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1、帶智能定位器氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥安裝調(diào)試概述

　　氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥是生產(chǎn)過程自動(dòng)控制系統(tǒng)中用量最大和最重要的產(chǎn)品之一。定位器是氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的主要附件，為了改善氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥工作特性，定位器與氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥配套使用，定位器接收從控制器或控制系統(tǒng)4 ～ 20mA 直流電流信號(hào)，并向氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸送空氣控制閥門位置。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，調(diào)節(jié)閥作為自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的最終執(zhí)行元件，在化工企業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用，調(diào)節(jié)閥應(yīng)用的好壞直接關(guān)系著生產(chǎn)的質(zhì)量與安全。因此，玖容增壓缸小編結(jié)合長期從事氣動(dòng)元件的設(shè)計(jì)，增壓設(shè)備選型及安裝、調(diào)試及維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)，談一談氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)組成、工作原理及選型。

氣動(dòng)薄膜結(jié)構(gòu)組成

氣動(dòng)執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括：氣動(dòng)薄膜、氣動(dòng)活塞、氣動(dòng)長行程3種，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為：閥、閘板、調(diào)節(jié)閥等，有直、角行程兩種。

2、帶智能定位器氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥安裝調(diào)試工作原理

　　定位器 由電機(jī)、先導(dǎo)閥、閥瓣、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、反饋桿和彈簧等組成。為了打開閥門，增加電流信號(hào)，力矩電機(jī)工作產(chǎn)生電磁場，擋板受電磁場作用遠(yuǎn)離噴嘴。噴嘴和擋板間距變大，排出先導(dǎo)閥內(nèi)部線軸上方的氣壓。受其影響線軸向右邊移動(dòng)，推動(dòng)擋住底座的閥瓣，氣壓通過底座輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。隨著執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室內(nèi)部壓力增加，執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿下降，通過反饋桿把執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿位移的變化傳達(dá)到滑板，位移變化又傳達(dá)到量程反饋桿，拉動(dòng)量程彈簧。當(dāng)量程彈簧和力矩電機(jī)的力保持平衡時(shí)，擋板回到原位，減少與噴嘴間距。隨著通過噴嘴排出空氣量的減少，線軸上方氣壓增加。線軸回到原位，閥瓣重新堵住底座，停止氣壓輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)停止時(shí)，定位器保持穩(wěn)定狀態(tài)。

0.2～1kg／cm的信號(hào)壓力輸人薄膜氣室中，產(chǎn)生的推力使推桿部件移動(dòng)、彈簧被壓縮產(chǎn)生的反作用力與信號(hào)壓力在薄膜上產(chǎn)生的推力相平衡。推桿的移動(dòng)即是氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程。正作用式：當(dāng)薄膜氣室內(nèi)輸人信號(hào)壓力時(shí)，使推桿部件向下移動(dòng)。反作用式：當(dāng)薄膜氣室內(nèi)輸人信號(hào)壓力時(shí)，使推桿部件向上移動(dòng)。 

3、帶智能定位器氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥安裝調(diào)試安裝

　　首先在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的上方臨時(shí)安裝空氣過濾減壓閥( 圖2) ，在連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥體的開合螺母上安裝反饋銷，將反饋銷插入定位器反饋桿一字槽內(nèi)。要將反饋銷正確插入到反饋桿的固定彈簧上，以減少滯后度，裝上定位器。用螺釘將定位器固定在配件托架上。安裝后反饋桿在閥門行程50% 的位置要處于水平狀態(tài)?？烧{(diào)整支架和反饋桿連接件，使反饋桿處于水平狀態(tài)。如果安裝后反饋桿不在水平狀態(tài)，則對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的線性有影響。

閥門定位器是控制閥的主要附件。它將閥桿位移信號(hào)作為輸入的反饋測量信號(hào)，以控制器輸出信號(hào)作為設(shè)定信號(hào)，進(jìn)行比較，當(dāng)兩者有偏差時(shí)，改變其到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，建立了閥桿位移量與控制器輸出信號(hào)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，閥門定位器組成以閥桿位移為測量信號(hào)，以控制器輸出為設(shè)定信號(hào)的反饋控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)的操縱變量是閥門定位器去執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào)。

（1）用于對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量要求高的重要調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以提高調(diào)節(jié)閥的定位精確及可靠性。

（2）用于閥門兩端壓差大（△p>1MPa）的場合。通過提高氣源壓力增大執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力，以克服液體對(duì)閥芯產(chǎn)生的不平衡力，減小行程誤差。

（3）當(dāng)被調(diào)介質(zhì)為高溫、高壓、低溫、有毒、易燃、易爆時(shí)，為了防止對(duì)外泄漏，往往將填料壓得很緊，因此閥桿與填料間的摩擦力較大，此時(shí)用定位器可克服時(shí)滯。

（4）被調(diào)介質(zhì)為粘性流體或含有固體懸浮物時(shí)，用定位器可以克服介質(zhì)對(duì)閥桿移動(dòng)的阻力。

（5）用于大口徑（Dg>100mm）的調(diào)節(jié)閥，以增大執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出推力。

（6）當(dāng)調(diào)節(jié)器與執(zhí)行器距離在60m以上時(shí)，用定位器可克服控制信號(hào)的傳遞滯后，改善閥門的動(dòng)作反應(yīng)速度。

（7）用來改善調(diào)節(jié)閥的流量特性。

（8）一個(gè)調(diào)節(jié)器控制兩個(gè)執(zhí)行器實(shí)行分程控制時(shí)，可用兩個(gè)定位器，分別接受低輸入信號(hào)和高輸入信號(hào)，則一個(gè)執(zhí)行器低程動(dòng)作，另一個(gè)高程動(dòng)作，即構(gòu)成了分程調(diào)節(jié)。

4、帶智能定位器氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥安裝調(diào)試配管

　　定位器與氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣管安裝前需清除氣管內(nèi)部的雜質(zhì)。氣管不能受壓或破損，氣管內(nèi)徑要達(dá)到定位器的正常通氣要求。在定位器氣源接口前方必須安裝帶有過濾功能的空氣減壓閥，以防止水分、油污等異物進(jìn)入定位器內(nèi)部。將帶有過濾功能的空氣減壓閥與定位器進(jìn)口連接，定位器設(shè)計(jì)為信號(hào)增加時(shí)，從出口1 輸出壓力。因此，使用在氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，要把出口1 和執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室相連接。

   氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的故障還包括定位器的故障，定位器故障包括電氣閥門定位器故障和智能定位器故障，下面先介紹電氣閥門定位器故障，總結(jié)如下：

   1、零點(diǎn)、量程不準(zhǔn)。由于定位器安裝過程中調(diào)試不準(zhǔn)或現(xiàn)場振動(dòng)、溫度變化及氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥閥桿行程改變，反饋桿位置的改變等原因使調(diào)節(jié)閥最小開度和最大開度與控制室的信號(hào)不一致，致使閥門定位器輸出的信號(hào)不能使調(diào)節(jié)閥全開全關(guān)，造成泄露量大，*等現(xiàn)象。在對(duì)定位器現(xiàn)場調(diào)校中首先應(yīng)保證氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥動(dòng)作良好，反饋系統(tǒng)安裝牢固動(dòng)作良好，然后通過標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)來進(jìn)行調(diào)整，使氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的行程與控制信號(hào)一致。 

   2、密封不好。長期使用的定位器各種緊固螺母、密封墊片易發(fā)生松動(dòng)、老化現(xiàn)象，造成定位器漏風(fēng)，使氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥不能全開全關(guān)，閥位不穩(wěn)，產(chǎn)生調(diào)節(jié)振蕩。 

   3、固定螺母松動(dòng)。定位器固定螺母安裝不牢產(chǎn)生松動(dòng)，造成定位器歪斜，影響反饋桿動(dòng)作，造成卡碰現(xiàn)象，使氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥動(dòng)作不穩(wěn)定，產(chǎn)生限位等現(xiàn)象。定位器中各種彈簧的緊固螺絲在震動(dòng)環(huán)境下松動(dòng)，改變了彈簧的預(yù)緊量，影響彈簧的張力和狀態(tài)。使定位器的零點(diǎn)量程發(fā)生改變，定位器不線性，致使氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥不能全開全關(guān)，氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥動(dòng)作不線性。 

   4、節(jié)流孔堵塞，臟物堵塞節(jié)流孔，使定位器無輸出信號(hào)，導(dǎo)致氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作。 

   5、噴嘴、擋板間有臟物。受現(xiàn)場環(huán)境的影響，定位器使用一段時(shí)間后會(huì)附著一層灰塵，影響噴嘴擋板的背壓，從而影響定位器的輸出，造成氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥狀態(tài)不穩(wěn)，產(chǎn)生震蕩。 

   6、磁鐵位置發(fā)生變化。由于受到外力作用，使兩塊磁鐵的位置發(fā)生變化，改變了磁場的位置，使線圈受力不平衡，定位器輸出不線性，致使氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥動(dòng)作不線性。磁鐵吸附雜質(zhì)如鐵銷等，形成卡碰阻礙擋板的移動(dòng)，使定位器的輸出不準(zhǔn)，從而使氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥動(dòng)作與控制信號(hào)不一致。 

   7、反饋桿故障。長期運(yùn)行中反饋桿緊固螺母逐漸松動(dòng)甚至脫落，造成反饋桿松動(dòng)、歪斜、與固定件卡碰、脫落，使氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥動(dòng)作遲緩，波動(dòng)頻繁，氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥限位甚至失去控制。反饋板上的限位彈簧脫落，或反饋桿從中脫出，造成反饋桿與反饋板接觸不良，產(chǎn)生滯后，造成氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥動(dòng)作頻繁，使被控參數(shù)難以穩(wěn)定特別在氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥動(dòng)作要求準(zhǔn)確的溫度控制中產(chǎn)生較大影響。

5、帶智能定位器氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥安裝調(diào)試動(dòng)作設(shè)定

閥門定位器單作用氣動(dòng)執(zhí)行器通常都采用薄膜式設(shè)計(jì)。采用這種設(shè)計(jì)方式,使用的彈簧可以減少閥座負(fù)荷，也可以承受全部閉合壓力。典型的雙作用氣動(dòng)執(zhí)行器采用活塞設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方式與薄膜式設(shè)計(jì)型不同，供應(yīng)壓力不需要進(jìn)行限制，為了達(dá)到較高的閉合壓力，可以應(yīng)用全負(fù)荷供應(yīng)壓力。對(duì)于活塞設(shè)計(jì)型， 壓力越高，穩(wěn)定性與控制靈敏度較好。若要嚴(yán)密關(guān)閉的閥座全負(fù)荷。需要對(duì)閥門進(jìn)行標(biāo)定，從而使閉合部件(如閥塞、隔膜、閥板等) 準(zhǔn)確定位在閥座上，為了保持設(shè)計(jì)泄漏量，避免密封表面受到腐蝕，必須設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)拿芊庳?fù)荷。

　　5.1、閥門全關(guān)( 0 點(diǎn)) 設(shè)定

　　(1) 輸入來自控制器與氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥全關(guān)位置相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)4mA。

　　(2) 通過順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)0 點(diǎn)調(diào)節(jié)按鈕調(diào)整閥門的全關(guān)位，對(duì)準(zhǔn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的起點(diǎn)。向符號(hào)“+"方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，0點(diǎn)彈簧拉伸，0點(diǎn)上升。向符號(hào)“-"方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，0點(diǎn)彈簧壓縮，0點(diǎn)下降( 圖4) 。

　　5.2、閥門全開( 量程) 設(shè)定

　　(1) 輸入來自控制器與氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥全開位置相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)20mA。

　　(2) 確認(rèn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程標(biāo)尺，通過調(diào)節(jié)量程按鈕調(diào)整閥門的全開位。如果行程指示低于行程刻度，調(diào)節(jié)量程按鈕向符號(hào)“+"方向旋轉(zhuǎn)。如果行程指示高于行程刻度，調(diào)節(jié)量程按鈕向符號(hào)“-"方向旋轉(zhuǎn)( 。

　　(3) 調(diào)節(jié)量程后，0點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化，要重新調(diào)整0 點(diǎn)，調(diào)整0 點(diǎn)后再重新調(diào)整量程。要反復(fù)進(jìn)行幾次0 點(diǎn)和量程調(diào)節(jié)。

　　(4) 調(diào)整后，擰緊0 點(diǎn)和量程調(diào)節(jié)件中間的鎖定螺絲。

6、帶智能定位器氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥安裝調(diào)試結(jié)語

　　通過合理的配管、安裝、調(diào)試和維護(hù)，定位器用于需要精確控制的氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥裝置中，維護(hù)簡單，使用方便，故障率低。 閥門定位器安裝完畢后需要進(jìn)行調(diào)試：首先，正確接上氣源，把氣源開到合適的壓力，先手動(dòng)噴嘴擋板，觀察定位器的壓力表是打開，聽閥門定位器有無異常聲音，還需要觀察閥門是否能夠正常開閉。接上模擬電源信號(hào)，給定4MA、調(diào)整零位、待零位調(diào)整好后，加高8MA，此時(shí)觀察閥門開度，若正常就以此類推，若不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則手動(dòng)調(diào)整量程，量程沒問題就把信號(hào)類推往上調(diào)，注意回差。根據(jù)現(xiàn)場判斷回差最好不要大于3%。