帶智能定位器氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥選型分析

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥又稱(chēng)直行程氣動(dòng)控制閥，是以壓縮空氣作為動(dòng)力源，以氣動(dòng)薄膜執(zhí)行器為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，結(jié)合閥門(mén)定位器接收來(lái)自PLC或控制儀表輸出的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)介質(zhì)流量、壓力、溫度參數(shù)的給定值。ZJHP氣動(dòng)薄膜單座調(diào)節(jié)閥采用導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，閥體結(jié)構(gòu)緊湊，流體通道呈S流線型，壓降損失小流通量大，可調(diào)范圍廣，流量特性精度高。閥芯導(dǎo)向部分的導(dǎo)向面積大，具有抗振性能強(qiáng)的特點(diǎn)。調(diào)節(jié)閥配用多彈簧式薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)小輸出力大，更適用于要求可靠性及關(guān)閉性能高的高溫、低溫及閥前后壓差不大的場(chǎng)合下使用。ZJHP精小型氣動(dòng)薄膜單座調(diào)節(jié)閥，由氣動(dòng)薄膜多彈簧執(zhí)行機(jī)構(gòu)和精小型單座調(diào)節(jié)閥組成。具有可靠的動(dòng)作性能，精確的流量特性，可調(diào)范圍大，閥座泄漏量小，操作穩(wěn)定，多彈簧執(zhí)行機(jī)構(gòu)高度低、重量輕、裝備簡(jiǎn)便，精小型閥體結(jié)構(gòu)緊湊、流道通暢,具有較大的流量系數(shù)。
ZJHP氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥適用于對(duì)泄露量要求嚴(yán)格、閥前后壓差低及有一定粘度和含少量纖維介質(zhì)的場(chǎng)合。
氣動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥按照開(kāi)關(guān)方式的不同可分為常開(kāi)氣關(guān)式和常閉氣開(kāi)式兩種。
氣關(guān)式閥由正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥構(gòu)成。當(dāng)輸入信號(hào)壓力由下限值改變?yōu)樯舷拗禃r(shí)，閥從全開(kāi)到全關(guān)。
氣開(kāi)式閥由反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥組成，當(dāng)輸入信號(hào)壓力由下限值改變?yōu)樯舷拗禃r(shí)，閥從全關(guān)到全開(kāi)。

帶智能定位器氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥選型分析工作原理
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動(dòng)力源，以氣缸為執(zhí)行器，并借助于電氣閥門(mén)定位器、轉(zhuǎn)換器、電磁閥、保位閥等附件去驅(qū)動(dòng)閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量或比例式調(diào)節(jié)，接收工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制信號(hào)來(lái)完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的流量、壓力、溫度等各種工藝參數(shù)。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)就是控制簡(jiǎn)單，反應(yīng)快速，且本質(zhì)安全，不需另外再采取防爆措施。
當(dāng)氣室輸入了0.02～0.10MPa信號(hào)壓力之后，薄膜產(chǎn)生推力，使推力盤(pán)向下移動(dòng)，壓縮彈簧，帶動(dòng)推桿、閥桿、閥芯向下移動(dòng)，閥芯與閥座密封面接觸，從而使調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，切斷物料。當(dāng)信號(hào)壓力維持一定時(shí)，閥門(mén)就維持在一定的開(kāi)度上。

氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的輔助工具，對(duì)調(diào)節(jié)閥的使用起著決定性作用，定位器調(diào)校質(zhì)量的好壞直接影響調(diào)節(jié)閥的使用，從而會(huì)影響到工藝的生產(chǎn)操作。而閥門(mén)定位器的調(diào)校作為儀表工必須掌握的一項(xiàng)技能，掌握好定位器的校驗(yàn)方法不但可保證定位器的調(diào)校質(zhì)量，而且能節(jié)省大量的工作量。但我們所常用的調(diào)校方法有時(shí)并不能起作用，很難將調(diào)節(jié)閥校準(zhǔn)。因此，我們要對(duì)常規(guī)的校驗(yàn)法進(jìn)行分析和改進(jìn)，找出一種更有效的校驗(yàn)法。

1.1 帶智能定位器氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥選型分析工作原理

閥門(mén)定位器是按力矩平衡原理工作的。如正作用的氣動(dòng)薄膜閥，來(lái)自調(diào)節(jié)器或輸出式安全柵的4～20mA直流信號(hào)輸入到轉(zhuǎn)換組件中的線圈時(shí)，由于線圈兩側(cè)各有一塊極性方向相同的*磁鐵，所以線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)與*磁鐵的恒定磁場(chǎng)，共同作用在線圈中間的可動(dòng)鐵芯即閥桿上，使杠桿產(chǎn)生位移。當(dāng)輸入信號(hào)增加時(shí)，杠桿向下運(yùn)動(dòng)（作逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)），固定在杠桿上的擋板便靠近噴嘴，使放大器背壓增高，經(jīng)放大后輸出氣壓也隨之增高。此輸出氣壓作用在調(diào)節(jié)閥的膜頭上，使調(diào)節(jié)閥的閥桿向下運(yùn)動(dòng)。閥桿的位移通過(guò)拉桿轉(zhuǎn)換為反饋軸和反饋壓板的角位移，并通過(guò)調(diào)量程支點(diǎn)作用于反饋彈簧上，該彈簧被拉伸，產(chǎn)生一個(gè)反饋力矩，使杠桿作順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，當(dāng)反饋力矩和電磁力矩相平衡時(shí)，閥桿就穩(wěn)定于某一位置，從而實(shí)現(xiàn)了閥桿位移與輸入信號(hào)電流成正比例的關(guān)系。調(diào)整調(diào)量程支點(diǎn)于適當(dāng)位置，可以滿足調(diào)節(jié)閥不同桿行程的要求。

1.2 帶智能定位器氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥選型分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

閥門(mén)定位器與閥門(mén)配套使用，組成一個(gè)閉合控制回路的系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由磁電組件、零位彈簧、擋板、氣動(dòng)功率放大器、調(diào)節(jié)閥、反饋杠桿、量程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、反饋彈簧組成。其系統(tǒng)方框圖如圖1所示。

I – 輸入電流；

H – 調(diào)零彈簧長(zhǎng)度；

M1- 輸入電流所產(chǎn)生的電磁力矩；

Mo- 零位彈簧所產(chǎn)生的調(diào)零點(diǎn)力矩；

Mf - 反饋彈簧所產(chǎn)生的反饋力矩；

h-擋板微小位移；

P-氣動(dòng)功率放大器的輸出壓力；

L- 調(diào)節(jié)閥的行程

為了分析的方便，我們假設(shè)閥門(mén)定位器為線性的，則在一般情況下，各環(huán)節(jié)均可近似為線性環(huán)節(jié)，那么系統(tǒng)的方框圖如圖2所示。

Ko – 零位彈簧的彈性系數(shù)；

K4 – 反饋彈簧的彈性系數(shù)；

K1，K2，K3，K5，K6，Kv - 磁電組件、擋板、放大器、量程調(diào)整機(jī)構(gòu)、反饋杠桿和調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)

由圖2可知，令：

Kc= K2K3Kv （1）

KF=K4K5K6 （2）

則L=Kc（KoH K1I）/（1 Kc Kf）

= [KGK1/（1 KGKf）]*I KcKoH/（1 KcKf） （3）

由（3）式可知：KcKoH/（1 KGKf）為閥門(mén)定位器的零點(diǎn)。

2.帶智能定位器氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥選型分析常用定位器調(diào)校方法的分析

2.1 常用的調(diào)校方法

截止閥,電動(dòng)截止閥,氣動(dòng)截止閥,電動(dòng)蝶閥,氣動(dòng)蝶閥我們?cè)趯?shí)際工作中常使用的調(diào)校方法的步驟是：

a.使閥桿位于行程中點(diǎn)，調(diào)整定位器與反饋杠桿成90o角，并將螺釘固定；

b.將零點(diǎn)、量程分別置于中間位置；

c.輸入4mA.DC信號(hào)，使調(diào)節(jié)閥開(kāi)始動(dòng)作，調(diào)節(jié)零點(diǎn)，使零點(diǎn)達(dá)到要求；

d.輸入20mA.DC信號(hào)，看其行程是否達(dá)到要求，如沒(méi)達(dá)到，則調(diào)量程，使其達(dá)到要求；

e.重復(fù)c，d兩步，使零點(diǎn)和量程均達(dá)到要求。

2.2 常用調(diào)校方法的原理

將（1），（2）式代入（3）式得：

L=K2K3Kv（KoH K1I）/（1 K2K3K4K5K6Kv）（4）

由常用調(diào)校法的步驟c和d可知，調(diào)零點(diǎn)可改變H，調(diào)量程又會(huì)影響零點(diǎn)，所以調(diào)零點(diǎn)和調(diào)量程是相互作用互相影響的。因此，調(diào)零點(diǎn)和調(diào)量程實(shí)際上就是反復(fù)湊試調(diào)零彈簧長(zhǎng)度和量程調(diào)整機(jī)構(gòu)的放大系數(shù)，使零點(diǎn)和量程均符合要求的過(guò)程。

2.3 常用調(diào)校方法的不足

在通常情況下，調(diào)零彈簧工作在線性區(qū)域，其長(zhǎng)度的變化范圍是有限的， 而調(diào)量程機(jī)構(gòu)其機(jī)械位置是受到限制的， 因此調(diào)零彈簧長(zhǎng)度和量程調(diào)整機(jī)構(gòu)的放大系數(shù)的值就會(huì)受到限制，當(dāng)調(diào)節(jié)閥的Kv很大或很小時(shí)，用常用的調(diào)校方法是不可能將定位器校準(zhǔn)的，而這種情況在我們實(shí)際工作中是經(jīng)常遇到的。所以，我們需要用其他方法來(lái)調(diào)校閥門(mén)定位器。

帶智能定位器氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥選型分析單座調(diào)節(jié)閥是一種單座高精度的調(diào)節(jié)閥，具備以下設(shè)計(jì)特點(diǎn)：
l  采用等截面S形流道，流阻小，流通能力大
l  小規(guī)格閥芯閥桿采用一體式結(jié)構(gòu)，避免了銷(xiāo)釘或焊接帶來(lái)的問(wèn)題
l  小規(guī)格采用頂部導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，流量通暢，不易卡堵
l  大規(guī)格采用壓圈導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有效防止閥芯抖動(dòng)，裝拆、維護(hù)方便
l  可調(diào)范圍大，調(diào)節(jié)精度高
l  氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為多彈簧薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)和活塞式雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，輸出力大
l  適用于各種流體介質(zhì)的控制

帶智能定位器氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥選型分析主要特點(diǎn)：
1、具有可靠性高、體積小、重量輕等特點(diǎn)。
2、磁電組件部分采用新型動(dòng)圈結(jié)構(gòu)，可靠、穩(wěn)定、線性好。
3、除防爆接線盒外，在危險(xiǎn)性區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)可打開(kāi)殼蓋進(jìn)行調(diào)整及檢修。
4、量程、零點(diǎn)調(diào)整鈕采用手輪式，調(diào)整方便、并帶有鎖定裝置。
5、配有與各類(lèi)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)相配的安裝板及附件，故安裝容易、調(diào)整方便。
6、防爆性能：本安型防爆等級(jí)iaⅡCT5 隔爆型防爆等級(jí)dⅡCT6。
7、結(jié)構(gòu)緊湊，精密可靠本產(chǎn)品零部件精密壓鑄，外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)制作工藝精致，各機(jī)構(gòu)經(jīng)優(yōu)化組合設(shè)計(jì)，整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，        采用不銹鋼緊固件和先進(jìn)的噴朔工藝處理.生產(chǎn)制造標(biāo)志性等，具備了良好的防腐性能�！�
8、本定位器可根據(jù)要求.附采用活動(dòng)可調(diào)節(jié)阻尼機(jī)構(gòu)，使具有輸出流量可調(diào)的特點(diǎn)。
綜合以上等技術(shù)性能特點(diǎn)，故HEP系列定位器可滿足不同的類(lèi)型單.雙作用，正.反作用的各類(lèi)氣動(dòng)執(zhí)行器要求。具有較為可靠可行的技術(shù)性能和特色。

帶智能定位器氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥選型分析氣動(dòng)薄膜單座調(diào)節(jié)閥技術(shù)參數(shù)

氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為多彈簧薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具有重量輕、體積小、輸出力穩(wěn)定等特點(diǎn)。氣源通過(guò)作用在執(zhí)行器內(nèi)部的膜片，克服彈簧的反作用力做上下直線運(yùn)動(dòng)。在無(wú)氣源壓力時(shí)，壓縮彈簧反彈釋放壓力推動(dòng)執(zhí)行器的推軸往上或者往下運(yùn)動(dòng)。該系列執(zhí)行機(jī)構(gòu)按作用方式不同可分為正作用與反作用兩種類(lèi)型。薄膜式氣動(dòng)執(zhí)行器可選配側(cè)裝手輪或頂裝手輪，在現(xiàn)場(chǎng)斷氣源之后，用戶可以通過(guò)搖動(dòng)手輪，來(lái)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的開(kāi)啟或者關(guān)閉。

氣動(dòng)薄膜單座調(diào)節(jié)閥閥蓋形式

- 標(biāo)準(zhǔn)型閥蓋：為常溫上閥蓋，閥蓋材質(zhì)與閥體材質(zhì)一樣，起到封閉閥體和連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用；工作溫度∶-30℃~260℃。
- 高溫型閥蓋：通過(guò)散熱片增大閥蓋與周?chē)�空氣的接觸面積，起到散熱作用。有效保護(hù)填料及執(zhí)行機(jī)構(gòu)；工作溫度∶-45℃~530℃。
- 低溫伸長(zhǎng)型閥蓋：適用于低溫狀態(tài)下的介質(zhì)(如液氧、液氮)，該類(lèi)型上閥蓋能有效保護(hù)填料和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；工作溫度∶-196℃~45℃。
- 金屬波紋管密封閥蓋：閥蓋內(nèi)裝有不銹鋼波紋管組件，將介質(zhì)與外界隔絕，并能保證閥桿作上下移動(dòng)；此外在上閥蓋里面仍有標(biāo)準(zhǔn)填料函，確保不會(huì)因介質(zhì)外漏而造成浪費(fèi)或引起環(huán)境污染；工作溫度∶-60℃-530℃。

氣動(dòng)薄膜單座調(diào)節(jié)閥流量特性

調(diào)節(jié)閥的流量特性是在閥兩端壓差不變的情況下，不可壓縮流體通過(guò)調(diào)節(jié)閥的流量與開(kāi)度之間的關(guān)系，這種流量特性叫做固有流量特性。典型的固有流量特性有線性特性和等百分特性。實(shí)際上，調(diào)節(jié)閥控制工藝介質(zhì)時(shí)，開(kāi)度的變化閥上壓差也是相應(yīng)變化的。在這種情況下，調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度與流量之間的特性曲線就會(huì)偏離固有流量特性曲線，我們把這種流量特性叫做實(shí)際的流量特性。
- 快開(kāi)流量特性：用于開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng),要求開(kāi)度較小時(shí)就有較大的流量,隨開(kāi)度的增加,流量很快就達(dá)到*大，此后再增加開(kāi)度，流量的變化很小。
- 線性流量特性：指調(diào)節(jié)閥的流量與開(kāi)度成直線比例關(guān)系。通常用于壓差變化小，幾乎恒定，或閥門(mén)上的壓力降成為系統(tǒng)的主要壓力降時(shí)。
- 等百分比流量特性：指行程變化所引起的流量變化率與此點(diǎn)原來(lái)的流量成正比關(guān)系。通常用于要求較大的可調(diào)范圍，或整個(gè)系統(tǒng)的壓力損失大大高于閥門(mén)的力損失，或開(kāi)度變化、閥上壓差變化相對(duì)較大。

氣動(dòng)薄膜單座調(diào)節(jié)閥構(gòu)造原理

單座調(diào)節(jié)閥，采用頂部導(dǎo)向不平衡式結(jié)構(gòu)，高強(qiáng)度、重載荷、S型流道、壓降損失小、流量系數(shù)大、可調(diào)范圍廣、流量特性精度高。該類(lèi)型調(diào)節(jié)閥適用于工況壓差較小的場(chǎng)合，關(guān)閉嚴(yán)密，適用于對(duì)介質(zhì)流量或者壓力的調(diào)節(jié)。閥籠采用壓緊閥座設(shè)計(jì)，解決了傳統(tǒng)的螺紋擰入式閥座拆卸困難，泄漏量大等問(wèn)題。采用流開(kāi)式設(shè)計(jì)，介質(zhì)趨向于閥門(mén)開(kāi)啟的方向，小開(kāi)度可控性好，流量特性畸變小。根據(jù)工況要求可選擇降噪音、抗氣蝕的特殊閥籠。

氣動(dòng)薄膜單座調(diào)節(jié)閥尺寸結(jié)構(gòu)

具有安裝方便、響應(yīng)快、控制精度高、整定方便、性能可靠等特點(diǎn)。廣泛適用于化工、食品、生物醫(yī)藥、環(huán)保、冶金、給排水、造紙、電力等行業(yè)。如果想要更好的利用好氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的調(diào)整是非常重要的，那么，具體該怎么調(diào)呢？
 

　　帶智能定位器氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥選型分析機(jī)械式定位器的調(diào)整方法： 
　　1、先調(diào)整零位，給定位器一個(gè)4mADC的信號(hào)，使定位器上的壓力表在0.004MPa?的范圍內(nèi)(不超過(guò)0.004MPa)； 
　　2、再看滿量程，給定位器一個(gè)20mADC的信號(hào)，使定位器上的壓力表在0.2MPa?，如果壓力表達(dá)不到0.2MP就調(diào)量程旋紐，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使量程增加，如果壓力表超過(guò)0.2MPa過(guò)多，則順時(shí)針旋紐，使量程減少。 
　　3、重復(fù)1和2步使定位器的行程符合閥門(mén)的行程，4mADC、12mADC、16mADC?、20mADC五點(diǎn)四段行程長(zhǎng)度應(yīng)為平均。 
　　閥門(mén)定位器除了機(jī)械式的外還有智能型定位器，下面我們介紹下智能型閥門(mén)定位器的調(diào)試方法： 
　　給定一個(gè)4mA指令信號(hào)，按住設(shè)置鍵不放，待模塊指示燈亮起閃爍，即表示進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)。觀察電流表的讀數(shù)，應(yīng)該為4mA,如有偏差，可按“+，-”鍵調(diào)整，使之符合要求。
　　然后按設(shè)置鍵確認(rèn)，此時(shí)的電流表讀數(shù)應(yīng)該為8mA，如不是，可按“+，-”鍵調(diào)整，此時(shí)再給定一個(gè)8mA指令信號(hào)。依次類(lèi)推，分別調(diào)8mA、12mA、16mA、20mA。等調(diào)完20mA后，指示燈會(huì)閃爍幾下，說(shuō)明調(diào)試完畢。