电气自动化仪器仪表的选型安装及故障分析

牛学军

摘要：近年来，电气自动化仪器仪表的应用范围日益广泛，并且产生了很好的经济效益。本文分别介绍了电磁流量计、金属热电阻和超声波液位计这三种电气自动化仪器仪表的选型安装和故障分析方面的内容，希望可以为相关的工作提供一定的参考，尽可能地减少电气自动化仪器仪表故障发生几率，使其作用得到最大化的发挥。

关键词：电气自动化；电磁流量计；金属

引言

电气自动化仪器仪表的选型安装以及故障分析工作的意义十分重要，借助这一工作，不仅能够延长仪器仪表的使用寿命，并且能够保证仪器仪表的工作质量和效果。在工业自动化系统运行过程中，可能会受到环境的干扰以及人员操作的影响，使电气自动化仪器仪表存在一些问题，所以需要认真做好选型安装和故障分析工作。

一、电磁流量计

电磁流量计的原理是电磁感应定律，当磁场的磁感应强度没有发生变化时，感应电动势与液体的流量呈正比例关系，所以在管道的两侧插上电极，就可以测量到具体的感应电动势大小，从而计算出液体的流量。电磁流量计的测量精度很高，并且不会受到液体压力、温度、流速等因素的影响，所以在石油和化工领域得到了广泛的应用。

（一）选型安装

这里需要注意的是，因为电磁流量计的运行需要借助磁场，而管道内的液体通过切割磁力线产生感应电动势，所以在测量的过程中很容易受到强电磁干扰，而且不能测量气体。有鉴于此，在选型安装的过程中，需要保证电磁流量计的测量管口径与管道的口径一致，也就是能够插入到管道中，而且事先要做好被测液体最大流量值的估计工作，保证仪表的量程大于最大流量值，同时为了保证测量的进度，需要确保测量值大于总量程的一半。安装之前，一定要仔细检查电磁流量计传感器外壳的流向箭头与管道的流向一致。在安装过程中，电磁流量计的传感器要保证接地，而且电阻必须小于8Ω，尤其是管道为绝缘材料时，可以消除静电摩擦的电位差，同时在一定程度上能够减轻电磁的干扰。在安装的过程中，管道内必须要保证液体充足，避免液体出现流动不稳定的情况。

（二）故障分析

如果没有流量信号输出，可能是电源出现故障，也可能是传感器发生损坏，需要检查电极、绝缘电阻是否存在异常情况，同时不能排除转换器元件发生损坏的可能。如果输出信号不稳定，可能是管道内部的液体不够充分，存在空隙或者是液体中含有大量的气泡，另外，外界的电磁干扰以及液体自身的导电率也会影响测量的精度，如果液體中杂质较多或者是含有一些颗粒，也会导致流量计出现故障。如果零点不稳定，表明管道内存在微小的流动，或者是传感器接地出现问题。至于流量的测量值与预测值有较大的差异，则说明传感器的安装位置不正确，如果输出的信号超过量程，则表示接线错误[1]。

二、金属热电阻

金属热电阻的原理是热电阻阻值与温度存在明显函数关系，金属热电阻的阻值会随着温度的升高而变大，所以在实际的测量过程中，可以将温度信号的变化情况判断阻值的大小。

（一）选型安装

金属热电阻的选型要根据安装现场的实际要求，如果是比较恶劣的环境，推荐使用铠装热电阻，如果现场存在爆炸危险，就需要使用隔爆型热电阻，如果需要对机件的端面温度进行测量，则需要使用端面热电阻，因为这种热电阻的测量速度很快。在具体的安装过程中，应该使用三根导线或者是四根导线连接热电阻，这样可以减少测量的误差，如果连接的导线数量过少，很可能将导线自身的阻值加到热电阻上，这样就会严重干扰测量的准确性。

（二）故障分析

一般而言，金属热电阻分为固定螺丝、保护管、航空插件、绝缘套管以及测量端五个组成部分，所以常见的故障大多与这五个组成部分有关。首先，当出现测量值较低，或者是波动较大时，可能是保护套管内部不干净，含有灰尘或者是金属，也可能是接线柱与接线柱之间存在污渍。其次，如果仪表的指针指向无穷大，则说明热电阻出现短路，或者是测量端的接线发生松动。再次，如果金属热电阻的阻值和温度之间的函数关系出现变化，则说明金属热电阻的金属丝发生氧化还原反应，导致表面发生腐蚀。最后，如果仪表的显示值为负值，则说明仪表与热电阻的接线方式出现错误，或者热电阻发生短路。

三、超声波液位计

超声波液位计的原理是超声波在不同介质中的传播性质不同，根据衰减和穿透力的大小确定两种介质的界面，在具体的工作过程中，需要使用换能器发射超声波，然后由传感器接收，因为这一过程接触了不同的介质，所以根据超声波的传播速度，以及发射和接收的时间差，计算出超声波液位计与界面之间的实际长度。

（一）选型安装

在选型的过程中，需要对量程、压力、供电方式、安装尺寸进行系统的了解，一般情况下，超声波液位计的测量比较可靠，误差较小。在安装的过程中，除了常规的法兰安装以外，还有螺纹安装这种方式，而工作人员一定要注意导管的长度，适当增加导管的长度可以提高测量的精度[2]。

（二）故障分析

如果出现满量程的情况，说明安装位置的选择不当，测量存在盲区。如果没有信号，或者接收不到回波，说明液体中的泡沫吸收了超声波，从而导致回波信号较弱。如果测量数据不稳定，可能是超声波液位计受到了电磁的干扰。如果测量值较低，可能是液体的温度高于正常的温度，从而产生了一定的蒸汽，影响了超声波的传输和反射。

结论

综上所述，通过介绍和分析三种不同电气自动化仪表的特点、选型和故障等方面的内容，可以发现这些仪表测量精度很高，并且操作十分简单，在工业生产中的作用十分突出，能够为企业节约大量的成本，并且提高生产效率。

参考文献

[1]刘庆华，李红利.试论工业电气自动化仪器仪表的控制[J].电子制作，2016（18）：22.

[2]郭庆忠.探讨电气自动化仪表工程的安装调试技术[J].化工管理，2018（03）：84-85.

（作者单位：西藏玉龙铜业股份有限公司）