閥門定位器原理與調(diào)節(jié)[優(yōu)選材料]

1、閥門定位器原理與調(diào)節(jié)第一章 氣動(dòng)閥門定位器氣動(dòng)閥門定位器的原理圖如下：（氣關(guān)閥正作用）氣動(dòng)閥門定位器實(shí)物圖如下：氣動(dòng)閥門定位器是按力平衡原理設(shè)計(jì)工作的，其工作原理方框見上圖所示，它是按力平衡原理設(shè)計(jì)和工作的。如圖上圖所示當(dāng)通入波紋管的信號(hào)壓力增加時(shí)，使杠桿2繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，檔板靠近噴嘴，噴嘴背壓經(jīng)放大器放大后，送入薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室，使閥桿向下移動(dòng)，并帶動(dòng)反饋桿（擺桿）繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，連接在同一軸上的反饋凸輪（偏心凸輪）也跟著作逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過滾輪使杠桿1繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并將反饋彈簧拉伸、彈簧對(duì)杠桿2的拉力與信號(hào)壓力作用在波紋管上的力達(dá)到力矩平衡時(shí)儀表達(dá)到平衡狀態(tài)。此時(shí)，一定的信號(hào)壓力就與一定的閥門位置

2、相對(duì)應(yīng)。 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(hào)壓力增加，輸出壓力亦增加；所謂反作用定位器，就是信號(hào)壓力增加，輸出壓力則減少。要改變正反作用，F(xiàn)isher的閥只需要把里面的調(diào)節(jié)盤撥到另一側(cè)即可。 一臺(tái)正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)只要裝上反作用定位器，就能實(shí)現(xiàn)反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作；相反，一臺(tái)反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)只要裝上反作用定位器，就能實(shí)現(xiàn)正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。至于氣開閥，由于是在膜盒下面通氣，需要將如圖中的凸輪反轉(zhuǎn)。第二章 電氣閥門定位器由于現(xiàn)在DCS在現(xiàn)場使用越來越多，很多控制器都是使用了中控系統(tǒng)的控制器，所以中控到現(xiàn)場的都是4-20mA的電

3、信號(hào)，到現(xiàn)場又需要閥動(dòng)作的比較快。雖然閥門定位器由最初的氣/氣閥門定位器、電/氣閥門定位器發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)字閥門定位器、區(qū)域總線閥門定位器，但它們的基本原理和主要功能都沒有大的改變。定位器中基本自控元件介紹-電/氣轉(zhuǎn)換器原理 隨著儀表技術(shù)的發(fā)展，氣動(dòng)儀表領(lǐng)域已逐步被電動(dòng)儀表和計(jì)算機(jī)控制所占領(lǐng)，現(xiàn)在只有在一些特殊的場合還在使用氣動(dòng)儀表，作為儀表中的閥門附件“定位器”也由原來的氣動(dòng)閥門（P/P）定位器逐步由電/氣（E/P）閥門定位器所代替。 那么在電/氣閥門定位器中輸入的電信號(hào)是如何轉(zhuǎn)換成氣信號(hào)的呢？我們以SAMSON 6111 型電/氣轉(zhuǎn)換器為例介紹一下它的工作原理(見圖1)： 圖1 Functi

4、on Diagram of 6111圖1A Type 4763 氣動(dòng)功率放大器（8）在設(shè)計(jì)時(shí)；選用合適的彈簧力（8.2），使當(dāng)輸入信號(hào)為0 mA 時(shí)保持輸出PA 在100mbar ，這樣輸出的壓力通過恒節(jié)流孔（8.4）使噴嘴（7）內(nèi)有一定的背壓。 當(dāng)輸入的信號(hào)增加時(shí)；通電的線圈（2）切割永久磁鐵（3）的磁力線，產(chǎn)生向上的力擋板（6）靠近噴嘴（7）使背壓（PK）增加膜片（8.3）打開閥芯（8.5）輸出PA。 當(dāng)輸入信號(hào)減少時(shí)；擋板（6）離開噴嘴（7）背壓（PK）減少輸出壓力（PA）作用下膜片（8.3）閥芯（8.5）關(guān)死輸出壓力通過閥芯（8.5）釋放。 當(dāng)PA 同PK 平衡時(shí)輸出壓力保持不變；這時(shí)

5、電信號(hào)在線圈（2）中產(chǎn)生的力也同背壓（PK）取得平衡。 這樣輸入的電信號(hào)就轉(zhuǎn)換成氣信號(hào)了。 定位器的組成 以SAMSON 的4763 電/氣閥門定位器（圖1A）為例，定位器主要組成部分見圖2。 圖2 1.反饋桿（1） 2.反饋彈簧（6） 3.反饋風(fēng)箱（7） 4. 氣動(dòng)功率放大器（7下部） 5. 電/氣轉(zhuǎn)換器（21）定位器工作原理 1. 模擬定位器 我們還是以SAMSON的4763定位器為例（參考圖3）。我們?cè)O(shè)：調(diào)節(jié)閥為FC（氣開）；定位器為正作用 圖3A） 閥位根據(jù)輸入信號(hào)成比例動(dòng)作 輸入信號(hào)Pe 點(diǎn)氣壓反饋風(fēng)箱中連桿（9）向左動(dòng)作壓緊彈簧（6），擋板（10.2）靠近噴嘴（10.1）輸出風(fēng)壓閥

6、桿（對(duì)于氣開閥）壓緊彈簧（6）反饋風(fēng)箱中連桿（9）向右動(dòng)作擋板（10.2）離開噴嘴（10.1）輸出氣壓（Pst）。當(dāng)反饋彈簧的力與反饋風(fēng)箱的力平衡時(shí)，閥位保持與輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的位置。 B） 定位 當(dāng)輸入信號(hào)不變時(shí)：由于工藝條件變化導(dǎo)致閥桿壓緊執(zhí)行器彈簧壓緊彈簧（6）反饋風(fēng)箱中連桿（9）向右動(dòng)作擋板（10.2）離開噴嘴（10.1）輸出氣壓由執(zhí)行器向下的彈簧力使閥位回到原來的地方。 由于工藝條件變化導(dǎo)致閥桿放松執(zhí)行器彈簧放松彈簧（6）反饋風(fēng)箱中連桿（9）向左動(dòng)作擋板（10.2）靠近噴嘴（10.1）輸出氣壓使執(zhí)行器向上運(yùn)動(dòng)使閥位回到原來的地方。 2 工作原理 閥門定位器是在力平衡系統(tǒng)上工作（圖1），在

7、穩(wěn)定狀態(tài)下系統(tǒng)通過反饋回路而達(dá)到平衡。當(dāng)磁性裝置的力矩由于輸入信號(hào)的變化、摩擦或?qū)に嚨牧黧w反應(yīng)等原因而變化時(shí)，使得力與反饋彈簧對(duì)于執(zhí)行機(jī)構(gòu)桿的位移所作的反應(yīng)不平衡。閥門定位器調(diào)節(jié)其饋送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出壓力，所以回路得到平衡。閥桿維持在對(duì)應(yīng)于閥門定位器輸入信號(hào)的一個(gè)位置。圖1 HEP閥門定位器方塊圖 3 調(diào)試 調(diào)至零點(diǎn)時(shí)給調(diào)節(jié)閥輸入電流信號(hào)（一般為4mA），如若閥位指針指示不在零位上，打開閥門定位器，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使閥位指針指示零位。調(diào)節(jié)量程時(shí)，調(diào)節(jié)定值器使其輸出值達(dá)到閥門所需的氣源壓力值。零位調(diào)準(zhǔn)以后，分別給調(diào)節(jié)閥輸入8mA、12mA、16mA和20mA信號(hào)，閥位指針應(yīng)分別指向25%、5

8、0%、75%和100%。如果指示不準(zhǔn)確，可微調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，便能指示準(zhǔn)確。如果效果仍不太好，那就是行程量不足，松動(dòng)量程調(diào)節(jié)鎖緊螺釘，并轉(zhuǎn)動(dòng)量程調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)節(jié)結(jié)束后擰緊鎖緊螺釘。通過反復(fù)調(diào)整零點(diǎn)和量程，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程在公差范圍內(nèi)。故障總結(jié)：一、 (1)閥門定位器有輸入信號(hào)但是沒有輸出信號(hào)。1電磁鐵組件發(fā)生故障，建議換電磁鐵組件。2 供氣壓力不對(duì)，建議檢查氣源壓力。3 氣動(dòng)放大器擋板零點(diǎn)調(diào)節(jié)過高，擋板遠(yuǎn)離噴嘴。4 氣路堵塞。5氣路連接有誤（包括放大器）。6電/氣定位器輸入信號(hào)線正負(fù)極接反。（2）閥門定位器沒有輸入信號(hào)但是輸出信號(hào)一直最大。1氣動(dòng)放大器擋板零點(diǎn)調(diào)節(jié)過低，擋板過于壓緊噴嘴。2 噴嘴堵塞。3輸出壓力緩慢或不正常。會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥的膜頭受損、漏氣，造成有輸入信號(hào)但調(diào)節(jié)閥動(dòng)作緩慢的故障，使調(diào)節(jié)閥達(dá)不到及時(shí)調(diào)節(jié)的效果，處理辦法檢查膜室，更換膜片。（4）定位器線性不好1反饋凸輪或彈簧選擇不當(dāng)或者方向不對(duì)。2反饋連桿機(jī)構(gòu)安裝不好或者在某些位置有卡住的現(xiàn)象。3噴嘴或擋板有