几种阀门定位器与电气转换器工作原理的介绍(附带结构图)
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阀门定位器工作原理阀门定位器分类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。
气动阀门工作原理:气动阀门是利用压缩空气进入气动执行器带动活塞运动,旋转或升降扭轴带动阀杆驱动的一种气动控制阀门。
气动阀门分为单作用、双作用、智慧调节型三种,单作用气动执行器内由弹簧推动活塞结构,有两种原理敞开和常闭式,既为气开或气关,无气体进入时由弹簧推动活塞关闭阀门,此原理为常闭式。
当气体进入气缸时阀门关闭,断气时由弹簧带活塞阀门打开,吃结构为敞开式。
选购时应当注意避免弹簧长时间压缩失去作用。
双作用是气开气关的原理,双作用气动阀门需配二位五通电磁阀,当气孔A气体进入气缸带动活塞旋转扭矩阀门关闭,开启阀门时气体由B气孔进入同时A口段断开,活塞带动扭矩阀门开启。
气动阀门定位器的作用:气动智慧型调节阀门是在气动执行器上添加了定位器、二位五通电磁阀配套使用,当需要对介质流量调节控制时,可在定位器上的4~20mA等弱电信号例中进行流量的调节。
由于调节型阀门,阀杆处于中间阶段,对于流动阻力会产生影响,阀杆处在长时间浸泡介质状态对一些高压、腐蚀性流体介质时应当选择不锈钢或较好的材质,避免照成阀杆扭曲或腐蚀想像。
气动阀门在气压不足时,气动就无法进行有效的开关控制,如要求较高的工程或危险系统中应当添加手动附件。
阀门定位器分类:按结构:分气动阀门定位器、电气阀门定位器及智能阀门定位器。
按动作的方向:分为单向阀门定位器和双向阀门定位器。
单向阀门定位器用于活塞式执行机构时,阀门定位器只有一个方向起作用,双向阀门定位器作用在活塞式执行机构气缸的两侧,在两个方向起作用。
按信号的符号:分为正作用阀门定位器和反作用阀门定位器。
正作用阀门定位器的输入信号增加时,输出信号也增加,因此,增益为正。
反作用阀门定位器的输入信号增加时,输出信号减小,因此,增益为负。
阀门定位器、电气转换器概述及工作原理阀门定位器是调节阀的主要附件,它将阀杆位移信号作为输入的反馈测量信号,以控制器输出信号作为设定信号,进行比较,当两者有偏差时,改变其到执行机构的输出信号,使执行机构动作,建立了阀杆位移信号与控制器输出信号的一一对应关系。
因此,阀门定位器组成一阀杆位移为测量信号,以控制器输出为设定信号的反馈控制系统。
阀门定位器按输入信号分为气动阀门定位器和电气阀门定位器。
气动阀门定位器的输入信号是标准气信号,如20~100kpa气信号,而电气定位器的输入信号是标准电流或电压信号,如4~20mA或1~5 V,在定位器内部将电信号转换为电磁力,然后输出气信号到气动调节阀。
气动阀门定位器可与气动薄膜调节阀、气动活塞调节阀配套使用,它接受气动调节仪表给出的20~1 00kPa 信号来控制调节阀的行程,又经过反馈系统的作用,确保阀芯位置按调节仪表来的气动信号,准确执行,从而实现阀芯的正确定位。
电气阀门定位器与气动调节阀配套使用,构成闭环控制回路。
把控制系统给出的直流电流信号转换成驱动调节阀的气信号,控制调节阀的动作。
同时根据调节阀的开度进行反馈,使阀门位置能够按系统输出的控制信号进行正确定位。
加入阀门定位器后,组成以阀杆位移量为副被控变量的副回路,它与原有单回路控制系统组成串级控制系统,原控制系统的被控变量成为串级控制系统的主被控变量,因此,添加阀门定位器可改善控制系统功能。
由于采用凸轮作为反馈环节,因此,改变凸轮形状能有效地改变副回路的增益,补偿被控对象的非线性特性。
对于只有固定流量特性的阀门如蝶阀,定位器可使用一个特性化的凸轮去提高修正后的流量特性。
电-气转换器是电动单元组合仪表转换单元中一个品种,接受的电动调节仪表给出的直流信号,按比例地转换输出20~100Kpa气动信号,作为气动薄膜调节阀、气动阀门定位器的气动控制信号,也可作为气动仪表的气源,实质上它起到电动仪表与气动仪表之间的信号转换作用。
电气阀门定位器工作原理及分类定位器是如何工作的电气阀门定位器(又称:气动阀门定位器)是调整阀的紧要附件,通常与气动调整阀配套使用,它接受调整器的输出信号,然后以它的输出信号去掌控气动调整阀,当调整阀动作后,阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器,阀位情形通过电信号传给上位系统。
工作原理电气阀门定位器是掌控阀的紧要附件.它将阀杆位移信号作为输入的反馈测量信号,以掌控器输出信号作为设定信号,进行比较,当两者有偏差时,更改其到执行机构的输出信号,使执行机构动作,建立了阀杆位移倍与掌控器输出信号之间的一一对应关系。
因此,阀门定位器构成以阀杆位移为测量信号,以掌控器输出为设定信号的反馈掌控系统。
该掌控系统的操纵变量是阀门定位器去执行机构的输出信号。
分类阀门定位器按输入信号分为气动阀门定位器、电气阀门定位器和智能阀门定位器。
气动阀门定位器的输入信号是标准气信号,例如,20~100kPa气信号,其输出信号也是标准的气信号。
电气阀门定位器的输入信号是标准电流或电压信号,例如,4~20mA电流信号或1~5V电压信号等,在电气阀门定位器内部将电信号转换为电磁力,然后输出气信号到拨动掌控阀。
智能电气阀门定位器它将掌控室输出的电流信号转换成驱动调整阀的气信号,依据调整阀工作时阀杆摩擦力,抵消介质压力波动而产生的不平衡力,使阀门开度对应于掌控室输出的电流信号。
并且可以进行智能组态设置相应的参数,达到改善掌控阀性能的目的。
按动作的方向可分为单向阀门定位器和双向阀门定位器。
单向阀门定位器用于活塞式执行机构时,阀门定位器只有一个方向起作用,双向阀门定位器作用在活塞式执行机构气缸的两侧,在两个方向起作用。
按阀门定位器输出和输入信号的增益符号分为正作用阀门定位器和反作用阀门定位器。
正作用阀门定位器的输入信号加添时,输出信号也加添,因此,增益为正。
反作用阀门定位器的输入信号加添时,输出信号减小,因此,增益为负。
按阀门定位器输入信号是模拟信号或数字信号,可分为一般阀门定位器和现场总线电气阀门定位器。
十五种常用阀门结构及工作原理(带示意图)阀门有哪些种类?其结构及工作原理在这里给大家分类总结:令狐采学1.截断阀类主要用于截断或接通介质流。
包括闸阀、截止阀、隔膜阀、球阀、旋塞阀、蝶阀、柱塞阀、仪表针型阀等。
2.调节阀类主要用于调节介质的流量、压力等。
包括调节阀、节流阀、减压阀等。
3.止回阀类用于阻止介质倒流。
包括各种结构的止回阀。
4.分流阀类用于分离、分配或混合介质。
包括各种结构的分配阀和疏水阀等。
5.安全阀类用于介质超压时的安全保护。
包括各种类型的安全阀。
一、闸阀靠阀板的上下移动,控制阀门开度。
阀板象是一道闸门。
闸阀关闭时,密封面可以只依靠介质压力来密封,即只依靠介质压力将闸板的密封面压向另一侧的阀座来保证密封面的密封,这就是自密封。
大部分闸阀是采用强制密封的,即阀门关闭时,要依靠外力强行将闸板压向阀座,以保证密封面的密封性。
闸阀的种类,按密封面配置可分为楔式闸板式闸阀和平行闸板式闸阀, 楔式闸板式闸阀又可分为: 单闸板式、双闸板式和弹性闸板式;平行闸板式闸阀可分为单闸板式和双闸板式。
按阀杆的螺纹位置划分,可分为明杆闸阀和暗杆闸阀两种。
国内生产闸阀的厂家比较多,连接尺寸也大多不统一。
性能特点:优点:1、流动阻力小。
阀体内部介质通道是直通的,介质成直线流动,流动阻力小。
2、启闭时较省力。
是与截止阀相比而言,因为无论是开或闭,闸板运动方向均与介质流动方向相垂直。
3、高度大,启闭时间长。
闸板的启闭行程较大,降是通过螺杆进行的。
4、水锤现象不易产生。
原因是关闭时间长。
5、介质可向两侧任意方向流动,易于安装。
闸阀通道两侧是对称的。
6、结构长度(系壳体两连接端面之间的距离)较小。
7、形体简单, 结构长度短,制造工艺性好,适用范围广。
8、结构紧凑,阀门刚性好,通道流畅,流阻数小,密封面采用不锈钢和硬质合金,使用寿命长,采用PTFE填料.密封可靠.操作轻便灵活.缺点:密封面之间易引起冲蚀和擦伤,维修比较困难。
常见阀门定位器你必须掌握的工作原理!阀门定位器是一种用于控制阀门的自动调节装置。
它能够通过与阀门连动,实现对阀门位置的自动调节,保证阀门处于设定的位置。
一、工作原理阀门定位器的工作原理主要包括以下几个方面:1.位置传感器:阀门定位器通过安装在阀门上的位置传感器来感知阀门的位置。
常见的位置传感器有行程开关、霍尔传感器等。
位置传感器可以感知阀门的位置,并将信号传输给控制系统。
2.控制系统:阀门定位器通过控制系统对阀门位置进行控制。
控制系统可以通过接收来自位置传感器的信号来判断阀门的位置,并通过比较设定的位置与实际位置的差异来控制阀门的运动。
3.驱动装置:阀门定位器通过驱动装置来实现对阀门的控制。
常见的驱动装置有电动装置、气动装置等。
驱动装置可以根据控制系统的指令,将电力或气力转化为机械运动,从而使阀门调节到指定的位置。
4.力矩装置:阀门定位器通过力矩装置来提供足够的力矩以克服阀门的摩擦力和液体流体的压力差等因素。
力矩装置可以根据控制系统的指令调整输出的力矩,以确保阀门的调节精度和稳定性。
5.控制算法:阀门定位器通过控制算法来实现对阀门位置的精确控制。
常见的控制算法有PID控制算法、模糊控制算法等。
控制算法可以根据阀门的实际位置和设定位置之间的差异来计算出控制信号,并将信号传输给驱动装置,以实现对阀门位置的调节。
二、常见阀门定位器的工作原理1.电动定位器:电动定位器是使用电动装置作为驱动装置的阀门定位器。
当控制系统接收到位置传感器的信号后,会将信号转化为电信号,并通过控制算法计算出控制信号。
然后,控制信号会传输给驱动装置,驱动装置会将电能转化为机械运动,从而实现对阀门位置的调节。
2.气动定位器:气动定位器是使用气压作为驱动装置的阀门定位器。
当控制系统接收到位置传感器的信号后,会将信号转化为气压信号,并通过控制算法计算出控制信号。
然后,控制信号会传输给驱动装置,驱动装置会根据控制信号控制气压的大小和流向,从而实现对阀门位置的调节。
阀门有哪些种类?其结构及工作原理在这里给大家分类总结:1.截断阀类主要用于截断或接通介质流。
包括闸阀、截止阀、隔膜阀、球阀、旋塞阀、蝶阀、柱塞阀、仪表针型阀等。
2.调节阀类主要用于调节介质的流量、压力等。
包括调节阀、节流阀、减压阀等。
3.止回阀类用于阻止介质倒流。
包括各种结构的止回阀。
4.分流阀类用于分离、分配或混合介质。
包括各种结构的分配阀和疏水阀等。
5.安全阀类用于介质超压时的安全保护。
包括各种类型的安全阀。
一、闸阀靠阀板的上下移动,控制阀门开度。
阀板象是一道闸门。
闸阀关闭时,密封面可以只依靠介质压力来密封,即只依靠介质压力将闸板的密封面压向另一侧的阀座来保证密封面的密封,这就是自密封。
大部分闸阀是采用强制密封的,即阀门关闭时,要依靠外力强行将闸板压向阀座,以保证密封面的密封性。
闸阀的种类,按密封面配置可分为楔式闸板式闸阀和平行闸板式闸阀, 楔式闸板式闸阀又可分为: 单闸板式、双闸板式和弹性闸板式;平行闸板式闸阀可分为单闸板式和双闸板式。
按阀杆的螺纹位置划分,可分为明杆闸阀和暗杆闸阀两种。
国内生产闸阀的厂家比较多,连接尺寸也大多不统一。
性能特点:优点:1、流动阻力小。
阀体内部介质通道是直通的,介质成直线流动,流动阻力小。
2、启闭时较省力。
是与截止阀相比而言,因为无论是开或闭,闸板运动方向均与介质流动方向相垂直。
3、高度大,启闭时间长。
闸板的启闭行程较大,降是通过螺杆进行的。
4、水锤现象不易产生。
原因是关闭时间长。
5、介质可向两侧任意方向流动,易于安装。
闸阀通道两侧是对称的。
6、结构长度(系壳体两连接端面之间的距离)较小。
7、形体简单, 结构长度短,制造工艺性好,适用范围广。
8、结构紧凑,阀门刚性好,通道流畅,流阻数小,密封面采用不锈钢和硬质合金,使用寿命长,采用PTFE填料.密封可靠.操作轻便灵活.缺点:密封面之间易引起冲蚀和擦伤,维修比较困难。
外形尺寸较大,开启需要一定的空间,开闭时间长。
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。
各类型阀门定位器构造及工作原理阀门定位器是一种用于控制阀门位置的装置,它能够确保阀门在需要的位置上精确停止。
根据不同的阀门类型和工作原理,阀门定位器的构造和工作原理也会有所不同。
下面我将从不同类型的阀门定位器构造和工作原理的角度来进行详细解释。
首先,我们来看气动阀门定位器的构造和工作原理。
气动阀门定位器通常由气源接口、气动执行机构、位置反馈装置和控制单元组成。
气源接口用于连接气源管道,通过控制气源的压力来实现阀门的定位。
气动执行机构是阀门定位器的核心部件,它接收气源信号并将其转换为机械运动,从而驱动阀门实现开启、关闭或调节。
位置反馈装置用于监测阀门位置,并将实际位置信息反馈给控制单元,以便实现闭环控制。
控制单元则根据位置反馈信息和设定值来控制气源的输出,从而实现对阀门位置的精确控制。
其次,液动阀门定位器的构造和工作原理也有所不同。
液动阀门定位器通常由液压执行机构、位置传感器和控制系统组成。
液压执行机构通过液压力来实现阀门的定位,位置传感器用于监测阀门位置并将反馈信号传输给控制系统,控制系统则根据反馈信号和设定值来控制液压执行机构,从而实现对阀门位置的精确控制。
另外,电动阀门定位器的构造和工作原理也是不同的。
电动阀门定位器通常由电动执行机构、位置传感器和控制系统组成。
电动执行机构通过电动机驱动来实现阀门的定位,位置传感器用于监测阀门位置并将反馈信号传输给控制系统,控制系统则根据反馈信号和设定值来控制电动执行机构,从而实现对阀门位置的精确控制。
总的来说,不同类型的阀门定位器在构造和工作原理上有所不同,但它们的共同目标都是实现对阀门位置的精确控制,以确保系统的安全运行和有效控制。
希望以上信息能够对你有所帮助。
阀门定位器的工作原理和使用在化工厂车间溜达一圈定会看到有些管道上装有圆圆脑袋的阀门,这就是调节阀。
气动薄膜调节阀调节阀从它的名称则可知晓一些信息,关键词调节二字它的调节范围0~100%之间任意调节。
细心的朋友应该发现,每台调节阀的脑袋下面都挂着一个装置,熟悉的肯定知道,这就是调节阀的心脏,阀门定位器,通过这个装置可调节进入脑袋(气动薄膜)内气量,可以精准的控制阀门的位置。
阀门定位器有智能式定位器和机械式定位器,今天讨论的是后者机械式定位器,与图片所示的定位器一样的。
机械式气动阀门定位器的工作原理阀门定位器结构示意图图中基本将机械式气动阀门定位器的部件一一说清楚,接下来就是看它如何工作的?气源来自于空压站的压缩空气,在阀门定位器气源进口前段还有一个空气过滤减压阀,用于压缩空气的净化。
从减压阀出口的气源从阀门定位器进入,至于多少气量进入阀门的膜头,根据控制器的输出信号决定。
控制器输出的电信号是4~20mA,气动信号是20Kpa~100Kpa,从电信号到气信号是通过电气转换器进行的。
当控制器输出的电信号转变为与之相对应的气信号时,然后将转换后的气信号作用在波纹管上。
杠杆2则绕着支点运动,杠杆2下段向右运动靠近喷嘴。
喷嘴的背压增加,经过气动放大器放大后(图中那个带小于符号的部件),将气源的一部分送入到气动薄膜的气室,阀杆带着阀芯向下自动逐渐将阀门开度变小。
此时,与阀杆相连的反馈杆(图中摆杆)绕着支点向下移动,使轴的前端向下移动,与其连接的偏心凸轮做逆时针旋转,滚轮顺时针旋转向左移动,从而拉伸反馈弹簧。
由于反馈弹簧拉伸杠杆2下段向左移动,此时就会与作用在波纹管上的信号压力达到力平衡,于是阀门就固定在某个位置不动作了。
通过上面的介绍,应该对机械式阀门定位器有一定的了解,有机会的时候再操作一边最好是能够动手拆卸一次,加深定位器每个零件的位置及每个零件的名。
因此,机械式阀门的浅谈告一段落,接下来进行知识的扩展,让对调节阀有个更深层次的认知。
阀门定位器工作原理及介绍阀门定位器是一种用于调节装置的自动控制仪器,可以监测阀门的实际位置,并根据设定的控制信号实现对阀门位置的调节。
阀门定位器广泛应用于石油、化工、能源、冶金、电力等行业中的各种流体控制系统中。
本文将详细介绍阀门定位器的工作原理及其应用介绍。
一、阀门定位器的工作原理1.传感器采集:阀门定位器通过安装在阀门上的传感器来采集阀门的位置信息。
常用的传感器包括位移传感器、角度传感器等。
传感器将阀门的位置信息转化为电信号,并传送给控制系统。
2.信号处理:阀门定位器接收到传感器采集的位置信号后,进行信号处理,对信号进行放大、滤波等处理,以确保信号的稳定性和准确性。
3.控制信号计算:阀门定位器接收控制系统发送的控制信号,通过与位置信号进行比较,计算出阀门的实际位置误差。
4.控制算法:根据实际位置误差,阀门定位器内部的控制算法计算出调节阀门的操作量。
常见的控制算法包括比例控制、积分控制、微分控制等。
5.控制信号输出:阀门定位器将计算得到的调节阀门的操作量转化为电信号,通过执行机构输出到阀门,实现对阀门位置的精确控制。
二、阀门定位器的应用介绍1.石油化工行业:在炼油、化工生产中,阀门定位器广泛应用于各类调节阀、截止阀的控制系统中,实现对流体的精确控制和调节,提高生产过程的稳定性和安全性。
2.电力行业:阀门定位器在火力发电、核电等领域中的应用非常广泛。
它可以实现对锅炉、汽轮机等关键设备中的阀门位置的精确控制,提高能源转换的效率。
3.冶金行业:冶金过程中,阀门定位器可用于控制各类流体,如煤气、煤油等的流量和温度,以确保生产过程的稳定性和安全性。
4.环保领域:阀门定位器在废气处理、废水处理等环保设备中有广泛的应用。
通过精确控制阀门的位置,可以实现废气和废水的准确排放和处理,提高环保设备的工作效率。
5.建筑领域:阀门定位器在暖通空调、给排水系统中的应用也很常见。
通过控制阀门的位置,可以实现对室内温度和湿度的精确控制,提高室内环境的舒适度。
阀门定位器的工作原理与结构(很详细的介绍)阀门定位器的工作原理与结构阀门定位器是气动调节阀的关键附件之一,其作用是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀动作的气信号。
它具有阀门定位功能,既克服阀杆摩擦力,又可以克服因介质压力变化而引起的不平衡力,从而能够使阀门快速的跟随,并对应于调节器输出的控制信号,实现调节阀快速定位,提升其调节品质。
随着智能仪表技术的发展,微电子技术广泛应用在传统仪表中,大大提高了仪表的功能与性能。
阀门定位器(图1)阀门定位器的原理:反馈杆反馈阀门的开度位置发生变化,当输入信号产生的电磁力矩与定位器的反馈系统产生的力矩相等,定位器力平衡系统处于平衡状态,定位器处于稳定状态,此时输入信号与阀位成对应比例关系。
当输入信号变化或介质流体作用力等发生变化时,力平衡系统的平衡状态被打破,磁电组件的作用力与因阀杆位置变化引起的反馈回路产生的作用力就处于不平衡状态,由于喷嘴和挡板作用,使定位器气源输出压力发生变化,执行机构气室压力的变化推动执行机构运动,使阀杆定位到新位置,重新与输入信号相对应,达到新的平衡状态。
在使用中改变定位器的反馈杆的结构(如凸轮曲线),可以改变调节阀的正、反作用,流量特性等,实现对调节阀性能的提升。
智能阀门定位器结构如下图所示,其中虚线内为定位器部分,右侧为气动执行机构。
控制和驱动电路,以及位置反馈传感器的数据采集电路,均位于定位器内的电路板中。
控制电路主要完成控制信号和位置反馈信号的数据采集与处理工作,同时形成稳定输出电压。
驱动电路用于PWM电流滤波后的功率放大。
喷嘴挡板、喷嘴以及相应组件构成了I/P 转换器,实现电气转换。
调节喷嘴挡板和喷嘴的间距,通过气体放大器,完成对输出气体的调节。
反馈杆和位置反馈传感器,完成气动执行机构位移的检测,并组成完整的闭环控制系统。
智能阀门定位器结构图(图2)。
几种阀门定位器工作原理的介绍阀门定位器是一种用于控制阀门开度的设备,可以将阀门位置准确控制在目标位置上。
常见的阀门定位器主要包括气动式、电动式和液压式,以下将分别介绍它们的工作原理。
1.气动式阀门定位器:气动式阀门定位器采用气源作为动力源来控制阀门的开闭。
其工作原理如下:-当操作员设定阀门的目标开度时,定位器内部的气动执行器会受到控制信号,使得气动执行器的活塞产生运动。
-活塞的运动将通过连杆转换成阀门的旋转或推移运动,以使阀门达到预设的开度。
-当阀门的开度达到指定值时,定位器会发送反馈信号给控制系统,以便进行进一步的控制或监测。
2.电动式阀门定位器:电动式阀门定位器通过电源供电来控制阀门的开闭。
其工作原理如下:-当操作员设定阀门的目标开度时,定位器内部的电动执行器会接收到控制信号,并将电能转换为机械运动。
-电动执行器的运动将通过传动装置传递给阀门,从而使阀门达到预设的开度。
-当阀门的开度达到指定值时,定位器会发送反馈信号给控制系统,并停止电动执行器的运动。
3.液压式阀门定位器:液压式阀门定位器将液体作为动力源,以实现对阀门开度的控制。
其工作原理如下:-当操作员设定阀门的目标开度时,定位器中的液动执行器会受到控制信号,使得液动执行器的活塞产生运动。
-活塞的运动将通过液压传动装置传递给阀门,从而使阀门达到预设的开度。
-当阀门的开度达到指定值时,定位器会发送反馈信号给控制系统,并停止液动执行器的运动。
总结:阀门定位器的工作原理主要包括气动式、电动式和液压式三种。
气动式阀门定位器通过气源控制阀门的开合;电动式阀门定位器则通过电能驱动阀门运动;液压式阀门定位器则通过液压系统来实现阀门的控制。
不同类型的阀门定位器适用于不同的工况和应用场景,选择适合的阀门定位器对于阀门的安全操作和控制效果至关重要。
阀门定位器的工作原理与结构1.控制部分:控制部分是阀门定位器的核心部分,它由控制电路、信号输入输出接口和控制程序组成。
控制电路接收来自外部的控制信号,通过控制程序进行处理,并输出控制信号给执行机构,从而实现对阀门的准确定位。
2.传感器部分:传感器部分用于检测阀门的开关位置,并将实时的位置信号传输给控制部分。
常见的传感器有位移传感器、压力传感器和角度传感器等。
位移传感器是最常用的一种,它可通过测量阀门螺杆转动的线性位移来确定阀门的开关位置。
3.执行机构部分:执行机构部分用于控制阀门的开关操作。
它一般由电机或气动执行器组成。
电机执行机构通常用于大型阀门,通过电源提供动力,并通过传动装置将电机的旋转运动转化为阀门的线性运动。
气动执行机构则主要用于小型阀门,通过气源提供动力,并通过气动元件将气源的压力转化为阀门的开关动作。
除了以上三个主要部分外,阀门定位器还包括一些附属装置,如阀门位置指示器、手动操作装置和阀门定位器控制器等。
1.接收控制信号:2.检测阀门开关位置:定位器的传感器部分会检测阀门的开关位置,并将实时的位置信号传输给控制部分。
传感器可以通过位移、压力或角度等方式来检测阀门的开关状态。
3.控制执行机构:控制部分根据接收到的开关位置信号,通过控制程序进行处理,并输出相应的控制信号给执行机构部分。
执行机构根据控制信号控制阀门的开启或关闭,以实现准确的阀门定位。
4.输出反馈信号:总结:阀门定位器通过控制部分、传感器部分和执行机构部分的协同工作,实现了对阀门开关位置的准确定位。
它在工业管道系统中的阀门控制中起着重要的作用,可以确保阀门在开关操作中的准确性和可靠性,并提升工业管道系统的自动化程度。
阀门有哪些种类?其结构及工作原理在这里给大家分类总结:1.截断阀类主要用于截断或接通介质流。
包括闸阀、截止阀、隔膜阀、球阀、旋塞阀、蝶阀、柱塞阀、仪表针型阀等。
2.调节阀类主要用于调节介质的流量、压力等。
包括调节阀、节流阀、减压阀等。
3.止回阀类用于阻止介质倒流。
包括各种结构的止回阀。
4.分流阀类用于分离、分配或混合介质。
包括各种结构的分配阀和疏水阀等。
5.安全阀类用于介质超压时的安全保护。
包括各种类型的安全阀。
一、闸阀靠阀板的上下移动,控制阀门开度。
阀板象是一道闸门。
闸阀关闭时,密封面可以只依靠介质压力来密封,即只依靠介质压力将闸板的密封面压向另一侧的阀座来保证密封面的密封,这就是自密封。
大部分闸阀是采用强制密封的,即阀门关闭时,要依靠外力强行将闸板压向阀座,以保证密封面的密封性。
闸阀的种类,按密封面配置可分为楔式闸板式闸阀和平行闸板式闸阀, 楔式闸板式闸阀又可分为: 单闸板式、双闸板式和弹性闸板式;平行闸板式闸阀可分为单闸板式和双闸板式。
按阀杆的螺纹位置划分,可分为明杆闸阀和暗杆闸阀两种。
国生产闸阀的厂家比较多,连接尺寸也大多不统一。
性能特点:优点:1、流动阻力小。
阀体部介质通道是直通的,介质成直线流动,流动阻力小。
2、启闭时较省力。
是与截止阀相比而言,因为无论是开或闭,闸板运动方向均与介质流动方向相垂直。
3、高度大,启闭时间长。
闸板的启闭行程较大,降是通过螺杆进行的。
4、水锤现象不易产生。
原因是关闭时间长。
5、介质可向两侧任意方向流动,易于安装。
闸阀通道两侧是对称的。
6、结构长度(系壳体两连接端面之间的距离)较小。
7、形体简单, 结构长度短,制造工艺性好,适用围广。
8、结构紧凑,阀门刚性好,通道流畅,流阻数小,密封面采用不锈钢和硬质合金,使用寿命长,采用PTFE填料.密封可靠.操作轻便灵活.缺点:密封面之间易引起冲蚀和擦伤,维修比较困难。
外形尺寸较大,开启需要一定的空间,开闭时间长。
结构较复杂。
电气阀门定位器工作原理
电气阀门定位器是一种电动执行器,主要用于控制管道系统中的阀门的位置。
它的控制原理基于电信号的传输和驱动执行器的转动。
阀门定位器的工作原理如下:
第一步:电信号输入
阀门定位器通过接线盒,将电信号输入到执行器的控制模块内部。
这个信号可以是不同的形式,例如DC(直流)或AC(交流)电流,或是Pulse信号等。
第二步:信号处理
接收到电信号后,执行器会处理信号,实现了转换和解码等操作,将输入信号转换成符合执行器的要求的电信号,并传递给电机控制电路系统。
第三步:电机控制
执行器的电机控制电路系统接收到经过处理的信号后,依据设定的控制参数,驱动电机旋转,从而带动执行器臂旋转,使阀门旋转。
第四步:位置信号反馈
执行器的位置检测系统会反馈执行器运动的位置信号,比较这个位置信号和输入的目标位置信号,将电机控制电路系统的输出信号修正到
符合设定的目标位置。
第五步:控制结束
当执行器到达设定的目标位置,执行器将停止转动,控制信号传输结束。
如果在控制过程中发生异常情况,执行器的保护机制会启动,例如限位保护、过载保护等,确保阀门安全且稳定地工作。
总结起来,电气阀门定位器的控制原理基于电信号的传输和转化、执行器的驱动和位置反馈等功能,能够准确控制管道阀门的位置,实现了自动控制,提高了生产效率,降低了人工成本,保障了设备的安全和可靠性,是工业控制领域中不可或缺的重要装置。
阀门电气定位器工作原理
阀门电气定位器是一种用于控制阀门位置的装置,通过电气信号使阀门定位器工作。
其工作原理如下:
1. 电气信号输入:控制阀门位置的电气信号由控制室或自动化系统发送给阀门电气定位器。
这些信号可以是电流信号、电压信号或数字信号。
2. 信号转换:阀门电气定位器将接收到的电气信号转换为阀门定位器可以理解的机械运动信号。
这个过程通常通过电动机或气动执行器来完成。
3. 机械运动:阀门电气定位器通过机械装置将转换后的信号转化为直线运动或旋转运动。
这使得阀门可以在不同的位置进行精确控制。
4. 反馈信号:为了保证阀门位置的准确性,阀门电气定位器通常会配备反馈机制,以便实时监测阀门的位置。
这些反馈信号可以通过传感器或编码器来获取。
5. 闭环控制:阀门电气定位器将反馈信号与输入信号进行比较,并根据差异来调整阀门位置。
这种闭环控制可以确保阀门位置的准确性和稳定性。
总之,阀门电气定位器通过接收电气信号,将其转换为机械运动,并通过反馈机制进行闭环控制,实现对阀门位置的精确控
制。
这样可以在工业生产和流程控制中实现阀门的自动化操作和精确调节。
电-气阀门定位器(以下简称定位器)的工作原理
它的外形结构如图1所示。
定位器主要由接线盒组件、转换组件、气路组件和反馈组件等四部分组成。
整个机体部分被封装在涂有防腐漆的外壳中,具有防水、防尘等功能。
图2为定位器工作原理示意图。
来自调节器或输出安全栅送来的4~20mA DC电流输入线圈6、7时,使位于线圈之中的可动铁芯(即杠杆3)磁化。
因为可动铁芯位于永久磁钢5所产生的磁场中,因而,两磁场互相作用,使杠杆3产生偏转力矩。
它以中心支点为中心发生偏转。
假设输入信号增加,则图中杠杆左端应向逆时针方向偏转。
这时,固定在杠杆3上的挡板2便靠近喷嘴1,使放大器背压增大,经放大后的输出气压作用于调节阀的摸头上,使其阀杆下移。
阀杆的位移通过反馈拉杆10转换为反馈轴和反馈压板14的角位移,再通过调量程支点15使反馈机体16向下偏移。
固定在杠杆3右端上的反馈弹簧8被拉伸,产生了一个负的反馈力矩(与信号产生的力矩方向相反),使杠杆3向顺时针方向偏转。
但反馈力矩与输入力矩相等时,使杠杆3平衡,同时,阀杆也稳定在一个相应的确定位置上,从而实现了信号电流与阀位之间的比例关系。
在实际系统中。
电与气两种信号常是混合使用的,这样可以取长补短。
因而有各种电-气转换器及气-电转换器把电信号(0~10mADC或4~20 mA DC)与气信号((0.02~0.1MPa)进行转换.电-气转换器可以把电动变送器来的电信号变为气信号。
送到气动调节器或气动显示仪表;也可把电动调节器的输出信号变为气信号去驱动气动调节阀,此时常用电-气阀门定位器,它具有电-气转换器和气动阀门定位器两种作用。
一、电-气转换器电-气转换器的结构原理如图9-22所示,它按力矩平衡原理工作。
当0~10 mA直流电流信号通人置于恒定磁场里的测星线圈中时,所产生的磁通与磁钢在空气隙中的磁通相互作用而产生一个向上的电磁力(即测最力)。
由于线圈固定在杠杆上,使杠杆绕十字簧片偏转,于是装在杠杆另一端的挡板靠近喷嘴,使其背压升高,经过放大器功率放大后,一方面输出,一方面反馈到正负两个波纹管,建立起与测量力矩相平衡的反馈力矩。
于是输出信号(0.02~0.1 MPa)就与线圈电流成一一对应的关系。
由于负反馈力矩比线圈产生的测量力矩大得多,因而设置了正反馈波纹管,负反馈力矩减去正反馈力矩后的差就是反馈力矩。
调零弹簧用来调节输出气压的初始值。
如果输出气压变化的范围不对,可调永久磁钢的分磁螺钉。
二、电-气阀门定位器1)电-气阀门定位器配薄膜执行机构的电-气阀门定位器的动作原理如图9-23所示,它是按力矩平衡原理工作的。
当信号电流通人力矩马达I的线圈时,它与永久磁钢作用后,对主杠杆产生一个力矩,于是挡板靠近喷嘴,经放大器放大后,送人薄膜气室使推杆向下移动,并带动反馈杆绕其支点4转动,连在同一轴上的反馈凸轮也作逆时针方向转动,通过滚轮使副杠杆绕其支点偏转,拉伸反馈弹簧.当反馈弹簧对主杠杆的拉力与力矩马达作用在主杠杆上的力两者力矩平衡时,仪表达到平衡状态,此时,一定的信号电流就对应一定的阀门位置。
2)智能阀门定位器智能阀门定位器是新一代钾能化、气动执行机构不可缺少的配套产品。
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。
随着通过喷嘴③排出空气量的减小,线轴⑤上方气压增加。
线轴⑤回到原位,阀芯⑧重新堵住底座⑦,停止气压输入到执行机构⑩。
当执行机构⑩的运动停止时,定位器保持稳定状态。
电气阀门定位器工作原理1.杠杆2.活塞膜片3.反馈弹簧4.杠杆5.凸轮6.反馈轴7.联结8.传动轴9.执行机构10.先导阀滑阀芯11.先导阀体12.零点和范围联动机构13.内部反馈弹簧14.转换块15.平衡线圈16.永磁铁17.平衡梁18.喷嘴19.节流孔红----气源压力;橙----汽缸压力;黄----喷嘴压力;紫----固定部分;蓝----运动部分气动放大器工作原理从减压阀输入气源压力(Supply),信号接口端输入信号压力(Input Signal),那么如下图上方膜片(③)受到压力,使膜片组合件向下移动,同时阀芯(⑦)也会向下移动。
这时输入压力通过阀芯底座通路流入到输出接口(Output)并输入到执行机构。
当输出压力增加到和信号压力相同时,阀芯(⑦)重新上升,最总信号压力和输出压力保持相同。
相反,输出压力大于信号压力,则膜片组合件向上移动,输出压力会通过阀芯上方空隙向排气环(④)排气。
根据信号压力而变化的输出压力的灵敏度可以通过调节螺丝(①)进行调解,通过调节可以改善系统的稳定性。
关于尿素装置智能阀门定位器典型故障分析电子式智能调节阀调节阀定位器是新一代产品,其工作原理、结构特点较以往常规电气阀门定位器有很大不同,因而在使用中遇到了一些新问题。
本文结合尿素装置智能阀门定位器的应用和典型故障,探讨了智能化(模拟信号叠加数字信号)阀门定位器在应用中应注意的几个问题。
1 工作原理(1)智能阀门定位器是基于微处理器读取输入信号、位置传感器的位置信号和压力传感器输出压力信号,经运算处理产生驱动信号,使执行器动作。
现选择滑杆型的DVC5000和旋转型的ND800智能阀门定位器加以详细说明,它们的工作原理分别见图1和图2。
图1 DVC5000智能阀门定位器工作原理示意图图2 ND800智能阀门定位器工作原理示意图(2)DVC5000数字式阀门定位器有1个独立的模块基座,可以很方便地在现场更换而不必拆除现场的导线或导管。
该模块基座包括I/P转换器、印刷电路板(PWB)组件、气动中继器及指示表等子模块,可以通过更换子模块而重新组合。
FIELDVUE系列数字式阀门控制器通过进入端子盒的一对双绞线接受输入信号和电能,信号同时输入到PWB组件子模块,在此被附加许多参数,如多段折线性化中的节点坐标、极限值和其它数值。
然后PWB组件子模块送信号给I/P转换器子模块,将输入信号转变为气压信号。
该气压信号送入气动中继器加以放大并作为输出信号送到执行机构,也可以被安置在PWB组件子模块上的压力敏感元件所感受,用于阀门执行机构的诊断信息。
阀门和执行机构的阀杆位置当作输入信号引入PWB子模块,用作数字式阀门控制器的反馈信号,同时与输入信号值比较,若存在偏差,微处理器通过运算处理产生新的电流值来修正偏差,直至调节阀的阀位信号与输入信号一致,即偏差为零。
ND800智能阀门定位器则为微处理器(μC)通过改变前置级(PR)线圈的控制电流,前置级阀门降低滑阀(SV)终端的控制压力,阀柱向低压方向移动,打开到执行机构气缸顶部的气流,且打开来自活塞另一侧的气流,增加活塞上的差压使活塞移动。
微处理器用控制计算一种新的控制电流,直至执行机构的新位置信号与输入信号一致为止。
稳定状态下使滑阀(SV)就位,前置级(PR)阀门关闭。
2 性能智能阀门定位器是基于微处理器的新一代产品,具有高精度的阀门位置信号传感器及输出压力传感器等,因而具有较高的控制精度(0.5%~1.0%),而常规电气阀门定位器精度仅为2%~5%;具有远距离组态、调试、诊断、数据管理等功能。
经过1年多的实际运行,智能阀门定位器与普通阀门定位器的性能、使用情况、性价比等方面的比较见表1。
表1 两种阀门定位器的比较3 软件功能智能阀门定位器具有丰富的软件功能,如自动调整零点和满量程。
组态需要的阀门特性配上专用软件,具备高级动态诊断功能,可将阀门的机械性能指标和控制系统的指标结合起来,以判断阀门损坏情况(图3)。
注:变差间隙δ1,δ2太大———摩擦力大,填料紧。
变差间隙δ1,δ2太小———摩擦力小,填料松。
调节阀平均动态误差超过5%(δ1+δ2>5%),要维护。
调节阀动态线性度超过1%,要重新标定。
图3 阀门定位器高级动态诊断4 智能阀门定位器与DCS连接的阻抗匹配问题常规电气定位器一般输入阻抗为250Ω,而智能定位器的输入阻抗均大于250Ω,品牌和型号不同,阻抗不同,表达式也不同。
阻抗越大,要求DCS带载能力越大,使系统运行受到影响。
在本公司三聚氰胺装置的回路联动调校时,发现DCS的输出卡只能驱动NELES ND8221/S1定位器,调节阀仅动作28%的行程。
具体解决办法是更换驱动较大的安全栅(内阻较小),降低了安全栅在调节回路的分压,相应增加了对智能定位器的输出功率。
5 智能阀门定位器的阀位检测精确的阀位信号是控制系统的重要参数,也是构成高级动态诊断功能的重要参数,因此需要阀位检测的高精度测量和传送。
各品牌、型号有不同的阀位检测装置,反馈传送信号不同,具体情况见表2。
表2 阀位检测及传送6 智能特性(1)改善控制:双向数字通讯将阀门当前情况的信息传送到控制室,可根据阀门工作信息对过程控制进行管理,确保及时控制。
(2)提高安全性:可以从现场接线盒、端子板或在控制室使用手操器、PC机或系统工作站选取信息,减少在危险环境下操作的机会。
(3)保护环境:可以把阀门泄漏检测仪或限位开关接到智能数字式阀门控制器的辅助端子,以免额外增加现场布线,若发生超限,该仪表将会报警。
(4)节省硬件开支:当FIELDVUE系列数字式阀门定位器用在集成系统时,由于FIELDVUE数字式阀门控制器替代调节器可以节省硬件和安装费用,使布线投资、端子和I/O需求投资节省50%。
同时FIELDVUE 仪表采用两线制供电,不要求单独而价高的供电导线,并可替换现有的配装于阀门的模拟仪表,节省了单独铺设电源线和信号线的高额费用。
7 常见故障及现场处理(1)控制信号变化而调节阀不动作(排除阀体因素)是智能定位器DVC5000运行过程中的常见故障。
处理办法:重点检查阀位传位器是否运转自如,电气连续性等。
(2)阀位难以控制,小信号不动作,大信号时全开或全关,经多次调校仍不正常,更换新的定位器后仍不正常。
最后发现ND800智能阀门定位器的反馈杆与定位器内部信号转换部分为非接触感应连接,反馈杆可以360°任意旋转,造成反馈杆与阀杆连接相差180°,经重新安装调校后工作正常。
(3)智能阀门定位器与HART275型手操器不能正常通讯。
常见原因是有效电压是否大于12V,输出阻抗是否低于250Ω,导线电容是否太高,输入信号是否小于4mA等。
8 应用和维护DVC5000智能阀门定位器于2000年1月安装于尿素装置,共20多台。
使用手操器对其进行了组态和校验,其线性度可达99%,零点和量程及回差均可以控制在精度要求的范围之内,控制极其稳定且抗干扰的能力也特别强,完全满足工艺控制的要求。
FIELDVUE定位器维护量极少,基本上无需维护,其现场适应性特强。
但为了保证长期、稳定地运行,仪表人员应做好以下几个方面的工作。
(1)保证其良好的工作环境,防止意外损坏,应定期检查定位器周围的工作环境。
同时保证其工作气源的稳定和洁净,减少外界因素造成的仪表波动和故障。
(2)定期对调节阀进行检修和维护,确保阀门工作质量。
同时对DCS调节控制回路参数进行优化,以确保与定位器互相工作的协调性和稳定性。
(3)仪表人员应每周检查阀门和定位器的泄漏和工作情况,及时消除隐患。
每月使用手操器对定位器进行特性曲线检查,检查零点、量程、线性和回差等参数,并对其优化和调整,以保证工作质量。