氣動調(diào)節(jié)閥定位器工作原理

氣動閥門定位器是氣動調(diào)節(jié)閥的重要附件和配件之一，起閥門定位作用。氣動閥門定位器是按力矩平衡原理工作的，當(dāng)通入波紋管的信號壓力增加時，使主杠桿繞支點轉(zhuǎn)動，使噴嘴擋板靠近噴嘴，噴嘴背壓經(jīng)單向放大器放大后，通入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)薄膜室的壓力增加，使閥桿向下移動。并帶動反饋桿繞支點轉(zhuǎn)動，反饋凸輪也隨之作逆時針方向轉(zhuǎn)動，通過滾輪使副杠桿繞支點轉(zhuǎn)動，并將反饋彈簧拉伸，彈簧對主杠桿的拉力與信號壓力用在波紋管上的力達(dá)到力矩平衡時，儀表達(dá)到平衡狀態(tài)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥位維持在一定的開度上，一定的信號壓力就對應(yīng)于一定的閥位開度。以上作用方式為正作用，若要改變作用方式，只要將凸輪翻轉(zhuǎn)，A向變成B向等，即可。所謂正作用定位器，就是信號壓力增加，輸出壓力亦增加；所謂反作用定位器，就是信號壓力增加，輸出壓力則減少。一臺正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)只要裝上反作用定位器，就能實現(xiàn)反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作；相反，一臺反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)只要裝上反作用定位器，就能實現(xiàn)正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作。   

 （二）氣動調(diào)節(jié)閥定位器工作原理結(jié)構(gòu)原理    

氣動閥門定位器接收來自控制器或控制系統(tǒng)中4～20mA等弱電信號，并向氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸送空氣信號來控制閥門位置的裝置。其與氣動調(diào)節(jié)閥配套使用，構(gòu)成閉環(huán)控制回路。把控制系統(tǒng)給出的直流電流信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動調(diào)節(jié)閥的氣信號，控制調(diào)節(jié)閥的動作。同時根據(jù)調(diào)節(jié)閥的開度進(jìn)行反饋，使閥門位置能夠按系統(tǒng)輸出的控制信號進(jìn)行正確定位。    

（三）氣動調(diào)節(jié)閥定位器工作原理主要功能    

氣動閥門定位器與氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)共同構(gòu)成自控單元和各種調(diào)節(jié)閥連接經(jīng)過調(diào)試安裝后，組合成氣動調(diào)節(jié)閥。用于各種工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域當(dāng)中。氣動調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動力源，以氣缸為執(zhí)行器，并借助于電氣閥門定位器、轉(zhuǎn)換器、電磁閥、保位閥等附件去驅(qū)動閥門，實現(xiàn)開關(guān)量或比例式調(diào)節(jié)，接收工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的控制信號來完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的流量、壓力、溫度等各種工藝參數(shù)。氣動調(diào)節(jié)閥的特點就是控制簡單，反應(yīng)快速，且本質(zhì)安全，不需另外再采取防爆措施。氣動調(diào)節(jié)閥動作分氣開型和氣關(guān)型兩種。氣開型(AirtoOpen)是當(dāng)膜頭上空氣壓力增加時，閥門向增加開度方向動作，當(dāng)達(dá)到輸入氣壓上，閥門處于全開狀態(tài)。反過來，當(dāng)空氣壓力減小時，閥門向關(guān)閉方向動作，在沒有輸入空氣時，閥門全閉。故有時氣開型閥門又稱故障關(guān)閉型(FailtoCloseFC)。氣關(guān)型(AirtoClose)動作方向正好與氣開型相反。當(dāng)空氣壓力增加時，閥門向關(guān)閉方向動作;空氣壓力減小或沒有時，閥門向開啟方向或全開為止。故有時又稱為故障開啟型(FailtoOpenFO)。氣動調(diào)節(jié)閥的氣開或氣關(guān)，通常是通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反作用和閥態(tài)結(jié)構(gòu)的不同組裝方式實現(xiàn)。

氣動調(diào)節(jié)閥定位器工作原理定位器的安裝怎樣？

    智能閥門定位器為環(huán)路供電設(shè)備，能夠驅(qū)動線性和90。旋轉(zhuǎn)氣動閥門。4-20mA輸入信號確定閥門的設(shè)定點。精確的控制通過閥位反饋實現(xiàn)-自動改變空氣輸出壓力以克服閥桿摩擦力和流體的力的作用，維持所需要的閥位。

 閥位通過連續(xù)的行程%數(shù)字顯示。閥位反饋通過基于霍爾效應(yīng)的非接觸技術(shù)獲得。氣動是基于壓電閥門技術(shù)。因此，高分辨率、高可靠性、抗震性和在穩(wěn)定狀態(tài)非常低的空氣消耗能得到保證。產(chǎn)品具有很多的智能功能，可以通過按鍵和LCD顯示字母和數(shù)字信息、操作菜單驅(qū)動軟件來實現(xiàn)編程。通過自動調(diào)試程序，編程狀態(tài)顯示，軟件行程開關(guān)狀態(tài)顯示，mA輸入信號及閥門診斷數(shù)據(jù)顯示，使調(diào)試變得非常簡單。更重要的是閥桿與定位器之間無機(jī)械連接，大大的簡化了安裝程序，減少了所需時間。產(chǎn)品提供NAMUR標(biāo)準(zhǔn)安裝組件可用于軛或柱安裝的執(zhí)行器。對于90。旋轉(zhuǎn)閥門，可以提供一套符合VDI/VDE 3845安裝組件。

   氣動調(diào)節(jié)閥定位器工作原理 定位器，控制器和感應(yīng)器

    任何氣動控制系統(tǒng)的精度取決于閥對控制信號的反應(yīng)和定位。由于氣動膜片的遲滯性和管線壓力和壓差的變化，將會使得閥位和控制信號無法同步，解決這一問題的方法是安裝定位器。定位器對控制信號和閥位的反饋信號進(jìn)行比較，從而相應(yīng)改變至執(zhí)行器的氣動信號。這樣使得閥的位置得到保證，并能克服壓差變動、閥桿阻力和膜片遲滯性的影響。

    電氣數(shù)字式定位器。是基于4-20mA的數(shù)字總線控制技術(shù)，不需要額外的電力供應(yīng)和接線。

    定位器是3級電氣產(chǎn)品，供電電源必須是低壓電源(SELV)。我們可以采用無干擾的4-20mA信號供電或者采用獨立低壓電源供電。

    同樣，連接到信號回路也要工作在安全低電壓范圍內(nèi)。所有接線都必須與其他可能帶浪涌電壓的接線離開定位器安裝位置要求能夠打開蓋板安裝電氣和空氣接頭。當(dāng)定位器安裝到執(zhí)行器上時要確保定位器環(huán)境溫度不能超出-10°C至80°C范圍。定位器外殼防護(hù)等級為IP65.

氣動調(diào)節(jié)閥定位器工作原理閥門定位器選型時需要注意的參數(shù)因素有？

　　用戶在對閥門定位器進(jìn)行選型時都會注意其基礎(chǔ)參數(shù)，對現(xiàn)場環(huán)境的正常使用非常重要，下面介紹一些要點。

　　1、通訊方式

　　可以支持HART、Profibus PA和FOUNDATION Fieldbus (FF現(xiàn)場基金會總線)。

　　2、防爆形式

　　本質(zhì)安全防爆EExia；無火花防爆EExn；隔爆EExd

　　3、選擇二/三四線制版本的前提

　　控制信號為0-20mA；帶有HART通信且具有防爆功能的閥門定位器，即6DR52**；通過定位器來實現(xiàn)斷電信號保護(hù)(全開、全關(guān)、保位)功能時。

　　4、外殼

　　塑鋁外殼，玻璃纖維增強(qiáng)的聚碳酸酯內(nèi)壁鋁涂層；鋁外殼（只限單作用）；不銹鋼外殼（沒有玻璃窗）；隔爆鋁外殼。

　　5、三種限位模塊

　　①Alam模塊包括3個開關(guān)量輸出，兩個用于限位輸出，一個用于故障報警輸出，1個開關(guān)量輸入。可以用于包括隔爆型在內(nèi)的所有閥門定位器，限位值通過參數(shù)設(shè)置。

　　②SIA模塊包括3個開關(guān)量輸出，兩個用于限位輸出，一個用于故障報警輸出，不可以用于隔爆型閥門定位器，限位值通過機(jī)械的撥輪設(shè)置。

　　③機(jī)械接點式限位模塊包括3個開關(guān)量輸出，兩個用于限位輸出(機(jī)械式干接點輸出)，一個用于故障報警輸出，不可以用于隔爆型閥門定位器，限位值通過機(jī)械的撥輪設(shè)置。

氣動調(diào)節(jié)閥定位器工作原理

　　其中，用戶要特別注意，每臺閥門定位器只能擴(kuò)展一一種類型的限位模塊，當(dāng)定位器采用分體安裝時，不能選擇SIA和機(jī)械接點式限位模塊。那么另外若要選擇一個（或者說的）閥門定位器，就應(yīng)注意考慮下列因素：

　　1 ） 閥門定位器能否實現(xiàn)“分程（SPLIT—ranging）"？實現(xiàn)“分程"是否容易、方便？具備“分程"功能就意味著閥門定位器只對輸入信號的某個范圍（如：4~12mA 或0.02~0.06MPaG）有響應(yīng)。因此，如果能“分程"的話，就可以根據(jù)實際需要，只用一個輸入信號實現(xiàn)先后控制兩臺或多臺調(diào)節(jié)閥。

　　2 ） 零點和量程的調(diào)校是否容易、方便？是不是不用打開盒蓋就可以完成零點和量程的調(diào)校？但值得注意的是：有時候為了避免不正確的（或非法的）操作，這種隨意就可進(jìn)行調(diào)校的方式需要被禁止。

　　3）零點和量程的穩(wěn)定性如何？如果零點和量程容易隨著溫度、振動、時間或輸入壓力的變化而產(chǎn)生漂移的話，那么閥門定位器就需要經(jīng)常地被重新調(diào)校，以確保調(diào)節(jié)閥的行程動作準(zhǔn)確無誤。

　　4 ） 閥門定位器的精度如何？在理想情況下，對應(yīng)某一輸入信號，調(diào)節(jié)閥 的內(nèi)件 （ Trim Parts ，包括閥芯、閥桿、閥座等）每次都應(yīng)準(zhǔn)確地定位在所要求的位置，而不管行程的方向或者調(diào)節(jié)閥的 內(nèi)件隨 多大的負(fù)載。

　　5 ） 閥門定位器對空氣質(zhì)量的要求如何？由于只有極少數(shù)供氣裝置能提供滿足 ISA 標(biāo)準(zhǔn)（有關(guān)儀表用空氣質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)： ISA標(biāo)準(zhǔn)F7.3 ）所規(guī)定的空氣，因此，對于 氣動員 或電 - 氣 ） 閥門定位器，如果要經(jīng)受得住現(xiàn)實環(huán)境的考驗，就必須能承受一定數(shù)量的塵埃、水汽和油污。

　　6 ） 零點和量程的標(biāo)定兩者是相互影響還是相互獨立？如果相互影響，則零點和量程的調(diào)校就需要花費更多的時間，這是因為調(diào)校人員必須對這兩個參數(shù)進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，以便逐步地達(dá)到準(zhǔn)確的設(shè)定。

　　7 ） 閥門定位器是否具 務(wù) “旁路"（Bypass）可允許輸入信號直接作用于調(diào)節(jié)閥？這種“旁路"有時可簡化或者省去執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝配設(shè)定（ ActuatorSettings）的校驗，如：執(zhí)行機(jī)構(gòu)的“支座組件（ Benchset ）設(shè)定"和“彈簧座負(fù)載（ SeatLoad）設(shè)定"——這是因為在許多情況下，一些氣動調(diào)節(jié)器的氣動輸出信號與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的“支座組件設(shè)定"*吻合匹配，用不著對其再進(jìn)行設(shè)定（其實，在這種情況下，閥門定位器*可以省去不用。當(dāng)然，如果選用了，那么也可利用閥門定位器的“旁路"使氣動調(diào)節(jié)器的氣動輸出信號直接作用于調(diào)節(jié)閥）。另外，具備“旁路"有時也可允許在線的對閥門定位器進(jìn)行有限度的調(diào)校或維修維護(hù)（即利用閥門定位器的“旁路"使調(diào)節(jié)閥繼續(xù)保持正常工作，無須強(qiáng)制調(diào)節(jié)閥離線）。

　　8 ） 閥門定位器的作用是否快速？空氣流量（Airflow）愈大（閥門定位器不斷的比較輸入信號和閥位，并根據(jù)它們之間的偏差，調(diào)節(jié)其本身的輸出。如果閥門定位器對這種偏差響應(yīng)快速，那么單位時間里空氣的流動量就大），調(diào)節(jié)系統(tǒng)對設(shè)定點（Setpoint）和負(fù)載變化的響應(yīng)就愈快—這意味著系統(tǒng)的誤差（滯后）愈小，控制 品質(zhì)愈佳 。

　　9 ） 閥門定位器的頻率特性 （ 或稱頻率響應(yīng)， Frequency Response —即 G （ jω），系統(tǒng)對正弦輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)是什么？一般來說，頻率特性愈高（即對頻率響應(yīng)的靈敏度愈高），控制性能就愈好。但必須注意：頻率特性應(yīng)采用穩(wěn)定的實驗方法（ConsistentTest Methods ）而非理論方法來確定，并且在評估測定頻率特性時，應(yīng)將閥門定位器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)合并起來考慮。

　　10 ） 閥門定位器的額定供氣壓力是多少？例如：有些閥門定位器的額定供氣壓力只標(biāo)定為 501b/in ? （即：50psi ， lpsi =0.07kgf/cm ?≈ 6.865kpa） ，如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)的額定操作壓力高于 501b/in?，那么閥門定位器就成了執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出推動力的制約因素。

　　11 ） 當(dāng)調(diào)節(jié)閥與閥門定位器裝配組合后，它們的定位分辨率（ PositioningResolution）如何？這對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制品質(zhì)有非常明顯的作用，因為分辨率越高，調(diào)節(jié)閥的定位就越接近理想值，因 調(diào)節(jié)閥過調(diào)（Overshooting ）而造成的波動變化就可以得到扼制，從而最終達(dá)到限制被調(diào)節(jié)量周期變化的目的。

　　12 ） 閥門定位器的正反作用轉(zhuǎn)換是否可行？轉(zhuǎn)換是否容易？有時這個功能是必要的。例如，要把一個“信號增加 —閥門關(guān)"的方式改為“ 信號增加 — 閥門開“的方式，就可使用閥門定位器的正反作用轉(zhuǎn)換功能。

　　13）閥門定位器內(nèi)部操作和維護(hù)的復(fù)雜程度如何？部件越多，內(nèi)部操作結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，對維護(hù)（修）人員的培訓(xùn)就越多，而且?guī)齑娴膫淦穫浼驮蕉唷?/p>

　　14 ） 閥門定位器的穩(wěn)態(tài)耗氣量（ Steady-state Air Consumption）是多少？對于某些工廠裝置，這個參數(shù)很 關(guān)鍵，而且可能是一個限制因素。

　　15 ） 當(dāng)然，在評價和選用閥門定位器時，其他因素也應(yīng)考慮。譬如：閥門定位器的反饋連桿機(jī)構(gòu)（ FeedbackLinkage）要能真實的反應(yīng)閥芯的位置；另外，閥門定位器必須堅固耐用，具備抗環(huán)境保護(hù)和防腐能力，而且安裝連接簡易方便。

氣動調(diào)節(jié)閥定位器工作原理

簡單地說是通過壓縮空氣實現(xiàn)的，在實際應(yīng)用中，了解氣動調(diào)節(jié)閥工作原理有很大的意義。下面，世界工廠泵閥網(wǎng)綜合運用圖文為大家詳細(xì)介紹氣動調(diào)節(jié)閥工作原理。氣動調(diào)節(jié)閥是石油、化工、電力、冶金等工業(yè)企業(yè)廣泛使用的工業(yè)過程控制儀表之一。通常由氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥門、定位器等連接安裝調(diào)試后形成氣動調(diào)節(jié)閥。