电气自动化仪器仪表的选型安装及故障分析
梁丽
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梁丽,. 电气自动化仪器仪表的选型安装及故障分析[J]. 中国仪器,20218. DOI:10.12721/ccn.2021.157080.
摘要: 为保证电气自动化仪表正常工作,提高其使用寿命,在安装和维护过程中,必须根据仪器的不同功能和外部环境要求,找到合适的仪器安装方法和故障分析方法,避免因操作不当或环境恶劣而影响仪表的测量精度,给工业自动化系统的运行带来不必要的麻烦。
关键词: 电气自动化;仪器仪表;建模与安装;故障分析
DOI:10.12721/ccn.2021.157080
基金资助:

1电气自动化仪表的选择和安装特点

主要包括逻辑电路和时序电路,能够在特定时间内实现特定的状态记录,当下一个电气状态到来时,之前所有的仪表状态都会丢失。但在自动化的帮助下,它可以存储和管理所有的内存信息,即使在通电的情况下,也可以保留相关状态信息的有效性。首先是数据处理,在电气自动化过程中,设备的测量和使用可能会发生工程值偏差、线性转换、抗干扰等技术故障。利用微机系统对电气自动化仪表进行优化,减轻了电气设备生产厂家的负担,降低了设备安装的难度。其次,可以采用电气自动化仪表进行编程,一般来说,软件编程方式是依靠存储控制系统,而不是常规的控制指令来配合相关的软件控制手段。如果管理层只想在仪器选型和安装中使用硬件设备,不想在整个过程中使用硬件设备,则需要制作一个满足使用要求的可控定时电路。因此,应用电气自动化仪表可以用软件编程控制取代传统的电路逻辑,简化设备结构,从而提高电气设备的控制效率。最后,电气自动化仪表能够满足系统的计算要求,特别是对于需要配置微机电气操作系统,进行各种复杂的计算,保证计算结果的准确性。在这个计算过程中,电气自动化仪表可对所有数据中的最大值和最小值进行乘除运算,提高设备计算精度。

2电气自动化仪表安装调试及故障诊断

2.1电磁流量计

2.1.1电磁流量计的安装调试

一般情况下,电磁流量计是基于永磁或直流磁场,管道中的导电液体会在水流的驱动下切断电磁场,从而形成电动势,需注意的是电磁流量计很容易受到外界环境的干扰。电磁流量计安装调试时,应保证测流嘴半径与管道系统半径相匹配,电磁流量计的量程超过整个系统的最大流量,避免电磁流量计因测量环节流量过大而损坏。电气设备制造商在制造传感器外壳时通常会标记电磁流的方向。安装电磁流量计时,电磁流方向应与出厂外壳方向一致,选择水平或垂直安装的方式。在此过程中,传感器的接地电阻应控制在一定范围内,特别是对于一些塑料或绝缘材料管道,接地电阻的施工应避免摩擦引起的静电电位差,因此,实现了电磁流量计的抗振动和抗电磁干扰功能。技术人员可以在电磁流量计的安装环节将液体注入管道,如果流体状态不稳定,可以通过液体的流向判断问题的原因,从而为电磁流量计的准确测量提供保证。

2.1.2电磁流量计故障诊断

电磁流量计在使用过程中会出现以下故障:(1)信号流输出弱或无信号流。造成故障的原因可能是电源在连接时接触不良,或者是在送电过程中零件已经损坏。另外,如果系统中的转换器元件发生故障也会造成非信号流的问题。针对这种情况,要分环节进行测量,保证其他环节正常运行情况下进行逐一检查,找出故障问题点。(2)信号输出晃动情况严重,主要是由于电磁流量计内流体流动不稳定,或管道内没有充液引起的外部电磁干扰。为解决这个问题,首先要对整个硬件设备进行检查,在充液完毕保证流体的正常状态后,再进行外部电磁检测。这种故障主要是由于管道内充满液体,有一定的流动性,影响传感器接地的可靠性,或电极在使用中污染环境,从而影响电磁流量计的零点。对于该故障,可进行传感器修理或电极管清洗。

2.2超声波液位计

2.2.1超声波液位计选型及安装要求

在选择超声波液位计时,要了解其量程、温度、压力、腐蚀性、防暴性、电源、输出及安装尺寸。在常温常压下用超声波液位计测量液位是最佳选择。超声波液位计在安装过程中,通常有法兰安装和螺纹安装两种方式。在安装过程中一定要避免存在盲区,可以适当延长导管的安装长度,同时对探头两段之间的辐射面和导管末端之间的夹角进行合理的控制,确保夹角不小于锐角传感器的个数。

2.2.2超声波液位计常见故障分析

超声波液位计的常见故障主要体现在以下几方面:一是存在满量程或任意数据的现象。通常,当产生满量程或任意数据时,主要原因是超声波液位计的安装位置不合理,导致测量存在一定的盲区。第二,没有信号、数据波动或无法检测到回声。在测量液体的过程中,表面有大量气泡或现场容器内有搅拌器,使被测液体波动很大,泡沫和波纹会吸收超声波,导致回波信号降低。第三,测量数据不稳定反弹。当被测数据出现反弹时,主要是液位计单独接地不可靠,或测量受到狭长电磁波干扰。四是实测值低于实际值。当最终测量结果低于实际值时,主要是因为液体介质的温度较高,产生了大量蒸汽和水雾,严重影响了超声波的发射和接收。

2.3金属热阻

2.3.1金属热阻的安装调试

金属热敏电阻主要包括螺纹保护管、屏蔽线、绝缘套管、航空插件等零部件。金属热电阻的选择、安装和调试需要全面了解电气设备安装的现场环境,根据不同的环境选择不同的金属热电阻类型。如安装现场有易燃易爆物品或危险品时,应选用防爆热电阻。如果安装现场自然环境比较恶劣,则选用铠装热阻。如果电阻用于测量机器零件的横截面温度,可以选择测量效率和质量的高端热电阻。在实际安装中,两根导线的热阻不能直接连接,防止电阻和热阻的叠加,提高测量精度。为了保证热阻的性能,通常选用三线制或四线制金属热阻连接。

2.3.2金属热电阻故障诊断

在使用金属热敏电阻时,主要发生以下故障:(1)如果系统指示灯指针指向无穷远,则可能是热敏电阻内部短路或仪表端子松动所致。针对这种故障,必须单独进行金属热阻测量,根据损坏情况进行更换或修理,如果金属热阻工作状态正常,必须将表端子连接牢固。(2)设备内部温度变化异常,这种故障主要是由于金属热敏电阻电阻丝出现较严重的氧化腐蚀反应。针对这种情况,有必要及时更换电阻丝,并根据废弃的电阻丝研究其氧化反应的原因,这种故障主要是由于金属热电阻外壳中有灰尘和金属颗粒,或不同端子之间有污垢。针对这种故障,应停止供电,取出金属热电阻进行清洗。

3仪器寿命周期的管理与维护

在使用电气自动化仪器的过程中,其寿命周期一般受外部环境条件的影响,因此,在使用仪器的过程中必须掌握仪器的性质和工作环境,然后制定相应的维修计划。在仪器的全寿命周期维护中,由于涉及的内容较多,总体上具有一定的复杂性,需要从细节方面进行深入的分析和处理。首先,加强对仪器故障的研究,我们可以对仪器结构、运行环境以及故障案例等进行深入分析,完成对相关数据分析的重组工作,在此基础上制定有效的仪器故障安全响应措施。以此,在仪器使用后的过程中,如果出现故障,可以采取有效措施及时保护和解决,使故障造成的损害得到合理控制。其次,在自动化系统的使用过程中,有一些比较重要的核心仪表,在这些仪表的维护和管理中应分别归档,有必要对仪表的运行状态进行记录和分析,为以后的维护工作提供参考。

4结论

自动测量仪具有测量准确、显示清晰、操作简单等优点,在工业生产中得到广泛应用。它是自动控制系统的重要组成部分,就像人的眼睛一样,测量仪器将采集到的现场数据送到控制系统进行一系列逻辑运算,完成工业生产过程中各个环节的自动控制,实现节约人力成本,提高生产效率和产品质量的多目标。

参考文献

[1]冯浩.电气自动化DCS系统的安装调试及故障判断研究[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(21):135-136.

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