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閥門定位器選型指南

日期:2024-11-26 05:07
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摘要:
閥門定位器選型指南
鐘聲   編譯
(湖南化學(xué)工業(yè)設(shè)計院,長沙, 410007 )

摘要:閥門定位器選型的好壞,將直接影響調(diào)節(jié)閥及調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能和品質(zhì)。因此如何正確合理地選用閥門定位器在控制領(lǐng)域顯得尤其重要。

關(guān)鍵詞:閥門定位器   選型   指南

在從多的控制應(yīng)用場合中,閥門定位器是調(diào)節(jié)閥重要的附件之一。尤其是對于某個特定的應(yīng)用場合,如果要選擇一個適用的(或者說佳的)閥門定位器,那么就應(yīng)注意考慮下列因素:
1 )閥門定位器能否實現(xiàn)“分程( SPLIT—ranging )”?實現(xiàn)“分程”是否容易、方便?具備“分程”功能就意味著閥門定位器只對輸入信號的某個范圍(如: 4~12mA 或 0.02~0.06MPaG )有響應(yīng)。因此,如果能“分程”的話,就可以根據(jù)實際需要,只用一個輸入信號實現(xiàn)先后控制兩臺或多臺調(diào)節(jié)閥。
2 )零點和量程的調(diào)校是否容易、方便?是不是不用打開盒蓋就可以完成零點和量程的調(diào)校?但值得注意的是:有時候為了避免不正確的(或非法的)操作,這種隨意就可進行調(diào)校的方式需要被禁止。
3 )零點和量程的穩(wěn)定性如何?如果零點和量程容易隨著溫度、振動、時間或輸入壓力的變化而產(chǎn)生漂移的話,那么閥門定位器就需要經(jīng)常地被重新調(diào)校,以確保調(diào)節(jié)閥的行程動作無誤。
4 )閥門定位器的精度如何?在理想情況下,對應(yīng)某一輸入信號,調(diào)節(jié)閥的內(nèi)件( Trim Parts ,包括閥芯、閥桿、閥座等)每次都應(yīng)地定位在所要求的位置,而不管行程的方向或者調(diào)節(jié)閥的內(nèi)件隨多大的負(fù)載。
5 )閥門定位器對空氣質(zhì)量的要求如何?由于只有極少數(shù)供氣裝置能提供滿足 ISA 標(biāo)準(zhǔn)(有關(guān)儀表用空氣質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn): ISA 標(biāo)準(zhǔn) F7.3 )所規(guī)定的空氣,因此,對于氣動員或電 - 氣)閥門定位器,如果要經(jīng)受得住現(xiàn)實環(huán)境的考驗,就必須能承受一定數(shù)量的塵埃、水汽和油污。
6 )零點和量程的標(biāo)定兩者是相互影響還是相互獨立?如果相互影響,則零點和量程的調(diào)校就需要花費更多的時間,這是因為調(diào)校人員必須對這兩個參數(shù)進行反復(fù)調(diào)整,以便逐步地達(dá)到的設(shè)定。
7 )閥門定位器是否具務(wù) “旁路”( Bypass )可允許輸入信號直接作用于調(diào)節(jié)閥?這種“旁路”有時可簡化或者省去執(zhí)行機構(gòu)裝配設(shè)定( Actuator Settings )的校驗,如:執(zhí)行機構(gòu)的“支座組件( Benchset )設(shè)定”和“彈簧座負(fù)載( Seat Load )設(shè)定”——這是因為在許多情況下,一些氣動調(diào)節(jié)器的氣動輸出信號與執(zhí)行機構(gòu)的“支座組件設(shè)定”完全吻合匹配,用不著對其再進行設(shè)定(其實,在這種情況下,閥門定位器完全可以省去不用。當(dāng)然,如果選用了,那么也可利用閥門定位器的“旁路”使氣動調(diào)節(jié)器的氣動輸出信號直接作用于調(diào)節(jié)閥)。另外,具備“旁路”有時也可允許在線的對閥門定位器進行有限度的調(diào)?;蚓S修維護(即利用閥門定位器的“旁路”使調(diào)節(jié)閥繼續(xù)保持正常工作,無須強制調(diào)節(jié)閥離線)。
8 )閥門定位器的作用是否快速?空氣流量( Airflow )愈大(閥門定位器不斷的比較輸入信號和閥位,并根據(jù)它們之間的偏差,調(diào)節(jié)其本身的輸出。如果閥門定位器對這種偏差響應(yīng)快速,那么單位時間里空氣的流動量就大),調(diào)節(jié)系統(tǒng)對設(shè)定點( Setpoint )和負(fù)載變化的響應(yīng)就愈快—這意味著系統(tǒng)的誤差(滯后)愈小,控制品質(zhì)愈佳。
9 )閥門定位器的頻率特性(或稱頻率響應(yīng), Frequency Response —即 G ( jω ),系統(tǒng)對正弦輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)是什么?一般來說,頻率特性愈高(即對頻率響應(yīng)的靈敏度愈高),控制性能就愈好。但必須注意:頻率特性應(yīng)采用穩(wěn)定的實驗方法( Consistent Test Methods )而非理論方法來確定,并且在評估測定頻率特性時,應(yīng)將閥門定位器和執(zhí)行機構(gòu)合并起來考慮。
10 )閥門定位器的大額定供氣壓力是多少?例如:有些閥門定位器的大額定供氣壓力只標(biāo)定為 501b/in 2 ( 即: 50psi ,lpsi =0.07kgf/cm 2≈ 6.865kpa) ,如果執(zhí)行機構(gòu)的額定操作壓力高于 501b/in 2 ,那么閥門定位器就成了執(zhí)行機構(gòu)輸出推動力的制約因素。
11 )當(dāng)調(diào)節(jié)閥與閥門定位器裝配組合后,它們的定位分辨率( Positioning Resolution )如何?這對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制品質(zhì)有非常明顯的作用,因為分辨率越高,調(diào)節(jié)閥的定位就越接近理想值,因調(diào)節(jié)閥過調(diào)( Overshooting )而造成的波動變化就可以得到扼制,從而終達(dá)到限制被調(diào)節(jié)量周期變化的目的。
12 )閥門定位器的正反作用轉(zhuǎn)換是否可行?轉(zhuǎn)換是否容易?有時這個功能是必要的。例如,要把一個“信號增加 — 閥門關(guān)”的方式改為 “ 信號增加 — 閥門開“的方式,就可使用閥門定位器的正反作用轉(zhuǎn)換功能。
13 )閥門定位器內(nèi)部操作和維護的復(fù)雜程度如何?眾所周知,部件越多,內(nèi)部操作結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,對維護(修)人員的培訓(xùn)就越多,而且?guī)齑娴膫淦穫浼驮蕉唷?br>14 )閥門定位器的穩(wěn)態(tài)耗氣量( Steady-state Air Consumption )是多少?對于某些工廠裝置,這個參數(shù)很關(guān)鍵,而且可能是一個限制因素。
15 )當(dāng)然,在評價和選用閥門定位器時,其他因素也應(yīng)考慮。譬如:閥門定位器的反饋連桿機構(gòu)( Feedback Linkage )要能真實的反應(yīng)閥芯的位置;另外,閥門定位器必須堅固耐用,具備抗環(huán)境保護和防腐能力,而且安裝連接簡易方便。

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