摘要：在礦產(chǎn)工作中，礦用儀器儀表能夠?qū)Π踩�生產(chǎn)起到非常重要的作用。礦用儀器儀表的工作環(huán)境較為復(fù)雜，容易受環(huán)境影響而出現(xiàn)測量不準(zhǔn)確等故障。本文通過介紹幾種電氣自動化礦用儀器儀表的選型安裝情況，分析礦用儀器儀表可能出現(xiàn)的常見故障，并且提出對應(yīng)的解決辦法和維護(hù)辦法，從而提高礦用儀器的使用壽命和測量準(zhǔn)確度，為礦用儀器儀表的使用提供實用性參考。

關(guān)鍵詞：礦用儀器儀表；選型安裝；故障分析；電氣自動化

我國是礦產(chǎn)大國，近年來，隨著我國產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)化調(diào)整以及企業(yè)安全意識的提高，礦產(chǎn)安全生產(chǎn)率逐年提高。以煤礦為例，1949年，全國煤礦事故死亡731人，百萬噸死亡率為歷史最高峰值22.54。1994年，全國煤礦事故死亡人數(shù)達(dá)歷史最高峰值7016人；1997年，煤礦重特大事故達(dá)歷史最高峰值95起。2019年，全國煤礦共發(fā)生重大事故3起、死亡316人，煤礦百萬噸死亡率為0.083，各項指標(biāo)取得了極大的改善。盡管相較于我國的歷史數(shù)據(jù)，礦產(chǎn)安全生產(chǎn)已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，但相比于發(fā)達(dá)國家，我國還有很長的路要走[1]。2019年，美國煤礦死亡人數(shù)僅有11人，百萬噸死亡率為0.017，接近同期我國數(shù)據(jù)的五分之一。在礦產(chǎn)工作中，為保障安全生產(chǎn)，需要收集現(xiàn)場的各項環(huán)境數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)過程中的工作數(shù)據(jù)，與之相關(guān)的礦用儀器儀表在礦產(chǎn)工作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，因此，正確選擇礦用儀器儀表并使用是保障礦產(chǎn)工作安全進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)。

1電氣自動化礦用儀器儀表的選型安裝

礦用儀表的種類繁多并且作用不同，即使是測量同一種數(shù)據(jù)的儀表，也有著不同的特點，因此礦用儀表的選擇非常重要。由于大多數(shù)礦用儀器的工作環(huán)境較為惡劣，面臨各類不同的外部環(huán)境因素的影響，因此，在選型安裝礦用儀表時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用功能和工作環(huán)境選擇合適的儀表，并且按照正確的安裝方法進(jìn)行安裝，從而確保電氣自動化儀器儀表的日常使用。以下是三種儀器的選型及安裝方法[2]。（1）電磁流量計。電磁流量計是一種用來測量導(dǎo)電流體流量的儀器，它應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，在管道直徑與磁場磁感應(yīng)不變的基礎(chǔ)上，感應(yīng)電動勢與流體體積之間呈現(xiàn)出非常明顯的線性關(guān)系。通過對電磁流量計產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小的測量，可以轉(zhuǎn)換為流體流量的數(shù)據(jù)。電磁流量計的測量精度受溫度以及壓力等因素的影響很小，在一些工作環(huán)境溫度、壓力等變化較大的行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，如石油化工以及金屬冶煉等。在選用以及安裝電磁流量計時，應(yīng)該注意以下幾點內(nèi)容：首先，選用的電磁流量計的量程必須超過被測量的流體的最大流量，同時確保流量計的測量管口與管道的管口連接嚴(yán)密；其次，在安裝時，要保證被測量流體的流向與電磁流量計上規(guī)定的方向相同，否則會出現(xiàn)指針倒轉(zhuǎn)的情況，導(dǎo)致無法測量；另外，確保電磁流量計的接地裝置與地可靠連接，防止礦產(chǎn)工作過程中產(chǎn)生的靜電影響測量的精度。最后，在安裝流量計的過程中，需要測量的管道內(nèi)應(yīng)該充滿流動狀態(tài)穩(wěn)定的液體或者用流體整流器調(diào)整液體的流動狀態(tài)至穩(wěn)定，從而方便電磁流量計的精度校準(zhǔn)，提高電磁流量計的測量精確度。（2）超聲波液位計。超聲波液位計是微處理器控制的數(shù)字液位儀表，它是利用超聲波對液位進(jìn)行測量的。傳感器發(fā)出超聲波，超聲波在接觸到液體表面時被反射回來，傳感器接收到反射信號，通過發(fā)出和接收信號的時間差，可以計算出傳感器與液體表面的距離，從而計算出被測液體的液位。超聲波液位計采用聲波測量，不與液體產(chǎn)生接觸，因此可以測量多種材料的高度，廣泛運用于各個行業(yè)。超聲波液位儀在選用時，要綜合考慮測量范圍、溫度、壓力、腐蝕性、供電方式、輸出方式和安裝尺寸等因素。在常溫、常壓的條件下，超聲波液位儀具有非常大的優(yōu)勢，它安裝程序簡單，并且使用年限較長，受其他因素影響較小，是很多場景的不二選擇。在安裝時，應(yīng)注意探頭輻射面與導(dǎo)管端面直接的夾角不應(yīng)過小，同時安裝時要盡量對測量位置全覆蓋，避免出現(xiàn)檢測盲區(qū)，影響后續(xù)的使用。（3）金屬熱電阻。金屬熱電阻又稱熱電阻雙金屬溫度計，是基于材料電阻值隨著溫度的變化而變化的特性，對環(huán)境溫度進(jìn)行測量的一種儀器。它的靈敏度較高、測量精確，同時受其他因素影響較小，是工業(yè)上測量環(huán)境溫度的主要儀表之一。對于熱電阻的選型，在安裝過程中必須充分了解安裝現(xiàn)場的實際情況。例如，當(dāng)工作環(huán)境的室外條件較差時，可采用鎧裝熱電阻；如果工作環(huán)境存在一定的爆炸風(fēng)險，可以使用隔爆熱電阻；在測量機件截面時，端面熱電阻具有不錯的應(yīng)用效果。傳統(tǒng)的電路安裝方式，僅用兩條導(dǎo)線連接熱電阻。這種方式會導(dǎo)致附加電阻的產(chǎn)生，對測量的精度造成較大的影響。所以，為了避免測量誤差的出現(xiàn)，目前通常采用三線制或四線制接線方式，降低外部電阻的影響，保證其測量精度。

2電氣自動化礦用儀器儀表的常見故障

礦用儀表的工作環(huán)境較為惡劣，在使用過程中常常會因為各種因素而出現(xiàn)故障，影響儀器的正常使用，為保證儀器的測量精度，延長儀器的使用期限，日常維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)對礦用儀器儀表的常見故障有一定的了解。以下是電氣自動化儀器儀表的幾種常見故障。（1）腐蝕故障。在惡劣的工作環(huán)境下，礦用儀表容易受環(huán)境影響，導(dǎo)致外殼等部件嚴(yán)重腐蝕。這會導(dǎo)致儀器儀表的出現(xiàn)表蓋銹蝕無法打開等問題出現(xiàn)，使儀表測量的準(zhǔn)確度下降，并且會降低儀表的使用年限。（2）密封故障。儀表在安裝過程中，如果對設(shè)備的密封要求沒有達(dá)到，會導(dǎo)致在使用的過程中，電纜線受到腐蝕性液體以及氣體等環(huán)境因素的腐蝕，產(chǎn)生接觸不良、短路、斷路等問題。此外，儀器安裝密封不好還可能造成儀表部分連接部位，產(chǎn)生鐵銹，影響儀表的測量精度和使用壽命。（3）意外破壞。儀器在使用過程中，難免會受到外界異物的影響。這可能造成儀器各部分損壞，影響儀器的正常工作。舉個簡單的例子，有時在運送物料的過程中，一些硬度較高的塊狀物料會導(dǎo)致進(jìn)料口的儀表遭到損壞。意外破壞由于本身發(fā)生的概率低，因此在之前的防范程度也不高，只能通過后續(xù)的應(yīng)急處理來解決。這種問題一旦出現(xiàn)，很容易給工作的開展帶來較大的麻煩。（4）震動引起故障。在采礦作業(yè)中，一些大型設(shè)備會引起周圍環(huán)境的劇烈震動，強烈的震動可能會損壞附近的電氣自動化儀器，固定儀器的螺釘?shù)炔考�可能會在長期震動中出現(xiàn)松動的情況，導(dǎo)致儀器出現(xiàn)移位或者因固定不穩(wěn)而掉落損壞等。另外，震動還會導(dǎo)致儀器開裂等情況出現(xiàn)。這些都會嚴(yán)重影響礦用儀器的使用。

3故障原因及解決措施

儀器儀表受各類因素影響，出現(xiàn)故障的情況難以避免。因此在日常使用過程中，應(yīng)當(dāng)正確分析故障產(chǎn)生的原因，對故障采取相應(yīng)的應(yīng)急處理，并及時安排檢修人員對故障進(jìn)行排除，防止小問題變成大問題。同時，對故障進(jìn)行事后分析，對引起故障的因素進(jìn)行處理，盡可能防止相似的故障再次產(chǎn)生。另外，制定科學(xué)可靠的管理方案，對儀器儀表進(jìn)行日常維護(hù)，延長儀器儀表的使用壽命，并且確保儀器儀表的測量精度，從而保障礦產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。（1）人為因素及解決方案。有時候，儀器儀表使用人員會因為操作不當(dāng)或者工作疏忽等情況導(dǎo)致儀表損壞。另外，檢修人員有時會因為缺乏責(zé)任心以及工作疏忽等情況，出現(xiàn)違規(guī)操作導(dǎo)致儀表出現(xiàn)故障。因為維護(hù)人員在工作中的疏忽可能會損壞電纜和儀表。對于以上情況，應(yīng)當(dāng)注意操作人員和檢修人員的日常訓(xùn)練以及道德培訓(xùn)，提高他們的專業(yè)水平和道德素養(yǎng)，使他們嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作。此外，還應(yīng)當(dāng)建立明確的責(zé)任機制，搭建暢通的溝通橋梁，在儀器發(fā)生故障時能夠第一時間找到負(fù)責(zé)人，并且明確故障的原因，從而保障電氣自動化儀表能夠高效地運行。（2）環(huán)境因素及解決方案。由于礦用儀器儀表的使用環(huán)境較為惡劣，因此環(huán)境因素也是儀表故障的主要原因之一。前文所提到的腐蝕、震動等都是惡劣工作環(huán)境所帶來的影響。由于礦用儀器的工作性質(zhì)，使用環(huán)境難以改善，只能在安裝時采用一些相應(yīng)的措施來減輕環(huán)境對儀器的損害，從而保障礦用儀器儀表的測量精度，延長其使用壽命。（3）常見故障解決辦法。針對密封不嚴(yán)的問題，首先應(yīng)該保證在儀器儀表的安裝過程中安裝人員的專業(yè)性和責(zé)任心，確保安裝過程完全按照正確的方法進(jìn)行，并且沒有偷工減料的情況出現(xiàn)。然后盡量選擇密封效果優(yōu)秀的材料對其進(jìn)行密封，保障密封的有效性。最后，定期安排檢修人員對設(shè)備進(jìn)行檢查維護(hù)，防止出現(xiàn)因老化磨損等因素導(dǎo)致的密封不嚴(yán)的情況出現(xiàn)。針對腐蝕故障，除了嚴(yán)格密封之外，還可以采用防腐蝕的涂料對儀器進(jìn)行表面處理，減少儀器本身與外部環(huán)境的接觸，進(jìn)而降低其腐蝕程度。針對意外破壞的問題，要針對物料、工作環(huán)境等具體情況制定相應(yīng)的規(guī)章制度，建立合理的操作守則，減少因操作不當(dāng)或物料問題而出現(xiàn)的意外破壞情況。在震動環(huán)境中，可以在安裝過程中增加減震裝置，防止震動對測量精度產(chǎn)生較大的影響。同時固定儀器時，也應(yīng)該考量震動因素，增加橡膠墊片等零件，減少因震動產(chǎn)生的磨損等問題。（4）儀器儀表的日常管理與維護(hù)。電氣自動化礦用儀表在使用過程中難免受環(huán)境影響而縮減使用壽命，根據(jù)礦用儀表的日常使用環(huán)境、使用頻率以及儀表本身的特點，制定科學(xué)合理的方案對儀器儀表進(jìn)行日常維護(hù)，能夠延長其使用壽命。由于礦用儀表工作環(huán)境的特殊性，其日常維護(hù)更需要從各方面去考慮，一旦儀表發(fā)生故障，要第一時間通知檢修人員，立即采取有效的措施對故障進(jìn)行處理，防止產(chǎn)生更大的危害。另外，針對部分重要儀器儀表，應(yīng)當(dāng)安排人員進(jìn)行重點管理，制定一份獨立的管理檔案，從而方便其日常的管理以及出現(xiàn)故障之后的檢修等。

4結(jié)語

電氣自動化礦用儀表是礦產(chǎn)工作中必不可少的一部分，在儀表選型安裝的過程中，必須綜合考慮工作環(huán)境、數(shù)據(jù)要求等各類因素，確保儀器儀表能夠最大化發(fā)揮作用。針對故障的出現(xiàn)，要保證及時發(fā)現(xiàn)，明晰故障原因，及時排查，并且針對故障原因提出合理的解決方案并加強日常維護(hù)。只有在儀器儀表長期保持有效工作時，礦產(chǎn)工作的安全生產(chǎn)才能夠得到相應(yīng)的保障，從而提高生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量等。

參考文獻(xiàn)

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