化工閥門定位器工作原理

                       上海申弘閥門有限公司

之前介紹萬溯化學擴建自立式減壓閥，現(xiàn)在介紹化工閥門定位器工作原理工作原理      

 閥門定位器是按力矩平衡原理工作的。如正作用的氣動薄膜閥，來自調(diào)節(jié)器或輸出式安全柵的4～20mA直流信號輸入到轉(zhuǎn)換組件中的線圈時，由于線圈兩側(cè)各有一塊極性方向相同的*磁鐵，所以線圈產(chǎn)生的磁場與*磁鐵的恒定磁場，共同作用在線圈中間的可動鐵芯即閥桿上，使杠桿產(chǎn)生位移。當輸入信號增加時，杠桿向下運動（作逆時針偏轉(zhuǎn)），固定在杠桿上的擋板便靠近噴嘴，使放大器背壓增高，經(jīng)放大后輸出氣壓也隨之增高。此輸出氣壓作用在調(diào)節(jié)閥的膜頭上，使調(diào)節(jié)閥的閥桿向下運動。閥桿的位移通過拉桿轉(zhuǎn)換為反饋軸和反饋壓板的角位移，并通過調(diào)量程支點作用于反饋彈簧上，該彈簧被拉伸，產(chǎn)生一個反饋力矩，使杠桿作順時針偏轉(zhuǎn)，當反饋力矩和電磁力矩相平衡時，閥桿就穩(wěn)定于某一位置，從而實現(xiàn)了閥桿位移與輸入信號電流成正比例的關系。調(diào)整調(diào)量程支點于適當位置，可以滿足調(diào)節(jié)閥不同桿行程的要求。閥門定位器的工作原理

    (1)化工閥門定位器工作原理氣動閥門定位器
    圖8 3說明了與氣動膜片執(zhí)行機構(gòu)配合使用的氣動閥門定位器的工作原理。
    圖8 3中，輸入波紋管l的信號是控制器的輸出信號，當該信號壓力p增加時，主動桿2繞支點15轉(zhuǎn)動，擋板13靠近噴嘴14，噴嘴背壓經(jīng)放大器l6放大后，使進入氣動膜片執(zhí)行機構(gòu)膜頭氣室8的壓力升高，并使閥桿向下移動，帶動反饋桿9繞支點4轉(zhuǎn)動，安裝在同一支點的凸輪j轉(zhuǎn)動，經(jīng)滾輪10傳動，使副杠桿6繞支點7轉(zhuǎn)動，并使反饋彈簧11拉伸，彈簧1l對主杠桿2的力矩與信號壓力對主杠桿的力矩平衡時，信號壓力與閥位有一一對應關系。圖中，彈簧1 2用于調(diào)整閥門定位器的零位，閥門定位器的量程范圍是通過滾輪的位置和反饋桿支點的位置調(diào)整的。
    氣動閥門定位器的主要組件有切換氣路組件、波紋管組件、主杠桿組件、副杠桿組件、凸輪組件、反饋彈簧組件、調(diào)零彈簧組件、噴嘴擋板組件、氣動單向放大器組件等。
    切換氣路組件用于定位器發(fā)生故障時，將輸入信號直接切換剄氣動膜片執(zhí)行機構(gòu)的膜頭氣室，使控制閥仍可運行，切換氣路組件由切換開關和外部氣路板組成，切換開關分平板閥門定位器的工作原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)   

  1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)      

 閥門定位器與閥門配套使用，組成一個閉合控制回路的系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由磁電組件、零位彈簧、擋板、氣動功率放大器、調(diào)節(jié)閥、反饋杠桿、量程調(diào)節(jié)機構(gòu)、反饋彈簧組成。其系統(tǒng)方框圖如圖1所示。         

2.1 常用的調(diào)校方法      

 我們在實際工作中常使用的調(diào)校方法的步驟是：      

 a.使閥桿位于行程中點，調(diào)整定位器與反饋杠桿成90o 角，并將螺釘固定；        

b.將零點、量程分別置于中間位置；        

c.輸入4mA.DC信號，使調(diào)節(jié)閥開始動作，調(diào)節(jié)零點，使零點達到要求；        

d.輸入20mA.DC信號，看其行程是否達到要求，如沒達到，則調(diào)量程，使其達到要求；      

e.重復c，d兩步，使零點和量程均達到要求。      

2.2 常用調(diào)校方法的原理       

 由常用調(diào)校法的步驟c和d可知，調(diào)零點可改變H，調(diào)量程又會影響零點，所以調(diào)零點和調(diào)量程是相互作用互相影響的。因此，調(diào)零點和調(diào)量程實際上就是反復湊試調(diào)零彈簧長度和量程調(diào)整機構(gòu)的放大系數(shù)，使零點和量程均符合要求的過程。  

2.3 常用調(diào)校方法的不足        

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥在通常情況下，調(diào)零彈簧工作在線性區(qū)域，其長度的變化范圍是有限的， 而調(diào)量程機構(gòu)其機械位置是受到限制的， 因此調(diào)零彈簧長度和量程調(diào)整機構(gòu)的放大系數(shù)的值就會受到限制，當調(diào)節(jié)閥的Kv很大或很小時，用常用的調(diào)校方法是不可能將定位器校準的，而這種情況在我們實際工作中是經(jīng)常遇到的。所以，我們需要用其他方法來調(diào)校閥門定位器。        

在實際工作中有時會遇到用常用的調(diào)校方法不能校準定位器，這是因為：在一般情況下，零位彈簧工作在線性區(qū)域，其長度變化范圍有限，調(diào)量程機構(gòu)其機械位置受到限制，所以調(diào)零彈簧長度和量程調(diào)整機構(gòu)的放大系數(shù)值將會受到限制。此時，如果調(diào)一臺調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)很大或很小的調(diào)節(jié)閥，就很難將其定位器校準。即常用的調(diào)校法失效了。而由（4）式可知，我們可以調(diào)節(jié)的參數(shù)還有零位彈簧的彈性系數(shù)和反饋杠桿的有效長度，由于調(diào)零彈簧常在線性區(qū)域內(nèi)工作，所以在這里只討論通過改變反饋杠桿的有效長度來校驗閥門定位器。我們可以將連接在閥桿上的銷釘靠近閥門定位器，這樣就將反饋杠桿的有效長度縮短，即減小，L增大，行程也增大，反之， 可將反饋杠桿的有效長度增長，則其行程減小。因此，將此方法配合常用的調(diào)校法可增大行程變化范圍，易于閥門定位器的校準。 用調(diào)反饋杠桿法來校準閥門定位器的步驟如下：       a.輸入4mA.DC信號，按常用的調(diào)零法調(diào)零點；      

b.輸入20mA.DC信號，按常用調(diào)量程法調(diào)節(jié)量程；      

e.反復進行a，b步；        

d.若零點、量程無法校準，調(diào)整閥桿上的銷釘以改變反饋杠桿的有效長度，使行程增大或減小，杠桿有效長度縮短，行程增大；反之，行程減小。      

e.反復進行以上步驟，直到零點、量程均達到要求即可。            

當我們使用常用的調(diào)校方法校閥失敗時，可使用這種調(diào)反饋杠桿的方法進行校閥，它是對常用法的補充和完善，若兩者結(jié)合使用，可使調(diào)整范圍更大。通過實際的使用證明這種方法是*可行的。當然閥門在正常使用的量程應選擇常用的調(diào)校方法，而只有在特殊要求調(diào)校時，才選用調(diào)反饋杠桿的方法。   波紋管組件由波紋管、遷移彈簧及氣路板組成，用于將輸入信號壓力轉(zhuǎn)換為力信號。

  主杠桿組件由主杠桿、支撐簧片、支撐座和行程調(diào)整機構(gòu)組成，用于力矩的比較和平衡。
  副杠桿組件由副杠桿、支撐簧片、支撐座和滾輪組成，用于將反饋桿的移動輪換為反饋彈簧的反饋力。
    反饋彈簧組件和調(diào)零彈簧組件用于將反饋力傳遞和對主杠桿初始力矩進行調(diào)整。
    噴嘴擋板組件由噴嘴、噴嘴座和擋板組成，用于將主杠桿的微小位移檢測，并轉(zhuǎn)換為噴嘴背壓的變化。
    氣動單向放大器將噴嘴背壓的變化進行放大，并送執(zhí)行機構(gòu)的膜頭氣室。凸輪組件包括反饋凸輪、轉(zhuǎn)軸和反饋桿，它將執(zhí)行機構(gòu)位移的變化L轉(zhuǎn)換為凸輪的轉(zhuǎn)角變化中，并將轉(zhuǎn)角變化轉(zhuǎn)換為滾輪的升量ao位移L轉(zhuǎn)換為凸輪轉(zhuǎn)角≠有如圖8—4所示的正切和正弦兩種機構(gòu)，其輸入輸出關系分別為：與本文相關的產(chǎn)品有化工隔膜閥構(gòu)造原理