電氣轉換器工作原理

                    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)在介紹電氣轉換器工作原理電一氣轉換器
    當控制器輸出的是標準電信號．而控制閥是氣動控制閥時，需要配置電氣轉換器，嚴格地講，電一氣轉換器不屬于控制閥的附件，因為它不必與控制閥安裝在一起，它的功能是將控制器輸出的電信號轉換為控制閥所需的氣信號。
    上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥電一氣轉換器的工作原理類似氣動壓力變送器，其結構也與氣動壓力變速器類似，只需將檢測壓力波紋管用電磁線圈組件代替即可。圖8 22是電一氣轉換器結示膏圖，圖8-22  電氣轉換器結構示意圖隨著科學技術的進步,許多高參數、大容量、石化、電力、冶金大型裝置配用的過程控制儀表采用電子儀表或計算機，儀表聯(lián)絡信號為統(tǒng)一的4-20mA電流信號，而控制系統(tǒng)中的終端執(zhí)行元件采用優(yōu)點*、性能可靠的氣動執(zhí)行器（氣動控制閥），這就提出電流信號和氣動信號兼容的課題。本電氣轉換器已解決了電流模擬量信號（4-20mA）轉換成氣動模擬量信號（20-100kPa或0.2-1kg/cm2）成為現(xiàn)實。QZDB型系列電氣轉換器系工業(yè)自動化儀表品種之一，它具有多種輸入信號轉換、標準輸出氣動信號和非標準氣動信號轉換，可供選用。根據使用環(huán)境的要求，產品有普通型、本安型以及隔爆型，其產品被廣泛用于石油、化工、冶金、電站、輕紡、醫(yī)藥以及食品等工業(yè)部分的自控系統(tǒng)中。
▲ 電氣轉換器工作原理用途和特點
電氣轉換器典型的用途：
·電動儀表和氣動儀表聯(lián)絡信號間的轉換。
·電動儀表輸出信號經I/P轉換，以20-100kPa氣動信號區(qū)控制氣動閥門定位器。
·電動儀表輸出信號經I/P轉換直接操作氣動調節(jié)閥的閥門開度。
▲ 特點
·設計新穎、*、合理，目前市場上體積zui小，重量zui輕的一種產品。結構緊湊，通用化程度高，經不同組合可制成普通型、本安型和隔爆型產品。
·轉換精度高，0.5、1級可供選用，使用可靠性好，MTBF>8000小時。
·氣動功率放大器為低耗氣結構，空氣消費量少，節(jié)約能源，投資回收率高。
·氣路中設有指示汽源、輸出壓力的小形壓力表，具有防腐、防水密封性好的特點。
·產品調試簡單，使用方便。
▲ 結構與工作原理
結構：
電氣轉換器由線圈電磁力部件、噴咀板氣動元件、氣動功率放大器、信號接線端子盒以及安裝板、卡箍式管接頭等組成。
▲ 工作原理
·電氣轉換器是基于力平衡工作的，其工作原理如圖3所示。

·將電流信號輸入到線圈⑴使通電線圈⑴產生磁場，在*磁場⑵的作用下，彈簧片⑶向下位移，擋板⒀靠近的噴咀⑾由于噴咀一擋板的節(jié)流作用，使背壓室⑽背壓增加，作用于膜片組件⑼產生推力將球閥⑻打開，氣源壓力進入平衡氣室，⑺使輸出端壓力增加，并經恒節(jié)流孔⑹饋送到噴咀，形成一氣柱壓力，噴射在彈簧片⑶上，形成向上力使擋板⒀離開噴咀，當轉換器接通起源，在無輸入信號的狀態(tài)下，由于受壓縮彈簧⑸預壓縮力的作用，使轉換器的輸出端具有4-6kPa的工作背壓（不要認為是零位輸出）。一方面此背壓流經恒節(jié)流孔⑹從噴咀排入大氣，故背壓室⑽無氣壓。
· 如果輸入電流產生的電磁力與氣壓對彈簧片產生的噴射力相等時,轉換處于力平衡狀態(tài),從而使轉換器按輸入電流信號的大小成比例地轉換成氣壓信號。
·當輸入電流信號減少時,其動作原理為輸入電流信號增加時的動作。
·從上述動作原理可知，當輸入電流信號增加所對應的輸出壓力也隨之增加的，其作用方式為正作用。相反輸入電流信號增加而所對應的輸出壓力減小的，則其作用方式為反作用。
·圖3中序號⑷蝸桿，用以調節(jié)噴咀與擋板的距離，實現(xiàn)"零位"調節(jié)〔ZERO〕，序號⑿為分流器，調節(jié)電阻值可增大或減少轉換器的輸出范圍〔SPAN〕。

    當輸入電流增加時，*磁鋼內的杠桿所受到的電磁力增大．使杠桿上的擋板靠近噴嘴，造成噴嘴背壓升高．它被送到反饋波紋管，使杠桿受力平衡：同時，噴嘴的背壓使膜片組件下移，繼動器內的閥芯下移，經繼動器放大的輸出信號也增大，籍出的氣壓信號隨之增大，它作為轉換后氣信號送控制閥。
    圖示結構中，采用調零彈簧調整杠桿的初始力．實現(xiàn)凋零：甩磁錒的分路改變磁場強度，實現(xiàn)量程范圍的調整。

8.4閥位傳送器
    為便于操作人員了解控割閥的實際開度，可安裝閥位傳送器，這是一類簡單的位移
檢測儀表，它將閥桿的直線位移或閥桿的角位移轉換為標準的氣動信號或直流電信號，
一些閥位檢測傳送器與閥門定位器結合，作為閥門定位器組成部分，完成閥位的檢測
傳送。
▲安裝與使用
安裝：
轉換器可安裝的位置，氣動執(zhí)行機構支架，儀表盤后安裝，儀表防護箱以及現(xiàn)場管路都可以作為安裝位置。安裝應為垂直方向。
氣路安裝要求，氣源輸入端[IN]必須配有空氣減壓閥，以設定氣源供給壓力的范圍，接管時確認[IN]氣源輸入，[OUT]為出壓力端，不得有誤。
接線端子盒引入口安裝方式：
普通型、本安型：采用金屬軟管或撓性接管。并妥善接地。

▲使用方法
在調度前確認所配的電氣轉換器型號，基本參數與系編印要求否保持一致。
調校的線路連接如圖7
基本誤差限回差調校方法：
這點輸入電流信號4mA輸出的對應值應為20kPa。如有偏差，以調節(jié)"零位"[AERO]。
輸入電流信號20mA輸出的對應值應為100 kPa。如有偏差，以調節(jié)"比例范圍"[SPAN]。
重復上述①和②調校過程，使"零位"我全范圍都對應理論值。
這是輸入電流信號4，8，12，16，20mA 5個試驗點，記錄正向輸入電流信號下的輸出值。
反向這點輸入電流信號20，16，12，8，4mA記錄反向信號下的輸出壓力值。
數據處理各點實際輸出與理論值之間的偏差、回差均符合技術要求。
▲分程控制信號的調校辦法
分程控制是將4-20mA完整的信號分為二段，即4-12，12-20mA分別去控制二個調節(jié)閥，用以改善系統(tǒng)調節(jié)范圍，使其滿足調節(jié)系統(tǒng)zui小流量和zui大流量的調節(jié)性能。
輸入4(12) mA,調整"零位"對應值為20 kPa。
輸入12(20) mA,調整"比例范圍"對應值為100 kPa。
然后以基本誤差限回差條同樣方法進行。
▲反作用的調校方法
輸入信號接線極性反接，即原+極接-，原-極接+。
輸入電流信號4mA，調整"零位"對應值為100 kPa
輸入電流信號20mA，對應的輸出值為20 kPa，如偏差較大，調整"比例范圍"。
重復上述2條，使其滿足技術要求為止。
▲使用
將調試時接線拆除，接上調節(jié)儀表的信號線，注意極性。屬防爆轉換器應將線盒蓋擰緊后方可輸入信號。
以儀表室手操信號4-20 mA輸送到被控的轉換器，觀其動作是否正常，確認無誤可投入使用。

▲認貨須知
訂貨產品時應確認下列內容
型號
產品全稱
輸入信號
輸出壓力
有否附加要求
產品防爆級別與本文相關的產品有化工隔膜閥構造原理