一、信号漂移与失准的基本概念

1. 信号漂移（Signal Drift）
   信号漂移是指传感器在无外界扰动或工况稳定的条件下，输出值随时间逐渐偏离真实值的现象，表现为缓慢递增或递减。常见于热电偶、应变计、振动探头等模拟型传感器。

2. 信号失准（Signal Deviation）
   信号失准是传感器的输出值与实际工况不一致，可能为瞬时异常、间歇性误差或持续偏差，严重时可能触发误报警或失控。

二者虽有区别，但均反映出测量系统的稳定性问题，均需高度重视。

二、信号漂移与失准的常见原因分析

1. 传感器本体故障

• 元件老化：温度、电磁、振动长期作用使敏感元件性能衰退，如压电加速度计中的晶体老化、电阻应变片的粘接层老化。

• 密封破损：部分传感器如压力、差压类传感器密封不良导致介质进入壳体，腐蚀内部结构，造成输出漂移。

• 焊点虚接或接插件松动：常出现在频繁拆装或振动较大的现场，造成信号不稳定或间歇性中断。

2. 外部环境干扰

• 电磁干扰（EMI）：变频器、高压电缆、开关电源等设备产生的电磁场干扰模拟信号传输，尤其在屏蔽不良或接地异常时。

• 温度漂移：传感器输出对温度较敏感，如热电偶零点漂移、应变计因热膨胀应力误差。

• 机械冲击或振动耦合：安装不牢、底座松动会导致传感器自身结构受扰，从而输出异常。

3. 信号采集与传输系统问题

• 信号线老化/绝缘破损：导致泄漏电流、信号幅度异常。

• 接线端子接触不良：接线松动或接触面氧化，造成信号中断或间歇性误差。

• 模数转换器（ADC）偏移：AD模块本身的偏移量积累或校准误差，尤其在多通道高速采样时更易发生。

4. 控制系统设定与软件逻辑问题

• 零点校准偏差：未定期执行零点重标定，导致原始信号偏移。

• 算法漂移补偿不足：软件中未设置合理的温度补偿、线性化修正算法，长期运行误差积累。

• PLC/上位机数据处理异常：编程逻辑错误或滤波参数设置不当，放大了原始信号的漂移。

三、系统化排查流程与方法

针对以上问题，排查可遵循“从易到难、从外到内”的原则，结合实际工况按以下流程进行：

1. 初步确认：排除人为与系统设置问题

• 检查操作界面设置是否被更改，如量程、单位、滤波系数；

• 核对最新的零点与满度标定时间；

• 查看历史趋势图，识别漂移模式（线性、周期性、突变）；

• 临时替换为已校验好的标准信号源测试，验证系统采集是否准确。

2. 物理检查：接线、安装、干扰排查

• 仔细检查传感器接线端子是否牢固、接线是否脱皮或短路；

• 使用万用表测试电缆电阻是否异常；

• 排查周围是否新增大功率设备或电缆布线调整；

• 检查传感器安装结构是否松动或共振。

3. 电气检测：信号输出与模数转换排查

• 使用示波器测量传感器输出波形，判断是否存在高频噪声；

• 替换信号采集模块，测试是否存在偏差；

• 调换通道测试是否为通道ADC偏移；

• 查看供电电源是否稳定，有无电压跌落现象。

4. 替代验证：传感器更换或并联校验

• 用标准校准仪表对比现场传感器输出；

• 在不拆除原传感器的前提下并联安装同类型高精度传感器作对比；

• 若替换后漂移问题消失，可基本锁定原传感器性能衰退。

四、案例分析：典型故障与处理

案例一：振动探头信号周期性漂移

某过滤离心机的振动监控系统出现日间信号偏高、夜间回落的规律漂移，经检查发现靠近探头的设备电机启停频繁，且探头未做良好屏蔽。处理措施包括更换带金属外壳的工业级探头并远离干扰源布线，最终问题解决。

案例二：压力传感器满量程漂移

设备运行过程中压力值从正常数值缓慢升高至满量程，实际现场无明显变化。后拆检发现传感器膜片受工艺物料腐蚀，导致应力失真，更换防腐型陶瓷膜压力变送器后恢复正常。

五、预防与维护建议

为降低信号漂移与失准发生频率，应强化如下管理措施：

1. 建立定期校验机制

• 每年对所有关键传感器进行零点/满度标定；

• 建立传感器编号、校验时间、异常记录等信息台账。

2. 优化安装与布线

• 避免强干扰区域布设传感器线路；

• 所有模拟信号线采用屏蔽双绞线，并单点接地；

• 对于振动类探头，使用刚性支架并远离共振点。

3. 增设冗余与自诊断机制

• 对关键参数配置双通道采集及冗余比对；

• 控制系统中嵌入漂移趋势识别算法，自动提示维护；

• 引入数据中台统一管理传感器健康状态。

结语

传感器信号漂移或失准问题虽然常见，但其成因复杂，牵涉电气、结构、环境、软件等多个层面。唯有建立系统化、标准化的排查流程，结合现场经验灵活应变，才能精准识别根源、快速修复故障，保障过滤离心机的高效与安全运行。随着智能制造与状态感知技术的推进，未来可借助更多先进诊断工具实现“传感器级”预知维护，从而进一步提升设备运维的智能化水平。