閥門定位器,作為控制閥的關鍵附件,發(fā)揮著至關重要的作用。它通過接收閥桿位移信號作為反饋測量,并與控制器的輸出信號進行對比。在發(fā)現(xiàn)偏差時,定位器會相應調整執(zhí)行機構的輸出,從而驅動執(zhí)行機構動作,確保閥桿位移與控制器輸出之間建立精準的一對一關系。
011.閥門定位器功能與分類
▍ 閥門定位器的定義
閥門定位器是接收閥桿位移信號并將之與控制器輸出信號進行對比,以驅動執(zhí)行機構達到精準控制的裝置。
▍ 按輸入信號分類
閥門定位器可根據(jù)輸入信號的不同,分為氣動閥門定位器、電-氣閥門定位器和智能閥門定位器。
(1)氣動閥門定位器接收20~100kPa等標準氣信號作為輸入,并輸出相同標準的氣信號,確保氣動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
(2)電氣閥門定位器則處理4~20mA電流信號或1~5V電壓信號等標準電信號,內部將其轉換為電磁力,進而輸出氣信號以驅動控制閥。
(3)智能電氣閥門定位器更為先進,它不僅能將控制室輸出的電流信號轉換為氣信號驅動調節(jié)閥,還能智能調整參數(shù),以改善控制閥的性能,適應不同工況需求。
▍ 按動作方向分類
根據(jù)動作方向的不同,閥門定位器可分為單向和雙向兩類。在活塞式執(zhí)行機構中,單向閥門定位器僅在一個方向上發(fā)揮作用,而雙向閥門定位器則作用于氣缸兩側,從而在兩個方向上都起作用。
▍ 按增益符號分類
根據(jù)閥門定位器輸出與輸入信號的增益符號,可將其分為正作用和反作用兩類。正作用閥門定位器的特性是,當輸入信號增大時,其輸出信號同樣增大,從而增益表現(xiàn)為正值。而反作用閥門定位器則相反,其輸出信號會在輸入信號增加時減小,因此增益為負值。
▍ 按信號檢測方法分類
依據(jù)閥門定位器所接收的輸入信號類型,可將其進一步細分為普通閥門定位器和現(xiàn)場總線電氣閥門定位器。前者主要接收模擬氣壓或電流、電壓信號,而后者則處理現(xiàn)場總線的數(shù)字信號。此外,閥門定位器還可以按照反饋信號的檢測方法進行分類。例如,有些閥門定位器采用機械連桿方式來檢測閥位信號,而另一些則利用霍爾效應或電磁感應方法來檢測閥桿位移。這些不同的檢測方法,使得閥門定位器在應用中能夠適應各種復雜的環(huán)境和需求。
022.國內閥門定位器廠商與產品
▍ 主要廠商簡介
國內主要閥門定位器廠商有多個知名廠商。他們不僅生產高品質的閥門定位器,還在市場上具有一定的影響力和競爭力。
▍ 產品特點與選擇
各廠商提供具有不同特點的產品,其選擇不僅基于性能,還需考慮產品的可操作性和維護性,如現(xiàn)場總線能力、分程功能、操作便捷性等。
033.閥門定位器選型與應用考慮
▍ 選型關鍵因素
在考慮閥門定位器的選型時,有幾個關鍵因素需要考慮。首先,是否需要分程功能?具備“分程”功能的閥門定位器僅對輸入信號的特定范圍作出響應,這使單個輸入信號能用于先后控制多臺調節(jié)閥,從而滿足實際需求。其次,操作便捷程度也至關重要。一個能輕松打開盒蓋進行零點和量程調校的定位器,將大大提高工作效率。然而,為防止誤操作,這種便捷性需要在安全范圍內進行權衡。此外,穩(wěn)定性同樣不容忽視。零點和量程的穩(wěn)定性直接影響到調節(jié)閥的行程動作準確性,因此需要經常校準以確保性能穩(wěn)定。再者,精度也是評價閥門定位器性能的重要指標。在理想工況下,調節(jié)閥的內件應能準確無誤地定位在所需位置,不受行程方向或負載的影響。另外,氣動或電-氣閥門定位器還需考慮空氣質量的影響。由于現(xiàn)實環(huán)境中難以找到滿足ISA標準的空氣供應,因此定位器必須具備一定的抗塵埃、水汽和油污能力。最后,零點和量程的標定也是選型時需要考慮的因素。標定過程中兩者是相互獨立還是相互影響?這可能會影響到調校所需的時間和準確性。此外,“旁路”功能在某些情況下可能簡化執(zhí)行機構的裝配設定校驗,從而節(jié)省時間和資源。
▍ 作用速度與頻率特性
作用速度由空氣流量決定,作用速度越大,調節(jié)系統(tǒng)對設定點和負載變化的響應越迅速,從而減小系統(tǒng)誤差,提升控制品質。頻率特性則是控制性能的優(yōu)化目標之一。
▍ 供氣壓力與定位分辨率
合適的供氣壓力保證輸出推動力,高定位分辨率意味著調節(jié)閥能更精確地定位,減少過調引起的波動,從而穩(wěn)定被調節(jié)量。
▍ 正反作用與操作維護復雜程度
正反作用轉換功能在某些情況下是必需的,如需改變信號與閥門動作的方向。維護復雜性與零配件相關,部件越多、結構越復雜,對維護人員的技術要求和庫存?zhèn)浼枨缶驮礁摺?/p>
▍ 耗氣量與反饋連桿機構
對于某些工廠裝置而言,閥門定位器的穩(wěn)態(tài)耗氣量可能是一個關鍵參數(shù),需綜合考慮。反饋連桿機構應準確反映閥芯位置,確?刂葡到y(tǒng)的準確性。
▍ 材質要求
閥門定位器需具備堅固耐用、抗環(huán)境和防腐能力,同時安裝連接應簡便。材質需堅固耐用,具備抗環(huán)境與防腐能力,安裝便捷。