閥門定位器(qì)是控制閥的主要附件,它将閥(fá)杆位移信(xìn)号作為輸入的反饋測量信号,以控制器輸出信号作為設定信号,進行比較,當兩者有偏差(chà)時,改變其(qí)到執行機構的輸(shū)出(chū)信号,使執行機構動作,建立了閥杆位移量與控制器輸出信号之間的(de)一一對(duì)應關系。本文重點講解閥門定位器的工作(zuò)原理、作(zuò)用、分類及常見故障。
▲閥門定位器結構示意圖
圖中基本将機械式氣動閥門定位器(qì)的部(bù)件一一(yī)說清楚(chǔ),接下來就是(shì)看它如(rú)何工作的?
氣源(yuán)來自于空壓站(zhàn)的壓縮空氣,在閥門(mén)定位器氣源進(jìn)口前段還有一個空氣過濾減壓閥,用于壓縮(suō)空氣的淨化。從減壓閥出口的氣源從閥門定位器進入,至于多少氣量進入閥門的膜頭,根據控制器的輸出信号決定。
控(kòng)制器輸出的電信号是4~20mA,氣動信(xìn)号是20Kpa~100Kpa,從電信号到(dào)氣信号是通過電氣轉換(huàn)器進行的。
當控制器輸出的電信号轉變為與之(zhī)相對應的氣信(xìn)号時,然後将轉換(huàn)後的氣信号作用在波紋管上(shàng)。杠杆2則繞着支點運動(dòng),杠杆2下段向右運動靠近噴嘴(zuǐ)。噴嘴(zuǐ)的背壓zeng加,經過氣動(dòng)放大器放大後(hòu)(圖中那個(gè)帶小于(yú)符号的部件),将氣源的(de)一部分送入到氣動(dòng)薄膜的氣室,閥杆帶着閥芯向下自動逐漸将閥門開度變小。此時,與閥杆相連的(de)反饋杆(圖中擺杆)繞着支點向下移(yí)動,使軸的前端向下移動,與其連接(jiē)的偏心凸輪做逆時針旋(xuán)轉,滾輪(lún)順(shùn)時針旋轉向左(zuǒ)移動(dòng),從(cóng)而拉伸反饋(kuì)彈簧。由于反饋彈簧拉伸杠杆2下段(duàn)向左移動,此時就(jiù)會與作用在波(bō)紋管上的信号壓力達到力平衡,于是閥門就固定(dìng)在(zài)某個位置(zhì)不動作了(le)。
二、閥門定位器的作用
(1)用(yòng)于對調節質量要求高(gāo)的重要調節系統(tǒng),以提(tí)高調節閥的定位精确及可靠性。
(2)用于閥門兩端壓差大(△p>1MPa)的場合。通過(guò)提高氣(qì)源壓力zeng大執行機構的輸出力(lì),以克服液(yè)體對閥芯産生的不(bú)平衡(héng)力,減小行程誤差。
(3)當被調介質為高(gāo)溫、高壓、低溫、有毒、易燃、易爆時,為了防止對外洩漏,往往将填料壓得很緊,因此閥杆與填料間的摩擦力較(jiào)大,此時用定位器可克服時滞。
(4)被調(diào)介質為粘性流體或含有固體懸浮(fú)物時,用定位器可以克服介質對閥杆移動的阻力。
(5)用于大口徑(Dg>100mm)的調節閥,以zeng大執行機(jī)構的輸出推力。
(6)當調節器與執行器距離在60m以上時,用定位器可克服控制信号的傳遞滞後,改善閥門(mén)的動作(zuò)反應速度。
(7)用(yòng)來改(gǎi)善調節閥的(de)流量特性。
(8)一個調節器(qì)控制(zhì)兩個執行器實行分程控制時(shí),可用兩個定位器,分别接(jiē)受低輸入信号和高(gāo)輸入信(xìn)号,則一個執(zhí)行器低程動作,另一個高(gāo)程動作,即構成(chéng)了分程(chéng)調節。
三、閥門定位器的分類(lèi)
1.閥門定位器按輸入信号(hào)分為氣動閥門(mén)定位器(qì)、電-氣(qì)閥門定位器和智(zhì)能閥門(mén)定位器(qì)。
(1)氣動閥門定位器的(de)輸入信号是标準氣信号(hào),例如,20~100kPa氣信号,其輸出信(xìn)号也是标準的氣信号。
(2)電氣閥門定位器的輸入信号是标(biāo)準電流或電壓信号,例如(rú),4~20mA電流信号或1~5V電壓信号等,在電氣閥門定(dìng)位器内部(bù)将電信号轉換為電磁力,然後輸出氣信号到撥(bō)動控制閥。
(3)智能電氣閥門定位器(qì)它将控制室(shì)輸出的電流信号轉換成驅動調節閥的氣信号(hào),根據調節(jiē)閥(fá)工作時閥杆摩擦(cā)力,抵消介質壓力波動而産生(shēng)的不(bú)平衡力,使閥門開(kāi)度對應于控制室(shì)輸出的電(diàn)流信号。并且可以進行智能組态設置相應的參數,達到改善控制閥性能的目的。
2.按動作的(de)方向(xiàng)可(kě)分為單向閥(fá)門(mén)定位器和雙向閥(fá)門定位器。單向閥(fá)門定位器用于活塞式執行機構(gòu)時(shí),閥門定位器zhiyou一個方向起作用,雙向閥門定位器(qì)作用在活塞式執行機(jī)構氣缸(gāng)的兩側,在兩個方向起作(zuò)用。
3.按閥門定位(wèi)器輸出和輸入(rù)信号的zeng益(yì)符号(hào)分為正作(zuò)用閥門定位器和反作用閥門定位(wèi)器。正作(zuò)用閥門定位器的輸入信号(hào)zeng加時,輸出信号也(yě)zeng加,因此,zeng益為正。反作用閥門定位器的輸入信号zeng加時,輸出信号減小,因此,zeng益為負。
4.按閥門(mén)定位器輸入信号是模拟(nǐ)信号或數字信号,可分為(wéi)普通閥門定位器和現(xiàn)場總線電氣(qì)閥門定(dìng)位器。普(pǔ)通閥(fá)門定位器(qì)的輸入信号(hào)是模拟氣壓或電流、電壓信号,現場總線(xiàn)電氣閥門定位(wèi)器的輸入信(xìn)号是(shì)現場(chǎng)總線(xiàn)的數字信号。
5.按閥門定位器是否帶CPU可分(fèn)為普通電氣閥門定位器和智能電氣閥門定(dìng)位器。普通電氣閥門(mén)定位(wèi)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(fá)門定位器(qì)帶CPU,可(kě)處理有(yǒu)關智能運算,例如,可進(jìn)行前向通道的非線性補償等,現場總線電氣(qì)閥門定位器還可帶PID等(děng)功能模塊,實現相應的運算(suàn)。
6.按反饋信号的(de)檢測方法也可(kě)進行分類。例如,用機械連杆方式(shì)檢(jiǎn)測閥位信号的閥門定位(wèi)器:用霍(huò)爾(ěr)效應(yīng)檢測位移的方法檢測閥杆位移的(de)閥門定位器:用電磁感應方法檢測(cè)閥杆位移的閥門定(dìng)位器等。
四、閥門(mén)定位器常見故障
1.閥門定位器輸出如龜(guī)速
不打開(kāi)閥門定位器前蓋;聽聲音,看氣源管有無破解導緻洩露(lù),這(zhè)個肉眼可判斷。以及輸入氣室有無洩露的聲音通過(guò)聽。
打開閥門定位器前蓋:
(1)恒節(jiē)流孔有無堵塞
(2)檢查擋闆位置
(3)檢查反饋彈簧的彈(dàn)力
(4)将(jiāng)放大(dà)器拆開檢查膜片
2.閥門(mén)定位器輸出沒勁
1、看氣源壓力(lì)是否在規定範圍和反饋杆有沒有脫落,這是zui簡單的步驟。
2、檢查信号(hào)線接線是(shì)否正(zhèng)确(後期出現的(de)問題一般忽略不計)
3、線圈和銜鐵之間(jiān)有(yǒu)沒有東西卡住
4、檢查(chá)噴嘴與擋闆的配合位置是否合适
5、檢查電磁組件線圈情況
6、檢查平衡彈簧調試(shì)位置是(shì)否合理
随後,輸入信号,但輸出壓力不變化,有輸出就是達不到zui大值等,這些故障也是日常故(gù)障會遇(yù)到的這裡不再多(duō)言。