工业用智能温控仪表由于使用环境的问题(生产车间中的污染、干扰、震动等),会出现各种故障。下面,介绍一下智能温控仪表常见故障和排除方法。
一、智能仪表显示正常时的故障
1.仪表显示正常,但仪表没有(4~20)mA电流输出
首先检查三极管5609、二极管4148及贴片电阻是否正常,若有损坏则更换;若正常,检查DC24V电源是否正常,若不正常,电源供电电路坏。其次检查信号输出是否正常,若正常,检查单片机控制信号,若有信号而TL5615cp无输出信号,则TL5615cp坏;若TL5615cp正常,而放大器无输出,则放大器坏。
2.仪表显示正常,但内部时钟不走或走时缓慢(假设有打印机接口)
①测量供电电池是否为3.6V,若低于2.0V则电池已坏。
②测量32.768kHz晶振是否正常。可用试电笔接入火线,捏住晶振一管脚,用另一脚去碰试电笔尾部,若试电笔亮则晶振完好,不亮则晶振损坏。
③若电池晶振均正常,则DS1302损坏。
3.仪表显示正常,但是实际控制温度时超差
若有PID控制,这类故障多是PIV控制参数设置不当造成的。对于这类故障,笔者认为应根据实际的温度控制系统,把PIV参数先固定在一个数值上,然后观察升温曲线再继续调整数值,直到找到合适的PID控制参数。观察升温曲线时,如果第一次过冲很大,则减少P的设置,反之则增大P的设置。如果升温很缓慢,则减少I的设置,反之则增大I的设置;如果曲线在设定目标值附近震荡,则减少D的设置。
二、智能仪表显示异常时的故障
1.短接热电偶信号输入端,室温显示过高或过低
造成这类故障主要有以下两种原因:
(1)仪表内部冷端补偿参数的设置过大或过小,导致仪表接信号输入时出现故障。
(2)当参数设置正常时,则可能是重点补偿电路三极管9014损坏。
2.仪表工作时,测量值无规律跳变
(1)温度传感器接线处虚连或测量端开焊(测量桥路正常)。
(2)仪表受到震动、噪声、磁场等干扰产生此故障。解决办法:使信号输入端远离动力线或感性负载,不要与动力线平行架设,应适当接地、屏蔽等。
(3)确认无干扰源,则A/D转换器ICL7135CN损坏。
(4)以上3项均正常,则单片机内部程序混乱。
三、智能仪表无显示时的故障
1.通电后,仪表内部没有任何动作声音(正常内部继电器动作)
这类故障多是由于开关电源损坏,具体原因如下:
(1)保险管熔断。
(2)整流桥2CW06损坏,导致直流输出端无300V直流电压。
(3)直流输出侧滤波电容漏电,导致电压输出达不到300V。
(4)开关三极管TOP222Y损坏,不能产生高频脉冲电压。
(5)脉冲变压器损坏。
2.通电无显示,面板上4个工作指示灯长亮,继电器动作(开关电源正常)
此类智能仪表的显示原理框图如图1所示。
原理:单片机送出每一时刻要显示信息的二进制代码,同时送出编码信息到译码电路进行译码,控制驱动电路。从测量值显示的最低位到设定值显示的最高位轮流进行显示。程序控制以高于人眼分辨率的速度进行刷新,从而实现信息的完整显示。
修理过程:
(1)先用数字万用表二极管挡(此电压约为3V)测量各笔段LED,正常时各笔段二极管应发光。
(2)显示正常,测量驱动电路的供电电压及驱动三极管是否正常,若正常则后极故障。
(3)测量译码电路,判断控制端是否为正常的低电平。若不是则为单片机故障。正常时,认为送入编码信息,测量是否输出相应的译码信息。译码电路作为3-8译码器时的真值表,如表1所示。
如果输出相应的信息,译码电路正常,否则损坏。
(4)用示波器观察单片机送出的编码信息波形,正常时C、B、A的波形。
只是三者不一定在同一时刻出现高低变化的电平,如果没有出现这种波形,则单片机损坏。
当然,智能仪表在使用时还有很多故障(如开焊、短路、虚连等),需维修人员认真仔细地查找,才能排除故障。
酸度计、电导率仪、温控仪的工作原理都是通过其测量传感器把被测量转化成为相应的电信号,经放大处理转换成被测量的值显示。我们采用标准信号替代法来实现其功能,即用分析仪器检查仪提供的标准信号替代测量传感器的测量信号,向分析仪器输入显示特定量值所需的标准电信号,计算分析仪器显示值与标准值之间的误差,从而判断分析仪器运行是否正常。 酸度计核查实施方法 将分析仪器检查仪和酸度计用导线连接,接好线路,通电预热至正常工作状态。把酸度计温度补偿器调至25℃或温度补偿器某一中间温度点,分析仪器检查仪转换开关K1分别转至“4.00”、“6.86”、“7.00”、“9.18”和“10.01”处,依次向酸度计输入标准直流信号pH,即V10(177.480mv)、V11(8.284mv)、V12(0.000mv)、V13(-128.968mv)V14(-178.072mv),分别记录酸度计示值pH示,用输入增加和减少方式各做一次,取其平均值pH平,按照公式⊿pH=pH平-pH,计算酸度计误差。根据实验要求,判断示值误差是否在规定范围内,从而得出酸度计期间核查或运行检查是否正常。 电导率仪核查实施方法 将分析仪器检查仪和电导率仪用导线连接,接好线路,通电预热至正常工作状态。按电导率仪使用说明书调零,常数调节器置于参考值(通常为1.000),电导率仪温度系数设定为“不补偿”,或者调节温度示值为仪器参考温度(通常为25.0℃)。把分析仪器检查仪转换开关K2分别转至“0.02”、“0.20”、“2.0”“20.0”和“200.0”处,依次向电导率仪输入标准交流电阻信号K,即R20(50000Ω)、R21(5000Ω)、R22(500.0Ω)、R23(50.0Ω)和R24(5.0Ω),分别记录电导率仪示值K示,每个点输入多次,取其平均值K平,按照公式⊿K/KF=(K平-K)/KF*100%,其中KF为电导率仪量程的上限值,计算电导率仪的引用误差。根据实验要求,判断引用误差是否在规定范围内,从而得出电导率仪期间核查或运行检查是否正常。 温控仪核查实施方法 K型温控仪、S型温控仪及Pt100温控仪的核查实施基本相同,笔者仅以K型温控仪的核查实施为例做出说明。将分析仪器检查仪和K型温控仪接好线路,通电预热至正常工作状态。对具有外部“调零”及调满度的温控仪,按使用说明书进行调整。把分析仪器检查仪转换开关K3从分别转至“300”、“500”、“700”、“900”和“1100”处,依次从下限向温控仪输入标准直流电压信号ts,即V30(12.207mv)、V31(20.640mv)、V32(29.128mv)、V33(37.325mv)和V3(45.108mv),分别记录温控仪相应的示值td,根据公式⊿t=td-ts计算其误差;然后减少输入标准直流电压信号ts,分别记录温控仪相应的示值td,根据公式⊿t=td-ts计算其误差,对于每个温度点,取其误差最大的作为结果。根据实验要求,判断误差是否在规定范围内,从而得出K型温控仪期间核查或运行检查是否正常。 1、电源指示正常,但温控仪无屏显。此故障大多为温控仪上的稳压元件(7805或7812)在长时间使用过程中发热导致焊点出现断点,有时是出厂时存在虚焊现象导致,主要重新焊接即可。 2、温控仪显示正常,金属套温度计,船用温度计,V型温度计,铜套温度计但无法加入,一般为加热元件损坏,在确认加热元件无问题的情况下,多为继电器坏(多发生于加热功率在1000W以上的中)。若继电器好的情况,则继电器驱动元件(9013)坏。对于固态继电器则较容易损坏,对于双向可控硅较少出现烧损现象。 3、温控仪出现显示温度远高于或远低于实际温度的情况,此现象一般为损坏,更换即可。 4、温控仪出现999或000跳动且有报警输出,激光测距仪,数字,接地电阻测试仪,风速仪此现象为传感器断路,如出现LLL或半000,此现象为传感器短路,更换即可。 温控仪是调控一体化智能温度控制仪表,它采用了全数字化集成设计,具有温度曲线可编程或定点恒温控制、多重PID调节、输出功率限幅曲线编程、手动/自动切换、软启动、报警开关量输出、实时数据查询、与计算机通讯等功能,将数显温度仪表和ZK晶闸管电压调整器合二为一,集温度测量、调节、驱动于一体,仪表直接输出晶闸管触发信号,可驱动各类晶闸管负载。 温度控制仪被广泛的应用在我们的日常生活中,比如家里的各种电器,工厂设备等。主要是因为温度控制仪可以根据工作环境的温度变化,在开关内部发生物理形变,从而产生某些特殊效应,产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件,或者电子原件在不同温度下,工作状态的不同原理来给电路提供温度数据,以供电路采集温度数据。 根据制作原理的不同,温度控制仪可以分为四种:液涨式、突跳式、电子式、压力式不同的分类有不同的应用领域。 工作原理:温控器(Thermostat),根据工作环境的温度变化,在开关内部发生物理形变,从而产生某些特殊效应,产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件,或者电子原件在不同温度下,工作状态的不同原理来给电路提供温度数据,以供电路采集温度数据。温控器就是把控制对象的温度操作至需要的温度,这个过程就是温度控制。 温控仪作为一种精密仪表,应时常检查其使用情况,这样做不仅可保证在生产应用时减少误差和故障的出现,同时还能够保证温度控制仪表的性能。温度控制仪表的维护要点如下: 1、传感器与被测介质的热传导要良好,要安装在能正确、及时放映测量对象真实温度的位置,如在传感器与被测工作之间填充高温硅脂,可明显加快传感器的感温速度,系统调节品质会有明显提高。 2、温控仪的所有电连接处,接触一定要好,仪表的输入、输出、电源线等线不要有外露等现象,避免和别的导物一起导电。当然温控仪的使用环境不要在有腐蚀的气体环境下使用。 3、温控仪出现”LL”或”HH”、设备不加热等情况,应先检测传感器是否断线、短路或反接。检测电源的电压是否正常及工作环境有没有强的磁场等情况。 4、仪表的输出灯亮仪表就表示仪表有输出,如发现设备没有加热,检查一下加热设备接线是否正确、检测一下加热管是否正常。如果这些都好,那可能就是仪表本身的问题了,一般属仪表所带负载短路而烧毁了仪表内部的小继电器。
2.酸度计、电导率仪、温控仪的核查实施方法
酸度计、电导率仪、温控仪的核查实施方法
3.温控仪的常见故障
温控仪的常见故障
4.温控仪的使用维护
温控仪的使用维护
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