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ND 9000™系列智能电气阀门定位器的原理和应用李宝华摘要：ND 9000™是美卓-耐莱斯（METSO-Neles ）的一种采用32位ARM RISC 微处理器、性能先进、智能和可靠性结合的高端智能电气阀门定位器，2003年产品首次发布，2010年推出增强的故障诊断、在线诊断以及控制性能改善的新版本，可在metso FieldCare™ 系统和美卓设备管理解决方案支持下进行控制阀预测性维护。
ND 9000系列为模块化结构、坚固耐用设计，有本安、隔爆（Ex d ）类型和支持HART 、Profibus-PA 、Ff 等现场总线通信以及FDT 开放性平台，适用各种工业过程控制阀的气动执行机构。
关键词：ND9000™；智能电气阀门定位器；原理；应用引言ND 9000™是一种采用32位ARM RISC 微处理器、性能先进、智能和可靠性结合的高端智能电气阀门定位器，是芬兰美卓公司（METSO ）旗下美卓自动化的阀门业务的耐莱斯（Neles ）公司2003年首发的智能产品。
美卓公司是一家全球化的供货商，以领先的技术为矿山、建筑、自动化、制浆、造纸、电力以及石油、天然气等工业的可持续发展提供支持。
业务机构遍布全球50多个国家，共有雇员约30000人，2012年度的销售额超过75亿欧元，其中美卓自动化分部的年销售额占12%。
2013年10月1日美卓集团被拆分为二个公司，美卓制浆造纸和电力分部将组建新公司维美德（V almet ）；矿山与建筑，自动化分部则继续在美卓旗下运营。
美卓自动化-耐莱斯研发生产阀门定位器产品由来已久，上世纪七十年代开始有NP 4气动阀门定位器和NE 4电气阀门定位器，1990年推出新的电气阀门定位器NE 7，1996年推出数字式电气阀门定位器ND 800，2001年开始在ND 800基础上研发新一代智能电气阀门定位器，至2003年发布ND 9000系列，2009年增加ND 9000系列的不锈钢外壳隔爆型，到2010年推出增强的故障诊断、在线诊断以及具有鲁棒性、控制性能改善的ND 9000系列新版本，可在metso FieldCare™ 系统或Metso V alve Manager™系统（美卓设备管理解决方案）支持下进行在线诊断的控制阀预测性维护。
fisher定位器的调试方法f i s h e r定位器的调试方法This manuscript was revised by the office on December 22, 2012请写出如何使用HART通讯器完成DVC6000系列定位器的自动校验（包括如何连接、如何设定等步骤）1)、连接：HART通讯器的红表棒接DVC6000系列定位器的4～20mA的“＋”端，黑表棒接“－”端2)、自动校验设定：（1）打开HART的电源，然后按>>> 键，进入1 Instrument mode选项选中out of service，按OK确认。
（2）进入3 Protection 选项，选中NONE，按ENTER确认，根据HART通讯器的提示松开AUX“＋”“－”端的短接线，按OK；再短接，按OK；最后再松开，按OK将保护出系。
（3）自动校验流程：Setup&Diag→Calibrate→AUTO Calib Travel→OK如果是DVC6010系列，其自动校验流程是：Setup&Diag→Calibrate→AUTO Calib Travel→Default→OK （4）校验完成恢复保护，定位器重新投入In servicefisher DVC6000系列气动执行器使用HART375调试方法FISHER DVC6000一Fisher气动执行机构Fisher气动调门上其配备的DVC6000系列数字式阀门控制器是可以通讯的、基于微处理器的电－气转换仪表，除了把电流信号转换成气动输出压力这一标准功能外，还可以通过275型HART通讯器很容易地访问对于过程操作至关重要地信息。
一、技术参数：输入信号：4～20mA直流，标准输出信号：为执行机构要求的气动信号，最大可达到气源压力的95％。
最少范围：（6psig）最大范围：(140psig)气源压力：推荐值：比执行机构要求的最大值高0..3bar（5psig）最大值：（150psig）或执行机构最大压力额定值，取两者中较低者二、275型HART通讯器由于Fisher气动执行机构的控制器是用275型的HART通讯器来校验的，所以应该了解和掌握HART通讯器的使用。
几种阀门定位器工作原理介绍：气动阀门定位器（一）气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的，其工作原理方框见上图所示，它是按力平衡原理设计和工作的。
如图所示当通入波纹管的信号压力增加时，使杠杆2绕支点转动，档板靠近喷嘴，喷嘴背压经放大器放大后，送入薄膜执行机构气室，使阀杆向下移动，并带动反馈杆(摆杆)绕支点转动，连接在同一轴上的反馈凸轮(偏心凸轮)也跟着作逆时针方向转动，通过滚轮使杠杆1绕支点转动，并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。
此时，一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。
以上作用方式为正作用，若要改变作用方式，只要将凸轮翻转，A向变成B向等，即可。
所谓正作用定位器，就是信号压力增加，输出压力亦增加;所谓反作用定位器，就是信号压力增加，输出压力则减少。
一台正作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现反作用执行机构的动作;相反，一台反作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现正作用执行机构的动作。
气动阀门定位器（二）气动阀门定位器是一种将电气信号转换成压力信号的转换装置，以压缩空气或氮气为工作气源来控制工业炉调节阀的开度大小。
普遍用于工业炉温度自动控制系统中对气动阀门执行机构的连续控制。
气动阀门定位器是按力平衡原理工作的，实现由输入的4～20mA电流信号控制气动阀门由0～100％的开启度。
其工作原理如下图。
当需要增加阀门开启度，计算机控制系统的输出电流信号就会上升，力矩马达①产生电磁场，挡板②受电磁场力远离喷嘴③。
喷嘴③和挡板②间距变大，排出放大器④内部的线轴⑤上方气压。
受其影响线轴⑤向右边移动，推动挡住底座⑦的阀芯⑨，气压通过底座⑦输入到执行机构⑩。
随着执行机构气室⑩内部压力增加，执行机构推杆⑥下降，通过反馈杆⑩把执行机构推杆@的位移变化传达到滑板⑩。
这个位移变化又传达到量程④反馈杆，拉动量程弹簧16。
当量程弹簧16和力矩马达①的力保持平衡时，挡板②回到原位，减小与喷嘴③间距。
进入参数设置界面方法
1.按下不松开，再按即可进入主菜单界面（首先显示的是“MODE”）；
2.按显示“PAR”，这是参数设置的主菜单名称；
3.按开始进行参数的查看与设置等调试工作。
使用方法
1.当某一参数出现在屏幕上时，稍微用力按下，下面一行可选参数开始闪烁，这时进入编辑状态；
2.用、来进行选择；
3.用来确认操作，同时退出编辑状态。
校验
检验仅工作在AUTO模式下。
进入校验界面方法
1.按下不松开，再按即可进入主菜单界面（首先显示的是“MODE”）；
2.按一次或者按两次即显示“CAL”，这是校验菜单；
3.按开始进行调试。
“AUTO CAL”是自动校验；
“MAN CAL”是手动校验；
“TUNE”表示自诊断功能；
“CAL run”表示正在进行校验。
使用方法
1.按下，用、选择“AUTO CAL”或“MAN CAL”或“TUNE”（使用自诊断功能并准备开始校验）；
2.前两种情况下，需要进一步选择是否使用自诊断功能；
3.校验自动结束，按返回主菜单“CAL”。
几种阀门定位器工作原理介绍：气动阀门定位器（一）气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的，其工作原理方框见上图所示，它是按力平衡原理设计和工作的。
如图所示当通入波纹管的信号压力增加时，使杠杆2绕支点转动，档板靠近喷嘴，喷嘴背压经放大器放大后，送入薄膜执行机构气室，使阀杆向下移动，并带动反馈杆(摆杆)绕支点转动，连接在同一轴上的反馈凸轮(偏心凸轮)也跟着作逆时针方向转动，通过滚轮使杠杆1绕支点转动，并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。
此时，一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。
以上作用方式为正作用，若要改变作用方式，只要将凸轮翻转，A向变成B向等，即可。
所谓正作用定位器，就是信号压力增加，输出压力亦增加;所谓反作用定位器，就是信号压力增加，输出压力则减少。
一台正作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现反作用执行机构的动作;相反，一台反作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现正作用执行机构的动作。
气动阀门定位器（二）气动阀门定位器是一种将电气信号转换成压力信号的转换装置，以压缩空气或氮气为工作气源来控制工业炉调节阀的开度大小。
普遍用于工业炉温度自动控制系统中对气动阀门执行机构的连续控制。
气动阀门定位器是按力平衡原理工作的，实现由输入的4～20mA电流信号控制气动阀门由0～100％的开启度。
其工作原理如下图。
当需要增加阀门开启度，计算机控制系统的输出电流信号就会上升，力矩马达①产生电磁场，挡板②受电磁场力远离喷嘴③。
喷嘴③和挡板②间距变大，排出放大器④内部的线轴⑤上方气压。
受其影响线轴⑤向右边移动，推动挡住底座⑦的阀芯⑨，气压通过底座⑦输入到执行机构⑩。
随着执行机构气室⑩内部压力增加，执行机构推杆⑥下降，通过反馈杆⑩把执行机构推杆@的位移变化传达到滑板⑩。
这个位移变化又传达到量程④反馈杆，拉动量程弹簧16。
当量程弹簧16和力矩马达①的力保持平衡时，挡板②回到原位，减小与喷嘴③间距。
惯性导航仪的工作原理惯性导航仪（Inertial Navigation System，简称INS）是一种用于航空、航海和导弹等领域的导航设备，它利用陀螺仪和加速度计测量物体在空间中的加速度和角速度，从而推导出物体的位置、速度和姿态信息。
惯性导航仪不依赖于外部参考物体，可以在没有地面基站或卫星信号的情况下进行导航。
一、惯性导航仪的组成部分惯性导航仪通常由三个陀螺仪和三个加速度计组成，分别用于测量物体的角速度和加速度。
陀螺仪用于测量物体绕三个轴的角速度，而加速度计用于测量物体在三个轴上的加速度。
这些传感器通过电子器件将测量到的数据转换为数字信号，然后传输给导航计算单元进行处理。
二、惯性导航仪的工作原理1. 加速度计的工作原理加速度计通过测量物体在三个轴上的加速度来推导物体的位置和速度信息。
加速度计通常采用微机械系统（MEMS）技术，其基本原理是利用微小的质量块和弹簧构成的振动系统。
当物体受到加速度时，振动系统会发生位移，通过测量位移的变化可以计算出加速度的大小。
2. 陀螺仪的工作原理陀螺仪通过测量物体绕三个轴的角速度来推导物体的姿态信息。
陀螺仪通常采用旋转质量和电容传感器构成的系统。
当物体绕某个轴旋转时，旋转质量会产生离心力，使电容传感器的电容值发生变化。
通过测量电容值的变化可以计算出角速度的大小。
3. 导航计算单元的工作原理导航计算单元是惯性导航仪的核心部分，它接收加速度计和陀螺仪传感器的数据，并利用运动学和动力学原理进行计算和推导。
导航计算单元通过积分加速度计的数据来计算速度和位移，同时利用陀螺仪的数据来推导物体的姿态信息。
导航计算单元通常采用微处理器或数字信号处理器（DSP）进行数据处理和算法运算。
三、惯性导航仪的优势和应用1. 优势惯性导航仪具有以下优势：- 不依赖外部参考物体：惯性导航仪可以在没有地面基站或卫星信号的情况下进行导航，适用于无人机、导弹等需要长时间、长距离飞行的应用。
- 高精度：惯性导航仪采用高精度的传感器和算法，能够提供精确的位置、速度和姿态信息。
Metso-neles NDX 系列智能阀门定位器原理和应用李宝华摘要：metso （美卓）旗下的neles （耐莱斯）在阀门定位器领域有着超过五十年的研发和生产经验，智能阀门定位器高端产品方面已有ND9000系列和ND7000系列，而技术研发始终以市场需求为导向，根据工业领域各应用客户的需求和建议来推动新品研发，美卓于2016年新推出一款NDX 系列智能阀门定位器，主要针对应用HART 通信的一般用户，适用于各个工业领域的单作用气动执行机构/控制阀，为不同用户提供通用的解决方案和设备智能管理的技术支持。
关键词：NDX ；智能阀门定位器；原理；结构；应用引言metso （美卓）旗下的neles （耐莱斯）在阀门定位器领域有着超过五十年的研发和生产经验，参见图1，从1961年生产第一台NP 系列气动阀门定位器开始，又先后推出NE 系列电气阀门定位器和ND800系列智能阀门定位器，之后在ND800基础上研发新一代智能阀门定位器，2003年发布ND9000系列智能阀门定位器，2010年推出增强的故障诊断、在线诊断以及具有鲁棒性、控制性能改善的ND9000系列新版本，随后在2013年推出ND9000固件简化后的ND7000系列智能阀门定位器，ND9000系列和ND7000系列均属智能阀门定位器高端产品，得到市场广泛认可。
美卓的技术研发始终以市场需求为导向，根据工业领域各应用客户的需求和建议来推动新品研发，于2016年新推出一款NDX 系列智能阀门定位器，主要针对应用HART 通信的一般用户，具有超群的性能、独特的增强版诊断、高可靠性和高可用性，适用于各个工业领域的单作用气动执行机构/控制阀，易于安装和组态，可为不同应用提供通用的解决方案、可靠服务和设备智能资产管理的技术支持。
NDX 系列与ND9000/7000系列形成产品层级搭配，有利于多品种差异化选择对比营销。
NDX 系列智能阀门定位器图1 metso-neles 阀门定位器的发展历程图2 metso-neles NDX 系列智能阀门定位器NDX系列智能阀门定位器参见图2，结构分解图参见图3。
常见智能阀门定位器的基本原理及对比分析(上)韩剑【期刊名称】《《化工自动化及仪表》》【年(卷),期】2019(046)010【总页数】9页(P789-797)【关键词】阀门定位器; I/P转换器; 气动放大器; 压电阀【作者】韩剑【作者单位】陕西华彬正开新能源科技有限公司【正文语种】中文【中图分类】TH83阀门定位器作为气动控制阀的主要附件，在提高控制阀的运行品质等方面发挥着重要的作用。
阀门定位器按输入信号的不同可分为气动阀门定位器、电气阀门定位器和智能阀门定位器。
目前，在化工企业生产过程中，气动阀门定位器和电气阀门定位器使用较少，95%以上的控制阀都采用智能阀门定位器调节阀门开度。
智能阀门定位器又分为模拟式和数字式两类。
其中模拟式智能阀门定位器接收标准模拟电流或电压信号，将模拟信号转换为数字信号后作为微处理器的输入，这类定位器不具有数字通信功能。
数字式智能阀门定位器接收数字信号，可细分为两种类型：第1类与模拟式智能阀门定位器类似，除了模拟信号转换为数字信号作为微处理器的输入信号外，还可将数字信号叠加在模拟信号上(如HART信号)，其传输信号的电缆与模拟式智能阀门定位器相同，但具有数字通信功能；第2类数字式智能阀门定位器直接接收现场总线的数字信号，经微处理器处理后转换为执行机构可工作的信号[1]。
1 定位器的概念各类参考资料给出了定位器的不同解释和说明，以下从国家标准出发剖析定位器的概念。
根据国家标准GB/T 22137.1-2008(等同IEC 61514-2000)《工业过程控制系统用阀门定位器第1部分：气动输出阀门定位器性能评定方法》中3.1条定义：定位器(positioner)是连接到最终控制元件或者执行机构的移动部件的定位控制器，能自动调节供给执行机构的输出信号Y，以维持与输入信号W相关的预先期望的行程信号X。
输入信号W可以是气压信号(气动定位器)，或者是电流、电压信号(电气定位器)，或者是脉冲信号，或者是数字信号[2]。
