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詳細(xì)介紹
SAMSON閥門定位器3730-3系列閥門定位器作用(1)改善閥的穩(wěn)態(tài)特性采用閥門定位器后，只要控制器輸出信號(hào)稍有變化，經(jīng)過噴嘴一擋板系統(tǒng)及放大器的作用，就可使通往控制閥膜頭的氣壓大有變動(dòng)，以克服閥桿的摩擦和消除控制閥不平衡力的影響，從而保證閥門位置按控制器發(fā)出的信號(hào)正確定位。改善穩(wěn)態(tài)特性后，能使控制閥適用于下列情況：①要求閥位作精確調(diào)整的場(chǎng)合；②大口徑、高壓差等不平衡力較大的場(chǎng)合；③為防止泄漏而需要將填料函壓得很緊，例如高壓、高溫或低溫等場(chǎng)合；④工藝介質(zhì)中有固體顆粒被卡住，或是高黏滯的情況。
(2)改善閥的動(dòng)態(tài)特性定位器改變了原來閥的一階滯后特性，減小時(shí)間常數(shù)，使之成為比例特性。一般說來，如氣壓傳送管線超過60m時(shí)，應(yīng)采用閥門定位器。
(3)改變閥的流量特性通過改變定位器反饋凸輪的形狀，可使控制閥的線性、對(duì)數(shù)、快開流量特性互換。
(4)用于分程控制用一個(gè)控制器控制兩個(gè)以上的控制閥，使它們分別在信號(hào)的某一個(gè)區(qū)段內(nèi)完成全行程移動(dòng)。例如，使兩個(gè)控制閥分別在4～12mA直流電流及12～20mA直流電流的信號(hào)范圍內(nèi)完成全行程移動(dòng)。
(5)用于閥門的反向動(dòng)作閥門定位器有正、反作用之分。正作用時(shí)，輸入信號(hào)增大，輸出氣壓也增大；反作用時(shí)，輸入信號(hào)增大，輸出氣壓減小。采用反作用式定位器可使氣開閥變?yōu)闅怅P(guān)閥，氣關(guān)閥變?yōu)闅忾_閥。
智能電氣閥門定位器在實(shí)際中的應(yīng)用。
SAMSON閥門定位器3730-3系列一、前言電氣閥門定位器是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的關(guān)鍵附件之一，其作用是把調(diào)節(jié)裝置輸出的電信號(hào)變成驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作的氣信號(hào)。它具有閥門定位功能，既克服閥桿摩擦力，又可以克服因介質(zhì)壓力變化而引起的不平衡力，從而能夠使閥門快速的跟隨，并對(duì)應(yīng)于調(diào)節(jié)器輸出的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥快速定位，提升其調(diào)節(jié)品質(zhì)。隨著智能儀表技術(shù)的發(fā)展，微電子技術(shù)廣泛應(yīng)用在傳統(tǒng)儀表中，大大提高了儀表的功能與性能。其在電氣閥門定位器中的應(yīng)用使智能定位器的性能和功能有了一個(gè)大的飛躍。
二、智能電氣閥門定位器與傳統(tǒng)定位器的對(duì)比
2.1 傳統(tǒng)電氣閥門定位器的工作原理
電氣閥門定位器經(jīng)過幾十年的發(fā)展，各公司產(chǎn)品雖不盡相同，但基本原理大致相似，下面畫簡(jiǎn)圖進(jìn)行說明。其基本結(jié)構(gòu)見圖1:
反饋桿反饋閥門的開度位置發(fā)生變化，當(dāng)輸入信號(hào)產(chǎn)生的電磁力矩與定位器的反饋系統(tǒng)產(chǎn)生的力矩相等，定位器力平衡系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，定位器處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)輸入信號(hào)與閥位成對(duì)應(yīng)比例關(guān)系。當(dāng)輸入信號(hào)變化或介質(zhì)流體作用力等發(fā)生變化時(shí)，力平衡系統(tǒng)的平衡狀態(tài)被打破，磁電組件的作用力與因閥桿位置變化引起的反饋回路產(chǎn)生的作用力就處于不平衡狀態(tài)，由于噴嘴和擋板作用，使定位器氣源輸出壓力發(fā)生變化，執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室壓力的變化推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，使閥桿定位到新位置，重新與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)，達(dá)到新的平衡狀態(tài)。 在使用中改變定位器的反饋桿的結(jié)構(gòu)(如凸輪曲線)，可以改變調(diào)節(jié)閥的正、反作用，流量特性等，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)節(jié)閥性能的提升。
2.2 智能電氣閥門定位器工作原理
雖然智能電氣閥門定位器與傳統(tǒng)定位器從控制規(guī)律上基本相同，都是將輸入信號(hào)與位置反饋進(jìn)行比較后對(duì)輸出壓力信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)。但在執(zhí)行元件上智能定位器和傳統(tǒng)定位器*不同，也就是工作方式上二者*不同。智能定位器以微處理器為核心，利用了新型的壓電閥代替?zhèn)鹘y(tǒng)定位器中的噴嘴、擋板調(diào)壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出壓力的調(diào)節(jié)。 目前有很多廠家生產(chǎn)智能型電氣閥門定位器，西門子公司的SIPATT PS2系列智能電氣閥門定位器比較典型，具有一定代表性，下面以就以SIPART PS2系列定位器為例，對(duì)智能定位器的工作原理進(jìn)行說明，其具體工作原理如下: 由閥桿位置傳感器拾取閥門的實(shí)際開度信號(hào)，通過A/D轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字編碼信號(hào)，與定位器的輸入(設(shè)定)信號(hào)的數(shù)字編碼在CPU中進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算二者偏差值。如偏差值超出定位精度，則CPU輸出指令使相應(yīng)的開/關(guān)壓電閥動(dòng)作，即:當(dāng)設(shè)定信號(hào)大于閥位反饋時(shí)，升壓壓電閥V一l打開，輸出氣源壓力P1增大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室壓力增加是閥門開度增加，減小二者偏差;如設(shè)定信號(hào)小于閥位反饋則排氣壓電閥V-2打開，通過消音器排氣減小輸出氣源壓力P1，執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室壓力減小是閥門開度減小，二者偏差減小。正是通過CPU控制壓電閥來調(diào)節(jié)輸出氣源壓力的大小使輸入信號(hào)與閥位達(dá)到新的平衡。SAMSON閥門定位器3730-3系列2.3 智能電氣閥門定位器對(duì)輸出氣源壓力調(diào)節(jié)的新穎之處
1) 輸出壓力調(diào)節(jié)采用PID脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)，迅速準(zhǔn)確。由于CPU對(duì)壓電閥的控制采用一個(gè)五步開關(guān)程序來控制，可以精確、快速地控制輸出氣源壓力增減。其控制算法一般采用數(shù)字PID調(diào)節(jié)方式，CPU根據(jù)輸入信號(hào)與閥位產(chǎn)生偏差的大小和方向進(jìn)行PID計(jì)算，輸出一個(gè)PWM脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)來控制壓電閥開、閉動(dòng)作。由于脈沖的寬度對(duì)應(yīng)于定位器輸出氣源壓力的增量，從而可以迅速、準(zhǔn)確的改變氣源壓力輸出P1。當(dāng)偏差較大時(shí)，定位器輸出一個(gè)連續(xù)信號(hào)，快速連續(xù)、大幅度的改變P1的大小，當(dāng)偏差較小時(shí)，定位器輸出一個(gè)較小脈寬的脈沖信號(hào)，斷續(xù)、小幅改變P1的大小，當(dāng)偏差很小(進(jìn)入死區(qū))時(shí)，則無脈沖輸出，閥位穩(wěn)定工作。
2) 新型壓電閥器件的采用，保證了控制的高精度。壓電閥的主導(dǎo)元件是一個(gè)壓電柔韌開關(guān)閥，也稱作硅微控制閥，由于其質(zhì)量小，開關(guān)慣性非常小，可以執(zhí)行很高的開關(guān)頻率，因而作為一個(gè)高頻率的脈沖閥，對(duì)輸出氣路壓力P1進(jìn)行控制，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以達(dá)到很高的閥門定位精度。
3) 閥位反饋元件定位精度高，壽命長(zhǎng)。閥位反饋元件是一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高精度、高可靠性的導(dǎo)電塑料電位器，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直線或轉(zhuǎn)角位移轉(zhuǎn)換為電阻信號(hào)，因而可以精確的檢測(cè)閥位并且可以方便的對(duì)閥門進(jìn)行零位，滿度及閥門流量特性曲線的定位。
2.4 智能定位器的特點(diǎn) 由于新型控制元件如導(dǎo)電塑料和壓電閥的使用，可以使閥門定位達(dá)到很高精度，由于微處理的使用，可以使定位器的調(diào)校以及適用范圍有大的改善。主要特點(diǎn)是:
1) 安裝簡(jiǎn)易;可以進(jìn)行自動(dòng)調(diào)校。組態(tài)簡(jiǎn)便、靈活，可以非常方便的設(shè)定閥門正反作用，流量特性，行程限定或分程操作等功能。
2) 定位器的耗氣量極小。傳統(tǒng)定位器的噴嘴、擋板系統(tǒng)是連續(xù)耗氣型元件。由于智能定位器采用脈沖壓電閥替代了傳統(tǒng)定位器的噴嘴、擋板系統(tǒng),而且五步脈沖壓電閥控制方式可實(shí)現(xiàn)閥門的快速、精確定位。智能定位器只有在減小輸出壓力時(shí)，才向外排氣，因此在大部分時(shí)間內(nèi)處于非耗氣狀態(tài)，其總耗氣量為20L/h，相對(duì)于傳統(tǒng)定位器來說可以忽略不計(jì)。
SAMSON閥門定位器3730-3系列3760型,4765/4763型和3766/3767型氣動(dòng)和電動(dòng)閥門定位器用于連接氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，氣動(dòng)定位器的參考變量為標(biāo)準(zhǔn)的氣動(dòng)信號(hào)0.2至1巴，電動(dòng)定位器的電信號(hào)為4至20MA。
3760型定位器與3277型執(zhí)行器直接連接；
4765/4763型定位器按DIN IEC 534標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行連接；
3766/3767型單或雙動(dòng)作定位器可與3277型執(zhí)行器直接連接，按DIN IEC 536標(biāo)準(zhǔn)連接或按VD/VDE 3845標(biāo)準(zhǔn)連接 旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器；3761防爆型定位器帶6116型I/P轉(zhuǎn)換器
3761型單或雙動(dòng)作定位器用于按VDI/VDE 3845標(biāo)準(zhǔn)連接旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器。
閥門定位器4763閥門定位器 3787閥門定位器 3785閥門定位器
3780閥門定位器 3766/3767閥門定位器 3761閥門定位器
3760閥門定位器 3730-1閥門定位器 3730-2閥門定位器
3730-3閥門定位器 3730-4閥門定位器 3730-5閥門定位器
6102電氣轉(zhuǎn)換器 6112電氣轉(zhuǎn)換器 6116電氣轉(zhuǎn)換器
4746限位開關(guān) 4744限位開關(guān) 3776限位開關(guān)
3775限位開關(guān) 3768限位開關(guān) 4708調(diào)節(jié)器
3701電磁閥 3709氣動(dòng)閥 3770隔離柵
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