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。

 

　　雖然閥門定位器由最初的氣/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。

 

　　（一）定位器中基本自控元件介紹--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SAMSON6111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0mA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）切割永久磁鐵（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(kāi)閥芯（8.5）→輸出PA↑。當(dāng)輸入信號(hào)減少時(shí)；擋板（6）離開(kāi)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）

 

　　（三）閥門定位器工作原理

 

　　1.模擬閥門定位器我們還是以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(kāi)）；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(kāi)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(kāi)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(kāi)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。