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閥門定位器的原理和作用 定位器是如何工作的

時間:2020-08-13    來源:儀多多儀器網    作者:儀多多商城     

閥門定位器的分類

  閥門定位器按輸入信號分為氣動閥門定位器、電氣閥門定位器和智能閥門定位器。氣動閥門定位器的輸入信號是標準氣信號,例如,20~100kPa氣信號,其輸出信號也是標準的氣信號。電氣閥門定位器的輸入信號是標準電流或電壓信號,例如,4~20mA電流信號或1~5V電壓信號等,在電氣閥門定位器內部將電信號轉換為電磁力,然后輸出氣信號到撥動控制閥。智能電氣閥門定位器它將控制室輸出的電流信號轉換成驅動調節(jié)閥的氣信號,根據(jù)調節(jié)閥工作時閥桿摩擦力,抵消介質壓力波動而產生的不平衡力,使閥門開度對應于控制室輸出的電流信號。并且可以進行智能組態(tài)設置相應的參數(shù),達到改善控制閥性能的目的。   按動作的方向可分為單向閥門定們器和雙向閥門定位器。單向閥門定位器用于活塞式執(zhí)行機構時,閥門定位器只有一個方向起作用,雙向閥門定位器作用在活塞式執(zhí)行機構氣缸的兩側,在兩個方向起作用。   按閥門定位器輸出和輸入信號的增益符號分為正作用閥門定位器和反作用閥門定位器。正作用閥門定位器的輸入信號增加時,輸出信號也增加,因此,增益為正。反作用閥門定位器的輸入信號增加時,輸出信號減小,因此,增益為負。   按閥門定位器輸入信號是模擬信號或數(shù)字信號,可分為普通閥門定位器和現(xiàn)場總線電氣閥門定位器。普通閥門定位器的輸入信號是模擬氣壓或電流、電壓信號,現(xiàn)場總線電氣閥門定位器的輸入信號是現(xiàn)場總線的數(shù)字信號。   按閥門定位器是否帶CPU可分為普通電氣閥門定位器和智能電氣閥門定位器。普通電氣閥門定位器沒有CPU,因此,不具有智能,不能處理有關的智能運算。智能電氣閥門定位器帶CPU,可處理有關智能運算,例如,可進行前向通道的非線性補償?shù)?,現(xiàn)場總線電氣閥門定位器還可帶PID等功能模塊,實現(xiàn)相應的運算。   按反饋信號的檢測方法也可進行分類。

  例如,用機械連桿方式檢測閥位信號的閥門定位器:用霍樂效應檢測位移的方法檢測閥桿位移的閥門定位器:用電磁感應方法檢測閥桿位移的閥門定位器等。

閥門定位器的作用?。?)用于對調節(jié)質量要求高的重要調節(jié)系統(tǒng),以提高調節(jié)閥的定位精確及可靠性。

 ?。?)用于閥門兩端壓差大( △p>1MPa)的場合。通過提高氣源壓力增大執(zhí)行機構的輸出力,以克服液體對閥芯產生的不平衡力,減小行程誤差。

  (3)當被調介質為高溫、高壓、低溫、有毒、易燃、易爆時,為了防止對外泄漏,往往將填料壓得很緊,因此閥桿與填料間的摩擦力較大,此時用定位器可克服時滯。

  (4)被調介質為粘性流體或含有固體懸浮物時,用定位器可以克服介質對閥桿移動的阻力。

 ?。?)用于大口徑(Dg>100mm)的調節(jié)閥,以增大執(zhí)行機構的輸出推力。

  (6)當調節(jié)器與執(zhí)行器距離在60m以上時,用定位器可克服控制信號的傳遞滯后,改善閥門的動作反應速度。

 ?。?)用來改善調節(jié)閥的流量特性。

 ?。?)一個調節(jié)器控制兩個執(zhí)行器實行分程控制時,可用兩個定位器,分別接受低輸入信號和高輸入信號,則一個執(zhí)行器低程動作,另一個高程動作,即構成了分程調節(jié)。



    智能閥門定位器為環(huán)路供電設備,能夠驅動線性和90。


    旋轉氣動閥門。4-20mA輸入信號確定閥門的設定點。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的非接觸技術獲得。氣動是基于壓電閥門技術。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、操作菜單驅動軟件來實現(xiàn)編程。通過自動調試程序,編程狀態(tài)顯示,軟件行程開關狀態(tài)顯示,mA輸入信號及閥門診斷數(shù)據(jù)顯示,使調試變得非常簡單。更重要的是閥桿與定位器之間無機械連接,大大的簡化了安裝程序,減少了所需時間。產品提供NAMUR標準安裝組件可用于軛或柱安裝的執(zhí)行器。對于90。旋轉閥門,可以提供一套符合VDI/VDE 3845安裝組件。


    定位器,控制器和感應器


    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行比較,從而相應改變至執(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,不需要額外的電力供應和接線。


    定位器是3級電氣產品,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。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。定位器外殼防護等級為IP65.







    (一)工作原理
    氣動閥門定位器是氣動調節(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,當通入波紋管的信號壓力增加時,使主杠桿繞支點轉動,使噴嘴擋板靠近噴嘴,噴嘴背壓經單向放大器放大后,通入到執(zhí)行機構薄膜室的壓力增加,使閥桿向下移動。并帶動反饋桿繞支點轉動,反饋凸輪也隨之作逆時針方向轉動,通過滾輪使副杠桿繞支點轉動,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到力矩平衡時,儀表達到平衡狀態(tài)。執(zhí)行機構的閥位維持在一定的開度上,一定的信號壓力就對應于一定的閥位開度。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,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)行機構只要裝上反作用定位器,就能實現(xiàn)反作用執(zhí)行機構的動作;相反,一臺反作用執(zhí)行機構只要裝上反作用定位器,就能實現(xiàn)正作用執(zhí)行機構的動作。
    (二)結構原理
    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)行機構輸送空氣信號來控制閥門位置的裝置。
    其與氣動調節(jié)閥配套使用,構成閉環(huán)控制回路。把控制系統(tǒng)給出的直流電流信號轉換成驅動調節(jié)閥的氣信號,控制調節(jié)閥的動作。同時根據(jù)調節(jié)閥的開度進行反饋,使閥門位置能夠按系統(tǒng)輸出的控制信號進行正確定位。
    (三)主要功能
    氣動閥門定位器與氣動執(zhí)行機構共同構成自控單元和各種調節(jié)閥連接經過調試安裝后,組合成氣動調節(jié)閥。用于各種工業(yè)自動化過程控制領域當中。







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