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阀门定位器和电气转换器的原理

阀门定位器和电气转换器的原理
  1 引言

     常阳仪表专业生产阀门定位器和电器转换已有二十多年历史,在工艺中不断创新,在技术中不断进取,赢得客户一直好评和认可。常阳工程师讲叙阀门定位器和电器转换在气动执行器中的基本原理和工作原理。气动执行器(大多为调节阀)在工业自动化生产中占有极其重要的地位,阀门定位器、电气转换器是调节阀上的主要附件,其性能的优劣直接决定了调节阀的控制精度。

      2 阀门定位器、电气转换器的基本原理

     阀门定位器和电气转换器都是调节阀的主要附件,与气动调节阀配套使用,保证调节阀按设定的要求正确定位。带气动阀门定位器的自动控制系统如图1所示。电/气阀门转换器是把电信号转换成气压信号,通过气动定位器或直接与执行器相连接。电/气阀门定位器是把电信号直接转换成执行器位移信号,其实质是电/气转换器与气动定位器的组合仪表。图中i是被调量的设定值,电/气转换器把输出气压反馈值与调节器初始设定值进行比较,根据比较后的偏差值,调整气压输出,从而保证执行器准确定位。电气转换器也可以直接与执行器相连,由于电气转换器反馈信息是输出气压值,不是阀门实际位移值,单独使用时,当阀杆摩擦力等不平衡力发生变化,就会影响阀门正确定位。电/气阀门定位器反馈的是阀门实际位置信号,对执行器控制更加精确。无论是电/气阀门转换器还是电/气阀门定位器,电/气转换装置都是相同的。

      3 阀门定位器、电气转换器工作原理

      3.1 机械式

     电/气阀门定位器工作原理如图2所示[1],当线圈里输入电流时,铁心被磁化,在永久磁场作用下,铁心以O为轴转动,杠杆1上的平衡弹簧用来调整挡板与喷嘴的初始距离,保证线圈内无电流时,挡板与喷嘴间隔处于最佳距离,当输入电流使杠杆2反时针转动微小的角度,挡板靠近喷嘴,被压室气压升高,推动阀杆下移,带动偏心凸轮反时针旋转,把滚子向左推,经过杠杆2上的弹簧把杠杆2向左拉,挡板远离喷嘴,则被压室压力降低,这就是负反馈作用,保证调节阀开度与输入信号成比例关系,也就是定位作用。气动执行器在工业现场应用越来越广泛,阀门定位器和电气转换器的使用也越来越多,其性能要求越来越高,现市场上阀门定位器和电气转换器有些价格低的惊人,完全脱离了产品生产成本,在选用时不得不慎重选择。

电/气阀门定位器自动调节系统

图1 电/气阀门定位器自动调节系统

机械式电/气阀门定位器原理

图2 机械式电/气阀门定位器原理, 注:1 平衡弹簧;2 磁铁;3杠杆1;4 恒节留口;5 气动放大器;6 喷嘴;7 挡板;
           8 杠杆2;9 偏心凸轮;10 滚轮;11 调节阀;12 平板

 

机械力平衡原理电气转换装置图

图3 机械力平衡原理电气转换装置图,注:1 挡板;2 喷嘴;3 平衡梁;4弹簧;5 机械调零;6 柱塞线圈;7 永久磁铁

 

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