带智能定位器气动调节阀选型分析

带智能定位器气动调节阀选型分析

气动调节阀又称直行程气动控制阀，是以压缩空气作为动力源，以气动薄膜执行器为驱动机构，结合阀门定位器接收来自PLC或控制仪表输出的信号，实现自动控制调节阀开度，精准的调节介质流量、压力、温度参数的给定值。ZJHP气动薄膜单座调节阀采用导向结构，阀体结构紧凑，流体通道呈S流线型，压降损失小流通量大，可调范围广，流量特性精度高。阀芯导向部分的导向面积大，具有抗振性能强的特点。调节阀配用多弹簧式薄膜执行机构，具有结构小输出力大，更适用于要求可靠性及关闭性能高的高温、低温及阀前后压差不大的场合下使用。ZJHP精小型气动薄膜单座调节阀，由气动薄膜多弹簧执行机构和精小型单座调节阀组成。具有可靠的动作性能，精确的流量特性，可调范围大，阀座泄漏量小，操作稳定，多弹簧执行机构高度低、重量轻、装备简便，精小型阀体结构紧凑、流道通畅,具有较大的流量系数。
ZJHP气动单座调节阀适用于对泄露量要求严格、阀前后压差低及有一定粘度和含少量纤维介质的场合。
气动流量调节阀按照开关方式的不同可分为常开气关式和常闭气开式两种。
气关式阀由正作用执行机构和阀构成。当输入信号压力由下限值改变为上限值时，阀从全开到全关。
气开式阀由反作用执行机构和阀组成，当输入信号压力由下限值改变为上限值时，阀从全关到全开。

带智能定位器气动调节阀选型分析工作原理
气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数。气动调节阀的特点就是控制简单，反应快速，且本质安全，不需另外再采取防爆措施。
当气室输入了0.02～0.10MPa信号压力之后，薄膜产生推力，使推力盘向下移动，压缩弹簧，带动推杆、阀杆、阀芯向下移动，阀芯与阀座密封面接触，从而使调节阀关闭，切断物料。当信号压力维持一定时，阀门就维持在一定的开度上。

气动薄膜调节阀的辅助工具，对调节阀的使用起着决定性作用，定位器调校质量的好坏直接影响调节阀的使用，从而会影响到工艺的生产操作。而阀门定位器的调校作为仪表工必须掌握的一项技能，掌握好定位器的校验方法不但可保证定位器的调校质量，而且能节省大量的工作量。但我们所常用的调校方法有时并不能起作用，很难将调节阀校准。因此，我们要对常规的校验法进行分析和改进，找出一种更有效的校验法。

1.1 带智能定位器气动调节阀选型分析工作原理

阀门定位器是按力矩平衡原理工作的。如正作用的气动薄膜阀，来自调节器或输出式安全栅的4～20mA直流信号输入到转换组件中的线圈时，由于线圈两侧各有一块极性方向相同的*磁铁，所以线圈产生的磁场与*磁铁的恒定磁场，共同作用在线圈中间的可动铁芯即阀杆上，使杠杆产生位移。当输入信号增加时，杠杆向下运动（作逆时针偏转），固定在杠杆上的挡板便靠近喷嘴，使放大器背压增高，经放大后输出气压也随之增高。此输出气压作用在调节阀的膜头上，使调节阀的阀杆向下运动。阀杆的位移通过拉杆转换为反馈轴和反馈压板的角位移，并通过调量程支点作用于反馈弹簧上，该弹簧被拉伸，产生一个反馈力矩，使杠杆作顺时针偏转，当反馈力矩和电磁力矩相平衡时，阀杆就稳定于某一位置，从而实现了阀杆位移与输入信号电流成正比例的关系。调整调量程支点于适当位置，可以满足调节阀不同杆行程的要求。

1.2 带智能定位器气动调节阀选型分析系统结构

阀门定位器与阀门配套使用，组成一个闭合控制回路的系统。该系统主要由磁电组件、零位弹簧、挡板、气动功率放大器、调节阀、反馈杠杆、量程调节机构、反馈弹簧组成。其系统方框图如图1所示。

I – 输入电流；

H – 调零弹簧长度；

M1- 输入电流所产生的电磁力矩；

Mo- 零位弹簧所产生的调零点力矩；

Mf - 反馈弹簧所产生的反馈力矩；

h-挡板微小位移；

P-气动功率放大器的输出压力；

L- 调节阀的行程

为了分析的方便，我们假设阀门定位器为线性的，则在一般情况下，各环节均可近似为线性环节，那么系统的方框图如图2所示。

Ko – 零位弹簧的弹性系数；

K4 – 反馈弹簧的弹性系数；

K1，K2，K3，K5，K6，Kv - 磁电组件、挡板、放大器、量程调整机构、反馈杠杆和调节阀的放大系数

由图2可知，令：

Kc= K2K3Kv （1）

KF=K4K5K6 （2）

则L=Kc（KoH K1I）/（1 Kc Kf）

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

由（3）式可知：KcKoH/（1 KGKf）为阀门定位器的零点。

2.带智能定位器气动调节阀选型分析常用定位器调校方法的分析

2.1 常用的调校方法

截止阀,电动截止阀,气动截止阀,电动蝶阀,气动蝶阀我们在实际工作中常使用的调校方法的步骤是：

a.使阀杆位于行程中点，调整定位器与反馈杠杆成90o角，并将螺钉固定；

b.将零点、量程分别置于中间位置；

c.输入4mA.DC信号，使调节阀开始动作，调节零点，使零点达到要求；

d.输入20mA.DC信号，看其行程是否达到要求，如没达到，则调量程，使其达到要求；

e.重复c，d两步，使零点和量程均达到要求。

2.2 常用调校方法的原理

将（1），（2）式代入（3）式得：

L=K2K3Kv（KoH K1I）/（1 K2K3K4K5K6Kv）（4）

由常用调校法的步骤c和d可知，调零点可改变H，调量程又会影响零点，所以调零点和调量程是相互作用互相影响的。因此，调零点和调量程实际上就是反复凑试调零弹簧长度和量程调整机构的放大系数，使零点和量程均符合要求的过程。

2.3 常用调校方法的不足

在通常情况下，调零弹簧工作在线性区域，其长度的变化范围是有限的， 而调量程机构其机械位置是受到限制的， 因此调零弹簧长度和量程调整机构的放大系数的值就会受到限制，当调节阀的Kv很大或很小时，用常用的调校方法是不可能将定位器校准的，而这种情况在我们实际工作中是经常遇到的。所以，我们需要用其他方法来调校阀门定位器。

带智能定位器气动调节阀选型分析单座调节阀是一种单座高精度的调节阀，具备以下设计特点：
l  采用等截面S形流道，流阻小，流通能力大
l  小规格阀芯阀杆采用一体式结构，避免了销钉或焊接带来的问题
l  小规格采用顶部导向结构，结构紧凑，流量通畅，不易卡堵
l  大规格采用压圈导向结构，结构简单，有效防止阀芯抖动，装拆、维护方便
l  可调范围大，调节精度高
l  气动执行机构为多弹簧薄膜式执行机构和活塞式双作用执行机构，结构紧凑，输出力大
l  适用于各种流体介质的控制

带智能定位器气动调节阀选型分析主要特点：
1、具有可靠性高、体积小、重量轻等特点。
2、磁电组件部分采用新型动圈结构，可靠、稳定、线性好。
3、除防爆接线盒外，在危险性区域现场可打开壳盖进行调整及检修。
4、量程、零点调整钮采用手轮式，调整方便、并带有锁定装置。
5、配有与各类型执行机构相配的安装板及附件，故安装容易、调整方便。
6、防爆性能：本安型防爆等级iaⅡCT5 隔爆型防爆等级dⅡCT6。
7、结构紧凑，精密可靠本产品零部件精密压铸，外形及内部结构制作工艺精致，各机构经优化组合设计，整机结构紧凑，        采用不锈钢紧固件和先进的喷朔工艺处理.生产制造标志性等，具备了良好的防腐性能。　
8、本定位器可根据要求.附采用活动可调节阻尼机构，使具有输出流量可调的特点。
综合以上等技术性能特点，故HEP系列定位器可满足不同的类型单.双作用，正.反作用的各类气动执行器要求。具有较为可靠可行的技术性能和特色。

带智能定位器气动调节阀选型分析气动薄膜单座调节阀技术参数

气动执行机构，为多弹簧薄膜式执行机构，具有重量轻、体积小、输出力稳定等特点。气源通过作用在执行器内部的膜片，克服弹簧的反作用力做上下直线运动。在无气源压力时，压缩弹簧反弹释放压力推动执行器的推轴往上或者往下运动。该系列执行机构按作用方式不同可分为正作用与反作用两种类型。薄膜式气动执行器可选配侧装手轮或顶装手轮，在现场断气源之后，用户可以通过摇动手轮，来实现阀门的开启或者关闭。

气动薄膜单座调节阀阀盖形式

- 标准型阀盖：为常温上阀盖，阀盖材质与阀体材质一样，起到封闭阀体和连接执行机构的作用；工作温度∶-30℃~260℃。
- 高温型阀盖：通过散热片增大阀盖与周围空气的接触面积，起到散热作用。有效保护填料及执行机构；工作温度∶-45℃~530℃。
- 低温伸长型阀盖：适用于低温状态下的介质(如液氧、液氮)，该类型上阀盖能有效保护填料和执行机构；工作温度∶-196℃~45℃。
- 金属波纹管密封阀盖：阀盖内装有不锈钢波纹管组件，将介质与外界隔绝，并能保证阀杆作上下移动；此外在上阀盖里面仍有标准填料函，确保不会因介质外漏而造成浪费或引起环境污染；工作温度∶-60℃-530℃。

气动薄膜单座调节阀流量特性

调节阀的流量特性是在阀两端压差不变的情况下，不可压缩流体通过调节阀的流量与开度之间的关系，这种流量特性叫做固有流量特性。典型的固有流量特性有线性特性和等百分特性。实际上，调节阀控制工艺介质时，开度的变化阀上压差也是相应变化的。在这种情况下，调节阀的开度与流量之间的特性曲线就会偏离固有流量特性曲线，我们把这种流量特性叫做实际的流量特性。
- 快开流量特性：用于开关控制系统,要求开度较小时就有较大的流量,随开度的增加,流量很快就达到*大，此后再增加开度，流量的变化很小。
- 线性流量特性：指调节阀的流量与开度成直线比例关系。通常用于压差变化小，几乎恒定，或阀门上的压力降成为系统的主要压力降时。
- 等百分比流量特性：指行程变化所引起的流量变化率与此点原来的流量成正比关系。通常用于要求较大的可调范围，或整个系统的压力损失大大高于阀门的力损失，或开度变化、阀上压差变化相对较大。

气动薄膜单座调节阀构造原理

单座调节阀，采用顶部导向不平衡式结构，高强度、重载荷、S型流道、压降损失小、流量系数大、可调范围广、流量特性精度高。该类型调节阀适用于工况压差较小的场合，关闭严密，适用于对介质流量或者压力的调节。阀笼采用压紧阀座设计，解决了传统的螺纹拧入式阀座拆卸困难，泄漏量大等问题。采用流开式设计，介质趋向于阀门开启的方向，小开度可控性好，流量特性畸变小。根据工况要求可选择降噪音、抗气蚀的特殊阀笼。

气动薄膜单座调节阀尺寸结构

具有安装方便、响应快、控制精度高、整定方便、性能可靠等特点。广泛适用于化工、食品、生物医药、环保、冶金、给排水、造纸、电力等行业。如果想要更好的利用好气动调节阀，气动调节阀的调整是非常重要的，那么，具体该怎么调呢？
 

　　带智能定位器气动调节阀选型分析机械式定位器的调整方法： 
　　1、先调整零位，给定位器一个4mADC的信号，使定位器上的压力表在0.004MPa?的范围内(不超过0.004MPa)； 
　　2、再看满量程，给定位器一个20mADC的信号，使定位器上的压力表在0.2MPa?，如果压力表达不到0.2MP就调量程旋纽，逆时针旋转，使量程增加，如果压力表超过0.2MPa过多，则顺时针旋纽，使量程减少。 
　　3、重复1和2步使定位器的行程符合阀门的行程，4mADC、12mADC、16mADC?、20mADC五点四段行程长度应为平均。 
　　阀门定位器除了机械式的外还有智能型定位器，下面我们介绍下智能型阀门定位器的调试方法： 
　　给定一个4mA指令信号，按住设置键不放，待模块指示灯亮起闪烁，即表示进入调试状态。观察电流表的读数，应该为4mA,如有偏差，可按“+，-”键调整，使之符合要求。
　　然后按设置键确认，此时的电流表读数应该为8mA，如不是，可按“+，-”键调整，此时再给定一个8mA指令信号。依次类推，分别调8mA、12mA、16mA、20mA。等调完20mA后，指示灯会闪烁几下，说明调试完毕。