為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化,，需要對生產(chǎn)過程中溫度、壓力,、流量,、物位等數(shù)據(jù)進行全面監(jiān)控，這些功能通過相應(yīng)的檢測儀表來實現(xiàn),，儀表一旦發(fā)生故障,，將對工業(yè)生產(chǎn)的正常進行造成嚴重影響。

因此,，工控人員必須熟練掌握四大儀表的物理構(gòu)造,、測量原理以及性能指標等，能夠準確地對儀表故障進行診斷和處理,，從而保證工業(yè)生產(chǎn)的正常進行,。

一、工業(yè)自動化控制四大儀表

石油化工生產(chǎn)中所進行的化學反應(yīng)及變化需要在特定的溫度及壓力環(huán)境下才能順利進行,，為實時監(jiān)測溫度變化,、精密掌控溫度范圍，必須在生產(chǎn)中布設(shè)一定數(shù)量的溫度儀表,。目前對于生產(chǎn)溫度主要采取接觸測量,，通過熱電偶、熱電阻等測溫元件來測量溫度數(shù)據(jù),，并借助現(xiàn)場總線技術(shù)來達到自動化溫控效果,。

熱電偶與熱電阻的識別

工業(yè)用熱電偶和熱電阻保護套管的外形幾乎是一樣的，有的測溫元件外形很小,，如鎧裝型的,，兩者外形又基本相同。

1,、在有銘牌,，知道型號的情況下，可采通過銘牌識別,。

熱電偶：原理為熱電效應(yīng),，其分度號為S、B,、E,、K、R,、J,、T七種標準化型號,。

熱電阻：原理為電阻的熱效應(yīng)（導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性），其分度號為Pt10,、Pt100,、Pt1000、Cu50和Cu100,。其中Pt100和Cu50的應(yīng)用廣泛,。

2、在沒有銘牌,，又不知道型號的情況下,，可采用以下方法識別。

（1）看測溫元件的引出線,，通常熱電偶只有兩根引出線,，如果有三根引出線就是熱電阻了。

但對于有四根引出線的,，需要測量電阻值來判斷是雙支熱電偶,，還是四線制的熱電阻。先從四根引出線中找出電阻幾乎為零的兩對引出線,，再測量這兩對引出線間的電阻值,，如果為無窮大，則就是雙支熱電偶了,，電阻值幾乎為零的一對引出線就是一支熱電偶,。如果兩對引出線的電阻在10-110之間，則是單支四線制的熱電阻,，看它的電阻值與什么分度號的熱電阻接近,，則就是該分度號的熱電阻。

（2） 如果只有兩根引出線時,，可以用數(shù)字萬用表測量電阻值來判斷,，由于熱電偶的電阻值很小，熱電阻幾乎為零,；如果測量時電阻值很小,，可能就是熱電偶。熱電阻在室溫狀態(tài)下,，其小電阻值也將大于10,。

2壓力儀表

壓力儀表的類型比較多樣，如壓力傳感器,、壓力變送器、特種壓力表等,，壓力儀表可以用于高溫,、腐蝕等環(huán)境下的壓力測量,，也可用于易結(jié)晶及粉粒狀介質(zhì)的壓力測量。

通常情況下壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)會借助壓力變送器將采集到的信號輸送至集散控制系統(tǒng),，實現(xiàn)自動化壓力測量及控制效果,。

3物位儀表

根據(jù)測量方法的不同，可以將物位儀表劃分為浮力式,、直讀式,、差壓式、輻射式,、雷達式等,，在石油化工生產(chǎn)中，雷達式物位儀表由于測量精度較高,，同時對石化物料具有較強的適用性,，正逐漸受到行業(yè)的青睞。

4流量儀表

流量儀表基本上基于兩種測量原理,，一是體積流量測量,，二是質(zhì)量流量測量?？装宀顗毫髁坑?、電磁流量計、超聲波流量計,、渦街流量計等,，幾乎現(xiàn)在所有的流量計都是檢測體積的流量計。由于現(xiàn)在都是采用智能化,，只要選擇流量計的內(nèi)部參數(shù)的改變,，也能檢測質(zhì)量流量。

二,、儀表故障的原因分析

通常情況下,，自動化控制儀表由傳感器、變送器,、顯示器三部分組成,。其中傳感器負責被測對象模擬信號的檢測；變送器負責將傳感器輸出的信號轉(zhuǎn)化為標準電流信號（4~20 mA）,，同時將信號輸送至PLC控制器,；顯示器負責測量數(shù)據(jù)的直觀顯示。

儀表故障通常表現(xiàn)為指示異常,，如示數(shù)偏低,、偏高、不動、異常波動等,，導(dǎo)致儀表異常的原因有兩種：

1,、工藝參數(shù)本身出現(xiàn)異常；

2,、測量系統(tǒng)的某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障,，導(dǎo)致數(shù)據(jù)顯示不準確。

要正確診斷故障原因的方法：

1,、對儀表的測量原理,、物理結(jié)構(gòu)、使用特性等具有一定的了解,；

2,、要熟知測量系統(tǒng)的整個工作流程；

3,、對工業(yè)生產(chǎn)的工藝流程,、物料特性、設(shè)備性質(zhì)等具有比較深入的了解,。

下面就四大儀表常見疑難故障進行具體講解,。

1流量儀表故障

1）若流量儀表值達到高，一般現(xiàn)場檢測儀表也會顯示高,，這時手動調(diào)節(jié)遠程調(diào)節(jié)閥大小,，若流量值減小，說明是工藝問題,；若流量值不變,，應(yīng)該是儀表系統(tǒng)的故障，需要檢測儀表信號傳輸系統(tǒng),、測量引壓系統(tǒng)等是否存在異常,。

2）若流量指數(shù)異常波動，可以將系統(tǒng)由自動控制轉(zhuǎn)到手動,，若依然存在波動狀況,，說明是工藝原因所致；若波動減小,，說明是PID參數(shù)問題或儀表問題,。

3）若儀表流量達到低，首先檢查現(xiàn)場檢測儀表,，若現(xiàn)場儀表同樣顯示低,，則查看調(diào)節(jié)閥開度，開度為零說明故障發(fā)生在流量調(diào)節(jié)裝置上,，若開度正常,，極有可能是物料結(jié)晶,、管道阻塞或壓力過低所致。若現(xiàn)場儀表正常,，說明顯示儀表出現(xiàn)問題,，其原因通常是機械儀表齒輪卡死,、差壓變送器正壓室滲漏等,。

2物位儀表故障

1）液位儀表值達高或低時，根據(jù)現(xiàn)場檢測儀表進行判斷,，若現(xiàn)場儀表正常,，則將系統(tǒng)改為手動調(diào)控，查看液位是否變動,，若液位能夠在某一范圍內(nèi)保持穩(wěn)定,，說明是液位控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題，反之則是工藝方面的原因,。

2）對于差壓式液位儀表,，當控制儀表與現(xiàn)場檢測儀表的顯示數(shù)據(jù)不符，且現(xiàn)場儀表不存在明顯異常時,，檢查導(dǎo)壓管液封是否正常,，若存在泄漏現(xiàn)象，補充密封液,，儀表歸零,；若不存在泄漏情況，初步推斷是儀表負遷移量出錯,，需進行校正,。

3）液位控制儀表的數(shù)據(jù)異常波動時，要根據(jù)設(shè)備容量分情況進行判斷,，設(shè)備容量大的,，通常是儀表出現(xiàn)問題；設(shè)備容量小的,，要先檢查工藝操作,，若工藝操作有所變動，極有可能是工藝原因?qū)е碌牟▌?，反之就是儀表方面的問題,。

3壓力儀表故障

當壓力儀表數(shù)據(jù)異常時，應(yīng)當根據(jù)被測介質(zhì)的物理狀態(tài)――固態(tài),、液態(tài),、氣態(tài)，進行針對性的檢測和診斷,。

1）壓力控制儀表出現(xiàn)異常波動時,，要首先確認工藝操作的變動情況,，因為此類變化多是由工藝操作及PID參數(shù)異常所致。

2）當控制儀表停滯不動,，即工藝操作變化的情況下儀表數(shù)據(jù)依然保持恒定時,，通常是由于壓力測量系統(tǒng)出現(xiàn)故障所致。這時應(yīng)首先確認引壓導(dǎo)管是否存在阻塞情況,，若管道暢通,，再確認壓力變送輸出裝置是否處于正常狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)異常變化,，則可確認問題出現(xiàn)在測量指示系統(tǒng),。

4溫度儀表故障

溫度儀表故障通常表現(xiàn)為示數(shù)偏高、偏低或反應(yīng)遲緩,，當溫度儀表發(fā)生故障時,，要注意以下兩點：一是溫度儀表大都采用電動儀表；二是該系統(tǒng)儀表在檢測時具有比較明顯的滯后性,。

1）溫度儀表數(shù)據(jù)突然間變化到高或低,，通常屬于儀表系統(tǒng)方面的問題，這是由于儀表系統(tǒng)本身具有一定的滯后性,，鮮少出現(xiàn)突發(fā)性的變動,。若出現(xiàn)突發(fā)性的變動，一般是由熱電阻,、熱電偶或變送放大器異常所致,。

2）溫度控制儀表發(fā)生高頻異常波動時，通常是由于PID參數(shù)設(shè)置不當所致,。

3）溫度控制儀表發(fā)生比較明顯的緩慢波動時,，一般是由工藝操作方面的變動所引起的。若可排除工藝操作方面的影響,，那么極有可能是儀表控制系統(tǒng)出現(xiàn)了故障,。

工業(yè)自動化儀表控制系統(tǒng)的應(yīng)用給工控行業(yè)帶來了巨大的方便，重新定位了人與工控系統(tǒng)之間的互動關(guān)系,。

在分析和處理實際的工控儀表故障時,，不僅要掌握扎實的儀表理論和知識，還要對工藝實踐有著詳盡的理解,，如此才能對儀表故障進行快速的診斷,，然后采取合適的手段進行故障處理，保障工業(yè)生產(chǎn)的順利進行,。