氣動(dòng)閥門加裝定位器的作用和工作原理是什么?
閥門定位器(Valve Positioner)是一種用于精確控制和調(diào)節(jié)控制閥位置的裝置。它通過(guò)接收來(lái)自控制器的輸入信號(hào),將閥門的開(kāi)度調(diào)整到所需的設(shè)定值,從而確保過(guò)程參數(shù)(如壓力、溫度、流量等)保持在預(yù)定范圍內(nèi)。
閥門定位器的作用:
1、可以將全部氣源壓力送到調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的膜室內(nèi),使氣源壓力得到充分利用,以此提高了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力,相應(yīng)的提高了調(diào)節(jié)閥能切斷更大的壓差。
2、由于是靠位置來(lái)反饋,當(dāng)摩擦力較大時(shí),便產(chǎn)生較大的回差,定位器便可改變輸出壓力使調(diào)節(jié)閥定在相應(yīng)的位置上,“定位器”其名的得來(lái),就是這個(gè)道理。所以,它又具有提高調(diào)節(jié)閥位置精度的作用。
3、定位器將整個(gè)氣源送到膜室,當(dāng)膜室壓力使調(diào)節(jié)閥運(yùn)動(dòng)并走在相應(yīng)的位置時(shí),氣源被切換,調(diào)節(jié)閥便穩(wěn)定在某位置上,即是說(shuō),調(diào)節(jié)閥的供氣速度快,調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作速度加快。
氣動(dòng)閥門加裝定位器是基于力平衡控制原理,主要包括:力矩控制系統(tǒng)(由波紋管、杠桿2、噴嘴-擋板、氣動(dòng)放大器等部件組成)和平衡力矩負(fù)反饋系統(tǒng)(由擺桿、軸、偏心凸輪、滾輪、杠桿1、彈簧等部件組成),如圖-上海工開(kāi)閥門
當(dāng)輸入波紋管輸入壓力控制信號(hào)增大時(shí):
①杠桿2 繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),檔板靠近噴嘴,噴嘴背壓增大,并經(jīng)氣動(dòng)放大器放大后進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室,使調(diào)節(jié)閥向下動(dòng)作
②調(diào)節(jié)閥閥桿帶動(dòng)反饋桿(擺桿)繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),偏心凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)滾輪使杠桿 1繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),并將反饋彈簧拉伸
③彈簧對(duì)杠桿 2 的拉力與波紋管的壓力達(dá)到平衡時(shí),閥門處于穩(wěn)定狀態(tài),此時(shí)輸入壓力控制信號(hào)與閥門位置相對(duì)應(yīng)
噴嘴-擋板作為閥位定位器的重要部件,具有信號(hào)轉(zhuǎn)換、信號(hào)放大和控制作用。噴嘴-擋板可看作由恒氣阻R1(恒節(jié)流件)、變氣阻R2(噴嘴、擋板)、氣室組成。
擋板與噴嘴之間的距離△L 發(fā)生變化時(shí),噴嘴-擋板將距離信號(hào)轉(zhuǎn)換成固定氣容(室)及噴嘴背壓的壓力信號(hào),即△PD=△L
由于噴嘴孔的口徑遠(yuǎn)大于恒節(jié)流孔和背壓孔的口徑,噴嘴-擋板能將擋板微小的位移信號(hào)進(jìn)行放大,提高控制精度和靈敏度,即△PD/△L=k,k 值非常大
氣動(dòng)閥門加裝定位器的作用主要包括以下幾點(diǎn):
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提高調(diào)節(jié)閥的定位精度和可靠性:閥門定位器能夠精確地控制調(diào)節(jié)閥的閥位,確保過(guò)程參數(shù)如壓力、溫度、流量等保持在預(yù)定范圍內(nèi)。
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增強(qiáng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力:在閥門兩端壓差大的情況下,閥門定位器可以通過(guò)提高氣源壓力來(lái)增大執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力,從而克服液體對(duì)閥芯產(chǎn)生的不平衡力,減小行程誤差。
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克服介質(zhì)對(duì)閥桿移動(dòng)的阻力:當(dāng)被調(diào)介質(zhì)為粘性流體或含有固體懸浮物時(shí),閥門定位器可以克服介質(zhì)對(duì)閥桿移動(dòng)的阻力,提高調(diào)節(jié)閥的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。
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改善調(diào)節(jié)閥的流量特性:閥門定位器可以用來(lái)改善調(diào)節(jié)閥的流量特性,使調(diào)節(jié)閥能夠更好地適應(yīng)不同的控制需求。
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克服控制信號(hào)的傳遞滯后:在調(diào)節(jié)器與執(zhí)行器距離較遠(yuǎn)的情況下,閥門定位器可以克服控制信號(hào)的傳遞滯后,改善閥門的動(dòng)作反應(yīng)速度。
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適應(yīng)高溫、高壓、低溫等惡劣環(huán)境:閥門定位器能夠在高溫、高壓、低溫、有毒、易燃、易爆等惡劣環(huán)境下正常工作,防止對(duì)外泄漏,確保調(diào)節(jié)閥的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
電-氣閥門定位器 YT-1000系列 使用說(shuō)明書(shū)
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