气动阀门加装定位器的作用和工作原理是什么?
阀门定位器(Valve Positioner)是一种用于精确控制和调节控制阀位置的装置。它通过接收来自控制器的输入信号,将阀门的开度调整到所需的设定值,从而确保过程参数(如压力、温度、流量等)保持在预定范围内。
阀门定位器的作用:
1、可以将全部气源压力送到调节阀的执行机构的膜室内,使气源压力得到充分利用,以此提高了执行机构的输出力,相应的提高了调节阀能切断更大的压差。
2、由于是靠位置来反馈,当摩擦力较大时,便产生较大的回差,定位器便可改变输出压力使调节阀定在相应的位置上,“定位器”其名的得来,就是这个道理。所以,它又具有提高调节阀位置精度的作用。
3、定位器将整个气源送到膜室,当膜室压力使调节阀运动并走在相应的位置时,气源被切换,调节阀便稳定在某位置上,即是说,调节阀的供气速度快,调节阀的动作速度加快。
气动阀门加装定位器是基于力平衡控制原理,主要包括:力矩控制系统(由波纹管、杠杆2、喷嘴-挡板、气动放大器等部件组成)和平衡力矩负反馈系统(由摆杆、轴、偏心凸轮、滚轮、杠杆1、弹簧等部件组成),如图-上海工开阀门
当输入波纹管输入压力控制信号增大时:
①杠杆2 绕支点转动,档板靠近喷嘴,喷嘴背压增大,并经气动放大器放大后进入执行机构气室,使调节阀向下动作
②调节阀阀杆带动反馈杆(摆杆)绕支点转动,偏心凸轮逆时针转动,通过滚轮使杠杆 1绕支点转动,并将反馈弹簧拉伸
③弹簧对杠杆 2 的拉力与波纹管的压力达到平衡时,阀门处于稳定状态,此时输入压力控制信号与阀门位置相对应
喷嘴-挡板作为阀位定位器的重要部件,具有信号转换、信号放大和控制作用。喷嘴-挡板可看作由恒气阻R1(恒节流件)、变气阻R2(喷嘴、挡板)、气室组成。
挡板与喷嘴之间的距离△L 发生变化时,喷嘴-挡板将距离信号转换成固定气容(室)及喷嘴背压的压力信号,即△PD=△L
由于喷嘴孔的口径远大于恒节流孔和背压孔的口径,喷嘴-挡板能将挡板微小的位移信号进行放大,提高控制精度和灵敏度,即△PD/△L=k,k 值非常大
气动阀门加装定位器的作用主要包括以下几点:
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提高调节阀的定位精度和可靠性:阀门定位器能够精确地控制调节阀的阀位,确保过程参数如压力、温度、流量等保持在预定范围内。
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增强执行机构的输出力:在阀门两端压差大的情况下,阀门定位器可以通过提高气源压力来增大执行机构的输出力,从而克服液体对阀芯产生的不平衡力,减小行程误差。
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克服介质对阀杆移动的阻力:当被调介质为粘性流体或含有固体悬浮物时,阀门定位器可以克服介质对阀杆移动的阻力,提高调节阀的响应速度和稳定性。
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改善调节阀的流量特性:阀门定位器可以用来改善调节阀的流量特性,使调节阀能够更好地适应不同的控制需求。
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克服控制信号的传递滞后:在调节器与执行器距离较远的情况下,阀门定位器可以克服控制信号的传递滞后,改善阀门的动作反应速度。
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适应高温、高压、低温等恶劣环境:阀门定位器能够在高温、高压、低温、有毒、易燃、易爆等恶劣环境下正常工作,防止对外泄漏,确保调节阀的安全稳定运行。
电-气阀门定位器 YT-1000系列 使用说明书
阀门定位器有哪些种类
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