（一）现代仪表和系统维修基础知识
1.仪表和系统维修是一种面向对象的服务
现代的仪表维修已经不是传统意义上的仪表修理了。在现代，由于控制工程的成果广泛应用于过程工业及仪表技术自身的发展，同时由于不同的过程对仪表选型要求也大不相同，因此传统意义上的修理工作基本上是没有了。现代仪表维修的最重要的一点就是必须深入了解仪表和控制系统所服务的对象。因此，我们也可以称之为一种面向对象的维修。对象的属性决定了仪表的选型和系统的应用开发，也决定了维修的特点。由于要面向对象，所以就要了解对象的属性和特性。在连续的生产过程中，仪表和控制系统会随机反映出一些不正常的现象，这些现象有可能是仪表自身的恒定失效或是偶然失效，也有可能是工艺过程的偶然变化甚至是环境的影响。在这种情况下，对仪表和系统所服务的对象了解愈多就能掌握更多的维修主动权。因此，一个好的维修人员必须有好的服务理念，服务于你的生产对象即你的工艺及设备，钻研工艺过程和相关的设备特点。
2.仪表和系统维修要注重维修方法设计
在过程控制中，控制系统本身就是一个复杂的大系统，其应用的复杂性自不必说。就仪表本身来讲，一个小小的变送器也是集物理或化学的原理、信息处理、电子电路、机械结构等各方面的技术和原理于一体，也是一个小的系统。应用在实际的过程中还要考虑应用的合理性。因此从宏观来说过程工业是一个巨系统，控制系统是一个巨系统，每一个控制回路或者变送器是一个小的系统。现代仪表维修在对某一个故障或某次失效实施维修处理时，首要的任务就是要对故障或者失效从系统的角度进行诊断。如果系统和仪表有自己的诊断程序，这种诊断可以利用自动化仪表和系统的自诊断功能。如果没有诊断程序则维修人员需要利用自己的知识和经验设计诊断步骤。这种诊断步骤和IT 技术中的程序设计非常类似，可称为维修方法设计。众多的经验告诉我们：有不少的人由于不懂或者不注重维修的方法设计，结果把没有问题的修出问题，把小问题搞成大问题。很多的大故障是“修理不当”搞出来的。维修方法设计是避免故障扩大化的有效方法。因此，能否正确地设计维修方法，按照方法所规定的程序来实施维修是现代系统和仪表维修人员必须遵守的一项很重要的原则。简言之就是先动脑后动手，先设计后实施。
3.仪表和系统维修要提高使用软件参数水平
在早期的仪表中，由于技术的限制，仪表的调试技术也比较简单。随着信息技术、智能技术应用于单个仪表和控制系统，仪表和系统提供了丰富的信息，这些信息大多以参数形式提供，从而使仪表的调试技术也发生了根本的变化，可以调整的变量也较多，调整的路径也不是唯一的。如何准确地理解每一个参数的概念和每一步调整后的效果成为技能高低的一个重要标志。在控制系统的组态软件使用中，不同的回路需要不同的参数，准确地理解和应用这些参数才能得到预想的效果。同样在回路出现故障时，检查参数是否用对也是一个经常要注意的要素。因此软件应用水平实际上反映了对制造商软件架构的理解和参数的使用。现代仪表和系统的维修技术主要是对软件的正确理解和使用软件工具进行开发及软件维护，而对参数细节的精确理解和灵活运用是维修技能的最重要标志。
4.仪表和系统维修要推行信息化管理
进入21 世纪，众多的系统和仪表制造商都推出了资产管理系统或者设备管理系统。在网络技术的支持下可以把维修的事件和数据记录在仪表的数据库中或者送到上位机的数据库中，从而对仪表和系统维修的信息进行管理。实践证明：利用信息化管理的成果有效管理仪表和控制系统的维修是提高维修水平的有力工具，在现代仪表和系统的维修中应该大力推行。
（二）仪器的维护
仪器维护工作的目的是减少或避免偶然性故障的发生，延缓必然性故障的发生，并确保其性能的稳定性和可靠性。仪器的维护工作是一项贯穿整个仪器使用过程的长期工作，因此必须根据各仪器的特点、结构和使用过程，并针对容易出现故障的环节，制订出具体的维护保养措施，由专人负责执行。一般性维护工作所包括的是那些具有共性的，几乎所有仪器都需注意到的问题，主要有以下几点：
（1）仪器的接地：接地的问题除对仪器的性能、可靠性有影响外，还对使用者的人身安全关系重大，因此所有接入市电电网的仪器必须接可靠的地线。
（2）电源电压：由于市电电压波动比较大，常常超出要求的范围，为确保供电电源的稳定，必须配用交流稳压电源。要求高的仪器最好单独配备稳压电源。另外应注意，插头中的电线连接应良好，使用时切莫把插孔位置搞错，导致仪器损坏。
（3）仪器工作环境：环境对精密检测仪器的性能、可靠性、测量结果和寿命都有很大影响，为此对它有以下几方面的要求：
①防尘：仪器中的各种光学元件及一些开关、触点等，应经常保持清洁。但由于光学元件的精度很高，因此对清洁方法、清洁液等都有特殊要求，在做清洁之前需仔细阅读仪器的维护说明，不宜草率行事，以免擦伤、损坏其光学表面。
②防潮：仪器中的光学元件、光电元件、电子元件等受潮后，易霉变、损坏，因此有必要定期进行检查，经常及时更换干燥剂；长期不用时应定期开机通电以驱赶潮气，达到防潮目的。
③防热：检验仪器一般都要求工作和存放环境要有适当的、波动较小的温度，因此一般都配置温度调节器（空调），通常温度以保持在20～25 ℃最为合适；另外还要求远离热源并避免阳光直接照射。
④防震：震动不仅会影响检验仪器的性能和测量结果，还会造成某些精密元件损坏，因此，要求将仪器安放在远离震源的水泥工作台或减震台上。
⑤防蚀：在仪器的使用过程中及存放时，应避免接触有酸碱等腐蚀性气体和液体的环境，以免各种元件受侵蚀而损坏。
以上是仪器的一般性维护的主要内容，仪器在关机停用时，要关断总机电源，并拔下电源插头，以确保安全。
（三）对维修人员素质的要求
（2）具有丰富的知识，通常维修仪器一般应具有以下几个方面知识：
①电工基础、电子线路、机械基础等知识。
②微型电子计算机技术。
③电子仪器设备可靠性知识。
④电子仪器设备的结构设计知识。
⑤计量测试方面的知识。
（四）维修人员的基本技能
（1）熟练的焊接技术：熟练的焊接一般指能根据不同焊接对象灵活使用焊接工具和焊接方法。保证既不损坏元件，又使焊点焊牢、光滑，不出现虚焊。
（2）能熟练掌握各种基本元器件的性能和测试方法：检验仪器中不仅大量采用各种类型的电阻器、电容、电感、半导体元件、集成电路块、光电器件、继电器、电机、泵、电表等元件，还采用各种传感器、电极、微处理器、显示器和光学器件等，要修理好仪器，必须熟练掌握这些元器件的性能和测试方法。
（3）能熟练使用测试设备对整机性能进行测试。
（4）具有熟练的阅读原理图能力和识读印制电路板电路图的能力：对有仪器说明书、电路原理图的仪器，要先弄清整机原理和框图后，再按框图指引，去分析每部分的具体电路。能熟练阅读电路图，并根据电路图，对照实物找出各测试点及相应元件，就能顺利进行检修工作。
在修理中，常遇到无说明书及其他资料的情况，这就需要根据实物绘出电路原理图以便修理时胸有成竹。这个过程可以分两步走：先根据实物相互位置和连线画出实体装配图，然后根据实体装配图整理绘出电路图。这是维修人员非常难掌握的一种技能，但又是提高维修水平非常重要的一关。掌握了这种技能，能面对实物的布线，头脑清晰地检查、分析和处理故障，往往会事半功倍。
（5）能灵活运用各种故障的检查方法：仪器设备故障的原因和损坏的程序千差万别。修理时，为了查找故障，可以用不同的方法，采用不同的检查程序，以尽快找出故障的根本原因为目标，就同医生诊断和治疗疾病一样，实际检修时，修理者的工作经验、学识水平和灵活采用检查方法的能力等，将起决定性的影响，能力越强，效率越高。该项能力的提高，离不开实践，应在实际工作中仔细观察，认真分析并不断总结经验。(www.xing528.com)
（6）能够掌握基本操作：仪器常包括精密机械、电子、微机、各种传感器等技术内容，所以除了懂得所维修仪器设备的基本原理以外，还应掌握光学与精密机械零部件的安装、拆卸与清洗、加油、调整等项目基本操作技能。另外，对仪器的整机使用、操作以及一些注意事项也应掌握，以免造成人为故障。
（7）应具有一定的维修安全知识：维修安全包括两个方面，一是维修人员自身安全，要有良好的操作习惯和防电击等安全措施；二是仪器设备的安全，维修仪器的最基本的要求之一，就是保证不进一步损坏器件或扩大故障范围。所谓胆大心细，就是指既不要被故障的难度吓倒，又要仔细分析弄清原理，合理地、正确地使用维修工具和采用恰当的方法进行检查维修，防止盲动。
（8）要求有良好的观察、实际操作、分析与记录和总结能力：在维修时，需要敏锐的观察能力，有时为了证实某种推断还要求有进行模拟实验设计和操作的能力。记录和总结是一个良好的习惯，维修人员不要把查到某个故障作为最后目标，而应从维修过程中总结经验，开拓思路，以达到触类旁通，举一反三之功效，不断提高维修能力。
（五）仪器出现故障的规律、种类和原因
1.仪器出现故障的规律
仪器出现故障的一般规律是：在仪器使用的早期，出现故障的可能性较高，其原因主要是元器件的质量不佳、装配工艺上的缺陷、设计不合理以及人为的操作失误等，因此，这一时期的可靠性较低或者说故障发生率较高。这个时期称为仪器的早期故障期。
经过一段时间的运行后，仪器的元件、机构经过全面的调整，都已逐步适应正常的运行状态，仪器进入稳定使用期，故障的发生率较低，而且一般都是偶然性故障居多。此时仪器处于最佳工作状态，这一时期称为有效使用期。
经过长时间的运行以后，随着各种元件，尤其是易损元件、结构的磨损，损耗程度逐渐增加，仪器的故障率又逐渐上升，这个时期为仪器的损耗故障期。一般仪器早期故障发生于电子元件上，而损耗故障期则多见于机械零部件或光学零部件。
2.故障种类及发生原因
仪器的故障分为必然性故障和偶然性故障。必然性故障是各种元器件、部件经长期使用后，性能和结构发生变化，导致仪器无法进行正常的工作，如元器件老化、变质，电位器磨损等。偶然性故障是指各种元器件、结构等因受外界条件的影响，出现突发性质变，而使仪器不能进行正常的工作，如交流电压过高，仪器受冲击等。
3.故障产生的原因
（1）人为引起的故障。
这类故障是由于操作不当引起的，一般多由操作人员对使用程序不熟练或不注意造成。这类故障轻者导致仪器不能正常工作，重者可能损坏仪器。因此，在操作使用前，必须熟读用户使用说明书，了解正确的操作使用步骤，慎重行事才能减少这类故障的产生。
（2）仪器设备质量缺陷引起的故障。
①元器件质量不好造成的故障：这类故障是因元器件本身质量不好所造成的，同一类元器件发生的故障具有一定的规律。
②设计不合理造成的故障：这方面的故障有时会导致有关元器件频繁损坏，有时则可能使仪器性能下降而无法正常工作。这类故障多见于新产品。
（3）装配工艺上因疏忽造成的故障。
这类故障多是在装配过程中因虚焊、接插件接触不良等导致碰线、短路、断线、零件松脱而产生的。
（4）长期使用后的故障。
这类故障与元器件使用寿命有关，因各种元器件衰老所致，所以是必然性故障。
（5）外因所致的故障。
仪器设备使用环境的条件不符合要求，常常是造成仪器故障的主要原因。一般环境条件指的是市电电压、温度、湿度、电场、磁场、震动等因素。
1.敲击与手压法
经常会遇到仪器运行时好时坏的现象，这种现象绝大多数是由于接触不良或虚焊造成的。对于这种情况可以采用敲击与手压法。
所谓的“敲击”就是对可能产生故障的部位，通过小橡皮榔头或其他敲击物轻轻敲打插件板或部件，看看是否会引起出错或停机故障。所谓“手压”就是在故障出现时，关上电源后对插件、插头、插座重新用手压牢，再开机试试是否会消除故障。如果发现敲打一下机壳正常，再敲打又不正常时，最好先将所有接头用铜制防水接头（JG-T-M）重插牢再试，若不成功，再采用其他办法。
2.排除法
所谓的排除法是通过拔插机内一些插件板、器件来判断故障原因的方法。当拔除某一插件板或器件后仪表恢复正常，就说明故障发生在那里。
3.对比法
要求有两台同型号的仪表，并有一台是正常运行的。使用这种方法还要具备必要的设备，例如，万用表（绝缘万用表UT531）、示波器（示波表190）等。按比较的性质分有电压比较、波形比较、静态阻抗比较、输出结果比较、电流比较等方法。
具体方法：让有故障的仪表和正常仪表在相同情况下运行，而后检测一些关键点的信号，再比较所测的两组信号，若有不同，则可以断定故障出在这里。这种方法要求维修人员具有相当完备的知识和技能。
4.替换法
要求有两台同型号的仪器或有足够的备件。将一个好的备件与故障机上的同一元器件进行替换，看故障是否消除。
5.观察法
利用视觉、嗅觉、触觉。某些时候，损坏了的元器件会变色、起泡或出现烧焦的斑点；烧坏的元器件会产生一些特殊的气味；短路的芯片会发烫；用肉眼也能观察到虚焊或脱焊处。
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