故障检测仪范文1
关键词：仪器仪表；识别；故障检测；故障维修；万用表；电路；
中图分类号：TD407 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-07-00-02
一、故障识别
故障现象是仪器仪表的内部或外部某个或者几个元件乃至部分损坏的体现。检修人员在检修时无非遇到两种情况，一是仪器仪表的电路不通；另一个是在标准仪器仪表上比较是，发现与标准对比误差严重。两种故障可能由几种原因造成，也可能是同一种原因造成的。在此程序中，识别是非常关键的，不仅要发现故障现象，而且还要抓住故障特征。
二、分析故障原因
确认故障现象，检修者自然而然要思考故障出在何处，那一部分电路，哪一个或几个元件能造成这种故障现象。从哪里入手检查，其正确的方法，不是急于抓起万用表笔和电烙铁，而是先翻开电气原理图，对电路进行深入具体的分析。是输入还是输出电路，是正向通道还是反馈电路，从各部分的关联出发，落脚于各元件的作用，认真地分析那部分会造成如此的故障现象，从而果断的决定检查故障的着手点和具体的检修方法，并能知道检修从哪里开始进行准确的定位，避免走弯路。这一步是非常重要的，因为每一次检修要对电路进行具体分析，这也有助于维修人员养成良好的分析习惯，逐步吃透电路，杜绝盲目碰撞。
三、确定故障级别
分析了故障原因后，对故障级别一般就有了大概的估计。对涉及范围较大的故障现象检修者理所当然要进行全面的外观检查；而故障恰恰是接错线，元件开焊，短路等显而易见的原因；这说明详细认真地外观检查，是检修的一项重要内容。正确的外观检查方法应该是对照原理图，从电路的输入端开始逐级分块检查。着重检查引线和元件有无接地，开路，烧焦等现象。在全面的外观检查后，维修人员应根据不同的故障现象，灵活运用对分法，交流信号法，直流电压法等方法来确定故障级。如果确定某一级电路是否存在故障，维修人员要抓住这级的输入端与输出端两头，无论是交流电路还是直流电路，只要输入正常，而输出不正常，这级无疑存在故障。
四、确定故障元件
在故障级内，确定故障原因的寻找，以缩小到有限的几个元件和几个节点；对大多数故障元件来说，故障的实质不是开路，就是短路；表现在该元件上的电压不是过高就是过低。因此测量元件两端的电压是值得推荐的行之有效的方法；维修人员应认真查看电路原理图，分析原理图上提供的每一个元件的详细情况和彼此间的联系，根据测量值与正常值的差异，就可以比较清楚地知道那一个元件损坏了。假如有一处的电压偏离正常值太多，维修人员就要对整级电路进行详细检查，是什么原因使得这个元件损坏。这样才能使检修人员深入一步，使得故障查找的比较彻底。
五、解决故障
找到故障元件的所在，用同类型的元件替换。替换完成，再用万用表进行测量，确认元件的输入端和输出端都为正常值，才能够投用仪表。送电投用后，还要继续检查仪器仪表的电源及指示灯有无异常，检测到的数据是否正常，更换的元件有无过热现象等，如无异常，则该故障点维修完毕。
六、针对具体的仪表典型故障判断和处理来说明
（一）故障现象
焦化加热炉一温度点不正常，显示值偏高
首先应与工艺操作人员沟通，了解到被测介质为蜡油，温度为650摄氏度，调取该温度曲线检查，在某一时点的温度突然达到最大值，该温度点的管线上的其他温度值都正常，说明不是工艺的原因引起的。
（二）故障判断
进现场检查，该温度为热电阻。查看接线盒并没有进水，接线完好，无锈蚀，此热电阻也未损坏。用信号发生器在主控室DCS系统控制柜发送信号12mA，在主控内显示327摄氏度；说明温度安全栅与DCS系统卡件的都没有问题。检查线路，测得该线路的其中一路线的电阻值很大，线路存在故障。
（三）故障的维修
针对该故障的线路进行检查，在离现场不远的一接线盒内发现该线路的接线端子锈蚀严重，更换端子处理后，再次测量该线路，已正常。投用该点，维修完成。
（四）故障现象
锅炉汽包的液位远传显示比现场的磁翻板液位计高出很多，显示不准
（五）故障判断
经现场检查，该远传液位计是采用差压变送器。采用差压变送器测量液时，由于正负压室内都充满液体，必须进行负迁移。在现场用信号发生器发送12mA信号，在主控室内显示为50%，再次发送16mA信号，显示为75%，说明除现场仪表外都正常；判定为该变送器故障。
（六）故障维修
故障检测仪范文2
摘 要：现有的时频分析方法很难检测到某型导弹测角仪故障，针对这个问题，提出测角仪故障检测的连续和离散小波变换相结合的时频分析法。给出该方法提出的过程，分析连续和离散小波变换时频分析法，将两种分析方法的特点结合起来共同分析测角仪故障时的信号信息。通过仿真实验证明，提出的方法能准确的提取测角仪故障时的信号特征，对测角仪故障的检测是有效的。
关键词：导弹；测角仪故障；连续小波变换；离散小波变换；Matlab
中图分类号： TP391 文献标识码：A
Research on Wavelet Analysis of a Certain Missile Goniometer Fault
MAO Jiangkun, WANG Zhulin, ZHANG Zibin
(Department 4, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang 050003, China)
Abstract:Aiming at the problem of Existing timefrequency analysis methods is difficult to detect goniometer fault, combining continuous and discrete wavelet transform to analyse the signal. The process of the method proposed are given, Timefrequency methods of continuous and discrete wavelet transform are analysed. Characteristic of CWT and DWT combined to analysis goniometer fault signal information. The simulation show that the mean can accurately extract the goniometer fault signal characteristics and it is effective to the fault detecting.
Key words:missile; goniometer fault ; CWT; DWT; Matlab
1 引 言
某型导弹在飞行过程中，有可能出现测角仪保持故障影响导弹后期中靶精度，甚至有可能致使导弹落地［1］。对采集到的信号进行处理，如果处理的结果能显示测角仪保持发生的时间及其持续的时间，对测角仪的维修和改进会有很大的帮助。测角仪保持时的相关信号是非平稳信号，但短时傅里叶变换、Cohen类时频分布等主要的时频分析方法都不能检测到该故障［2］；离散小波变换理论上可以检测到该故障，但由于保持的时间很短，很难通过离散小波分解分辨出是否出现保持现象。于是，针对测角仪保持信号的特点，提出了连续和离散小波变换相结合的时频分析方法，预期通过信号的连续小波变换定位故障可能存在的位置，通过离散小波变换在故障位置附近的信号分解检测到保持故障，然后，期望用Matlab仿真实验验证该方法的有效性。
2 方法的提出与分析
测角仪保持时，信号会在很小的一段时间内保持不变，且这段时间在曲线图上很难观察到。离散小波变换可以将信号分解为近似部分和细节部分［3］，这样肯定能检测出在哪个时间范围内测角仪保持了，但很不容易观察到具体的位置。
测角仪出现保持故障时，参数的曲线图肯定会出现一小段时间的直线，正常曲线和直线相接处肯定会出现突变，即会出现奇异点，如果用连续小波变换检测到奇异点的位置，在离散小波变换的分解图上观察奇异点出现的位置就很容易找到这条直线，就能确定测角仪保持故障出现的时间和结束的时间［4-5］。
计算技术与自动化2011年12月
第30卷第4期毛江锟等：某型导弹测角仪故障检测的小波分析方法研究
如果不进行离散小波变换，直接在图上找，由于固定值持续时间短，是很难找到的，即使找到将其原始局部信号放大，也不能确定是测角仪保持故障，因为该局域信号可能变化了，只是变化很小，以至于人眼很难发现，所以要用离散小波变换进行信号分解，信号分解不仅能得到低频部分也能得到高频部分，信号如果在该局部区域发生了变化，肯定会在分解信号中反映出来，如果该局部区域的确是固定值，那么，所有分解信号在与该区域对应的时间内肯定都是固定值。这样就能检测到测角仪保持故障了。
21 连续小波变换时频法分析
引入窗口函数ψa,bt=1aψt－ba，则连续小波变换可定义为
Wfa,b=1a∫Rft ψ- t－ba dt （1）
其中，a∈R且a≠0，a是尺度因子，表示与频率相关的伸缩，b是时间平移因子。
窗口函数的傅里叶变换是
Ψa,bω=1a∫+
SymboleB@ －
SymboleB@ ψt－ba e－iω tdt
=aae－ibωΨaω（2）
设小波函数及其傅里叶变换都满足窗口函数的要求，可以证明，对任意的参数a,b，连续小波及其傅里叶变换都满足窗口函数的要求，且他们的中心和窗宽为
Eψa,b=b+aEψΔψa,b=aΔψ
和EΨa,b=EΨaΔΨa,b=ΔΨa （3）
其中，Eψ和Δψ是小波函数的中心和窗宽，EΨ和ΔΨ是其傅里叶变换的中心和窗宽。
所以，连续小波ψa,bt的时窗和频窗分别是
［b+aEψ－aΔψ ,b+aEψ
+aΔψ］ （4）
EΨa－ΔΨa,EΨa+ΔΨa （5）
容易得到连续小波ψa,bt的时频窗是时频平面上一个可变的矩形
b+aEψ－aΔψ ,b+aEψ+aΔψ
×EΨa－ΔΨa,EΨa+ΔΨa（6）
时频窗的面积是
2aΔψ×2ΔΨa=4Δψ ΔΨ （7）
时频窗的面积与参数a,b没有关系，它只与ψt有关。当a＞0且a较小时，时域窗宽aΔψ随着a变小，时窗［b－|a|Δ(ψ) ,b+|a|Δ(ψ)］变窄（这里令E(ψ)=0），中心频率E(Ψ)/a变高，这时，小波变换检测的主要是高频成分，高频成分在时域上变化很快，为准确得到高频成分的信息，在该点的时间窗要小，小波变换正好有这样的功能；当a＞0且a比较大时，时域窗宽|a|Δ(ψ)随着a变大，时窗［b－|a|Δ(ψ),b+|a|Δ(ψ)］变宽，中心频率E(Ψ)/a变低，这时，小波变换检测的信号主要就是低频成分，低频成分在时域上变换慢，为得到低频某点的全部信息，在该点的时间窗要大，小波变换也有这样的特性［6］ ［7］。这就是小波时频法的优点。
另外，信号f(t)的小波变换Wf(a,b)自适应地提取时间段［b－|a|Δ(ψ) ,b+|a|Δ(ψ)］和频带［E(Ψ)/a－Δ(Ψ)/|a|,E(Ψ)/a+Δ(Ψ)/|a|］内的时频信息，把信号在时域和频域局部化到了这两个范围内。这就是小波变换的局部化能力，即能同时实现时间和频率的局部化。因此，它能确定故障的时间和故障的位置。
22 离散小波变换时频法分析
离散小波变换（DWT）把原始信号f(t)变换成小波系数w，w=［wa , wd］，wa是近似系数，wd细节系数，原始信号可分解成小波近似a与小波细节d之和即f(t)= a+d，小波系数 w = ［ wa , wd ］ 的分量，乘以基函数，形成小波分解：小波近似系数wa ×基函数A=近似分解a；小波细节系数wd ×基函数D=细节分解d［8］ ［9］。
将连续小波的尺度和位移按照2的幂次进行离散化，就可以得到信号的离散小波变换。在连续小波变换中，取a=ai0,b=kai0b0,i∈Z,a0≠1，将尺度参数a和平移参数b离散化。那么离散小波可定义为
ψi,k(t)=a－i/20ψ［(t－kai0b0)/ai0］
=a－i/20ψ(a－i0t－kb0) （8）
相应的离散小波变换为
WTf(i,k)=a－i/20∫+
SymboleB@ －
SymboleB@ f(t)ψi,k(t)dt
=a－i/20∫+
SymboleB@ －
SymboleB@ f(t)ψ(a－i0t－kb0)dt（9）
时间域与频率域均离散的情形下信号的精确重建需以框架为前提。设小波函数{ψi,k,b0}的采样率是b0，对任意f∈L2(R)，有
A||f||22≤∑i,k∈Z|＜f,ψi,k,b0＞|2≤B||f||22 （10）
对常数0＜A≤B＜∞成立，则称ψ生成L2(R)的一个框架，当A=B时称为紧框架，定义线性算子T为
Tf=∑i,k∈Z|＜f,ψi,k,b0,f∈L2(R)（11）
又 ＜Tf,f＞=∑j,k∈Z|＜f,ψi,k,b0＞|2 （12）
设g=Tf，于是有
A||T－1g||22=A||f||22≤＜Tf,f＞
=＜g,T－1g＞≤||g||2||T－1g||2（13）
因此，||T－1g||2≤||g||2/A，即有||T－1||2≤1/A。因此对于每个f∈L2(R)，推得
f=T－1(Tf)=∑j,k∈Z＜f,ψi,k,b0＞T－1ψi,k,b0 （14）
上式就是框架下信号的重构公式，但然仍会带来冗余，利用Riesz基的概念，现在可以解决根据信号f(t)的小波变换Wψf(a,b)在时间与频率参数离散化的情况下精确重建原信号的问题。
3 仿真实验分析
测角仪保持故障时y轴线偏差、z轴线偏差、y轴控制指令、z轴控制指令在同一小段时间内都会出现保持现象，检测出一个参数出现保持故障就能确定测角仪保持故障发生的位置，［10］为了验证连续和离散小波变换相结合法对测角仪保持故障检测的有效性，对z轴控制指令进行联合分析法的仿真实验。
仿真实验是通过Matlab实现的。如图1所示，是是测角仪保持时z轴控制指令的连续小波变换。连续小波变换后会出现与原始信号对应的三种图形：小波系数染色图、小波系数线图、极大值曲线图。它们分别以不同的形式反映时域信号的信息。
从上图中可以确定，在250（9.96s）点附近可能存在固定值，即可能出现测角仪保持故障。然后，对z轴控制指令做离散小波变换，仔细观察离散小波分解图是否在250点附近都存在固定值，如图2所示，是测角仪保持时z轴控制指令的离散小波变换。
图2中执行的是多尺度一维分解，小波选用的是haar，分解级数是5，s是原始信号图，下面的都是小波分解图，a5是低频信号，d1-d5是高频信号，s=a5+d5+d4+d3+d2+d1，即离散小波分解后的信号可以重构成原信号。由连续小波变换的分析可知，在250（9.96s）点附近可能存在固定值，仔细观察a5、d1-d5，发现，在该点附近很小的一个时间段内存在固定值，但肉眼看的不一定准确，把该点附近的时域信号放大，分解信号对应的局域范围也放大，再次观察后发现，每一个分解信号在该点附近的确存在固定值，且起止时间和幅值完全一样，起止时间大概是240-256（9.56-10.2s）之间，这就精确的检测出了保持开始的时间和结束的时间。所以，连续和离散小波变换相结合的方法能有效的检测测角仪保持故障。
4 结束语
在连续小波变换和离散小波变换的基础上，通过对测角仪保持故障信号特点的分析，提出了连续和离散小波变换相结合的时频分析方法。用连续小波变换定位故障可能存在的位置，用离散小波分解信号确定故障的具体信息，并通过Matlab仿真实验证明了该方法的有效性。但如果能将连续和离散小波变换柔和成一种算法，对该故障的检测将更加方便。
参考文献
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故障检测仪范文3
Abstract： A power transistors fault locator of servo driver is designed by using TMS320LF2407 DSP as microprocessor based on the motor current signature analysis method. The wavelet multi-resolution analysis method is used by the fault locator to extract the open circuit fault eigenvectors of the power transistors from the output current signals of the servo driver. The experimental results indicate the feasibility and effectiveness of the designed fault locator.
关键词： 伺服驱动器；功率开关管；小波多分辨率；故障特征
Key words： servo driver；power transistor；wavelet multi-resolution；fault feature
中图分类号：TM93 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）01-0017-02
0 引言
根据有关统计数据，在伺服系统中，伺服驱动器发生故障的概率达到了故障全部概率的31%[1]。在伺服驱动器的常见故障中，有一类是“功率主电路开关管开路故障”。当发生开路故障的某个开关管不影响伺服电机启动时，伺服驱动器仍然能够驱动电机运行，这种故障就显得非常隐蔽。因此对此类故障进行识别就非常重要。根据主电路输出的电流信号对其进行故障诊断已经成为人们常用的一种方法[2，3，4]。本文采用TMS320LF2407A DSP作为核心处理器，设计出了伺服驱动器功率开关管故障检测仪。
1 主要硬件电路设计
本文所测试的某型伺服驱动器输出三相电流的检测可以用LEM公司的HX-25P型电流传感器，该电流传感器的原边额定电流为±25A，原边电流最大测量范围为±75A，供电电压均为±15V，副边输出额定电压均为±4V，副边输出的最大电压均为±12V。以伺服驱动器的U相电流为例，其检测电路如图1所示。
由于电流传感器输出信号U传的范围为-12V～+12V，而TMS320LF2407A DSP的ADC模块所能转换的电压范围为单极性的0V～3.3V，因此必须对要采集的电流传感器的输出信号U传进行调理，其调理电路如图2所示。
根据图2中电路的工作原理，有
U传·■·-■+5V·■
·-■=iU（1）
取R22=R26=R30=R31=R32=R34=1kΩ，R29=6.8kΩ，代入式（1）中并化简，得到
iU=0.1282U传+■（2）
在式（2）中，令■=1.6V，得R35=2.125kΩ，且有：
U传=■（3）
此时当U传=-12V～+12V时，iU=0.0616V～3.1384V。即通过调节可调电位器R35使R35=2.125kΩ，可使得最终送入DSP ADC模块进行A/D转换的电压范围为iU=0.0616V～3.1384V，满足0V～3.3V的要求。
其它两路电流信号的检测与调理电路与伺服驱动器输出U相电流的检测与调理电路相同，不再赘述。最终的检测结果将通过LCD液晶显示器显示。
2 基于小波分析的故障特征提取方法
信号的小波多分辨分析的基本算法是著名的“Mallat塔形算法”。当伺服驱动器功率变换主电路中的不同功率开关管发生开路故障时，其输出的故障电流信号将包含不同的谐波成分，因此伺服驱动器输出的故障电流信号经小波分解后在各频带上的投影是不同的。所以可以通过对伺服驱动器的输出电流信号进行正交小波分解，得到分解后各尺度空间的信号能量，然后将这些能量按尺度大小排列成的向量作为故障特征向量，这样的分析方法称为频带能量分析法[5]。采用频带能量分析法从伺服驱动器输出电流信号中提取故障特征向量的具体步骤为：
①将相电流信号进行N层小波分解，得到各层共N个小波系数序列{dj，k，j=1，2…，N}。
②求各层小波系数序列的能量。设Ej为第j层小波系数序列{dj，k，j=1，2…，N}的能量，有
Ej=■dj，k■（1）
式中，dj，k为第j层小波系数序列中的第k个分量，n为第j层小波系数序列中分量的个数。
③特征向量的构成。按尺度顺序，以各层小波系数序列的能量为元素得到一组与电流信号对应的序列{Ej，j=1，2·？誃，N}，则可由此确定与能量序列对应的故障特征向量u=（E1，E2·？誃，EN）。
④归一化处理。为了给数据运算和分析带来方便，对故障特征向量进行归一化处理，即：
■=（E1，E2·？誃，EN）/■En（2）
利用故障特征向量■即可对伺服驱动器功率主电路的不同工作状态进行确定，从而实现其故障模式的识别。
3 主要软件设计
3.1 电流信号采集子程序 检测仪通过对电流信号进行离散小波变换以实现主电路中功率开关管开路故障的诊断，而要进行离散小波变换的数据个数必须是2n（n∈N+）个，考虑到DSP内部存储器的容量大小及小波变换运算量的大小，决定对每相电流采样256个数据点后再对其处理。
3.2 故障特征提取子程序 检测仪采用基于小波分析的方法从采集到的电流信号中提取功率开关管故障特征向量。目前尚没有一个公认的原则来选择小波基函数及最佳小波基，实际中可采用试验比较的办法来选择。通过多次尝试，采用db3小波对电流信号进行5层分解可以提取出反映功率变换主电路工作状态的故障特征向量，且运算量适当，易于实现。故障特征向量提取子程序如图4所示。
4 实验结果与结论
通过拔掉在实际伺服驱动器驱动板电路中用于传递主电路功率开关管控制信号的光耦，来模拟功率开关管的开路故障状态。并在不同的状态下，使伺服驱动器运行，使用所设计的检测仪对伺服驱动器进行测试。通过CCS2000软件的变量观察窗口可观察到在伺服驱动器功率变换主电路正常工作、A相上桥臂开关管V1发生开路故障、A相下桥臂开关管V4发生开路故障这3种工作状态下对A相电电流处理后得到的归一化后的故障特征向量如表1所示。
由表1可知，在主电路3种不同工作状态下，3个不同的故障特征向量的部分分量之间存在着显著的差别，检测仪正是利用这些差别对伺服驱动器功率主电路的不同工作状态进行确定，从而实现故障诊断。通过实验，说明了小波多分辨率分析用于检测伺服驱动器功率主电路开关管开路故障的有效性和可行性。
参考文献：
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故障检测仪范文4
前言
随着我国提高对环境的要求及汽车发动机电子技术的发展，从早先的化油器、机械喷射到现在的电子燃油喷射系统，三个阶段的发展使汽车工业有了根本性的改变。在电子燃油喷射系统日趋成熟的今天，在汽车上已普遍使用，因此，对电喷发动机的了解越为重要。
就以金杯格瑞斯2TR电喷发动机为例，为了使读者对所要论述的2TR发动机电控系统故障诊断与排除过程的理解，对其电控系统基本工作原理与结构作出以下讲解。
1 系统工作原理
1.1 排放控制
该机采用闭环燃油控制系统，目的在于使发动机在绝大多数运行工况下，按理想空燃比（即14.7：1）进行燃油供给控制。同时本系统采用了三元催化器对发动机排出的废气进行再处理，以便更加有效地控制排放。而发动机在理想空燃比状态工作时三元催化器的转化效率最高。
1.2 燃油控制
当启动时，系统一旦探测到曲轴旋转的第一次脉冲信号，即通过继电器将油泵电源连通，燃油被电动油泵从油箱泵出加压，经过压力调节后通过分配装置送到喷油器，按照预先标定的时机定时喷出。ECM通过进气温度传感器、水温传感器、进气量传感器以及曲轴位置传感器精确地测定发动机的转速和活塞相对位置，以及各种相关输入信号，精确地计量实际发动机的进气量。再根据系统测定的进气量计算出实际喷油量（喷油脉冲宽度）。
1.3 点火控制
发动机采用先进的无分电器直接点火技术。由ECM向点火线圈输出点火信号。发动机点火正时由ECM电脑根据发动机实际输入信号（转速信号、进气温度、进气量以及节气门位置）计算得出，并及时向点火线圈驱动电路输出点火脉冲信号，实现发动机的点火控制。
2 典型实例
以下是三个典型实例，可以明确论述发动机电控系统故障诊断与排除的过程以及方法。
2.1 实例一
故障现象：一辆装有2TR发动机的格瑞斯车，行驶1.5万公里后出现打不着车现象。
故障诊断分析：将点火开关打到ST起动位置，发现发动机油轨主油管不来油，点火关回到ON位置后用X-431检测仪读取故障码，显示为燃油泵继电器对蓄电池短路或对地短路或开路，用万用表检查油泵继电器控制电路（见图1）。将点火开关打到ON档，IG2闭合，EFI继电器触点吸合，此时测得油泵继电器85脚与30脚为电瓶电压，表明85与30脚无故障，用连线短接30脚与87脚，汽油泵工作，进油管来油，这表明控制汽油泵的87脚也无故障，当检查86脚时，发现86脚与ECM之间导线断路，经查找是由于司机座椅后中立柱内有一插接件接触不良造成断路，使ECM无法控制油泵继电器，导致车辆无法正常启动。
解决方法：重新安装接触不良的插接件，使其接触良好，故障排除后，打车成功，怠速正常，故障现象消除，用X-431检测仪读取动态数据流，显示一切数据指标正常。
2.2 实例二
故障现象：一辆行驶6万公里装有2TR发动机的格瑞斯车，表现出发动机怠速不稳，转速低，排气管冒白色浓烟，且汽油味很浓，着车后故障灯不亮。
故障诊断分析：启动发动机，用X-431检测仪读取故障码，仪器显示无故障码，接下来观察动态数据流，显示发动机转速为710转/min，喷油脉宽为4.3ms，从数据流表面上看电喷系统工作正常，用断缸方法看是否缺缸，1缸、3缸、4缸拔下后，有怠速明显下降的现象，而拔下2缸高压线时，观察高压电很强，发动机无明显反应，说明2缸不工作。用万用表检查2缸喷油器控制线路，结果表明15电源线为13.5v的工作电压没问题，而从喷油器到ECM电脑板控制喷油器脉冲喷油线路的信号线始终与车身形成回路，即常搭铁。把ECM拆下后，搭铁现象消失，装上ECM反又出现常搭铁现象，结果表明ECM损坏，这就使得着车后，2缸喷油器磁力线始终处于通用工作状态，大量汽油经油轨，喷油器，不间断的直接喷入气缸，造成“喷油器直喷”现象，导致2缸不工作，发动机怠速低。2缸汽油直接从排气门经排气管排入到大气中，出现冒白色浓烟，汽油味浓的故障现象。
解决方法：更换ECM电脑板，故障排除后打车，怠速正常，无白色浓烟排出，故障现象消除。用X-431检测仪读取动态数据流，显示怠速为800转/min，其它数据流显示一切正常。
2.3 实例三
故障现象：一辆行驶9万公里，装有2TR发动机的格瑞斯车，排气冒黑烟且伴有较浓汽油味，着车后，发动机故障灯常亮。
故障诊断分析：根据故障现象察看火花塞，发现电极均有较多积炭，这种现象表明混合气过浓。启动发动机，用X-431检测仪读取故障码，显示分别为氧传感器过稀与水温传感器读数过低或过高。接下来察看传感器与水温传感器动态数据流，显示氧传感器输出电压仅为50mv。水温传感器在水温表指示为90℃左右时，读数为89℃，说明水温传感器工作正常。用万用表对氧气与水温传感器控制电路进行检查，其检查结果为氧传感器控制线路工作电压为0.25V，传感器加热电阻工作压为电瓶电压13V，这表明氧传感器控制电路无故障，而检测仪数据流显示氧传感器产生的输出电压仅为50mv左右，而且上下浮动不大，氧传感器正常工作输出电压应该是在100mv左右与800mv左右两者之间变化，这样才能使空燃比保持在14.7：1附近（图2为氧传感器电压特性图），结果表明氧传感器己损坏，工作失效，给ECM电脑一个混合气过稀的错误信号，ECM根据此信号给喷油器一个较宽的脉冲喷油信号，导致浓合气过浓。用万用表检查水温传感器控制电路与工作电阻值，检查结果为水温传感器在水温表指示为90℃左右时阻值为220Ω，证明工作正常，水温传感器无故障，（表1为水温传感器在各种温度时所对压的阻值），而从ECM到水温传感器为其提供工作电压的那根线对地短路搭铁，经查找搭位置在司机痤椅后中立柱盖板下方。
解决方法：将氧传感器更换，水温传感器控制电路搭铁点故障排除后打车，故障灯灭，怠速正常，排气管无黑烟排出，故障现象消除.用X-431检测仪读取动态数据流，显示氧传感器输出电压为100mv左右与800mv左右之间上下浮动，其它数据流显示一切正常。
3 结束语
本文通过对2TR发动机电控系统基本工作原理与结构以及三个实例的论述，实践证明了在诊断与维修发动机电控系统时，使用汽车检测仪读取故障码，观察动态数据流，可缩小故障的维修范围，节省维修时间，用万用表可检测电喷系统线路故障，各部件阻值是否正常，两者配合使用可达到判断准确、快速、彻底排除故障的目地，大大提高了工作效率。
参考文献
故障检测仪范文5
关键词 生产工艺 温度 压力 流量 液位
一、现场仪表系统故障的基本分析步骤
现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。
现根据测量参数的不同，来分析不同的现场仪表故障所在。
1.首先，在分析现场仪表故障前，要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件，了解仪表系统的设计方案、设计意图，仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等。
2.在分析检查现场仪表系统故障之前，要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化情况，查看故障仪表的记录曲线，进行综合分析，以确定仪表故障原因所在。
3.如果仪表记录曲线为一条死线（一点变化也没有的线称死线），或记录曲线原来为波动，现在突然变成一条直线；故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是PLC或DCS计算机系统，灵敏度非常高，参数的变化能非常灵敏的反映出来。此时可人为地改变一下工艺参数，看曲线变化情况。如不变化，基本断定是仪表系统出了问题；如有正常变化，基本断定仪表系统没有大的问题。
4.变化工艺参数时，发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小，此时的故障也常在仪表系统。
5.故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常，出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制，甚至连手动操作也不能控制，此时故障可能是工艺操作系统造成的。
6.当发现上位显示单一检测点仪表不正常时，可以检查同一工艺系统中相关联的其他仪表数据，如果它们与正常时的数据基本一致，则很可能是此仪表仪表出现故障。
总之，分析现场仪表故障原因时，要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化，这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以，我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析，检查原因所在。
二、四大测量参数仪表控制系统故障分析步骤
1.温度检测仪表系统故障分析步骤。分析温度控制仪表系统故障时，首先要注意两点：该系统仪表多采用PLC或DCS系统控制；
（1）温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小，一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大，不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器故障造成。
（2）温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象，多为控制参数PID调整不当造成。
（3）温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动，很可能是由于工艺操作变化引起的，如当时工艺操作没有变化，则很可能是仪表控制系统本身的故障。
2.压力检测仪表系统故障分析步骤。（1）压力检测系统仪表指示出现快速振荡波动时，首先检查工艺操作有无变化，这种变化多半是工艺操作和PID参数整定不好造成。
（2）压力检测系统仪表指示出现死线，工艺操作变化了压力指示还是不变化，一般故障出现在压力测量系统中，首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象，不堵，检查压力变送器输出系统有无变化，有变化，检查配电器输出是否与输入变化一致，如有变化故障出在模块输入通道故障。
3.流量检测仪表系统故障分析步骤。（1）流量检测仪表系统指示没有流量时，首先检查介质压力是否正常，控制阀门是否打开，如正常，到现场检查流量仪表，如果正常，则故障在信号传输电缆或模块输入通道故障。若是仪表方面的故障，原因有：孔板差压流量计可能是正压引压导管堵；差压变送器正压室漏；电磁流量计转换器坏等。
（2）流量检测仪表系统指示值达到最大时，可控将制调节阀关小，如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来，则是仪表检测系统的原因造成，检查流量控制调节阀是否动作；检查差压变送器测量引压管路是否正常，电磁流量计是否正常，检查仪表信号传送系统是否正常。
（3）流量控制仪表系统指示值波动较频繁，可将控制改到手动，如果波动减小或消除，则是仪表方面的原因或是仪表阀门控制参数PID不合适。
4.液位测量仪表系统故障分析步骤。（1）液位测量仪表系统指示值变化到最大，到现场与实际液位进行比对，如实际液位没有到达最大，可以先检查检测仪表看是否正常，平衡容器负压室是否缺水，取压管路是否正常，有无堵塞或者泄露。
（2）液位测量仪表系统指示值变化到最小，到现场与实际液位进行比对，如实际液位没有到达最低点，可以先检查检测仪表看是否正常，平衡容器正压室取压管是否堵塞，仪表是否正常，线路是否短路。
（3）差压式液位控制仪表指示和现场实际液位（玻璃管）指示对不上时，检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏；若有渗漏，重新灌封液，取压管路是否堵塞，管路及平衡容器均正常可能是仪表的负迁移量不对了，重新调整迁移量使仪表指示正常。
（4）液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时，首先要分析液面控制对象的容量大小，来分析故障的原因，容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化，如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成。
5.执行单元故障分析步骤。对于执行单元的阀门而言，主要从阀门本生执行动作上判断，对气动调节阀检查，将上位控制画面的调节阀控制转为手动控制，分别设定阀门开度（0%～100%），在现场核对阀门从0%变化到100%满行程动作时，在动作过程中是否有停顿，卡塞现象，如果有则阀门阀芯，阀杆有问题，另外如果阀门动作行程正常，但是控制介质的流量没有变化可能阀芯脱落，须更换阀门。检查阀门开度与控制（4～20）mA是否一致，如果不一致，检查阀门定位器和阀门本身（阀门是否有卡塞，执行器薄膜、托盘、弹簧是否损坏）如果阀门没有问题则阀门定位器故障，则需调整阀门定位器的零点与量程，使阀门能够达到相应开度。调整阀门定位器与阀门的线性关系仍然处理不好则需更换。
故障检测仪范文6
【关键词】仪表;自动化;策略;日常维护;故障
在现如今市场经济准入贸易机制下，工业生产技术日新月异，行业竞争也越发趋于激烈化，生产设备自动化高标准要求也就愈发表现显著。因此，对于工业生产模式下的自动化设备日常维护与故障检修就显得至关重要。这不仅是因为它直接关系到工业生产的生产效益，同时与其相关的工业生产仪表自动化技术也直接或间接的决定着其工业生产水平高低。即结合生产实际，对自动化仪表维护、检修制定合理的维护应用策略就显得非常关键。文章基于此相关内容予以了必要探讨，以期现代工业生产自动化仪表能够保障并延长使用期限，为最终确保生产成本降低及生产效益提升提供可行性基础保障。
一、自动化仪表的维护的重要意义
社会在经济提升与科技进步的有力条件下不断发展着，工业生产自动化也同样受此有利形势所影响，表现最为直接的是其自动化技术广为应用在油藏生产、钢铁制造、造纸工艺、制糖生产、医疗医药、食品加工、以及电力供应等诸多行业领域中，加快了国家国民经济增长。不过，这些能源、化工、制造业等企业在生产阶段也会出现常见的设备故障，影响着生产进度及作业效率。其中，最为常见的则是自动化仪表故障处理及日常维护组织活动令这些企业所极为重视。而经常出现仪表故障，不仅影响着企业正常生产、加工进度，同样也使行业生产加大了安全隐患。因此，不论是自动化仪表实践日常维护组织活动中，还是其仪表故障解决，都需要其运维人员客观具备高水平业务技能与责任意识，从而才能使其实践能力应用于运维工作中，能够第一时间就仪表故障问题进行及时、必要处理，有效保障作业进度及生产效益。
二、自动化仪表日常维护的应用策略研究
企业在对仪表设备实施预防维护时制定有效的巡回检查制度是极为重要的策略，这样能够及早对仪表设备中潜在的问题进行观察，尽早做好设备故障处理，不过，一旦仪表故障发生，应能结合仪表系统与工艺生产两部分来重点考虑故障点所在。因此，企业为了做好自动化仪表日常运维活动，解决仪表故障处理问题，还应当注重以下几个应用策略。
（一）生产工艺角度考虑
由于现代工业生产自动化已是一种主流技术工艺生产趋势，因此自动化仪表在例行维护组织活动是，首要检测的则是其仪表工艺参数，即对反应温度、容器液位、加工流量、以及物料成分等进行判断，从而才能判断出与其相关的工艺参数是否正常。如若仪表正常则加强定期维护检修等组织活动，确保其正常运转周期可以有效延长;如若仪表指示反映出故障迹象，则需要客观解决故障问题的同时，安排好生产加量、减产、停车等必要配套措施。常规而言，仪表出现异常迹象引发故障时，一般通常包括两种因素。第一是工艺因素，即仪表反映出来的则是生产指标异常，但通常生产指标与现实不符。第二种，则是仪表指示异常，可结合故障情况确认是否是仪表自身故障问题。因此，两种情况发生，仪表运维人员则不能混淆概念，需要结合仪表的性能、工作原理、以及其实践特性等进行综合分析，并全面检测控制阀及物料生产情况，从而才能有效确认仪表指示异常原因。
（二）从自动化仪表本身考虑
1.基本分类
仪表运维作业人员提升仪表故障判别能力的目的是保障仪表正常工作。因此，除却对仪表作业原理、功能及特性熟知以外，还应注重仪表检测、测量的每一个执行环节，深刻了解每一种仪表的基本结构、型号、使用场合、以及输出信号种类等，以此才能称得上全面了解自动化仪表，一旦故障发生时准确、及时的确认出仪表故障点。基于此，仪表分类如若从作业原理角度去看，则有物理型、生物型、能量控制型等。而从物理原理结构去看待，则包括电、光电、热电、气电、压电、射线型、半导体式等;同样，如若按照转换过程角度去看，则包括单向及双向之分。故而，仪表每种型号的仪表都有其特有的测量机理，且结合每种仪表测量机理，其最终测量重点则是针对仪表的传感器进行测量。即结合仪表转换的物理量（电量等）则要弄清被测量敏感元件转换元件转换电路输出的这一传感器测量机理，以此才能结合其基本功能、结构原理、元件特性等确认出故障点。
2.了解传感器结构机理
传感器通常是用来当作敏感元件，即需要配套仪表来检测出物理量及化学量的整个变化过程，进而才能利于分析出生产作业指标是否可靠。现如今智能仪表非常主流且广为用于大规模集成电路中。如此一来，这种仪表则结合嵌入式软件的输出信号发出，可完成非线性补偿、故障诊断、零点错误等功能分析及应用，从而有效的将其配套的传感器智能特性展现出来，降低了其系统结构的复杂性，更利于后期维护及检修。
（三）自动化仪表各个参数的测量方面
生产仪表通常测量参数主要有温度、流量、液位、以及压力四项主要测控参数。依据不同的测控参数，来确认故障性质及找出故障所在。因此，第一，在确认故障点所在之前，要熟知仪表下的生产工艺情况及生产条件，包括熟知仪表的设计意图、基本构造、功能特性、以及技术参数等;第二，要和生产现场的车间作业人员勤加沟通，以了解生产负荷强度下仪表的参数变化，从而才能依据仪表故障周期曲线判断出故障所属范围，最终确认故障点所在。第三，如若仪表记录曲线确实是一条直线，即无变化的死线，则故障点基本可确认为仪表内部系统异常，这是因为如今记录仪表多伴随DCS计算机系统，灵敏度较高，故障参数会随着其可靠的灵敏度反映出来。第四，当工艺参数发生变化时，即曲线发生变小或者变大，则也能确认故障发生在仪表内部系统中。第五，结合故障出现时间前后，发现故障出现前其工艺参数曲线一直处于正常状态时，同时当曲线出现波动后才毫无规律可言，则多半是工艺操作所导致的故障问题;第六，如若发现DCS显示异常，则可以到现场去检验同一仪表显示值，如若显示值差别并不明显，则说明故障来源多半来自仪表系统，要具体结合控制阀情况和被测量的参数指标去判断其具体故障原因形成，待故障原因确认以后按照运维检修规范及要求予以故障处理。
（四）自动化仪表的使用过程
仪表出现故障除却正常使用年限将至出现的故障以外，其他故障发生并不是偶然，总会伴随一个自然转化过程。这个过程通常伴随设计之初、选型确认、采购执行、元件安装、投入使用、维修养护、修理报废、更新换代等时期。因此，结合仪表使用寿命周期考虑指定维护、检修策略也极为必要。需要了解仪表在使用前提的设计、选型、采购及安装等过程工作流程，同时还要考虑使用周期维护阶段所检测出的历史故障记录，最后才能根据以往故障出现的频率确认出故障维护周期工作流程，进而一旦故障出现时可立即例行有关检修、测量等组织活动方案，更好的保障仪表使用期限得以延长，为物料及工艺加工对象等的安全生产提供可靠保障;又如，冬季例行日常运维组织活动时，也要结合生产需求检查椭圆齿轮流量计、电磁流量计旋涡流量计（涡街流量计）、涡轮流量计、质量流量计、法兰式差压变送器、浮筒液位计和调节阀等的保温状况，观察保温材料是否脱落，是否被雨水打湿造成保温材料不起作用等，以确保每一季度、每一时期都能全面了解仪表系统的使用情况，一旦出现故障时可准确定位故障点。
（五）从仪表故障出现进行有步骤的分析
第一，从外部显示特征确认出故障大致部位。具体可依据仪表指示内容下的输入信号、键盘指令、通讯数据等进行分析。第二，从内部信号输出连贯性判断故障点。具体可结合电路、信号、阻抗、模数转换、控制输出、接口通讯等参数进行分析及确认故障点。第三，结合线路检测情况确认故障点。即通过传感器、变送器、以及控制系统等的检测判断故障所在。第四，对信号精度进行测量，包括对数据进行必要采集，以此才能结合显示数据进行综合分析。第五，通过收发命令传递出的数据，包括手动置数等进行参数分析，以确认故障点及解决方案。
三、自动化仪表常见故障解决方法探讨
（一）温度控制仪表系统故障
当温控仪表出现异常故障时，应能了解到温控仪表测量时滞后性表现明显，即仪表测量通常滞后性较大。故而，第一要观察仪表显示值大小，如若仪表测量时显示值突然不稳定，出现变大抑或变小时，则确认出其故障出现在系统内部。此时，则应重点对其电热偶、热阻值、以及补偿情况，包括对变送器等进行检查，即此时故障情况一般则出现在此范围内，采取针对性故障检修方案即可。第二，如若发现温控仪表显示出现较快震荡行为，则基本可确认为PID调整不当所引发异常。第三，温控仪表指示如若出现较慢范围波动，则基本可确认出其故障引发则是工艺生产所致。因此，出现此故障则要重点针对性检查调节阀输出信号，看其输出信号在调节控制阀的情况下是否出现变化，从而确认其阀膜片、模头是否有问题。或者对定位器等展开检查，从而确认故障点。基于此，详细掌握温控仪表的故障出现特征，依据故障发生频率、规律，在了解温控仪表机理、功能的前提下，按照针对性的故障检修技术规范予以故障处理即可。
（二）压力控制仪表系统故障
第一，当压力控制出现波动性震荡变化时，一般通过这种异常特征可确认出是生产工艺操作出现异常变化引发其出现异常。因此，则要测量PID控制参数，将异常参数予以调整，以解决故障。第二，可能是压力系统仪表显示出死线变化，即使工艺操作发生调整或变化，其显示值也没发生改变时，则一般故障会出现在测量系统中。为此，要重点检查引压管是否出现堵漏，如若没发现堵漏则可判断故障点出现在测量指示系统中，故而采取针对性方案进行调整或维修。
（三）流量控制仪表系统故障
第一，测量控制仪表如若发现指示值处于最小状态，则需要重点对现场仪表予以检查，如若无异常状况，则故障则定位在显示仪表中。因此，结合现场仪表指示大小情况，对调节阀开度进行调整。此时，如也未能检验出异常，则故障最可能出现在系统压力参数不足、或者系统内部出现堵塞，即这些情况可能是操作不当，抑或介质结晶参数不对所造成。如此一来，当系统管路出现堵塞，则需要了解其管堵原因。具体可能是孔板差压流量计、抑或是正压引压管出现堵塞，包括可能是机械式仪表出现流量计齿轮卡死或者过滤网堵塞等情况，进而进行针对性检修即可。第二，当发现测量仪表指示值处于最大状态时，则与其对应的检测检测仪表指示也会处于最大状态。此时，可以手动调试或遥控调节阀开度。如若却是指示流量值未能控制到正常状态，则需要重点检查引压系统是否处于正常，包括检查传输信号是否出现异常等;第三，如若流量控制指示确实波动频率较高，则可以将控制形态改为手动调整，并对应改变控制参数PID，或者调整工艺操作流程予以解决故障。
（四）液位控制仪表系统故障
第一，液位控制显示值如若出现最大或最小异常情况时，则首先要检验检测仪表是否处于正常指标状态。具体操作执行时可以将控制方式改为手动液位操控方式，从而才能观察液位变化具体情况。如果液位能够稳定在一定区间范围内变化，则故障点可确认在液位控制系统;如若液位状态不稳，则是工艺操作系统造成，具体可结合工艺生产情况予以排查。第二，液位控制指示和现场仪表指标不配套时，则首先检查负压导压管的封液情况是否存在测漏、渗漏，如果确实发现测漏，重新灌注封液即可。第三，当控制仪表指示不能稳定，即波动区间比较频繁，则需要结合工艺操作系统检查液位容量是否正常，当发现确有故障采取针对性解决措施即可。
四、结语
在现代工业技术自动化发展形势下，仪表运维工作执行任重而道远。这主要是因为仪表指示正常能够有效指导于化工生产。同样，仪表运维工作中，仪表可靠性和运维工作量两者之间是处于一种相反相成关系，即仪表指示数据越可靠，实践仪表运维工作量则越少;反之，仪表运维工作量越大，说明仪表故障出现也越多。因此，自动化仪表运维工作中，其运维人员应能结合生产情况、仪表固有属性等进行综合全面分析，以此才能在仪表运维实践中不断总结、吸收经验，增强仪表可靠运行能力，并有效提高仪表运维工作业务水平。
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