主题：【第十六届原创】常用电工工具在在线分析仪表电路故障排查的应用

常用电工工具在在线分析仪表电路故障排查的应用

黄明聪

图1 低压验电器

低压验电器在仪表检维修时经常会使用到，仪表检修一般需要断电，断电后需要验电确认后，才可以操作，避免人员遭受点击伤害。

低压验电器是利用电流通过验电笔、人体、大地形成回路，其漏电电流使氖泡起辉发光而工作。一般氖泡式，带电体与大地之间电位差超过36V就会起辉，数字式，带电体与大地之间电位差超过12V就会显示。

验电笔使用前需要检查无损坏，使用时需要注意正确的握姿。如下图2所示：

图2 试电笔的正确握法与错误握法

低压验电器使用的经验判断：

除检查电气设备和线路，还可以区分相线和零线，交流电与直流电以及电压高低。通常起辉（数显）为火线，但中性点位移时零线也会起辉（数显）

电烙铁是最常使用的手工焊接工具。在分析仪表维修中广泛使用，常用电烙铁有20W、25W、30W、35W、40W、45W、50W。按其加热方式分类，有内热式、外热式，另外还有恒温式和吸锡式。如图3所示：

图3 常用电烙铁

电烙铁的选用，需要根据手工焊接工艺和不同的施焊对象的要求选用。主要重电烙铁种类、功率及烙铁头的形状考虑。

（1）选择电烙铁的类型，如图4所示：

图4 不同类型电烙铁选择依据

（2）电烙铁功率选择，功率要合适，功率太大容易焊坏电子元器件，功率太小容易虚焊或假焊。对于一般小型电子元器件的普通印刷电路板和IC电路的焊接应选用20W内热式电烙铁或25W外热式电烙铁。

（3）烙铁头的选择非常重要，合适的烙铁头工作更具效率，不同烙铁头特点及应用范围，如图6所示：

图6 不同烙铁头特点及应用范围

（4）焊接材料选择，焊接材料分焊料和焊剂。

焊锡按其组成的成分可分为锡铅焊料、银焊料、铜焊料等，熔点在450℃以上的成为硬焊料，450℃以下的称为软焊料。锡铅焊料的配比不同，性能也不同。常用的锡铅焊料及其用途，如图7所示：

助焊剂选择，一般中性助焊剂适用于锡铅焊料对镍及镍合金、铜及铜合金、银和白金的焊接。常用的松香助焊剂在温度超过60℃时，绝缘会下降，焊接后的残渣对发热元件有较大的危害，故在焊接后要清除助焊剂残留。

（5）手工焊接电子元器件

焊接前要检查电烙铁，同时需要处理号烙铁头，新烙铁头需要进行“上锡”处理。正确的操作大致分为五步，第一步，准备施焊，准备好焊接材料和工具；第二部，加热焊件，烙铁头放置在焊件与焊盘之间，提高焊点温度；第三步，送入焊丝，待焊件加热到熔化焊料温度后，将焊丝送入焊点；第四步，移开焊丝，焊点充分被含量润湿时撤离焊丝；第五步，移开烙铁，及时迅速移开烙铁，确保焊点质量。如下图8所示：

图8 手工焊接五步法

（6）焊点质量要求

可靠的电气连接；足够的机械强度；光洁整齐的外观。标准焊点如图9所示：

图9 标准焊点

万用表是从事仪器仪表维修人员常用的一种仪表。万用表又称欧姆表，它使用测量机构配合测量电路来实现对各种电量和非电量的测量仪表。一般万用表可以用来测量直流电流、交流电流、直流电压、直流电压、电平、电阻、电容及晶体管等电量参数。

万用表有指针式和数字式两种，目前数字式万用表被广泛使用。数字式万用表与指针式万用表相比具有体积小、功能全、显示直观、测量准确度高、灵敏度高、可靠性好及过载能力强等优点。一般数字万用表如图10所示：

图10 一般数字万用表

（1）选用数字式万用表

我们在线分析仪表检修使用的是FLUKE17B数字式万用表，具有测量直流电流、交流电流、直流电压、直流电压、电阻值、电容值、判断二极管、电路通断的功能。

（2）数字式万用表的使用

使用前需要对万用表进行安全性检查，其检查项如图11所示：

图11 安全性检查

测量电量参数时，每次准备测量时，需要再次核对测量项目与量程开关和输入插孔是否选择一致，使用时不能超出极限值。一般操作顺序如图12所示：

图12 操作顺序

电流测量前，应先检查万用表保险丝，并关闭电源，才将万用表与电路连接，具体操作如图13所示：

图13 测两电流操作

测量电阻、通断性、二级管或电容以前，必须切断电源，并将所有电容放电。

兆欧表又称摇表。专供用来检测电气设备、供电线路的绝缘电阻的一种可携式仪表。如果被测线路、设备的电阻值非常大，达到了几兆欧或几十兆欧，那么使用万用表测量就很难准确得到测量值，此时就需要使用兆欧表进行测量。

（1）选用兆欧表

额定电压范围，其额定电压一定要与被测电气设备或线路的工作电压相适应；测量范围，兆欧表测量范围不要超出被测绝缘电阻的数值过多，以免读数时产生较大的误差。

（2）使用前检查

使用前检查项如图14所示：

图14 兆欧表使用前检查

（3）使用兆欧表测量

测量时，要切断被测设备的电源，并对被测设备进行充分的放电。测量后，用兆欧表测试过的电气设备，也要及时放电。具体兆欧表接线操作如图15所示：

图15 兆欧表测量绝缘电阻

图16 分别测量色谱输出电流

图17 现场接线箱接线图

通过色谱发送模拟输出，分别测量电流经计算接线箱中电缆线号与色谱输出通道对应无误，基本排除现场接线错误问题，下一步排查送入机柜间的线缆线号是否与现场线号对应匹配。

具体操作需两人配合完成，一人在现场分别对接线箱中每组组分信号线进行短接，时刻保持与机柜间另一人沟通，机柜间另一人使用万用表，调整至蜂鸣挡位，红表笔插入相应蜂鸣插孔，黑表笔插入COM插孔，对每一组信号线进行通断测量，直至找到与现场同一组线缆，做好标识，再进行下一组，以此类推找到全部对应线缆，具体操作如图18所示：

图18 机柜间校线操作

通过排查机柜间线缆线号与现场线号制作错位，同时配合系统工程师检查系统组态与量程设置，均无错误，重新制作线号并重新接线，DCS显示结果正常。

2.2.2万用表在采样泵故障排查的应用

在线分析仪表在预处理设计时，由于工艺管道样气呈负压或微正压，需要用到泵进行样气抽出来检测气体组分，取样泵也是日常仪表故障较高的设备，目前宁波在用的取样泵型号最多的是M&C厂家的MPF05或MPF10的波纹管采样泵，一般出现故障的现象有空开跳电（烧保险）、泵抽吸无力等。

MPF05系类波纹管泵及接线端子如图19所示：

图19 MPF05系类波纹管泵及接线端子

图20 MPF05绕阻线圈及电容连接结构

图21 波纹管泵绕阻线圈阻值测量

图22 兆欧表测量电缆对地电阻

图23 触发电源及电容

图24 PCB主板调整的点位图

作为在线分析仪表检维修人员，经常需要在室外工作，如何正确选用、使用各种电工工具对分析仪表进行检维修，有利于提升检修效率，在在线分析仪表的检修中尤其涉及电气、电路方面的故障时，排查难度大，容易漏查，或无法进行排查的情况，往往有时缺少专业电工测量工具对一些电量进行测量，以提高故障排除能力。

在分析仪表维修实践中，往往有了适用的电工工具，如万用表、兆欧表或示波器，能熟练使用万用表等仪表检测一些分析仪表元器件好坏，是一项需要不断练习才能提升的技能。

同时还需要熟悉我们的在线分析仪表的一些电路、元器件知识，这是我们十分欠缺的，常常需要不断询问厂家，如果能在电子、电路基础能力上有较大的提升，才更有针对性的熟练使用电工仪器仪表检测、测量电量参数，帮助快速高效的排除故障。

因此，日常工作中还需要更广泛的学习和深入现场进行实践和总结经验。