热工仪表检修习题及答案

热工仪表检修习题及答案一、温度仪表检修习题1.某火力发电厂锅炉主汽温度测点采用K型热电偶配补偿导线，运行中DCS显示值比就地双金属温度计低25℃，可能的故障原因有哪些？需如何排查？2.热电阻测温系统中，显示仪表显示值偏低且不稳定，经检查接线端子无松动，可能的故障点包括哪些？请列出至少3项并说明判断方法。3.简述一体化温度变送器（热电阻/热电偶输入）的校验步骤，需使用哪些标准设备？校验时需重点检查哪些参数？4.判断题：铠装热电偶的绝缘电阻在常温下应≥500MΩ（500V兆欧表测量），若低于此值，说明保护管或绝缘材料存在老化或受潮问题。（）5.某化工装置反应器温度测点（Pt100热电阻，三线制）在工艺升负荷时显示值突然跳变至-50℃，但DCS其他同类型测点正常，试分析可能的故障路径及处理措施。二、压力仪表检修习题6.差压式水位计（平衡容器配差压变送器）投运后，DCS显示水位比实际偏高150mm，可能的原因包括哪些？需如何逐一验证？7.智能压力变送器（4-20mA输出）校验时，输入0.1MPa标准压力，输出仅12mA（对应50%量程），但零点和量程调整后仍无法正常，可能的故障环节有哪些？8.简述膜片式压力开关的检修流程，重点检查哪些部位？动作值与复位值超差时应如何调整？9.判断题：压力变送器的量程迁移分为正迁移和负迁移，正迁移是指测量起始点大于零，此时零点调整会影响量程，需先调零点再调量程。（）10.某空压机出口压力测点（量程0-1.6MPa，表压）显示值波动大，现场观察压力表（同测点）显示稳定，可能的故障原因是什么？如何确认？三、流量仪表检修习题11.涡街流量计在管道流量稳定时输出信号波动，可能的干扰源有哪些？应采取哪些抗干扰措施？12.电磁流量计投运后无流量信号输出，经检查电源正常，励磁回路电阻符合要求，可能的故障点包括哪些？请列出至少4项。13.简述孔板流量计的检修内容，重点检查孔板的哪些特征？如何判断孔板是否需要更换？14.判断题：质量流量计零点漂移的主要原因是传感器测量管沾污或结垢，因此需定期清洗，清洗时应避免使用高压水枪直接冲击测量管。（）15.某蒸汽流量测点（差压式，配一体化差压变送器）显示值比实际偏低，经检查差压信号正常，可能的原因有哪些？需如何排查？四、液位仪表检修习题16.超声波液位计在液体表面有泡沫时显示值跳变，可能的原因是什么？应如何调整仪表参数或改进安装？17.浮筒式液位计（扭力管结构）校验时，当浮筒浸入80%液体时输出仅16mA（对应80%量程），但零点（0%）和满度（100%）输出正常，可能的故障原因是什么？如何处理？18.简述雷达液位计的日常维护内容，重点检查哪些部位？天线结露或挂料对测量的影响是什么？19.判断题：双法兰液位变送器的毛细管填充液泄漏会导致测量误差，正法兰侧泄漏会使显示值偏高，负法兰侧泄漏会使显示值偏低。（）20.某水池磁翻板液位计就地显示正常，但远传4-20mA信号与实际液位不符，可能的故障点有哪些？如何排查？五、综合检修习题21.某机组启动过程中，主蒸汽温度、压力、流量测点同时出现显示异常，试分析可能的共性故障原因（至少4项），并说明排查优先级。22.热工仪表检修中，哪些情况下需要进行系统联调？联调的主要步骤和合格标准是什么？23.简述仪表电源系统故障的常见现象（至少5项），如何快速判断是电源问题还是仪表本体问题？24.判断题：在易燃易爆场所检修仪表时，应使用防爆工具，若需带电作业，需办理特殊作业票并采取防静电措施，禁止使用非防爆万用表测量信号。（）25.某企业仪表检修记录显示，近3个月内压力变送器故障率同比上升20%，请分析可能的管理或技术原因（至少5项），并提出改进建议。答案1.可能原因及排查：（1）补偿导线极性接反：K型热电偶正极为镍铬（红色），负极为镍硅（黑色），若补偿导线极性与热电偶相反，会导致热电势抵消，显示值偏低。排查方法：断开补偿导线与热电偶连接，用万用表测量补偿导线两端电势（冷端环境温度下），正常应为正电势，若为负则极性错误。（2）补偿导线类型错误：若使用非K型补偿导线（如E型），其热电特性与K型热电偶不匹配，导致电势误差。排查方法：检查补偿导线标签，确认是否为KX型（延长型）或KC型（补偿型）。（3）热电偶热端污染或劣化：高温下热电偶丝氧化、渗碳会导致热电势降低。排查方法：拆卸热电偶，观察热端是否发黑、变脆，必要时取芯送检，测量热电势是否符合分度表。（4）DCS通道零点偏移：模块零点设置错误会导致整体偏差。排查方法：短接补偿导线输入端（模拟冷端电势），检查DCS显示是否为环境温度，若偏差大则需校准模块。2.可能故障点及判断：（1）热电阻内部短路：热电阻（如Pt100）因绝缘损坏导致部分电阻丝短路，总电阻值降低，显示值偏低。判断方法：用万用表测量热电阻两线间电阻，与同温度下标准值对比（如20℃时Pt100应为107.79Ω），若偏低则可能短路。（2）线路绝缘下降：热电阻接线盒或电缆绝缘受潮，导致信号回路对地漏电，等效并联小电阻使总电阻降低。判断方法：用500V兆欧表测量热电阻接线端对地绝缘电阻，应≥100MΩ，若低于此值说明绝缘不良。（3）显示仪表输入回路故障：仪表内部放大电路元件老化，导致信号放大倍数异常。判断方法：用标准电阻箱模拟热电阻信号（如输入100Ω对应0℃），观察仪表显示是否准确，若偏差大则仪表故障。3.校验步骤及设备：步骤：（1）准备标准设备：恒温槽（或干体炉）、标准铂电阻（或标准热电偶）、数字万用表（精度0.05级以上）、信号发生器。（2）连接线路：将温度变送器输入端接标准传感器，输出端接万用表测电流。（3）升温至校验点（如0℃、50℃、100℃），待温度稳定后读取标准传感器值，同时记录变送器输出电流。（4）计算各点误差：误差=（实际输出-理论输出）/量程×100%，应≤允许误差（通常0.2%FS）。（5）检查回程误差：降温时重复步骤（3）-（4），回程误差应≤允许误差。重点参数：基本误差、回程误差、温度影响（环境温度变化时输出漂移）、绝缘电阻（输入/输出端对地≥100MΩ）。4.正确（√）。铠装热电偶的绝缘性能直接影响测量精度，常温下绝缘电阻低于500MΩ可能由保护管破损、绝缘氧化镁粉受潮或老化引起，需更换或烘干处理。5.故障路径及处理：（1）热电阻接线松动：三线制中某一根线接触不良，导致测量桥路不平衡，显示异常。处理：检查接线端子，用万用表测量三线电阻（R1、R2、R3），正常时R1=R2≈R3（导线电阻），若某线电阻远大于其他则接触不良，需重新压接。（2）热电阻断路：Pt100内部丝材断裂，导致电阻无穷大，显示负值（仪表默认断路为低温）。处理：测量热电阻两线间电阻，若无穷大则更换热电阻。（3）电缆屏蔽层接地不当：电磁干扰导致信号跳变。处理：检查电缆屏蔽层是否单端接地（DCS侧），若多端接地会形成地环路干扰，需改为单端接地。（4）DCS通道故障：模块输入回路损坏，导致信号异常。处理：将该测点信号接入备用通道，若显示正常则原模块故障，需更换。6.可能原因及验证：（1）平衡容器安装倾斜：导致正负压侧冷凝水高度不一致，差压计算偏差。验证：用水平仪检查平衡容器水平度，应符合设计要求（通常≤2mm/m）。（2）正压侧管路堵塞：冷凝水无法正常填充，正压侧压力低于实际，差压减小，显示水位偏高。验证：关闭正压阀，打开排污阀，观察是否有冷凝水排出，无排出则管路堵塞，需疏通。（3）差压变送器迁移量错误：未正确计算冷态下的附加差压（平衡容器与汽包的高度差）。验证：根据设计参数重新计算迁移量（迁移量=ρ水×g×hρ汽×g×h），若实际迁移值与计算值不符，需重新设置。（4）DCS补偿参数错误：未正确输入汽包压力对应的饱和水密度，导致差压转换为水位时误差。验证：检查DCS逻辑中的密度补偿公式，核对当前压力下的ρ水、ρ汽是否与实际一致。7.可能故障环节：（1）传感器膜盒损坏：介质压力导致膜盒变形，无法正确传递压力信号。判断：拆卸变送器，用手压膜盒（注意量程），观察输出是否变化，无变化则膜盒损坏。（2）A/D转换模块故障：压力信号转换为数字量时出错，导致输出异常。判断：用手操器读取变送器内部压力值（PV），若与输入压力不符则A/D模块故障。（3）电子线路板故障：放大电路元件损坏，导致信号处理异常。判断：更换同型号电子板，若输出正常则原板故障。（4）量程设置错误：变送器量程被误改为0-0.2MPa（当前输入0.1MPa对应50%），但DCS显示量程仍为0-0.1MPa。判断：用手操器检查变送器量程设置，应与设计一致（如0-0.1MPa）。8.检修流程及重点：流程：（1）外观检查：膜片无变形、裂纹，接口无渗漏。（2）解体清洗：拆卸膜片，用酒精清洗测量腔室，清除积灰或介质残留。（3）检查传动机构：扭力管无弯曲，杠杆连接无松动，触点无烧蚀（电接点型）。（4）校验动作值：用压力源缓慢升压，记录开关动作时的压力值（动作值）；降压时记录复位压力值（复位值），动作差应≤允许值（通常≤10%量程）。（5）回装调试：确认密封良好，重新校验动作值直至合格。重点部位：膜片完整性、传动机构灵活性、电接点接触电阻（≤0.1Ω）。动作值超差时，调整调节螺丝（压缩或放松弹簧）；复位值超差时，检查传动机构是否卡涩或弹簧老化，必要时更换弹簧。9.错误（×）。正迁移是指测量起始点大于零（如测量范围50-150kPa），此时零点调整不影响量程，量程调整不影响零点（智能变送器可独立调整）；传统模拟式变送器需先调零点再调量程。10.故障原因及确认：原因：（1）信号电缆受电磁干扰：动力电缆与信号电缆平行敷设，干扰导致电流信号波动。确认：用示波器测量变送器输出端信号，若存在高频干扰波形则为电磁干扰。（2）变送器接地不良：接地电阻过大（>4Ω），导致共模干扰。确认：用接地电阻测试仪测量变送器接地电阻，应≤4Ω。（3）变送器内部电路故障：放大模块或滤波电容老化，导致输出不稳定。确认：将变送器拆下，在实验室用标准压力源校验，若输出仍波动则内部故障。（4）工艺管道振动：振动导致变送器膜盒或电子元件松动。确认：观察管道振动情况，用测振仪测量振动幅值（应≤5mm/s），必要时加装防振支架。11.干扰源及措施：干扰源：（1）管道机械振动：涡街发生体受振动影响，产生额外频率信号。（2）电磁干扰：附近电机、变频器产生的高频电磁场干扰信号电缆。（3）流体脉动：工艺流量波动导致涡街频率不稳定。（4）介质中含气泡或颗粒：碰撞发生体产生虚假脉冲。措施：（1）加固管道支架，减少振动（振动速度≤5mm/s）。（2）信号电缆采用屏蔽双绞电缆，单端接地（仪表侧）。（3）在流量计上游加装缓冲罐或整流器，稳定流体状态。（4）选择合适的漩涡发生体（如三角柱型抗干扰能力更强），或调整仪表参数（提高滤波时间常数）。12.可能故障点：（1）电极表面污染：介质中的油脂、结垢覆盖电极，导致信号无法传递。检查：拆卸传感器，观察电极是否清洁，用砂纸打磨或化学清洗（根据介质选择清洗剂）。（2）衬里损坏：衬里（如聚四氟乙烯）被介质腐蚀或机械损伤，导致绝缘下降。检查：用500V兆欧表测量电极对地绝缘电阻（应≥100MΩ），若偏低则衬里损坏。（3）信号电缆断路：电缆芯线断裂或接线端子松动，导致信号无法传输。检查：用万用表测量电缆通断，确认接线端子无松动。（4）转换器故障：放大电路或CPU损坏，无法处理信号。检查：短接转换器输入端子（模拟0信号），观察输出是否为4mA，若异常则转换器故障。13.检修内容及判断：检修内容：（1）检查孔板外观：有无划痕、变形、边缘磨损（尖锐度是否符合标准，直角入口边缘的尖锐度应≤0.0004d）。（2）测量孔板尺寸：孔径d、管道内径D、β=d/D（应符合设计值，偏差≤±0.05%）。（3）检查取压口：无堵塞、无毛刺，取压管与孔板垂直（偏差≤±1°）。（4）检查法兰密封面：无损伤，垫片无错位（避免垫片突入管道内）。更换判断：若孔板入口边缘磨损（圆角半径>0.0004d）、孔径偏差超过±0.1%、表面有凹坑或腐蚀坑（深度>0.1mm），则需更换。14.正确（√）。质量流量计测量管内的沾污会改变测量管的质量分布，导致零点漂移；高压水枪冲击可能引起测量管变形，影响测量精度，应使用软刷或低压清洗。15.可能原因及排查：（1）蒸汽密度补偿错误：DCS逻辑中未正确输入温度/压力补偿值，或补偿公式错误（如饱和蒸汽误作过热蒸汽补偿）。排查：检查DCS补偿逻辑，核对当前温度、压力下的蒸汽密度是否与实际一致。（2）差压变送器量程设置错误：实际量程大于设计量程（如设计0-10kPa，误设为0-20kPa），导致差压信号被缩小。排查：用手操器检查变送器量程设置，应与设计一致。（3）导压管泄漏：正压侧导压管漏汽，导致差压减小。排查：关闭平衡阀，分别关闭正、负压阀，观察差压是否变化，若正压侧关闭后差压下降则泄漏。（4）孔板方向装反：孔板入口侧（锐角侧）装反，导致差压减小。排查：拆卸孔板，检查入口边缘是否尖锐（正确方向锐角朝上游）。16.原因及处理：原因：超声波遇到泡沫表面时，部分声波被吸收或反射路径混乱，导致回波信号弱或多路径干扰。处理：（1）调整仪表参数：增加发射功率（若允许），延长信号滤波时间（减少跳变），设置泡沫抑制功能（部分仪表支持）。（2）改进安装：将探头移至泡沫较少的位置（如侧面安装），或加装导波管（引导声波穿过泡沫层）。（3）工艺配合：添加消泡剂减少泡沫提供。17.故障原因及处理：原因：浮筒与扭力管连接松动，导致浮筒浸入液体时的力矩未完全传递至检测机构，仅部分力矩被测量，中间点输出偏差。处理：（1）拆卸浮筒，检查连接螺丝是否松动（通常为顶丝或卡环固定）。（2）重新紧固连接部位，校验时缓慢浸入液体，观察输出是否线性变化。（3）若仍异常，检查扭力管是否变形（用专用工具测量扭转角度与输出的线性度）。18.日常维护内容及影响：维护内容：（1）检查天线表面：无结露、挂料（如粉尘、冷凝水），用软布擦拭（避免划伤天线）。（2）检查接线盒：无进水、无端子松动，密封胶圈完好。（3）观察显示值：与就地液位计对比，偏差应≤±50mm（或量程的0.5%）。（4）检查电源电压：24VDC应稳定（波动≤±5%）。天线结露或挂料：会导致部分雷达波被吸收或反射，回波信号减弱，可能出现虚假液位（如显示值偏低或跳变）。19.正确（√）。正法兰侧毛细管泄漏（填充液减少），会导致正压侧传递的压力减小，差压（正压-负压）减小，显示液位偏低（原判断错误，正确应为：正法兰泄漏时，正压侧压力降低，差压减小，对于液位计，差压=ρgh，h=差压/ρg，差压减小则h显示偏低；负法兰泄漏时，负压侧压力降低，差压增大，h显示偏高。原答案需修正：错误（×）。正确应为：正法兰泄漏显示偏低，负法兰泄漏显示偏高。）20.故障点及排查：（1）磁翻板与远传模块磁耦合失效：翻板内磁钢退磁或远传模块磁敏元件（干簧管或霍尔元件）损坏，导致远传信号与就地不一致。排查：用磁铁靠近远传模块，观察输出是否变化，无变化则模块故障。（2）远传模块线路故障：电阻链或变送电路损坏，导致输出非线性。排查：用万用表测量模块输出端电阻（电阻式远传），应与液位线性对应（如0%时0Ω，100%时500Ω），若异常则模块故障。（3）信号电缆断路：电缆芯线断裂或接线端子氧化，导致信号传输中断。排查：用万用表测量电缆通断，确认端子接触电阻≤0.1Ω。（4）DCS通道故障：模块输入卡件损坏，导致信号接收错误。排查：将远传信号接入备用通道，若显示正常则原卡件故障。21.共性故障原因及优先级：（1）DCS电源模块故障：主、副电源同时失效，导致多测点无信号。优先级1：检查电源模块输出电压（24VDC应≥23V），更换故障模块。（2）公共接地故障：接地网电阻过大（>4Ω），导致各测点共模干扰。优先级2：测量接地电阻，排查接地极腐蚀或连接松动。（3）信号总线故障：多测点共用的信号总线（如Profibus）断路或短路，导致通信中断。优先级3：用诊断工具检查总线通信状态，排查电缆破损或终端电阻配置错误。（4）工程师站配置错误：误修改了多个测点的量程或补偿参数。优先级4：对比历史配置文件，恢复正确参数。22.系统联调条件、步骤及标准：条件：仪表本体校验合格，管路/电缆安装完成，工艺设备具备投运条件（如管道充压、容器充液）。步骤：（1）投运前检查：确认阀门状态（差压表开平衡阀）、接线正确、接地良好。（2）逐步投运：先投辅助测点（如温度），再投关键测点（如压力、流量）。（3）信号核对：DCS显示值与就地仪表对比（偏差≤允许误差）。（4）扰动测试：工艺参数变化时，观察仪表响应时间（通常≤2s）和超调量（≤5%量程）。（5）联锁测试：模拟故障信号，验证联锁保护动作是否正确（如