浅谈仪表设备的故障及排除方法


 

摘要：随着我国经济的快速发展，科学技术的不断提高，国内的生产技术也在快速的发展，仪表设备因为其自身的可靠性在众多的生产企业中被广泛的应用，这使生产效率有了很大的提高。但是在实际的操作过程中也出现了不可靠的现象，造成这一问题的原因有很多，本文主要阐述了仪表故障的类型及解决措施，供大家参考。

1 故障类型
　　
在实际的工作中，造成仪表故障的因素有很多，我们可以按照故障原因进行分类，主要有两大类，一类是硬故障，主要就是指造成仪表部件或者内部的电路板跳线等问题，另一类是软故障，主要是造成仪表内部的程序和应用软件出现问题。但是也有一些故障既是软故障也是硬故障，例如通信故障。
　　
我们还可以根据故障发生的状态来进行分类，一种是动态的故障，主要是指那些只有在信号发生变化时才会出现的故障，这种故障的发生具有一定的随机性，另一种是静态故障，主要是指只有当输入程序发生错误时发生的，经常反复发生的故障，这些故障的发生具有永久性。二者相比，后者比前者更容易检测、研究。
　　
2 故障原因
　　
2.1 开路或断路
　　
从逻辑状态特性来讲，此类故障是固定故障。如仪表设备的输出和反馈信号的输入，回路断开或者开路。
　　
2.2 电源故障
　　
此类故障属于静态故障。电源故障的原因多由电源线或地线开路、接线错误或者接触不良造成，也可能是由于仪表设备或者电路板的自身电源组件的输入电压超过允许偏差，以及电源组件自身电路故障造成的输出电压超过允许偏差（如电压的异常升高或者降低）。
　　
2.3 无源器件故障
　　
此类故障如电阻器端帽松脱造成开路，电容器断路或者开路，电容值或电阻值发生变化，电阻器烧毁等。电阻值的变化可能造成逻辑值模糊等故障，电容值的变化可能引起去耦不良、振荡器频率变化以及造成电动机等设备不能起动等故障。
　　
2.4 电源去耦不良
　　
这类故障主要是产生的干扰波形（或信号）被叠加到正常的波形上。可用大容量的滤波电容和高频性能好的瓷片电容来抑制这种干扰。
　　
2.5 干扰
　　
这种故障是由于一条线上的信号因感应而耦合到另一条线上形成的，串音信号的大小与线间距和信号频率均成正比。如强电和弱电混置于同一电缆中，使弱电信号不良甚至烧毁信号通道。
　　
2.6 应用软件设计故障
　　
一般为固定故障。如数据库的设计不合理或者修改不当，逻辑的设计思想没有满足工艺要求等。这种故障或缺陷在工程实际中出现的频率较高。
　　
2.7 仪表设备的设计故障
　　
因为设计人员考虑不周，或者仪表设备对环境条件、工艺质量、元器件质量要求苛刻等原因。这种故障或缺陷在工程实际中出现的频率也较高。
　　
2.8 辅助设备或装置不可靠
　　
设备或装置因为各种原因而造成其可靠性差，如节点或接触器性能不可靠、机械故障等。
　　
2.9 仪表设备的使用环境不符合要求
　　
此类故障为仪表设备的使用环境不符合仪表设备及其元器件对使用环境的要求，如不满足环境温度和湿度要求等。
　　
2.10 PCB故障
　　
因PCB的供电电源短路或者开路、跳线地址错误，尤其是高集成度的IC芯片因制造缺陷、过热等原因产生交互作用而造成瞬态故障，或永久损坏。
　　
2.11 人为错误使用芯片或者电路板
　　
PCB或IC被错误安装、使用而造成PCB或IC损坏。尤其是IC，更要特别小心。
　　
2.12 接触不良
　　
这是一种常见而又极使维护人员头痛的故障。故障症状类似于开路，但却具有一定的偶然性，故障的初期极难被发现。造成接触不良的常见原因有：插件松动，焊接不良，接点表面氧化，端子接线不牢固（有时为环境振动大造成），接触簧片弹性退化等。最重要的是首次安装时要确保牢固可靠。
　　
2.13 绝缘不良
　　
这种故障主要的表现就是电路板接触不良，导致绝缘不良，这时就会出现电路板不能够正常的工作。这种故障一旦发生是十分容易被发现的。
　　
2.14 屏蔽不良
　　
可能产生信号畸变或者失真等相关故障。
　　
2.15元器件老化和质量不良
　　
仪表设备是有自己的使用年限的，如果在使用期间超负荷的使用设备，就会造成设备提早老化，进而仪表元件就会出现损坏；设备如果超出了使用年限，也会不同程度上的增加部件损坏的机会。
　　
3故障查寻的基本策略和方法
　　
进行仪表设备检查时，应该遵循故障查寻的基本方法，这样有利于更准确的确定故障的具体位置，进而加快寻找解决的方式。这种基本方法是建立在以往的经验总结的基础上，对设备故障的各种现象进行确认。
　　
3.1 故障查寻的基本策略
　　
通过实践经验得出了仪表设备故障查寻的基本策略的流程：对设备操作中的数据和现象进行记录，对这些数据进行细致的分析和研究整理，接着是进行逻辑推理，并进行测试验证，最后是确认故障。
　　
3.2 故障查寻的基本方法
　　
3.2.1 故障检查
　　
所谓的故障检查，就是对设备进行全面的了解，对于设备工作时的各种状态机表现进行分析，找到故障的线索。
　　
3.2.1.1 例行检查
　　
a）总体检查。对仪表设备进行定期的总体检查是十分必要的。主要是指在进行故障检查时，应该对仪表设备的外观进行细致的检查，例如是否有脱落、烧毁、机械的损伤等等。
　　
b）功能检查。对仪表设备进行检查时，应该保持设备在通电的状态下，进一步检查设备仪表的功能，这样也可以很好的掌握仪表故障的具体表现，对于接下来查找原因具有很好的帮助。
　　
3.2.1.2 静态检查
　　
在对仪表设备进行检修的过程中，我们可以通过静态检查的方式使故障暴露出来。我们可以使仪表保持在通电状态，进而观察仪表设备的指示灯、电压等状态是否出现异常，如果没有问题就需要对关键点进行检查。
　　
3.2.2 故障确诊
　　
a）注入信号。当因故障或者子系统分隔使前一级不能产生正常输出时，就需要外加信号实现对子系统进行动态特性检查。若需多路信号同时加入时，要尽可能地减少信号间的影响，以便更好地分析故障原因。
　　
b）断开环路。具有反馈环节的子系统，为了便于确定故障的部位，需断开反馈回路。注意，有些情况下因子系统或者回路的需要必须在环节的断开处加入适当的电平或信号。
　　
3.2.3 故障排除
　　
在仪表使用过程中一旦发现的故障被找出原因，并且这个故障并不是仪表设备本身的问题，就会比较容易修复和排出故障。如果有多处的仪表故障，在进行修复时应该采取必要的隔离措施，在修复后也要进行验证。
　　
当发现仪表出现问题时，首先应该对设备故障进行细致的分析，也可以称为故障预览。可以先通过眼睛检查，确定是不是设备的部件发生了损害，如果直接可以确定，就可以进行修复或者更换，进而达到检修故障的目的。

如果目检测查不出来的话，可以通过接上电源进一步检查，也是对仪表设备中的供电线路的检查，值得注意的是一定要保证电源的正常使用，这样才可以进一步检查出仪表的故障，一旦找出故障的原因，就可以查找解决的策略了。
　　
结语
　　
综上所述，只有在仪表设备的使用过程中能够认真地研究其工作原理，对其基本构件能够了解，与其他操作人员加强沟通，交流一些工作中的经验，并对一些工作中出现的问题及具体的解决方式进行总结，一旦在工作中遇见从未出现过的问题，一定要积极地寻找最佳的解决方式，才能保证设备的正常运行。
　　
参考文献
[1]赵山，焦树海.仪表设备故障原因及其查寻方法[J].2002.
[2]尹品辉，吴勇.化工企业仪表设备中的常见机械故障[J].2009.

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