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阀门定位器的原理和作用 定位器是如何工作的

时间:2020-08-13    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

阀门定位器的分类

  阀门定位器按输入信号分为气动阀门定位器、电气阀门定位器和智能阀门定位器。气动阀门定位器的输入信号是标准气信号,例如,20~100kPa气信号,其输出信号也是标准的气信号。电气阀门定位器的输入信号是标准电流或电压信号,例如,4~20mA电流信号或1~5V电压信号等,在电气阀门定位器内部将电信号转换为电磁力,然后输出气信号到拨动控制阀。智能电气阀门定位器它将控制室输出的电流信号转换成驱动调节阀的气信号,根据调节阀工作时阀杆摩擦力,抵消介质压力波动而产生的不平衡力,使阀门开度对应于控制室输出的电流信号。并且可以进行智能组态设置相应的参数,达到改善控制阀性能的目的。   按动作的方向可分为单向阀门定们器和双向阀门定位器。单向阀门定位器用于活塞式执行机构时,阀门定位器只有一个方向起作用,双向阀门定位器作用在活塞式执行机构气缸的两侧,在两个方向起作用。   按阀门定位器输出和输入信号的增益符号分为正作用阀门定位器和反作用阀门定位器。正作用阀门定位器的输入信号增加时,输出信号也增加,因此,增益为正。反作用阀门定位器的输入信号增加时,输出信号减小,因此,增益为负。   按阀门定位器输入信号是模拟信号或数字信号,可分为普通阀门定位器和现场总线电气阀门定位器。普通阀门定位器的输入信号是模拟气压或电流、电压信号,现场总线电气阀门定位器的输入信号是现场总线的数字信号。   按阀门定位器是否带CPU可分为普通电气阀门定位器和智能电气阀门定位器。普通电气阀门定位器没有CPU,因此,不具有智能,不能处理有关的智能运算。智能电气阀门定位器带CPU,可处理有关智能运算,例如,可进行前向通道的非线性补偿等,现场总线电气阀门定位器还可带PID等功能模块,实现相应的运算。   按反馈信号的检测方法也可进行分类。

  例如,用机械连杆方式检测阀位信号的阀门定位器:用霍乐效应检测位移的方法检测阀杆位移的阀门定位器:用电磁感应方法检测阀杆位移的阀门定位器等。

阀门定位器的作用 (1)用于对调节质量要求高的重要调节系统,以提高调节阀的定位精确及可靠性。

  (2)用于阀门两端压差大( △p>1MPa)的场合。通过提高气源压力增大执行机构的输出力,以克服液体对阀芯产生的不平衡力,减小行程误差。

  (3)当被调介质为高温、高压、低温、有毒、易燃、易爆时,为了防止对外泄漏,往往将填料压得很紧,因此阀杆与填料间的摩擦力较大,此时用定位器可克服时滞。

  (4)被调介质为粘性流体或含有固体悬浮物时,用定位器可以克服介质对阀杆移动的阻力。

  (5)用于大口径(Dg>100mm)的调节阀,以增大执行机构的输出推力。

  (6)当调节器与执行器距离在60m以上时,用定位器可克服控制信号的传递滞后,改善阀门的动作反应速度。

  (7)用来改善调节阀的流量特性。

  (8)一个调节器控制两个执行器实行分程控制时,可用两个定位器,分别接受低输入信号和高输入信号,则一个执行器低程动作,另一个高程动作,即构成了分程调节。



    智能阀门定位器为环路供电设备,能够驱动线性和90。


    旋转气动阀门。4-20mA输入信号确定阀门的设定点。精确的控制通过阀位反馈实现-自动改变空气输出压力以克服阀杆摩擦力和流体的力的作用,维持所需要的阀位。

 


    阀位通过连续的行程%数字显示。阀位反馈通过基于霍尔效应的非接触技术获得。气动是基于压电阀门技术。因此,高分辨率、高可靠性、抗震性和在稳定状态非常低的空气消耗能得到保证。


    产品具有很多的智能功能,可以通过按键和LCD显示字母和数字信息、操作菜单驱动软件来实现编程。通过自动调试程序,编程状态显示,软件行程开关状态显示,mA输入信号及阀门诊断数据显示,使调试变得非常简单。更重要的是阀杆与定位器之间无机械连接,大大的简化了安装程序,减少了所需时间。产品提供NAMUR标准安装组件可用于轭或柱安装的执行器。对于90。旋转阀门,可以提供一套符合VDI/VDE 3845安装组件。


    定位器,控制器和感应器


    任何气动控制系统的精度取决于阀对控制信号的反应和定位。由于气动膜片的迟滞性和管线压力和压差的变化,将会使得阀位和控制信号无法同步,解决这一问题的方法是安装定位器。定位器对控制信号和阀位的反馈信号进行比较,从而相应改变至执行器的气动信号。这样使得阀的位置得到保证,并能克服压差变动、阀杆阻力和膜片迟滞性的影响。


    电气数字式定位器。是基于4-20mA的数字总线控制技术,不需要额外的电力供应和接线。


    定位器是3级电气产品,供电电源必须是低压电源(SELV)。我们可以采用无干扰的4-20mA信号供电或者采用独立低压电源供电。


    同样,连接到信号回路也要工作在安全低电压范围内。所有接线都必须与其他可能带浪涌电压的接线离开。


    定位器安装位置要求能够打开盖板安装电气和空气接头。当定位器安装到执行器上时要确保定位器环境温度不能超出-10°C至80°C范围。定位器外壳防护等级为IP65.







    (一)工作原理
    气动阀门定位器是气动调节阀的重要附件和配件之一,起阀门定位作用。
    气动阀门定位器是按力矩平衡原理工作的,当通入波纹管的信号压力增加时,使主杠杆绕支点转动,使喷嘴挡板靠近喷嘴,喷嘴背压经单向放大器放大后,通入到执行机构薄膜室的压力增加,使阀杆向下移动。并带动反馈杆绕支点转动,反馈凸轮也随之作逆时针方向转动,通过滚轮使副杠杆绕支点转动,并将反馈弹簧拉伸,弹簧对主杠杆的拉力与信号压力用在波纹管上的力达到力矩平衡时,仪表达到平衡状态。执行机构的阀位维持在一定的开度上,一定的信号压力就对应于一定的阀位开度。以上作用方式为正作用,若要改变作用方式,只要将凸轮翻转,A向变成B向等,即可。所谓正作用定位器,就是信号压力增加,输出压力亦增加;所谓反作用定位器,就是信号压力增加,输出压力则减少。一台正作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现反作用执行机构的动作;相反,一台反作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现正作用执行机构的动作。
    (二)结构原理
    气动阀门定位器接收来自控制器或控制系统中4~20mA等弱电信号,并向气动执行机构输送空气信号来控制阀门位置的装置。
    其与气动调节阀配套使用,构成闭环控制回路。把控制系统给出的直流电流信号转换成驱动调节阀的气信号,控制调节阀的动作。同时根据调节阀的开度进行反馈,使阀门位置能够按系统输出的控制信号进行正确定位。
    (三)主要功能
    气动阀门定位器与气动执行机构共同构成自控单元和各种调节阀连接经过调试安装后,组合成气动调节阀。用于各种工业自动化过程控制领域当中。







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