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第四章 执行器

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工业过程控制工程第四章 测量变送环节和执行器

工业过程控制工程第四章 测量变送环节和执行器

气动阀
气开式：输入压 ，力 阀增 门大 开度 气关式：输入压 ，力 阀增 门大 开度
第四章 测量变送环节和执行器
4.2.1 控制阀概述（电动阀）
电动执行器：是电动单元组合仪表中的一个执行
单元
角行程执行器D（KJ型）
品种：直行程执行器D（KZ型）
多转式电动执行器
任务：将控制器送来的指挥信号，成比例转换
4.2.1 控制阀概述（实例）
5. 法兰连接钢制截止阀 型号：J41H 口径：DN15～100 压力：Class150～300 温度：≤200 厂家:上海瓦特斯公司 材料：WCB、Cr5Mo、
1Cr18Ni12M02Ti、1Cr18Ni9Ti 设计标准：GB12235-1989、GB/T9092-1999
阀结构，以特殊高精度光整工艺加工阀孔，具有外形 美观，换向性好，性能可靠， 密封件磨损能自动补偿等特点。 功能细分为二位三通和二位五 通，控制方式细分为单、双电 控和单、双气控。 接管口径：G1/8"~G1/2" 使用压力：0.15~0.8Mpa 适用温度：-5～50℃ 厂家:宁波开源气动工程有限公司
4.2.1 控制阀概述（实例
3. 自动式压力调节阀 型号：ZZYP 口径：15～300MM 压力：1.6～6.4MPa 温度：≤350℃ 材料: 碳钢、不锈钢、铸铁 厂家:上海瓦特斯公司 设计标准：JB、GB、ANSI、BS、API、ISO、
DIN、NF
第四章 测量变送环节和执行器
4.2.1 控制阀概述（实例）
第四章 测量变送环节和执行器
4.2.1 控制阀概述 （影响因素）
控制阀环节的影响因素： 在过程控制系统设计中，若控制阀特性选
用不当、阀门动作不灵活、口径大小不合适等， 都会严重影响控制质量。

[第4讲]-自动化仪表及过程控制-第四章-过程控制仪表

[第4讲]-自动化仪表及过程控制-第四章-过程控制仪表

第四章过程控制仪表⏹本章提要1.过程控制仪表概述2.DDZ-Ⅲ型调节器3.执行器4.可编程控制器⏹授课内容第一节概述✧过程控制仪表---是实现工业生产过程自动化的重要工具，它被广泛地应用于石油、化工等各工业部门。

在自动控制系统中，过程检测仪表将被控变量转换成电信号或气压信号后，除了送至显示仪表进行指示和记录外，还需送到控制仪表进行自动控制，从而实现生产过程的自动化，使被控变量达到预期的要求。

过程控制仪表包括调节器（也叫控制器）、执行器、操作器，以及可编程调节器等各种新型控制仪表及装置。

过程控制仪表的分类：●按能源形式分类：液动控制仪表、气动控制仪表和电动控制仪表。

●按结构形式分类：基地式控制仪表、单元组合式控制仪表、组件组装式控制仪表、集散控制装置等。

[基地式控制仪表]以指示、记录仪表为主体，附加某些控制机构而组成。

基地式控制仪表特点：—般结构比较简单、价格便宜．它不仅能对某些工艺变量进行指示或记录，而已还具有控制功能，因此它比较适用于单变量的就地控制系统。

目前常使用的XCT系列动圈式控制仪表和TA系列简易式调节器即属此类仪表。

[单元组合式控制仪表]将整套仪表划分成能独立实现一定功能的若干单元，各单元之间采用统一信号进行联系。

使用时可根据控制系统的需要，对各单元进行选择和组合，从而构成多种多样的、复杂程度各异的自动检测和控制系统。

特点：使用灵活，通用性强，同时，使用、维护更作也很方便。

它适用于各种企业的自动控制。

广泛使用的单元组合式控制仪表有电动单元组合仪表(DDZ型)和气动单元组合仪表(QD2型)。

[组件组装式控制仪表]是一种功能分离、结构组件化的成套仪表(或装置)。

它以模拟器件为主，兼用模拟技术和数字技术。

整套仪表(或装置)在结构上由控制柜和操作台组成，控制柜内安装的是具有各种功能的组件板，采用高密度安装，结构紧凑。

这种控制仪表(或装置)特别适用于要求组成各种复杂控制和集中显示操作的大、中型企业的自动控制系统。

第4讲执行器分析培训课件

第4讲执行器分析培训课件

其数学表达式
100
q Q Rl1
80
Q100
(qv/qymax)%
行程变化相同的百分数，流量 60
在原来基础上变化的相对百分 40
数是相等的，即具有等百分比
流量特性。
20
等百分比流量特性特点：
小开度时，控制缓和平稳； 大开度时，控制灵敏有效。
3.3
0
20
40
60
80
100
(l/L)%
23
调节阀的选择主要包括：
阀体结构 公称直径 流量特性 开关型式
31
（四）调节机构的选择
1、阀体结构的选择
工艺介质的种类 流体介质的温度、压力等 流经阀的最大、最小流量等
32
（四）调节机构的选择
2、公称直径的选择
主要考虑工艺管道的直径，满足工艺生产要求。
3、流量特性的选择
目前均基于工程经验，不同的过程控制系统有相对 成熟的选择经验供参考。
流量。
C AF Qv
v
P
流量系数反映了阀的流通能力
19
（二）流量特性
1、流量特性定义
指介质流过阀门的相对流量与相对开度之间的关系。
qfl
q —— 相对流量，即调节阀某一开度的流量与
全开流量之比；
l —— 相对开度，即调节阀某一开度的行程与
全行程之比。
20
2、理想流量特性
调节阀前后压差不变时，得到的理想流量特性， 它完全取决于阀芯的形状。
调节阀安装在生产现场，直接与介质接触。通常在 高温、高压、强腐蚀、易燃易爆、剧毒等场合下工 作。它是过程控制中除传感器外，另一种易出现故 障的设备。
3
4.1 调节阀

第四章 汽油发动机控制系统执行器结构原理与检修

第四章 汽油发动机控制系统执行器结构原理与检修
(三)片阀式电磁喷油器
第三节 电磁喷油器
第四章 汽油发动机控制系统执行器结构原理与检修
四、电磁喷油器工作原理
第三节 电磁喷油器
脉冲控制 线圈通电→阀体上升→针阀打开→喷孔喷油 断电→阀体复位→喷油停止
第四章 汽油发动机控制系统执行器结构原理与检修
五、电磁喷油器的检修
第三节 电磁喷油器
• 检测电磁线圈阻值：低阻型1.2～2.5Ω 高阻型8～17 Ω
三、电动汽油泵的结构原理
第一节 电动汽油泵
第四章 汽油发动机控制系统执行器结构原理与检修
三、电动汽油泵的结构原理
第一节 电动汽油泵
永磁电机：动力源。永磁磁极、电枢、电刷组件 油 泵：泵油 壳 体：卷压密封、内部无氧气、防止爆炸 单 向 阀：保压。泵停封闭油路，下次启动有油 限 压 阀：安全阀。320～450 kPa时开启回油 接线端子：连接线束
2.永磁转子式步进电机步进原理
第四节 怠速控制阀
逆时针转动：同性相斥，异性相吸原理 从B1-B输入脉冲时：转子N在左、S在右位置 从A-A1输入脉冲时：转子S在上、N在下位置 从B-B1输入脉冲时：转子S在左、N在右位置
从A1-A输入脉冲时：转子S在下、N在上位置
第四章 汽油发动机控制系统执行器结构原理与检修
第四章 汽油发动机控制系统执行器结构原理与检修汽油泵
结构组成 泵 体：进、出油口 泵转子：偏心安装于泵套内 滚 柱：5～6个
第四章 汽油发动机控制系统执行器结构原理与检修
（一）滚柱式电动汽油泵的结构原理
第一节 电动汽油泵
原理：
电动机转→泵转子转→滚柱离心外甩→泵套、转子与滚柱围成 的腔室容积发生变化。
轴针式、片阀式和球阀式
第四章 汽油发动机控制系统执行器结构原理与检修

执行器的结构与工作原理

执行器的结构与工作原理

执行器的结构与工作原理执行器是一种将电信号转换为物理动作的装置。

它们广泛应用于自动化领域，包括机械制造、航空航天、汽车工业等。

执行器的结构和工作原理因其种类的不同而有所差异，下面将介绍一些常见的执行器以及它们的结构和工作原理。

1.电动执行器：电动执行器是最常见的一种执行器，它通过电机来提供动力，采用的驱动方式一般有直流电机、步进电机和伺服电机等。

电动执行器的结构包括电机、减速器、传感器和控制电路等组件。

电机提供驱动力，减速器用于降低电机输出的速度和增加输出的扭矩，传感器用于检测执行器的位置和状态，控制电路则用于控制电动执行器的运动。

2.液压执行器：液压执行器以液体作为动力介质，通过调节液压系统中的液体流量和压力来实现执行器的运动。

液压执行器的结构主要由液压缸、液压阀和液压泵等组成。

液压泵通过驱动电机提供高压液体，经过液压阀控制，进入液压缸驱动活塞的运动，从而实现执行器的动作。

3.气动执行器：气动执行器以气体作为动力介质，通过控制气体的压力和流量来实现执行器的运动。

气动执行器的结构主要由气压缸、气压阀和压缩空气源等组成。

压缩空气源提供高压气体，通过气压阀控制气体的流动，进入气压缸使活塞运动，从而实现执行器的功能。

4.电磁执行器：电磁执行器是利用电磁原理实现运动的一种执行器。

它通常由电磁铁、弹簧和操作部件等组成。

它的工作原理是当电磁铁通电时，会产生磁场，磁场的力作用使得操作部件运动。

当电磁铁断电时，弹簧的作用使得操作部件恢复原来的状态。

通过控制电磁铁的通电和断电，可以实现执行器的开关动作。

5.皮带执行器：皮带执行器是一种利用皮带传动来实现运动的执行器。

它由电动机、皮带滚轮和皮带等组成。

电动机提供动力，通过皮带滚轮的转动，将动力传递给被驱动部件，实现运动。

6.执行器的工作原理一般可以归纳为以下几个步骤：（1）控制信号输入：执行器通过接收控制信号，控制其工作状态和运动方式。

（2）动力转换：执行器将控制信号转换为物理动作，通过不同的驱动方式（如电机、液压、气动等）提供动力。

第四章执行器练习题

第四章执行器练习题

第四章执行器练习题
一填空题
1．在自动控制系统中控制器的作用是通过（）完成的。

2．电动执行器具有（），便于集中控制等优点。

3．选用不同的（）和装配形式，可以改善阀门流量特性和正反作用形式。

4．气开、气关的选择与（）有关，其原则是一旦信号中断，调节阀的状态能保证人和设备的安全。

5．一般的蒸气锅炉阀选择（）阀，一旦控制信号中断，阀处于全开状态，保证供水，不至于烧坏锅炉。

6．用来控制加热炉的燃料油的控制阀，一般选用（）阀，当控制信号中断后，阀就处于关闭状态，保证燃料供应中断，燃烧停止。

7．调节阀从信号的控制作用来看，可分为（）和（）两种形式。

二、判断题
1．阀门定位器是气动执行机构的辅助装置，按输入信号来分，可分为气动阀门定位器和电—气阀门定位器。

（）
2．直通双座阀不宜用在高黏度、含悬浮颗粒和含纤维的场合。

（）
3．隔膜阀泄漏量大，不能用于腐蚀性的场合。

（）
4．按所用能源形式不同，执行器可分为电动、液动、手动三类。

三、选择题
1．气动执行器由（）和控制机构两部分组成。

A．气动调节机构B．气动执行机构
C．电气转换机构D．阀门定位器
2．气开气关的选择与（）有关。

Ａ．控制器形式Ｂ．管道的位置
Ｃ．生产安全Ｄ．工艺要求
3．阀门定位器的作用不包括（）。

Ａ．改善静特性Ｂ．改善动特性
Ｃ．实现串级控制Ｄ．改变正反作用形式
４．下列调节阀的作用形式为正作用、气开阀的是（）。

第四章发动机控制系统执行器的结构原理与检修(备用)


滤网
电磁 线圈 衔铁 针阀
电插
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3.喷油器的检修
（1）简单检查方法 检查喷油器针阀开启时的振动和声响。
（2）喷油器电阻检查 低阻为2～3Ω，高阻为13～16Ω。
（3）喷油器滴漏检查 用专用设备检查，在1min内喷油器应 无滴油现象。 （4）喷油量检查 用专用设备检查，检查15s内的喷油量应 为50～70mL。
ａ） 1、控制阀 2、前轴爪 3、后轴承 4、密封圈 5、丝杠机构 7、定子 6、线束连接器 8、转子
ｂ） 1 、 2— 线 圈 3— 爪 极 4．6—定子5—转子
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工作原理
•步进电动机的工作原理工作原理 如图，当ECU控制使步进电机的 线圈按1-2-3-4顺序依次搭铁时， 定子磁场瞬时针转动，由于与转子 磁场间的相互作用，使转子随定子 磁场同步转动。同理，步进电动机 的线圈按相反的顺序通电时，转子 则随定子磁场同步反转。定子有 32个爪级，步进电动机每转一步 为1/32圈，工作范围为0～125个 步进级。
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二、步进电动机型怠速控制阀
1.控制阀的结构与工作原理
2.控制阀的检修
3.控制阀的控制内容
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1.控制阀的结构与工作原理
• 结 构：步进电动机型怠 速控制阀的结构结构如 图ａ所示，步进电机主 要由转子和定子组成， 丝杠机构将步进电机的 旋转运动转变为直线运 动，使阀心作轴向移动, 改变阀心与阀座之间的 间隙。安装在节气门上。 • 步进电动机的结构如图 ｂ所示，主要由用永久 磁铁制成有16个（8对） 磁极的转子和两个定子 铁心组成 。
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发动机控制系统执行器的结构原理与检修

最新第四章-执行器及安全栅(4-1)课件PPT

气动薄膜执行机构的分析
F 0 .1 A c P P i P r
F：执行机构输出力（N）。向下为正，向上为负。 Ac：膜片有效面积（cm2）。 P：操作压力（kPa）。 Pi：弹簧初始压力（kPa） 。 Pr：弹簧范围（kPa） 。
（1）增益的考虑
增大增益方法：加大操作压力，增大有效面 积，减小弹簧初始力等。
4.2 气动执行器
气动执行器（气动调节阀）是由气压信号控制的阀门。
4.2.1 执行机构
1. 执行机构分类：主要有薄膜式和活塞式两种。
（1）薄膜式执行机构 气动薄膜执行机构有 “正作用”和“反作用”两种型式。
当来自控制器或阀门定位器的信号压力增大时，推阀杆向下移 动则称为“正作用”执行机构；当信号压力增大时，推阀杆向 上移动则称为“反作用”执行机构。
6. 执行器传递函数描述
执行器由执行机构和调节机构两部分组成。 执行机构可分解为两部分： ✓ 控制器输出信号转换为控制阀的推力或力矩的部件称为力或 力矩转换部件； ✓ 推力或力矩转换为直线或角位移的部件称为位移转换部件。 调节机构将位移信号转换为流通面积的变化，改变操纵变量 的数值。
7. 执行器的类型
4.2.2 调节（控制）机构 （即：调节（控制）阀）
控制机构是一个局部阻力可以改变的节流元件。 其结构上是：通过阀杆上部与执行机构相连，阀杆下部 与阀芯相连。由于阀芯在阀体内移动，改变了阀芯与阀座之 间的流通面积，即改变了阀的阻力系数。
1. 调节阀的结构类型
根据不同的使用要求，调 节阀的结构型式有多种： （1）直通单座控制阀； （2）直通双座控制阀； （3）角型控制阀； （4）三通控制阀； （5）隔膜控制阀； （6）蝶阀； （7）球阀 ； （8）凸轮挠曲阀； （9）笼式阀。

第4章 执行器


Ae 因此： l P0 cs l与P0成比例
2.活塞式气动执行器
原理：以气缸内的活塞输出推力 结构：如图，执行机构和调节阀 输出：两位式（根据输入活塞两 侧操作压力的大小使活塞从高压侧 被推向低压侧）和比例式（在两位 式基础上加阀门定位器使推杆位移 和信号压力成比例关系）
特点：无弹簧反作用力，使推力 大；活塞两侧分别输入固定信号 （含通大气）和可变信号或均可变； 价格贵，只用于特殊需要场合。
第4章 执行器
14 执行单元
Actuating unit 执行器接受来自调节器的控制信号，由执行机构将其转换 成相应的角位移或直线位移去操纵调节机构（调节阀）改变控 制量，从而使被控变量符合预期要求。其原理简单，操作比较 单一，但大多安装在现场，要保持其安全运行并不容易。
主要内容
执行器工作原理—分类与比较、基本构成及工作原理 气动执行器—基本构成及阀门定位器
4.3 电动执行器
二、伺服放大器
Dynamoelectric actuator
切换到手动时，由 正反操作按钮直接控 制电机的电源，以实 现执行机构输出轴的 正转和反转，使系统 在掉电时也能工作。
伺服放大器将输入信号Ii和反馈信号If相比较，所得的差值经功率 放大后驱动伺服电动机转动，再经减速器减速，带动输出轴改变转角θ， 若差值为正伺服电动机正转，输出轴转角增大，为负则反转，转角减小。 输出轴转角θ位置经位置发送器转换成相应的反馈电流If，回送到伺服 放大器输入端，当反馈信号与输入信号相平衡时，差值为零，伺服电动 机停止转动，输出轴就稳定在与输入信号相对应的位置上。
气开气关的选择考虑原则是： 信号压力中断时，应保证设备和操作人员 的发全，如阀门处于打开位置时危害性小， 则应选用气关式；反之，则用气开式。

第四章执行器

本节作业：P176：16、18、30
§4.3 执行器
本节主要内容:
气动薄膜执行器的结构、类型及使用场合 ▲ 气动执行器 控制阀的流量特性
▲电动执行器
控制阀的选择（ ▲ 阀门气开、气关的选 择原则）
▲电气转换器及电气—阀门定位器
●执行器的分类 （按能源形式）
气动执行器： 结构简单、动作可靠、平稳、输出 推力大、 （最常用） 维修方便、防火防爆、价格低廉
①执行机构
气动执行器
薄膜式：结构简单，价格便宜，维修
方便，应用广泛。中小口径（薄膜
20-100kPa）
活塞式：适用于大口径，高静压、高压差的控制
阀或蝶阀的推动装置。（汽缸0.5MPa） 行程规格：25-100mm 带阀门定位器，适合控制质量高的系统
长行程：适 矩用 的于 场输 合出 ，转 如角 用（ 于蝶0°阀～或9风0°门）的和推有力力装
使用场合
结构简单、泄漏量 小、易于保证关闭、 流体对阀芯上、下
小口径、低 压差
的推力不平衡
不平衡力小、泄漏 最为常用 量大、
流路简单、阻力较 小
现场管道要求直 角联接、高压差、 介质粘度大、含 有少量悬浮物和 颗粒状固体
有三个出入口与工 艺管道联接，可组 成分流与合流两种 型式
配比控制或旁路 控制
各种控制阀的结构、特点及使用场合
d( Q )
Qm ax k ( Q )1
d( l )
Qm ax
L
五 控制阀的工作流量特性 对理想流量特性的影响？ ①串联管道的工作流量特性
△P=△P1+△PV 阀权度 S= △PV（全开）
△P
S=1时，是理想特性 工作时S＜1，一般S选0.3～0.5
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②并联管道的工作流量特性
Q=Q控+Q旁
x——并联管道中的分流比
Q控（全开） x=
Q
x=1时，是理想特性 随x减小， Q旁 增加 ， 控制阀的可调范围减小 当x很小时，控制阀不起作 用。所以一般x≥0.8
补充图
总结：
1 串、并联管道都会使阀的理想流量特性发生畸变，串联管 道尤为严重。
2 串、并联管道都会使阀的可调范围降低，并联管道尤为严 重。
小口径、低 压差
的推力不平衡
不平衡力小、泄漏 最为常用 量大、
流路简单、阻力较 小
现场管道要求直 角联接、高压差、 介质粘度大、含 有少量悬浮物和 颗粒状固体
有三个出入口与工 艺管道联接，可组 成分流与合流两种 型式
配比控制或旁路 控制
类型 ⑤隔膜控制阀
结
构
特点
使用场合
结构简单、流阻 小、流通能力大、 耐腐蚀性强
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
使用场合
结构简单、泄漏量 小、易于保证关闭、 流体对阀芯上、下
小口径、低 压差
的推力不平衡
不平衡力小、泄漏 最为常用 量大、
流路简单、阻力较 小
现场管道要求直 角联接、高压差、 介质粘度大、含 有少量悬浮物和 颗粒状固体
有三个出入口与工 艺管道联接，可组 成分流与合流两种 型式
配比控制或旁路 控制
各种控制阀的结构、特点及使用场合
强酸、强碱、强 腐蚀性、高粘度、 含悬浮颗粒状的 介质
⑥蝶阀(翻板阀） ⑦球阀
结构简单、重量 轻、价格便宜、 流阻极小、泄漏 量大
阀芯与阀体都呈 球形体
大口径、大流量、 低压差、含少量 纤维或悬浮颗粒 状介质
流体的粘度高、 污秽、双位控制
⑧凸轮挠曲阀 （偏心旋转阀）
密闭性好、重量 轻、体积小、安 装方便
1 选结构：根据工艺条件选择结构。
2 选流量特性：一般先按控制系统的特点选择阀的希望流量特性， 再考虑工艺配管情况来选择相应的理想流量特性，使控制阀安装在 具体的 管道系统中，畸变后的工作流量特性 能 满足控制系统对它 的要求。等百分比流量特性最常用。
3 选择执行器的气开式与气关式 ▲气关式：有气压信号时阀关、无气压信号时阀开的气动执行器。 ▲气开式：有气压信号时阀开、无气压信号时阀关的气动执行器。
一 电动执行器有什么功能？
电动执行器的功能是接收来自控制器的0～10mA或 4～20mA的直流电流信号，并将其转换成相应的角位移或 直行程位移，去操纵阀门、挡板等控制机构，以实现自动 控制。
电信号
位移
Ⅰ电子管型 ： 已淘汰
电动单元组合仪表 Ⅱ晶 体 管： 将近淘汰（0～10mA）
（ DDZ）
Ⅲ集成电路： 应用中（4～20mA）
②控制机构
置。
（调节阀）
正作用执行机构：信号压力通入膜室上方，信号压力增大，阀杆向下。 反作用执行机构：信号压力通入膜室下方，信号压力增大，阀杆向上。
二 执行器的执行机构、控制机构分别有哪些结构形式？各有什么特 点？主要用在什么场合？
行程规格：10、16、25、40、60、100mm 膜片面积规格：200、280、400、630、1000、1600cm2
正作用阀：阀杆 Q ； 反作用阀：阀杆 Q
正反
③ 执行器的正、反作用方向如何确定？
执行器的气开与气关形式是由阀门执行机构的正、反作用和 控制机构的正装、反装组合而定的。
“正”方向：当执行器的输入信号增加时，气开阀的开度增加。 因而流过阀的流体流量也增加，故气开阀是“正”方向
“反”方向：当执行器的输入信号增加时，气关阀的开度减小。 因而流过阀的流体流量也减小，故气关阀是“反”方向
3 串联管道使系统总流量减少，并联管道使系统总流量增大。
4 串、并联管道会使控制阀的放大系数减小，即输入信号变 化引起的流量变化值减少。
六 如何选择控制阀？ 11 选用控制阀时，一般要根据被控介质的特性（温度、压力、腐 蚀性、粘度等）、控制要求、安装地点，参考各类控制阀的特点合 理选用。考虑因素：
Qm ax k ( Q )1
d( l )
Qm ax
L
五 控制阀的工作流量特性 对理想流量特性的影响？ ①串联管道的工作流量特性
△P=△P1+△PV 阀权度 S= △PV（全开）
△P
S=1时，是理想特性 工作时S＜1，一般S选0.3～0.5
理想的直线流量特性畸变 为快开特性 理想的等百分比特性即畸 变为直线特性
1 R
1
(
R
1)
l L
l L
② 等百分比（对数）流量特性：是指单位相对开度变化所引起的 相对流量变化与此点的相对流量成正比关系，即控制阀的放大系数 随相对流量 的增加而增加，即
d( Q )
Q max d( l )
k Q Q max
L
k 控制阀的放大系数
根据上述关系可推得：
③ 抛物线流量特性：Q/Q max与l/L成抛物线关系。
① 何谓气动薄膜执行机构的 正、反作用？
正作用：信号压力增大时，阀杆向下动作的叫正作用执行机构 （ZMA型）。信号压力是通入波纹膜片上方的薄膜室。 反作用：信号压力增大时，阀杆向上动作的叫反作用执行机构 （ZMB型）。信号压力是通入波纹膜片下方的薄膜室。两者可改 装。
② 何谓气动薄膜控制机构的 正、反作用？（正装、反装）
d( Q )
Qmax d( l )
k
L
k 控制阀的放大系数
根据直线流量特性可推得：
Q Qm a x
1 R
1 (R 1)
l L
R 可调(比）范围（R Q max） Q min
4-56
补充图 不同 流量特性的阀 芯形状
1—快开；
2—直线；
3—抛物线；
4—等百分比
直线流量特性的特点： Q
Qmax
二 电动执行器的类型、组成？
它也是由执行机构和调节机构两部分组成。其中调 节机构和气动执行器是通用的，不同的只是电动执行机 构，它用电动机产生推力启闭调节阀。
第4章 过程控制装置
教学要求与学习目标：
1 了解差压式变送器和温度变送器的工作原理。 2 了解防爆安全栅的工作原理。 3 了解差控制器调节规律实现的方法。 4 掌握气动、电动执行器的结构、组成及工作原理。
教学内容: §4.3 执行器
本章思考题：
p175: 1、4、5、6、7、8、11、14、19、20、22、23、24、25、26。
有三个出入口与工 艺管道联接，可组 成分流与合流两种 型式
配比控制或旁路 控制
各种控制阀的结构、特点及使用场合
类型
①直通单座 控制阀
结
构
②直通双座 控制阀
③角形控制 阀
④三通控制 阀
“节流元件” 正作用阀：阀杆 Q
特点
反作用阀：阀杆 Q 使用场合
结构简单、泄漏量 小、易于保证关闭、 流体对阀芯上、下
◆工作流量特性——实际使用过程中，阀前后压差会随阀开度的变 化而变化，此时的流量特性为工作流量特性
四 控制阀的理想流量特性有哪些？ 写出其数学表达式？各有什么特点？
根据阀芯形状的不同，有快开、 直线、等百分比（对数）、抛物 线等几种：
①直线流量特性 控制阀的相对流 量与相对开度成直线关系。即单位 位移引起的流量变化是常数。
类型
①直通单座 控制阀
结
构
②直通双座 控制阀
③角形控制 阀
④三通控制 阀
“节流元件” 正作用阀：阀杆 Q 反作用阀：阀杆 Q
特点
使用场合
结构简单、泄漏量 小、易于保证关闭、 流体对阀芯上、下
小口径、低 压差
的推力不平衡
不平衡力小、泄漏 大口径，最为
量大、
常用
流路简单、阻力较 小
现场管道要求直 角联接、高压差、 介质粘度大、含 有少量悬浮物和 颗粒状固体
流体的粘度高、 污秽、双位控制
⑧凸轮挠曲阀 （偏心旋转阀）
密闭性好、重量 轻、体积小、安 装方便
介质粘度高含悬 浮物颗粒
类型
⑨笼式阀 （套筒型 控制阀）
结
构
特点
使用场合
可调范围大、振 动小、不平衡力 小、结构简单、 套筒互换性好、 汽蚀小、噪音小
压差大，要求噪 音小的场合。对 高温、高粘度及 含固体颗粒的介 质不适合
阀门定 是利用反馈原理来改善执行器的性
③辅助
位器： 能，使执行器能按控制器的控制信 号，实现准确的定位
装置：
手轮机 当停电、停气、控制器或执行器失
构： 灵时，利用它可直接操纵控制阀，
维持生产的正常运行。
二 执行器的执行机构、控制阀分别有哪些结构形式？各有什么特 点？主要用在什么场合？
行程规格：10、16、25、40、60、100mm 膜片面积规格：200、280、400、630、1000、1600cm2
一 气动执行器由哪几部分组成？各部分的作用是什么？P176：19
①执行机构： 是执行器的推力装置，它按控制信号压
力的大小产生相应的推力，推动控制机
构动作。所以它是将信号压力的大小转
气动执行器
换为阀杆位移的装置。
②控制机构：是执行器的控制部分，它直接与被控介
（阀）
质接触，控制流体的流量。所以它是将 阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置
①执行机构
气动执行器
薄膜式：结构简单，价格便宜，维修
方便，应用广泛。中小口径（薄膜
20-100kPa）
活塞式：适用于大口径，高静压、高压差的控制
阀或蝶阀的推动装置。（汽缸0.5MPa） 行程规格：25-100mm 带阀门定位器，适合控制质量高的系统
长行程：适 矩用 的于 场输 合出 ，转 如角 用（ 于蝶0°阀～或9风0°门）的和推有力力装