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    閥門定位器的非常規校驗法

    日期:2021-07-29 03:01
    瀏覽次數:4193
    摘要:

    閥門定位器的非常規校驗法

    [ ] 運用自動控制理論對閥門定位器的校驗方法進行了分析,并給出了校驗閥門定位器的新方法。

    [關鍵詞] 閥門定位器;零點;量程;校驗

    1、概

    在化工企業的控制過程中,氣動薄膜調節閥得到了廣泛的應用,閥門定位器作為氣動薄膜調節閥(以下簡稱調節閥)的輔助工具,對調節閥的使用起著決定性作用,閥門定位器調校質量的好壞直接影響調節閥的使用,但通常的調校方法有時不能校準調節閥,這在一定程度上限制了調節閥的使用。因此,有必要對其它方法進行研究。

    2、系統結構

    在本文中,將閥門定位器和調節器閥作為一個系統進行分析,它主要由磁電主件、氣動功率放大器、反饋杠桿、零位彈簧、反饋彈簧、擋板、零點調整機構、量程調整機構和調節閥組成,構成的系統方框如圖1

     

     

    1 系統閥門定位器和調節閥結構框圖

    注:I——輸入電流

    MO——由零位彈簧產生的調零點力矩

    MI——由輸入電流產生的電磁力矩

    MF——由反饋彈簧產生的反饋力矩

    H——擋板微小位移

    H—— 調零彈簧長度

    P——氣動功率放大器的輸出

    L——調節閥在某一開度下的行程

    3、系統等效數學模型

    為分析方便,假設閥門定位器為線性特性,的一般工作情況下,各環節均可近似為線性環節,則上述的方框圖對應的方塊圖如圖2

     

    2 系統結構框圖對應的方塊圖

     

    注:KOK4—零位彈簧、反饋彈簧的彈性系數

    K1K2K3K5K6KV——磁電組件、擋板、氣動功率放大器、量程調機構、反饋杠桿的放大系數

     

    令:

    KG=K2K3KV            1 

    KF=K4K5K6             2

    則由自控理論可得:

         3

    顯然 為閥門定位器零點

     

    4、常規校驗法分析

    41 常規校驗法

    1)使閥桿定位于行程中點,調整定定位器與反饋杠桿成90°角度,并使用螺釘固定。

    2)將零點、量程分別置中間位置。

    3)輸入4m ADC信號,使調節閥開始動作,調節零點,使零點符合要求。

    4)輸入20m ADC信號,記錄調節閥的行程,如不符合額定量程,則調量程,使量程符合要求。

    5)重復上棕步驟(3)、(4),使量程式和零點達到規定值。

    42 常規校驗法的實質

    將(1),(2)式代入(3)式得:

    由常規校驗步驟(3)(4)可知,調零點可改變H,調量程式可改變K5,由式(4)可知,調整零點對和調量程式是相互影響的。因此,調零點、調量程實際上就是反復湊試HK5 ,使零點、量程均符合要求的過程。

    43 常規校驗法的不足

    由于一般情況下,零位彈簧工作在線區域,其長度變化范圍有限,調量程機構其機械位置受到限制。因此 HK5 的值將會受到限制,當調節閥的KV很大或很小時,按常規方法不可能將定位器校準,這種情況在日常工作中經常會碰到的,這就需要通過學習其它方法來校驗閥門定位器。

     

    5、常規校驗法的改進方法

    由(4)式可知,可以調節的參數還有HK6,即調整反饋杠桿的有效長度及改變調零彈簧鋼的彈性系數,下面分別就這兩種方法進行分析。

    5.1通過改變改變杠桿的有效長度來校驗閥門定位器

    將連接在閥桿上的銷釘靠近閥門定位 器,則可將反饋杠桿有效長度縮短,即K6減小,L增大,行程增大,反之,將反饋杠桿有效長度增大,則行程減小。因此,將此方法配合常規裁軍校驗 法可增大行程變化范圍,將閥門定位器校準。

    5.2 通過改變反饋的彈性系數來校驗閥門定位器

    5.2彈簧特性分析

    上述調零彈簧的系數K0是指彈簧工作在線怍區域時的參數,當彈簧較短或較長時,彈簧將工作在非線性區域,彈性系數將不再是常數。

    調零的彈性特性見圖3

    由圖3可知,當彈簧的長度小于H 時,彈簧工作的非線性區域,且K0 的值大于在線性區域的值。

    5.2.2 調零彈簧工作在非線區域性時對調零點及量程的影響

    由上述分析可知,當彈簧工作在非線性區域時,其 增大,再由式(4)可知,定位器零點將提高,同時行程滿度值也增加,當滿度值大于額定行程時,需要調整量程機構,使調節閥行程減小,同時也會使閥門定位器零位值減小,這樣反復湊試,可將閥門定位器校準。

     

     

    3 彈簧的彈性特性

    6、非常規校驗法

    由上述的分析可知 ,改變H或者說 的值勤可以改變零點和量程,因此就有以下兩種校驗法。

    6.1 調反饋杠桿

    1)輸入4m ADC信號,按常規調零方法調零點。

    2)輸入20m ADC信號,按常規調量程法調量程。

    3)反復進行(1)、(2)步。

    4)若零點、量程無法校準,調整閥桿上的銷釘以改變反饋杠桿的有有效長度,使行程增大或減小,杠桿有效長度縮短,行程增大,反之,行程減小。

    5)反復進行(3)、(4)步,直到零點 、量程式均符合要求。

    6.2 縮短調零彈簧長度法

    1)輸入12m ADC信號,調整調零螺釘,縮短調零彈簧長度,并將調零螺釘調整到接近于極限位置,此時調節閥行程可能到極限位置。

    2)調整調量程螺釘,使調節閥行程至中間位置。

    3)輸入4m ADC信號,按常規法調零點。

    4)輸入20m ADC信號,按常規法調量程。

    5)反復進行(3)、(4)步,直到零點、量程均符合要求。

     

    7、應用小結

    上面所述的兩種方法是對常規方法的補充和完善,這兩種方法交是在常規方法失效時使用的,并且這兩種方法也可以結合起來運用,這樣調整范圍更寬,通過學習大量的實踐表明 ,這機伶 種方法都不得是完全可行的,并且 這些方法較常規裁軍方法校得快,為我們的日常工作特別是在大檢修中節約了寶貴和時間。

    蘇公網安備32058102001207號

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