2025年熱工儀表檢修習題及參考答案一、溫度儀表檢修習題及參考答案習題1：某電廠鍋爐主汽溫度測點（K型熱電偶+補償導線+顯示儀表）顯示值比實際值偏低15℃，試分析可能的故障原因及排查步驟。參考答案：可能的故障原因及排查步驟如下：（1）補償導線問題：K型熱電偶配套補償導線應為鎳鉻-鎳硅（與熱電偶分度號一致）。若補償導線型號錯誤（如誤用E型），會導致熱電勢輸出偏差。排查方法：檢查補償導線外皮標識，用萬用表測量補償導線在常溫下的熱電勢（25℃時K型補償導線熱電勢約1.00mV），與標準值對比。（2）熱電偶本身故障：熱電偶長期高溫運行可能出現(xiàn)熱電極氧化、脆化，或偶絲局部短路（如絕緣瓷管破裂導致兩電極接觸）。排查方法：拆除熱電偶，在實驗室用管式檢定爐校驗（參考JJG351-2019），將熱電偶插入600℃恒溫區(qū)，測量其熱電勢，計算誤差是否超允差（K型I級允差±1.5℃或±0.4%t）。（3）接線松動或氧化：熱電偶接線盒、補償導線連接處若氧化（如銅綠）或螺絲未擰緊，會增加接觸電阻，導致回路電勢損失。排查方法：用萬用表測量回路電阻（正常應≤1Ω），若超過2Ω需清理接線端子并重新緊固。（4）顯示儀表故障：顯示儀表的放大電路零點漂移或分度號設置錯誤（如將K型誤設為S型）會導致顯示偏差。排查方法：用標準信號發(fā)生器向儀表輸入K型熱電偶600℃對應熱電勢（約24.90mV），觀察顯示值是否為600℃±0.5℃；同時檢查儀表參數(shù)設置中的分度號是否匹配。（5）安裝位置不當：若熱電偶插入深度不足（應≥管道外徑的1/3，且≥100mm），或保護套管結(jié)垢（導熱系數(shù)降低），會導致測溫滯后或偏低。排查方法：檢查插入深度是否符合設計要求（如主汽管道Φ325mm，插入深度應≥108mm），用紅外測溫儀測量保護套管外壁溫度，與顯示值對比，若偏差超過5℃需清理或更換套管。習題2：某循環(huán)水系統(tǒng)熱電阻（Pt100，三線制）顯示值波動大，試分析可能原因及處理方法。參考答案：熱電阻顯示波動的常見原因及處理：（1）接線虛接：三線制熱電阻通過三根導線補償引線電阻，若某根導線接線端子松動，會導致橋路失衡，輸出波動。處理方法：用螺絲刀緊固接線端子，并用萬用表測量三根引線電阻（正常應相等，偏差≤0.1Ω），若某根電阻異常（如2Ω以上），需更換導線。（2）熱電阻元件損壞：Pt100元件若因振動導致鉑絲斷裂（斷路）或絕緣下降（短路），會引起電阻值突變。處理方法：拆除熱電阻，用萬用表測量電阻值（0℃時應為100Ω±0.1Ω，100℃時138.5Ω±0.1Ω），若電阻值跳變或絕緣電阻＜100MΩ（500V兆歐表測量），需更換元件。（3）電磁干擾：熱電阻信號為低電平直流信號（通常＜10mV），若與動力電纜平行敷設且未屏蔽，易受電磁干擾。處理方法：檢查電纜屏蔽層是否單端接地（屏蔽層在控制室側(cè)接地），若未接地需補接；若與動力電纜距離＜300mm，需增加金屬穿線管隔離。（4）二次儀表故障：儀表輸入模塊濾波電容失效或A/D轉(zhuǎn)換芯片性能下降，會導致信號波動。處理方法：用標準電阻箱模擬Pt100信號（如輸入100Ω），觀察儀表顯示是否穩(wěn)定（波動應≤0.1℃），若仍波動需更換儀表模塊。二、壓力儀表檢修習題及參考答案習題3：某空壓機出口壓力測點（彈簧管壓力表，量程0-1.6MPa，精度1.6級）校驗時，發(fā)現(xiàn)50%量程點（0.8MPa）升壓時示值為0.82MPa，降壓時示值為0.78MPa，分析是否合格并說明校驗步驟。參考答案：（1）合格性判斷：彈簧管壓力表允許基本誤差為±量程×精度等級=±1.6MPa×1.6%=±0.0256MPa（約±0.026MPa）。升壓時誤差=0.82-0.8=+0.02MPa（＜+0.026MPa），降壓時誤差=0.78-0.8=-0.02MPa（＞-0.026MPa），且回程誤差=0.82-0.78=0.04MPa（≤2×基本誤差限=0.052MPa），因此該表合格。（2）校驗步驟（依據(jù)JJG52-2013）：①外觀檢查：確認刻度清晰、指針無卡阻、鉛封完好。②零點校驗：未加壓時指針應在零位（允許有不超過基本誤差絕對值的位移）。③升壓校驗：緩慢加壓至20%（0.32MPa）、40%（0.64MPa）、50%（0.8MPa）、70%（1.12MPa）、100%（1.6MPa）各點，每點穩(wěn)定30s后記錄標準表（0.4級活塞式壓力計）與被校表示值。④降壓校驗：緩慢泄壓至70%、50%、40%、20%、0各點，同樣記錄示值。⑤計算誤差：基本誤差=（被校表示值-標準值）/量程×100%；回程誤差=同一檢定點升壓與降壓示值之差。⑥結(jié)果判定：所有點誤差及回程誤差均不超過允許值則合格，否則需調(diào)整游絲或更換機芯。習題4：某差壓變送器（量程0-40kPa，用于測量汽包水位）投運后顯示值比實際水位低，可能原因有哪些？參考答案：差壓式液位計顯示偏低的可能原因：（1）正壓側(cè)管路泄漏：汽包水位測量中，正壓側(cè)接汽包水側(cè)，若管路焊縫、閥門（如平衡閥）泄漏，會導致正壓側(cè)壓力降低，差壓ΔP=P正-P負減小，顯示水位偏低。檢查方法：關(guān)閉平衡閥，用肥皂水涂抹管路接口，觀察是否有氣泡；或關(guān)閉一次門，泄壓后用手觸摸正壓側(cè)管路，若溫度異常（如低于環(huán)境溫度）可能存在泄漏。（2）負壓側(cè)冷凝罐缺水：負壓側(cè)接汽包汽側(cè)，正常應充滿冷凝水形成恒定背壓。若冷凝罐未灌液或管路有氣阻（如向上傾斜），會導致負壓側(cè)壓力P負降低（實際應為飽和蒸汽壓力），ΔP=P正-P負增大（但顯示水位偏低？需修正：汽包水位測量中，ΔP=ρgh+P負-P正，當負壓側(cè)缺水時，P負=蒸汽壓力，而正壓側(cè)為水柱壓力+蒸汽壓力，因此ΔP=ρgh，若負壓側(cè)管路中存在蒸汽（未冷凝），則P負=蒸汽壓力，此時ΔP=ρgh（正常）；若負壓側(cè)管路有冷凝水但未充滿（如存在空氣），則P負=冷凝水壓力+空氣壓力，導致ΔP=ρgh-空氣壓力，顯示水位偏低。正確排查：檢查負壓側(cè)管路是否垂直向下（避免存氣），冷凝罐是否高于變送器（確保滿液），必要時打開排氣閥排盡空氣。（3）遷移量設置錯誤：汽包水位計需進行負遷移（ΔP遷移=-ρ封×g×H，H為冷凝罐與變送器中心高度差）。若遷移量計算錯誤（如將ρ封取為水密度1000kg/m3，實際為冷凝水密度980kg/m3），會導致顯示偏差。檢查方法：重新計算遷移量（ΔP遷移=-ρ封×g×H），用HART手操器核對變送器的遷移參數(shù)是否匹配。（4）變送器零點漂移：電子元件老化或溫度影響導致零點偏移。檢查方法：關(guān)閉正負壓閥，打開平衡閥（ΔP=0），用HART手操器測量輸出電流（應4mA），若偏差＞0.08mA（0.2%量程）需重新校準零點。三、流量儀表檢修習題及參考答案習題5：某蒸汽管道（DN200）采用孔板流量計（角接取壓）測量流量，投運后顯示值比實際流量低30%，可能的安裝錯誤有哪些？參考答案：孔板流量計顯示偏低的常見安裝錯誤：（1）孔板方向裝反：孔板的銳角應迎向流體（“+”標記指向來流）。若方向裝反，流體收縮截面后移，差壓ΔP減?。▽嶋H流量Q=K√ΔP），導致顯示偏低。檢查方法：停運管道，拆卸孔板，觀察入口邊緣是否尖銳（反裝時出口邊緣可能磨損成鈍角）。（2）取壓口位置錯誤：角接取壓要求取壓孔與孔板端面間距≤0.03D（D為管道內(nèi)徑）。若取壓口距孔板過遠（如50mm，而D=200mm時允許間距≤6mm），會導致差壓測量值偏小。檢查方法：用游標卡尺測量取壓孔中心至孔板端面的距離，應符合GB/T2624.2-2006要求。（3）管道直管段不足：孔板前需≥10D直管段（無彎頭、閥門），后需≥5D。若直管段不足（如前僅有5D），流體未充分發(fā)展為層流，導致流出系數(shù)C減小，Q=K×C√ΔP降低。檢查方法：測量孔板前閥門或彎頭至孔板的距離，若小于10D（2000mm），需加裝整流器或調(diào)整安裝位置。（4）導壓管坡度錯誤：蒸汽流量測量中，導壓管應向上傾斜（正負壓管均向冷凝罐傾斜，坡度≥1:10），以避免積液。若導壓管向下傾斜，冷凝水積聚在管內(nèi)形成額外靜壓，導致ΔP減小（如正壓管積液高度h，ΔP實際=ΔP測量-ρgh）。檢查方法：觀察導壓管走向，用水平尺測量坡度是否符合要求（≥3°）。習題6：某渦街流量計（測量水流量）顯示值頻繁跳變，如何排查？參考答案：渦街流量計跳變的排查步驟：（1）流體擾動：渦街對流速分布敏感，若管道內(nèi)有氣穴（如泵入口負壓）或流速過低（低于下限流速，如0.5m/s），會導致漩渦分離不穩(wěn)定。檢查方法：用超聲波流量計測量管道流速（正常范圍1-7m/s），若低于0.5m/s需調(diào)整閥門開度；觀察管道是否有氣蝕噪音（“噼啪”聲），必要時在管道高點加裝排氣閥。（2）傳感器振動：渦街的壓電晶體對機械振動敏感，若管道振動頻率接近渦街頻率（f=St×v/d，St為斯特勞哈爾數(shù)），會產(chǎn)生共振干擾。檢查方法：用振動儀測量管道振動加速度（應＜0.2g），若振動過大需加裝固定支架；或切換至“抗振模式”（部分智能儀表支持）。（3）信號電纜問題：渦街輸出為低電平脈沖信號（mV級），若電纜屏蔽層斷裂或與動力電纜平行敷設（間距＜300mm），會引入電磁干擾。檢查方法：用示波器測量傳感器輸出信號（正常為規(guī)則正弦波，幅值5-50mV），若波形畸變（如疊加高頻雜波），需更換屏蔽電纜并單獨穿管。（4）放大器故障：渦街轉(zhuǎn)換器的前置放大器元件（如運放）老化，會導致信號放大倍數(shù)不穩(wěn)定。檢查方法：用信號發(fā)生器輸入標準頻率信號（如100Hz），觀察轉(zhuǎn)換器輸出是否穩(wěn)定（4-20mA對應0-100Hz時，100Hz應輸出20mA），若輸出跳變需更換放大器模塊。四、液位儀表檢修習題及參考答案習題7：某浮筒液位計（測量介質(zhì)為密度800kg/m3的輕油，量程0-2000mm）校驗時，發(fā)現(xiàn)實際液位1000mm時輸出為12mA（理論應為12mA），但現(xiàn)場投用后顯示值比實際液位高500mm，可能原因是什么？參考答案：浮筒液位計投用后偏差的可能原因：（1）介質(zhì)密度與設計不符：浮筒液位計的輸出與介質(zhì)密度ρ相關(guān)（浮力F=ρgV排，V排=h×A，h為液位高度）。若實際介質(zhì)密度高于設計值（如現(xiàn)場介質(zhì)含雜質(zhì)，ρ=900kg/m3），則相同h下F更大，輸出電流I=4+16×(ρ實際/ρ設計)×(h/H)（H為量程）。當h=1000mm時，理論I=4+16×(800/800)×(1000/2000)=12mA（校驗時用設計密度），但現(xiàn)場ρ實際=900kg/m3，I=4+16×(900/800)×(1000/2000)=13mA（顯示液位=(I-4)/16×H×(ρ設計/ρ實際)=(9/16)×2000×(800/900)=1000mm？需重新計算：浮筒輸出與浮力成正比，浮力F=ρgV排=ρgAh，因此h=F/(ρgA)。校驗時用ρ0=800kg/m3，F(xiàn)0=ρ0gAh0，輸出I=4+16×(F/F滿量程)?，F(xiàn)場ρ1=900kg/m3，實際h1=F1/(ρ1gA)，而儀表顯示h顯=F1/(ρ0gA)=h1×(ρ1/ρ0)。因此，若h1=1000mm，h顯=1000×(900/800)=1125mm，比實際高125mm（與題目中500mm偏差不符，需考慮其他原因）。（2）浮筒掛料：輕油含蠟質(zhì)，長期運行會在浮筒表面結(jié)垢（密度＞油），導致浮筒有效重量增加（W有效=W浮筒-F浮=W浮筒-ρgV）。結(jié)垢后W浮筒增大，相同h下F浮需更大（即h需更高）才能平衡，導致顯示值偏高。檢查方法：停運后取出浮筒，用蒸汽吹掃表面，稱重對比（新浮筒重量應為W0，結(jié)垢后W1＞W(wǎng)0）。（3）零點遷移錯誤：浮筒液位計需根據(jù)安裝高度遷移零點（如浮筒底部距罐底高度為h0）。若遷移量未設置（h0=500mm），則儀表顯示h顯=h實際+h0，導致偏高500mm。檢查方法：用鋼卷尺測量浮筒底部至罐底距離，用手操器設置遷移量為-h0（抵消安裝高度影響）。習題8：某雷達液位計（非接觸式，量程0-15m）測量污水池液位時，顯示值波動大且偶爾跳變至滿量程，分析原因及處理措施。參考答案：雷達液位計異常的原因及處理：（1）液面波動或泡沫：污水池表面若有攪拌導致的波浪（波高＞50mm）或厚泡沫（厚度＞300mm），會使雷達波反射分散，回波強度降低。處理：加裝導波管（直徑≥200mm，內(nèi)壁光滑），引導雷達波垂直反射；或切換至“泡沫模式”（儀表內(nèi)置算法補償）。（2）罐內(nèi)障礙物干擾：池內(nèi)若有扶梯、攪拌槳等金屬物（距離雷達天線＜3m），會反射虛假回波（如障礙物距天線2m，儀表可能誤將2m作為液位）。處理：用雷達軟件查看回波曲線，識別虛假回波（幅度大但位置固定），設置“抑制區(qū)間”（屏蔽2-2.5m的回波）。（3）天線污染：污水揮發(fā)的腐蝕性氣體（如H2S）或水霧會在天線上結(jié)露、積灰，衰減雷達波（衰減量＞3dB時回波無法識別）。處理：停機后用軟布蘸酒精清潔天線（避免劃傷表面），檢查密封膠圈是否老化（防止雨水進入）。（4）儀表參數(shù)設置錯誤：若“介質(zhì)介電常數(shù)”設置過低（污水介電常數(shù)ε≈80，若誤設為20），會導致儀表誤判有效回波（ε低時反射率低，需更高回波閾值）。處理：用HART手操器設置ε=80，重新校準（空罐時記錄參考回波，滿罐時記錄液位回波）。五、綜合檢修習題及參考答案習題9：某300MW機組DEH系統(tǒng)轉(zhuǎn)速測點（磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，3路冗余）顯示異常，A通道1500rpm，B通道2800rpm，C通道3000rpm（實際轉(zhuǎn)速3000rpm），如何排查并處理？參考答案：排查步驟及處理：（1）確認實際轉(zhuǎn)速：通過汽輪機就地轉(zhuǎn)速表（機械表）或齒