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氣動(dòng)閥門定位器zyclxmzsw
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氣動(dòng)閥門定位器是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的重要附件和配件之一,起閥門定位作用。
氣動(dòng)閥門定位器是按力矩平衡原理工作的,當(dāng)通入波紋管2的信號(hào)壓力P1增加時(shí),使主杠桿3繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),使噴嘴擋板9靠近噴嘴,噴嘴背壓經(jīng)單向放大器8放大后,通入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)薄膜室的壓力增加,使閥桿向下移動(dòng)。并帶動(dòng)反饋桿繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),反饋凸輪也隨之作逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)滾輪使副杠桿4繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),并將反饋彈簧拉伸,彈簧對(duì)主杠桿3的拉力與信號(hào)壓力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)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥位維持在一定的開度上,一定的信號(hào)壓力就對(duì)應(yīng)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(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。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。
(二)結(jié)構(gòu)原理
氣動(dòng)閥門定位器接收來(lái)自控制器或控制系統(tǒng)中4~20mA等弱電信號(hào),并向氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸送空氣信號(hào)來(lái)控制閥門位置的裝置。
其與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥配套使用,構(gòu)成閉環(huán)控制回路。把控制系統(tǒng)給出的直流電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣信號(hào),控制調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作。同時(shí)根據(jù)調(diào)節(jié)閥的開度進(jìn)行反饋,使閥門位置能夠按系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)進(jìn)行正確定位。
(三)主要功能
氣動(dòng)閥門定位器與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)共同構(gòu)成自控單元和各種調(diào)節(jié)閥連接經(jīng)過(guò)調(diào)試安裝后,組合成氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。用于各種工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程控制領(lǐng)域當(dāng)中。
3
電氣閥門定位器
由于現(xiàn)在DCS在現(xiàn)場(chǎng)使用越來(lái)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(chǎng)的都是4-20mA的電信號(hào),到現(xiàn)場(chǎng)又需要閥動(dòng)作的比較快。
雖然閥門定位器由初的氣/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(méi)有大的改變。
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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(chǎng)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(lái)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(jiàn)圖1):
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(guò)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 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(guò)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)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。
(二)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(jiàn)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)
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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
A) 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(lái)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(lái)的地方。
?。ㄋ模┱{(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%、50%、75%和。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(guò)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)。
(五)故障總結(jié)
1. 閥門定位器有輸入信號(hào)但是沒(méi)有輸出信號(hào)。
?。?)電磁鐵組件發(fā)生故障,建議換電磁鐵組件。
?。?)供氣壓力不對(duì),建議檢查氣源壓力。
?。?)氣動(dòng)放大器擋板零點(diǎn)調(diào)節(jié)過(guò)高,擋板遠(yuǎn)離噴嘴。
?。?)氣路堵塞。
?。?)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(méi)有輸入信號(hào)但是輸出信號(hào)一直 。
?。?)氣動(dòng)放大器擋板零點(diǎn)調(diào)節(jié)過(guò)低,擋板過(guò)于壓緊噴嘴。
?。?)噴嘴堵塞。
?。?)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。
3.定位器線性不好
?。?)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)噴嘴或擋板有異物。 (4)背壓有輕微泄漏現(xiàn)象。
?。┙Y(jié)語(yǔ)
為閥門定位器提供的壓縮空氣必須是經(jīng)過(guò)過(guò)濾器清潔的空氣。工作中拆卸的部件,在調(diào)節(jié)結(jié)束后一定要正確的固定。注意不要使磁性裝置受到震動(dòng)或?qū)ζ涫┘舆^(guò)大的力,這樣會(huì)使零件受損,工作性能降低。應(yīng)盡量減少拆卸噴嘴擋板裝置的次數(shù)。


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