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    閥門定位器的工作原理和系統結構

    日期:2021-08-02 13:32
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    摘要:
    閥門定位器的工作原理和系統結構

    1、閥門定位器的工作原理

         閥門定位器是按力矩平衡原理工作的。如正作用的氣動薄膜閥,來自調節器或輸出式安全柵的4~20mA直流信號輸入到轉換組件中的線圈時,由于線圈兩側各有一塊極性方向相同的長久磁鐵,所以線圈產生的磁場與長久磁鐵的恒定磁場,共同作用在線圈中間的可動鐵芯即閥桿上,使杠桿產生位移。當輸入信號增加時,杠桿向下運動(作逆時針偏轉),固定在杠桿上的擋板便靠近噴嘴,使放大器背壓增高,經放大后輸出氣壓也隨之增高。此輸出氣壓作用在調節閥的膜頭上,使調節閥的閥桿向下運動。閥桿的位移通過拉桿轉換為反饋軸和反饋壓板的角位移,并通過調量程支點作用于反饋彈簧上,該彈簧被拉伸,產生一個反饋力矩,使杠桿作順時針偏轉,當反饋力矩和電磁力矩相平衡時,閥桿就穩定于某一位置,從而實現了閥桿位移與輸入信號電流成正比例的關系。調整調量程支點于適當位置,可以滿足調節閥不同桿行程的要求。

    2、 閥門定位器的系統結構

         閥門定位器與閥門配套使用,組成一個閉合控制回路的系統。該系統主要由磁電組件、零位彈簧、擋板、氣動功率放大器、調節閥、反饋杠桿、量程調節機構、反饋彈簧組成。其系統方框圖如圖1所示。

     

    圖1 閥門定位器和調節閥系統方框圖

    閥門定位器的調校方法

          I  -輸入電流;
          H -調零彈簧長度;
         M1-輸入電流所產生的電磁力矩;
         Mo-零位彈簧所產生的調零點力矩;
         Mf -反饋彈簧所產生的反饋力矩;
         h  -擋板微小位移;
         P - 氣動功率放大器的輸出壓力;
          L -調節閥的行程

         為了分析的方便,我們假設閥門定位器為線性的,則在一般情況下,各環節均可近似為線性環節,那么系統的方框圖如圖2所示。

     

    閥門定位器的調校方法

    圖2 線性化的系統方框圖

          Ko-零位彈簧的彈性系數;
         K4 -反饋彈簧的彈性系數;
         K1,K2,K3,K5,K6,Kv -磁電組件、擋板、放大器、量程調整機構、反饋杠桿和
    調節閥的放大系數

          由圖2可知,令:

         Kc=K2K3Kv     (1)

         KF=K4K5K6      (2)

         則L=Kc(KoH+K1I)/(1+ KcKf)

              =[KGK1/(1+KGKf)]*I+KcKoH/(1+KcKf) (3)

         由(3)式可知:KcKoH/(1+KGKf)為閥門定位器的零點。

    先導籠式調節閥配閥門定位器

    蘇公網安備32058102001207號

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