Moduflex比例调压阀
- 原理和特性
上海有限公司
自动化集团 – 气动产品组 – 王桂霞
https://www.doczj.com/doc/995859054.html, 气动元件论坛
1/20/2014
内容
?为什么采用比例控制?
?开环 & 闭环?回路原理图
?机械操作原理
?功能介绍
?软件和参数
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为什么采用比例控制?
?在通用的气动和自动化应用行业，使用标准的减压阀就可以
?某些特定的应用行业需要精密的压力控制
?响应时间、频率范围、输入信号、背压或流量和压力的波动都会引起气动系统的不稳定
比例调压阀的使用就是为了消除这些不稳定因素
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典型开环 & 闭环控制
开环控制
?通过压力调节，压力P1转换成压力P2
?压力设定 (设定值) 通常是通过手动调节来实现的
?没有检测装置来监控压力p2 (实际值)
?设定的压力和实际压力可能不同
?对于外部影响，没有办法控制
闭环控制
?输入信号 (设定值) 转换成输出值(实际值或压力p2)
?实际值被不断地监测并和输入信号进行对比
?如果二者有差别，调压单元就会调整输出值(压力p2)，
直到与设定值相符为止
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比例减压阀定义
?比例减压阀具有闭环回路调节系统的所有优点
?快速且精确的调节并且保持设定的输出压力
?采用电信号控制，其设定压力与流量无关
?适用介质有压缩空气和惰性气体
?适用于对压力进行远程精密控制的应用场合
?内部集成的压力传感器检测减压阀出口的实际压力(实际值)
?如果电子调节系统检测到的实际值偏离了设定值，则立即对实际值进行修正
?持续的调节过程，以确保快速、精确地调整输出压力
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回路原理图
6
工作原理
7
工作原理
?输出压力
=
设定值
8
?Booster
输出压力
<
设定值
工作原理
9
?Booster
输出压力
>
设定值
工作原理
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过程控制
P12
P13
P21
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如何改变参数
如果需要的话，客户可以在现场自行设置参数
1.按下接受键“acc”并持续3
秒钟以上
2.激活到参数改变模式
3.按上/下(Up/Down)键选择
参数(显示屏将显示Pxx) >>>>>>>
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如何改变参数
4.按上/下键(Up/Down)可以
改变参数(显示屏闪烁，表
示现在处于参数编辑模式) 5.当选择了正确的参数值
时，在此按下接受键
“acc”，就输入该参数(显示
屏将显示该参数值)
6.按下接受键“acc”，以接受
新的参数值
>>>>>>>
13
如何改变参数
7.此时，所有数字处于闪烁
状态，表明正在接受新的
参数
8.当松开所有键后，下一个
参数号将出现在显示屏上
(您可以进入下一个参数编
辑模式)
9.如果没有按下任一键，则3
秒钟后，显示屏将显示实
际输出压力值
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灵活的编程方式
?通过参数4设置控制信号
?选择参数4 & 改变参数值：
0 表示 mA
1 表示 Volt
参数 4
mA or V
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灵活的编程方式
?压力单位可以设置成bar或
psi，以适应当地标准
?选择参数14 & 改变参数值：
0 表示 bar
1 表示 psi
参数 14
bar 或 psi 单位16
灵活的编程方式
?当客户需要系统时刻保持有压
力时，您可以预设置最小需求
压力(P2)
?选择参数18 & 改变参数值：
100 = 相当于 1 bar
(最大预设置压力 2 bar)
(例如：如果需要预设置压力
为600mbar，参数18就设置
为60)
参数 18
设置预置最小压力17
灵活的编程方式
?用户可以改变最大压力置
?不必用工厂设定的参数
?选择参数19 & 改变参数
值到期望的最大压力：
(期望量程 / 通常量程) x 100% = 参数P19
例如：
期望量程 = 3 bar
通常量程 = 7 bar 参数 P19应该是多少?
(3/7) x 100 = 42.85 P19 应该设成43
参数 19
设置压力修正值18
灵活的编程方式
?比例调压阀的绩效可以
按照应用来进行设置
?有5个参数值可供选择
?选择参数20 & 改变参
数值：
? 1 调压速度最快
? 2 调压速度快
? 3 工厂设定值，正常
? 4 & 5 调压速度慢，
但是控制稳定、精确
参数 20
行为控制19
灵活的编程方式
比例阀的绩效也可以由客户
自行设置
?把参数20设置为0，即允许客户
自行设置参数12、13和21
?通过参数21设置速度：(设定值
从5 到100)
? 5 表示最快
?100 最慢
?通过参数12设置比例带：(设定
值从50到250)
?整个带宽从0.5到2.5bar
?通过参数13设置信号带：(设定值
从2到40)
?整个带宽从20到400mbar参数 21, 12 & 13
用户自行设置比例阀行为绩效控制
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1.方向控制阀及换向回路 方向控制阀按气流在阀内的作用方向，可分为单向型控制阀和换向型控制阀。 (1)单向型控制阀。 1)单向阀。气动单向阀的工作原理与作用与液压单向阀相同。 在气动系统中，为防止储气罐中的压缩空气倒流回空气压缩机，在空气压缩机和储气罐之间就装有单向阀。单向阀还可与其他的阀组合成单向节流阀、单向顺序阀等。 2)梭阀(或门阀)。梭阀是两个单向阀反向串联的组合阀。由于阀芯像织布梭子一样来回运动，因而称之为梭阀。 图3一25(a)为或门型梭阀的结构图。其工作原理是当P1进气时，将阀芯推向右边，P2被关闭，于是气流从P1进人A腔，如图3-25(b)所示;反之，从P2进气时，将阀芯推向左边，于是气流从几进人P2腔，如图3-25(c)所示;当P1,P2同时进气时，哪端压力高，A就与哪端相通，另一端就自动关闭。可见该阀两输人口中只要有一个输人，输出口就有输出，输人和输出呈现逻辑“或”的关系。 或门型梭阀在逻辑回路中和程序控制回路中被广泛采用，图3-26是梭阀在手动一自动回路中的应用。通过梭阀的作用，使得电磁阀和手动阀均可单独操纵汽缸的动作。 气动调节阀：https://www.doczj.com/doc/995859054.html,/ 3)双压阀(与门阀)图3-27是双压阀的工作原理图。当P1进气时，将阀芯推向右端，A 无输出，如图3-27(a)所示;当P2进气时，将阀芯推向左端，A无输出，如图3一27(b)所示;只有当P1，P2同时进气时，A才有输出，如图3-27(c)所示;当P1和P2气体压力不等时，则气压低的通过A输出。由此可见，该阀只有两输人口中同时进气时A才有输出，输人和输出呈现逻辑“与”的关系。 自力式压力调节阀:https://www.doczj.com/doc/995859054.html,/
气动保位阀的工作原理 当压缩气源发生故障停止供气时，利用气动保位阀切断阀门控制通道，使阀门位置保持断气前的位置。以保证工艺过程的正常进行，直到系统中事故消除重新供气后气动保位阀才打开通道，恢复正常时的控制。气动保位阀动作压力是可调节的，通常调节在左右。 1.气动调节阀动作分气开型和气关型 气动调节阀动作分气开型和气关型两种。气开型（Air to Open）是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。故有时气开型阀门又称故障关闭型（Fail to Close FC）。气关型（Air to Close）动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作；空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。故有时又称为故障开启型（Fail to Open FO）。气动调节阀的气开或气关，通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。 气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。当气源切断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全举例来说，一个加热炉的燃烧控制，调节阀安装在燃料气管道上，根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。这时，宜选用气开阀更安全些，因为一旦气源停止供给，阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。如果气源中断，燃料阀全开，会使加热过量发生危险。又如一个用冷却水冷却的的换热设备，热物料在换热器内与冷却水进行热交换被冷却，调节阀安装在冷却水管上，用换热后的物料温度来控制冷却水量，在气源中断时，调节阀应处于开启位置更安全些，宜选用气关式（即FO）调节阀。 气开式改变为气关式或气关式改变为气开式，如调节阀安装有智能式阀门定位器，在现场可以很容易进行互相切换。 但也有一些场合，故障时不希望阀门处于全开或全关位置，操作不允许，而是希望故障时保持在断气前的原有位置处。这时，可采取一些其它措施，如采用保位阀或设置事故专用空气储缸等设施来确保。 2.阀门定位器
气动阀组成及工作原理 内容提要 气动控制阀是指在气动系统中控制气流的压力、流量和流动方向，并保证气动执行元件或机构正常工作的各类气动元件。控制和调节压缩空气压力的元件称为压力控制阀。 一、气动阀门系统各部分功能和用途 ①气动执行器：分为双动型和单动型。双动气动执行器：对阀门 开启和关闭的两位式控制。单动气动执行器（弹簧复位型）：在气路切断或故障，阀门自动开启或关闭。 ②阀门：阀门是流体输送系统中的控制部件。 ③电磁阀：分为单电控电磁阀和双电控电磁阀。单电控电磁阀： 供电时阀门打开或关闭，断电时阀门关闭或打开。双电控电磁阀：一个线圈得电时阀门打开，另一个线圈得电时阀门关闭。 ④限位开关：远距离传送阀门的开关位置的信号。有机械式、接 近式、感应式。 ⑤气电定位器：根据电流信号 (标准4-20mA)的大小对阀门的介 质流量调节控制。 ⑥气源处理三联件：包括空气减压阀、过滤器、油雾器，对气源 稳压、清洁、运动部件润滑作用。 ⑦手动操作机构：在自动控制不正常情况下手动操作。 ⑧消声器：安装在电磁阀的排气口，降低噪声。
⑨快插接头：一端连接于电磁阀或执行器，另一端将气管直接插 入即可使用。 ⑩空压机：是压缩空气的气压发生装置。 11 气管：有软管、紫铜管、不锈钢。常用规格有6mm、8mm。 气动开关型阀门系统构成： ①气动执行器+②阀门+③电磁阀+④限位开关+⑥气源处理三联件+⑦手动操作机构+⑧消声器+⑨快插接头+⑩空气压缩机+11气管 （其中④、⑥、⑦、⑧、⑨项可根据现场实际情况选配。） 气动调节型阀门系统构成： ①气动执行器+②阀门+⑤气电定位器+⑥气源处理三联件+⑦手动操作机构+⑧消声器+⑨快插接头+⑩空气压缩机+11气管 （其中⑦、⑧、⑨项可根据现场实际情况选配。） 二、气动开关阀 气动开关阀就是以压缩空气（空压机）为动力源，通过电磁阀换向去驱动气动执行器，气动执行器带动阀门，实现阀门的开关。下为单动气动开关型蝶阀实图。
气动保位阀的工作原理？ 当压缩气源发生故障停止供气时，利用气动保位阀切断阀门控制通道，使阀门位置保持断气前的位置。以保证工艺过程的正常进行，直到系统中事故消除重新供气后气动保位阀才打开通道，恢复正常时的控制。气动保位阀动作压力是可调节的，通常调节在0.1MPa左右。 1.气动调节阀动作分气开型和气关型 气动调节阀动作分气开型和气关型两种。气开型（Air to Open）是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。故有时气开型阀门又称故障关闭型（Fail to Close FC）。气关型（Air to Close）动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作；空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。故有时又称为故障开启型（Fail to Open FO）。气动调节阀的气开或气关，通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。 气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。当气源切断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全？举例来说，一个加热炉的燃烧控制，调节阀安装在燃料气管道上，根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。这时，宜选用气开阀更安全些，因为一旦气源停止供给，阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。如果气源中断，燃料阀全开，会使加热过量发生危险。又如一个用冷却水冷却的的换热设备，热物料在换热器内与冷却水进行热交换被冷却，调节阀安装在冷却水管上，用换热后的物料温度来控制冷却水量，在气源中断时，调节阀应处于开启位置更安全些，宜选用气关式（即FO）调节阀。 气开式改变为气关式或气关式改变为气开式，如调节阀安装有智能式阀门定位器，在现场可以很容易进行互相切换。 但也有一些场合，故障时不希望阀门处于全开或全关位置，操作不允许，而是希望故障时保持在断气前的原有位置处。这时，可采取一些其它措施，如采用保位阀或设置事故专用空气储缸等设施来确保。 2.阀门定位器
气动调节阀工作原理图文详解（附图） 气动调节阀工作原理简单地说是通过压缩空气实现的，在实际应用中，了解气动调节阀工作原理有很大的意义。下面，世界工厂泵阀网综合运用图文为大家详细介绍气动调节阀工作原理。 气动调节阀是石油、化工、电力、冶金等工业企业广泛使用的工业过程控制仪表之一。通常由气动执行机构、阀门、定位器等连接安装调试后形成气动调节阀。 气动调节阀工作原理 气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数。气动调节阀的特点就是控制简单，反应快速，且本质安全，不需另外再采取防爆措施。 气动调节阀动作分气开型和气关型两种。气开型(Air to Open) 是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。 故有时气开型阀门又称故障关闭型(Fail to Close FC)。气关型(Air to Close)动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作;空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。故有时又称为故障开启型(Fail to Open FO)。气动调节阀的气开或气关，通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。 气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。当气源切断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全? 举例来说，一个加热炉的燃烧控制，调节阀安装在燃料气管道上，根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。这时，宜选用气开阀更安全些，因为一旦气源停止供给，阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。 如果气源中断，燃料阀全开，会使加热过量发生危险。又如一个用冷却水冷却的的换热设备，热物料在换热器内与冷却水进行热交换被冷却，调节阀安装在冷却水管上，用换热后的物料温度来控制冷却水量，在气源中断时，调节阀应处于开启位置更安全些，宜选用气关式(即FO)调节阀。 阀门定位器
气动调节阀的结构和工作原理
气动调节阀常见于钢铁行业，尤其广泛应用于加热炉、卷取炉等燃烧控制系统。本文根据气动调节阀的结构和工作原理对在气动调节阀在日 常使用的常规维护和常见故障进行了分析研究，为设备维护和故障维修提供了参考。 本文以美国博雷(BARY)厂家生产的 S92/93系列的气动执行机构为例，结合现场实际使用情况，进行了分析和总结。阀门公称直径DN250，介质为混合煤气，气源为仪表压空，压力为3-5Bar，电磁阀为24V。 1、气动调节阀的结构和工作原理 1.1、气动调节阀的结构 气动调节阀由执行机构和阀体两部分组成。 1.2、气动调节阀的工作原理 气动调节阀的工作原理：气动调节阀由执行机构和调节机构组成。执行机构是调节阀的推力
部件，当调节器或定位器得到4-20mA信号时，控制电磁阀24V信号到，打开，使得仪表压空进入执行机构汽缸，转动阀杆使阀体动作，当到达需要指定开度时，位置反馈使得定位器停止信号输出，维持当前位置。当需要关闭阀门时，定位器得到关闭信号，使电磁阀停止供气，汽缸靠内部弹簧反作用力，使阀门关闭。当需要从满度减少开度时，定位器输出气源压力会减弱，弹簧自身反作用力致使阀门向关闭方向动作，直至信号压力与弹簧压力平衡，到达指定开度，以此来控制该介质流量。 2、气动调节阀的日常维护 在对气动调节阀日常点巡检中，要注意以下几点：一是检查仪表气源是否正常，检查过滤器、减压阀是否正常，观察压力是否在3-5Bar;二是观察汽缸有无漏气现象，尤其是阀杆连接处和两端盖处;三是检查电磁阀是否工作正常，有无漏气现象;四是检查定位器工作是否正常，有无漏气现象;五是检查所有连接部件固定螺丝是否紧牢;六是尽量避免过多浮灰覆盖到执行机构上，要市场保持工作环境清洁。 3、气动调节阀常见故障原因分析
比例调节阀工作原理 一、各个部件介绍：1 反馈杆1、1 连接销钉1、2 连接卡子2、1 喷嘴, 正作用（> >）2、2 喷嘴, 反作用（< >）3 膜片连杆（档板）4 测量弹簧5测量比较膜片6、1 量程调整螺钉6、2 零调整螺丝7 正反作用调整器8 比例/增益Xp9气源压力调整针阀10 气动放大器11 输出气量调整Q12电磁阀(可选件) 13 I/P转换器 二、工作原理：输入控制电流信号的变化被I/P转换器按比例转换为气动控制信号Pe送给气动单元，作为控制给定值，来调整阀杆的行程。气动控制信号pe在测量比较膜片（5）上的作用力与范围弹簧（4）的力（阀位反馈力）相比较。如果输入控制信号引起气动控制信号pe变化或阀位引起反馈杆（1）变化，膜片连杆使杠杆/挡板（3）与喷嘴（2、1或2、2）的间隙发生变化，产生与偏差相对应的喷嘴背压。可调整气路转换块（7）决定哪个喷嘴工作即决定阀门定位器正反作用。气源供给气动放大器（10）和气源压力调整针阀（9），调整后的气源经比例/增益调整Xp（8）和气路转换块（7）到喷嘴（2、1 或2、2），控制信号或阀位反馈杆（1）变化引起挡板与喷嘴间隙变化，使喷嘴背压变化并传到气动放大器（10），经放大产生输出信号压力Pst，再经输出气量调整（11）传送到气动执行器，使阀位定位在控制信号要求值。对于直行程控制阀，阀行程是由连接销钉（1、1）传
递给反馈杆（1）的；对于角行程控制阀，是在反馈杆上加一个随动轮，并随安装在执行器传动轴上的凸轮的转动而位移。最终，反馈杆的线性运动被转换为范围弹簧（4）的作用力。若用于双作用执行器，阀门定位器则再装一个反向输出气动放大器，将输出两个相反的输出信号压力（Pst1和Pst2）。可调比例/增益Xp （8）和输出气量调整针阀Q（11）用来优化定位控制。两个调整螺钉（6、1和6、2）用来调整零点和量程。作用方向当气动控制信号（Pe）增加，输出信号压力（Pst）可选择为增加－增加（正作用>>）或增加－减小（反作用<>）。作用方向由气路转换块（7）的位置决定，并有相应标记。可在现场调整改变作用方向。
气动调节阀控制部件检修注意事项、工作原理和校验 前言 本讲义主要介绍气动调节阀控制部件检修过程中注意事项、主要部件的工作原理和阀门定位器的校验方法。重点介绍了力平衡式E/P工作原理、力平衡式定位器工作原理、智能定位器工作原理、减压阀工作原理、气动继动器（流量放大器）的工作原理、锁气器工作原理、控制阀的三断保护原理和实际运用、介绍了FISHER 3582定位器和西门子智能定位器调整及气动执行机构常见故障及产生的原因。 本讲义用于仪控专业气动执行机构调整及工作负责人的理论培训，整个培训约需40小时。 由于本人水平所限，讲义中不免有谬误之处，欢迎广大同仁批评指正，同时欢迎补充未完整的内容，以利提高培训质量。 编者 2012-1-30 目录 第一章检修注意事项（以FISHER 3582定位器为例） 第一节开工前的检查和准备工作 第二节拆前记录注意事项 第三节控制部件回装注意事项 第四节校前检查、阀门校验注意事项 第二章气动调节阀仪控部件工作原理 第一节气动调节阀介绍 第二节气动执行机构及其控制装置功能 第三节气动执行机构控制装置工作原理 第三章气动执行机构的调整 第一节校验前的准备工作 第二节气动调节阀的调整和检验 第四章气动执行机构常见故障及产生的原因
第一节调节阀不动作 第二节调节阀的动作不稳定 第三节调节阀振荡 第四节调节阀的动作迟钝 第五节调节阀的泄漏量增大 第一章检修注意事项（以FISHER 3582定位器为例） 第一节开工前的检查和准备工作 开工前，需对检修文件包的工作内容进行检查，熟悉检修工序，不明白或有异议的内容要同文件准备人员进行沟通，并核实备品备件的到货情况。 到检修现场熟悉检修设备和作业环境，检查是否存在高空作业、照明不足及作业区是否需要铺垫，做到心中有数，及早准备。 开工前工准备好工器具，核实是否需要专用工具和专用仪器，专用仪器不要同其他工具混放在一起，注意检查标准仪器的有效期和精度是否符合要求。 工作票领取后，开好工前会，明确监护人，验证安全措施（如停气、停电、联锁保护解除、气源和电源有检修负责人自理等）；为防止走出间隔，要进行设备“三一致”检查核对，即工作票上的设备名称（设备编码）、检修文件包上的设备名称（设备编码）和就地需检修设备上的设备名称（设备编码）相一致。联系QC将文件包签点释放，准许开工。 作业区的布置，有条件时可用黄-黑警示带或警示围栏根据现场具体情况围成适当的作业区，工具和仪器的摆放要整齐。根据仪控专业的检修特点，因点多面广，建议工具和仪器摆放在1.5平方米以上的塑料布上，便于收拾转移工作点。在花格栅上作业时，铺垫面积要适当增大，阀门作业区下方也必须铺垫和围堵，防止工具和设备部件坠落。照明不足时要考虑辅助照明。高空作业时，设备下方要用安全网围兜，安全网设置要规范。 第二节拆前记录注意事项 一、设备拆前值检查 拆前要对阀门的性能进行检查，记录阀门的启动电流（气压）、阀门的关闭电流（气压）、阀门行程、全行程开时间、全行程关时间快开、快关时间）。拆前记录若有QC签点，需提前通知QC到场。 若机械检修阀门，需仪控拆除阀门控制部件，仪控工作负责人需和机械工作负责人沟通，确定拆除范围。 二、做好拆前记录。 1、做好现场管线记录，以保证能正确回装。
中化二建集团有限公司 工程系列专业技术职务任职资格参评论文论文题目：气动薄膜调节阀的原理及维护单位中化二建电仪公司 姓名武斌 现专业 技术职务助理工程师 申报专业 技术职务工程师
目录 摘要 (03) 关键词 (03) 绪论 (03) 一、气动调节阀的特点 (03) 二、常用气动调节阀的分类 (03) 三、气动薄膜调节阀的工作原理 (04) 1、气动薄膜调节阀的组成 (04) 2、气动薄膜调节阀的工作原理 (04) 3、执行器的工作原理 (05) 4、阀门的流量特性 (06) 四、调节阀的主要附件 (06) 五、气动薄膜调节阀的常见故障及维护 (08) 总结 (11) 参考文献 (11)
摘要：调节阀是自动调节系统中不可缺少的重要组成部分，接受来自调节器的输出信号，从而改变介质的流量，完成调节功能。随着时代的发展和自动化程度的提高，调节阀起着越来越重要的作用，它的性能和完成动作的好坏，直接影响调节的作用和效果，是自动调节系统的重要环节。气动薄膜调节阀是经常使用的调节器，因此了解其原理及及时的排除故障是保证整个系统顺利完工及正常投用的重要保障。关键词：气动薄膜调节阀、阀门定位器、电磁阀 绪论：调节阀是自动调节系统中不可缺少的重要组成部分，而气动薄膜调节阀是常见的调节器，在我所参与的大唐煤制气气化装置中，气动薄膜调节阀多达86台，我有幸参与了全部调节阀的安装、接线及调试工作。本人结合自己的一点经验来谈谈气动薄膜调节阀的原理及其常见故障。 一、气动薄膜调节阀的特点 结构简单，操作方便，运行可靠，防火防爆，广泛的应用于石油化工、冶金、电力等行业。 二、常用的气动薄膜调节阀分类 常用的气动薄膜调节阀一般分为九个大类： (1)单座调节阀； (2)双座调节阀； (3)套筒调节阀； (4)角形调节阀；
电气转化组件将电讯号转化为气动讯号，电气讯号输入控制了气动输出。最常用的电-气转换组件是电磁阀(Solenoid actuated valves) 。电磁阀既是电器控制部分和气动执行部分的接口，也是和气源系统的接口。电磁阀接受命令去释放，停止或改变压缩空气的流向，在电-气动控制中，电磁阀可以实现的功能有：气动执行组件动作的方向控制，ON/OFF开关量控制，OR/NOT/AND 逻辑控制。在电磁阀家族中，最重要的是电磁控制换向阀(Solenoid actuated directional control valves) 。 电磁控制换向阀的工作原理 在气动回路中，电磁控制换向阀的作用是控制气流通道的通、断或改变压缩空气的流动方向。主要工作原理是利用电磁线圈产生的电磁力的作用，推动阀芯切换，实现气流的换向。按电磁控制部分对换向阀推动方式的不同，可以分为直动式电磁阀和先导式电磁阀。直动式电磁阀直接利用电磁力推动阀芯换向，而先导式换向阀则利用电磁先导阀输出的先导气压推动阀芯换向。 图4.2a表示3/2(三路二位)直动式电磁阀(常断型)结构的简单剖面图及工作原理。线圈通电时，静铁芯产生电磁力，阀芯受到电磁力作用向上移动，密封垫抬起，使1、2接通，2、3断开，阀处于进气状态，可以控制气缸动作。当断电时，阀芯靠弹簧力的作用恢复原状，即1、2断，2、3通，阀处于排气状态。
图4.2b表示5/2(五路二位)直动式电磁阀(常断型)结构的简单剖面图及工作原理。起始状态，1，2进气﹔4，5排气﹔线圈通电时，静铁芯产生电磁力，使先导阀动作，压缩空气通过气路进入阀先导活塞使活塞启动，在活塞中间，密封圆面打开通道，1，4进气，2，3排气﹔当断电时，先导阀在弹簧作用下复位，恢复到原来的状态。 阀的功能：(Function) 电磁阀的菜单示它的电-气转换复杂性。阀的功能由两个数字表示：M和N，称为M路N位电磁阀，“N位”表示换向阀的切换位置，也表示阀的状态。阀的位置数目就是N的数值，如二位阀有两个位置选择亦即有两种状态，三位阀则有三个位置选择亦即有三种不同的状态。“M路”表示阀对外接口的通路，包括进气口，出气口和排气口，通路的数目便是M的数值，如二路阀，三路阀等。图4.1a 例子中的阀为3/2直动式电磁阀，念作“三路二位阀” ，表示该阀有两个位，即“通” 和“断” 两个状态，有三个气口，分别为1：进气口，2：出气口，3：排气口。
气动调压阀工作原理 气动调压阀可在所有气压系统中把原先的压力调节到一适宜的操作压力。需注意的是操作压力与实际的工作压力(较低）不同。此外,在各种气压控制中，皆出现或多或少的压力波动。如果空气压力太高,将产生能的损失及增加磨损．太低的空气压力则因可造成不良效率，亦不合经济耍求。因此必须使用气动调压阀调整所需压力。 气动调压阀无流量补偿与有流量补偿之间的差异如下: 1. 气动调压阀无流量补偿 在膜片室与流量通路之间无分隔 ２．气动调压阀有流量补偿 在此设计中二个空间为互相分隔。唯一连接为在最低压力点时有一喷嘴可相通，因此可保证调压阀的快速反应。 气动调压阀工作原理: 压缩空气流入调压阀，并由二次更力作用于压缩空气调压阀膜片（１)的一边。弹簧(2)则作用于膜片(1)的另一边，并可藉手钮(3)调整弹簧的压缩力。当二次压力边的压缩空气消耗用去而致作用于膜片(１）的压力降低时,压缩弹簧(2)推
动阀杆(4)向上,并使密封垫圈（５)自阀座升起。压缩空气流入二次压力边,并在到达平衡状态前继续流入二次压力边。 如果由于外力作用于工作元件的结果或压缩空气调压阀压缩弹簧(2)的设定值太低而致二次压力（作工边)上升超过预先设定值,膜片（1)的上面增大负荷迫使弹簧(2)向下压缩。阀杆(４）以此脱离阀座（8）,二次压力边的压缩空气可经由通气孔(９)外逸。在二次压力恢复到预先设定的压力前，压缩空气继续外逸。通气孔不可封闭（否则将使阀瓣损坏)。 补偿喷嘴(７）突出与二次压力气流通道,可与较高流量情形下降低作用于膜片的压力。此可防止二次压力因高流量值而降低其压力值。 为避免压缩空气调压阀阀瓣产生震动，在阀瓣内加装一缓冲装置（4)
一、概述 气动开关门是以压缩空气为能源的开关门，它具有结构简单、运行平稳、负载能力大、天然防火防爆的优点。随着机组控制要求的复杂多样化，其优点越来越明显。目前电厂中使用的气动执行机构主要有薄膜式和活塞式两大类。薄膜式和活塞式各自又可分为有弹簧和无弹簧，有弹簧和无弹簧各自还可继续分为正反作用形式。薄膜式适用于调节机构反作用力不大的场合。活塞式适用于高静压、高压差以及需要较大推力和位移的场合。所谓正作用方式，信号压力增大，调节阀就关小，因此又称气关式阀。反作用方式，信号压力增大，调节阀开大，因此又称气开式阀。 1.气动开关门的组成： 气动开关门由过滤减压装置、行程开关、电磁阀以及隔膜阀等组成。 1.1 过滤减压装置的组成： 1.1.1 压缩空气过滤器 压缩空气过滤器是供一般气动装置得到清洁而干燥的气体而被广泛应用的一种基本元件。它采用旋风叶片分离水分，钢珠烧结微孔截留尘埃。 1.1.2减压阀： 压缩空气减压阀功能是保持控制回路中的压缩空气压力接近于恒定，尽管工作流量和入口压力有波动仍能保持恒定。此阀带有溢流装置，当输出压力超过定值压力时，溢流阀自动打开排气，使系统压力保持不变。 1.2 行程开关 1.1.2 行程开关的作用 行程开关可提供阀门行程触点信号，一般都是调整到阀门行程接近或到100%时，发出触点信号控制操作台显示灯或者提供逻辑信号到控制系统和保护系统。 1.1.3电磁阀原理 电磁阀是利用电磁吸引力开关阀门，对空气、油或水等流体进行控制的器件。电磁阀是以电磁铁为动力元件进行阀门开关动作的电动执行器件，包括执行机构和阀体两部分。
3、FISHER气动执行机构检修规程 3.1、概述 我厂所使用的FISHER气动阀门分为两种型号：FISHER600（执行机构气关型）与FISHER667（执行机构气开型），所使用的定位器为数字式阀门定位器DVC2000（直行程）。生产厂家：费希尔控制设备国际公司，应用范围：主要是应用在高低加疏水调门。 工作原理：气动执行机构是以压缩空气为动力的执行机构，它具有结构简单、运行平稳、负载能力大等优点。 图一:DVC2000数字式阀门控制器分解图
气动调节阀常见于钢铁行业，尤其广泛应用于加热炉、卷取炉等燃烧控制系统。本文根据气动调节阀的结构和工作原理对在气动调节阀在日常使用的常规维护和常见故障进行了分析研究，为设备维护和故障维修提供了参考。 本文以美国博雷(BARY)厂家生产的S92/93系列的气动执行机构为例，结合现场实际使用情况，进行了分析和总结。阀门公称直径DN250，介质为混合煤气，气源为仪表压空，压力为3-5Bar，电磁阀为24V。 1、气动调节阀的结构和工作原理 1.1、气动调节阀的结构 气动调节阀由执行机构和阀体两部分组成。 1.2、气动调节阀的工作原理 气动调节阀的工作原理：气动调节阀由执行机构和调节机构组成。执行机构是调节阀的推力部件，当调节器或定位器得到4-20mA信号时，控制电磁阀24V信号到，打开，使得仪表压空进入执行机构汽缸，转动阀杆使阀体动作，当到达需要指定开度时，位置反馈使得定位器停止信号输出，维持当前位置。当需要关闭阀门时，定位器得到关闭信号，使电磁阀停止供气，汽缸靠内部弹簧反作用力，使阀门关闭。当需要从满度减少开度时，定位器输出气源压力会减弱，弹簧自身反作用力致使阀门向关闭方向动作，直至信号压力与弹簧压力平衡，到达指定开度，以此来控制该介质流量。 2、气动调节阀的日常维护 在对气动调节阀日常点巡检中，要注意以下几点：一是检查仪表气源是否正常，检查过滤器、减压阀是否正常，观察压力是否在3-5Bar;二是观察汽缸有无漏气现象，尤其是阀杆连接处和两端盖处;三是检查电磁阀是否工作正常，有无漏气现象;四是检查定位器工作是否正常，有无漏气现象;五是检查所有连接部件固定螺丝是否紧牢;六是尽量避免过多浮灰覆盖到执行机构上，要市场保持工作环境清洁。
0 引言 阀门定位器是气动调节阀的配套产品，长期以来国产的阀门定位器是使用模拟信号和力平衡原理方法实现的。近年来，由于电子技术的发展，国外多家公司推出了智能阀门定位器，因为其控制精度高、可靠性好、抗振性好、调试方便、流量特性可在线修改、可远程通讯等优越性能，深受用户的青睐。我公司经过多年攻关，研制出HVP型智能阀门定位器，该产品由CPU模板、阀门电流反馈模板、HART通讯模板、报警模板、显示模板、精密位置传感器和I／P转换单元组成。 I／P转换单元是阀门定位器重要的关键部件之一，其可控性、抗振动性、耗电量、耗气量指标都将直接影响整机性能，设计出优良的I／P转换单元是实 现阀门定位器智能化的重要步骤之一。 1 I／P转换单元的类型 I／P转换单元主要作用是把电信号变换成气动信号，通过放大喷嘴的背压和流量控制，使其具有足够的功率去操作气动调节阀。I／P转换单元的种类可按空气消耗量分为：耗气式和不耗气式两种结构。其中由于不耗气式I／P转换单元的耗气量小，气源压力易于稳定，压力放大倍数小，改善振荡现象，因此，不耗气式的I／P转换单元常常用于阀门定位器设计中。 I／P转换单元按结构形式可分为：线圈喷嘴挡板式、线圈滑阀式和压电阀式三种结构。由于线圈喷嘴挡板式I／P转换单元的结构简单、制造方便、成本低，因此，传统阀门定位器中的I／P转换单元绝大多数采用这种结构方式。线
圈滑阀式主要在电磁阀中采用，压电阀式的I／P转换单元，最早出现是在二十世纪90年代西门子公司推出的SIPARTPS智能阀门定位器中，因其具有高抗振动性、高可靠性、低功耗、低耗气量和能够接受较高频率的控制信号等特点，非常适合智能阀门定位器对I／P转换单元的性能要求。 2 压电阀工作原理和技术指标 （1）工作原理 压电阀实际是利用功能陶瓷片在电压作用下产生弯曲变形原理制成的一种两位式（或比例式）控制阀。控制压电阀动作只需提供足够的电压，电功耗几乎为零。其动作原理：压电阀的初始状态（不通电，如图1所示），功能陶瓷片作用在喷嘴口1上，这时，口2与喷嘴口3与先导腔连通，形成为一个整体。当压电阀接通电源时（如图2所示），功能陶瓷片变形向上翘，把喷嘴口3压住，使 得口2与喷嘴口1连通。 （2）技术指标 1）操作电压：24VDC 2）额定工作压力：120KPa 3）额定空气流量：1．5L／min 4）泄漏：0．10L／min 5）电容：＜100nF
气动保位阀是阀位保护装置。当仪表的气源压力中断，或气源供给系统发生故障时，气动保位阀能够自动切断调节器与调节阀气室，或定位器输出与调节阀气室之间的通道，使调节阀的阀位保持原来的控制位置，以保证调节回路中工艺参数不变。这样介质的被调作用不中断，故障消除后，气动保位阀立刻恢复正常位置。 下图所示为气动保位阀的结构。当气源信号进入气室B时，作用在比较部件2上的力，与弹簧1的作用力进行比较。正常状态时，膜片比较部件2的推力，大于给定的弹簧力，此时平板阀芯3抬起，打开喷嘴4，通道处于正常工作状态。当气源发生故障而供气中断时，气室B的压力下降，在弹簧力作用下，平板阀芯3盖住喷嘴，切断了气室A与输出口的通道。也就是将气动执行机构的气室密封，使调节阀的工作位置保持在原来的位置上，起到保持阀位的作用。 气动保位阀结构图 1—弹簧 2—比较部分 3、平板阀芯 4—喷嘴 A、B—气室 TAG:气动薄膜三通调节阀气动智能调节阀气动薄膜双座调节阀气动薄膜衬四 氟调节阀卫生级气动薄膜调节阀 注： 气动保位阀安装在定位器与膜头之间 如果有电磁阀，电磁阀因安装在保位阀和膜头之间
气动继动器本质上是一种气动放大器。它与气动薄膜式或气动活塞式执行机构配套使用，用以提高气动执行机构的动作速度。当仪表远距离传送压力信号，或执行机构气室的容量很大时，由于将产生较明显的传递时间滞后，因此，使用这种附件能显著提高执行机构的响应特性。 下面所示为一种典型的气动继动器的结构。它是以力平衡原理工作的。当由调节器或阀门定位器来的控制信号压力输入到气室A时，在膜组件1上产生一个向下的推力，膜片组件1向下转动，打开阀芯2。此时，气源压力由阀芯、阀座之间的间隙，流人到反馈气室B，同时经由输出端被送到执行机构。当膜片的上下两侧所产生的作用力相平稀时，输入信号与输出信号将保持一定的比例关系。如果设P为信号压力，膜片组件1 上膜片的有效面积为A1，下膜片的有效面移为A2，输出压力为Pout，则有下列的平衡关系成立： 气动继电器结构 1—膜片组建 2—阀芯 3—针形阀 PA1=PoutA2式中，面积A1、A2均为常数。如果在结构设计时A1=A2,则Pout=p，即输出压力与信号压力成1：1的关系。如果A1=2A2，那么输出压力是信号压力的2倍。当p变化时，Pout 就有相应的变化。 图中的针形阀3用于改善继动器的动特性，适用于不同容量的执行机构。当配用小尺寸的执行机构时，如果继动器流量大，会使执行机构产生振荡，所以应使针形阀开度大一些，这样可使阀芯开度变化缓慢一些，达到输出稳定的目的。当继
气动压力控制阀(Pneumatic pressure control valves) 气动压力控制阀在气动系统中主要起调节、降低或稳定气源压力、控制执行元件的动作顺序、保证系统的工作安全等作用。 1 气动压力控制阀的分类 气动压力控制阀分为减压阀（调压阀）、顺序阀、安全阀等。 2 常用的气动压力控制阀 a．减压阀 减压阀是气动系统中的压力调节元件。气动系统的压缩空气一般是由压缩机将空气压缩，储存在储气罐内，然后经管路输送给气动装置使用，储气罐的压力一般比设备实际需要的压力高，并且压力波动也较大，在一般情况下，需采用减压阀来得到压力较低并且稳定的供气。 减压阀按调节压力的方式分为直动式和先导式两种。 （1）直动式减压阀 图16为直动式减压阀的结构原理。输入气流经P1 进入阀体，经阀口2节流减压后从P2口输出，输出口的压力经过阻尼孔4进入膜片室，在膜片上产生向上的推力，当出口的压力P2瞬时增高时，作用在膜片上向上的作用力增大，有部分气流经溢流口和排气口排出，同时减压阀芯在复位弹簧1的作用下向上运动，关小节流减压口，使出口压力降低；相反情况不难理解。调解手轮8就可以调节减压阀的输出压力。 采用两个弹簧调压的作用是调节的压力更稳定。 1 复位弹簧 2 阀口 3 阀芯 4 阻尼孔 5 膜片 6,7 调压弹簧 8 调压手轮 图16 直动式减压阀 如图17为某先导式减压阀的结构原理图。与直动式减压阀相比，该阀增加了由喷嘴10、挡板11、固定节流孔5及气室所组成的喷嘴挡板放大环节。当喷嘴与挡板之间的距离发生微小变化时，就会使气室中的压力发生很明显的变化，从而引起膜片6有较大的位移，去控制阀芯4的上下移动，使进气阀口3开大或关小，提高了对阀芯控制的灵敏度，也就提高了阀的稳压精度。
气动调节阀的工作原理及安装原则和常见故障处理 气动调节阀是石油、化工、电力、冶金等工业企业广泛使用的工业过程控制仪表之一。化工生产中调节阀在调节系统中是必不可少的，它是组成工业自动化系统的重要环节，它如生产过程自动化的手脚。下面，就带大家全面的了解气动调节阀。 工作原理 气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的：流量、压力、温度等各种工艺参数。气动调节阀的特点就是控制简单，反应快速，且本质安全，不需另外再采取防爆措施。 气动工作阀调节原理（图） 气动调节阀通常由气动执行机构和调节阀连接安装调试组成，气动执行机构可分为单作用式和双作用式两种，单作用执行器内有复位
弹簧，而双作用执行器内没有复位弹簧。其中单作用执行器，可在失去起源或突然故障时，自动归位到阀门初始所设置的开启或关闭状态。 气动调节阀根据动作形式分气开型和气关型两种，即所谓的常开型和常闭型，气动调节阀的气开或气关，通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。 气动调节阀作用方式 气开型（常闭型）是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。顾通常我们称气开型调节阀为故障关闭型阀门。 气关型（常开型）动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作；空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。顾通常我们称气关型调节阀为故障开启型阀门。 气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。当气源切断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全。 举例来说，一个加热炉的燃烧控制，调节阀安装在燃料气管道上，根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。这时，宜选用气开阀更安全些，因为一旦气源停止供给，阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。如果气源中断，燃料阀全开，会使加热过量发生危险。又如一个用冷却水冷却的的换热设备，热物料在换