浅谈阀门定位器的两种调校及故障分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com过程控制实施技术石油化工自动化。2010,4:82AUTOMATIONINPETRC卜CHEMICALINDUSTRY浅谈阀门定位器的两种调校及故障分析张文萍,张青松,王彬,张磊(中原大化集团仪表维修公司,河南濮阳457004)摘要:详细介绍了气动薄膜调节阀阀门定位器的工作原理、系统结构、系统框图及其组成,探讨了阀门定位器的常规校验方法和特殊校验方法(调整反馈杠杆法、改变调零弹簧的弹性系数法),分析了常规校验方法的不足,运用自动控制原理对阀门定位器的常规校验方法进行了补充和完善,并对生产中经常出现的阀门定位器的常见故障(阀门定位器有输入信号但无输出;阀门

2、定位器无输入信号但有输出压力;输出压力缓慢或不正常)给予分析和解决,对仪表人员的日常维护提供了可靠保障。关键词:阀门定位器;工作原理;调校;故障分析中图分类号:TH214文献标志码:B文章编号:1007—7324(2010)o4—0082—030弓I言构、反馈弹簧组成。其系统原理如图1所示。在中原大化集团各装置中,气动薄膜调节阀得到了很广泛的应用,而阀门定位器作为调节阀的辅助工具,对调节阀的定位起着决定性作用,因此阀门定位器调校质量的好坏直接影响调节阀的使用,从而影响到工艺的生产操作。该文针对阀门定位器的调校和故障进行了分析和研究。1工作原理和系统结构图1阀门定位器和调节阀工作原理1.1工

3、作原理注:,——输入信号;H调零弹簧长度;Mo——零阀门定位器是按力矩平衡原理工作的。如正位弹簧产生的调零点力矩;M——输入信号产生的电磁力矩;^——挡板微小位移;p——继动器的输出压力;L——调作用的气动薄膜阀,来自调节器或输出式安全栅的节阀在某一开度下的行程;Ⅵf——反馈弹簧产生的反馈4~20mA直流信号输人到转换组件中的线圈时,力矩由于线圈两侧各有一块极性方向相同的永久磁在正常情况下,假设阀门定位器的特性为线铁,所以线圈产生的磁场与永久磁铁的恒定磁性,则各环节均可近似看作线性环节,则结构方框场,共同作用在线圈中间的可动铁芯即阀杆上,如图2所示[3]。使杠杆产生位移。当输入信号增加时,

4、杠杆向下运动(作逆时针偏转),固定在杠杆上的挡板便靠近喷嘴,使放大器背压增高,经放大后输出气压也随之增高。此输出气压作用在调节阀的膜头上,使调节阀的阀杆向下运动。阀杆的位移通过杠杆转换为反馈轴和反馈压板的角位移,并通过调量程支点作用于反馈弹簧上,该弹簧被拉伸,图2工作原理图对应的方框产生一个反馈力矩,使杠杆做顺时针偏转,当反注:Ko,Ks——零位弹簧、反馈弹簧的弹馈力矩和电磁力矩相平衡时,阀杆就稳定于某一性系数;KJ,K1,K2,gv,K3,K4——磁铁部件、挡板、继动器、调节阀、反馈杠杆、行程调整位置,从而实现了阀杆位移与输入信号电流成正机构的放大系数比的关系。调整量程支点于适当位置,可

5、以满足调节阀不同杆行程的要求口]。1.2系统结构收稿日期:2010—05—25(修改稿)。阀门定位器与阀门配套使用,组成一个闭合控作者简介:张文萍,女,1999年毕业于电子科技大学计算机及制回路的系统,主要由磁电组件、零位弹簧、挡板、应用专业,一直从事化工自动化仪表维修及研究工作,任助理工气动功率放大器、调节阀、反馈杠杆、量程调节机程师。学兔兔www.xuetutu.com第4期张文萍等.浅谈阀门定位器的两种调校及故障分析令:KG—K1K2Kv(1)调校阀门定位器。KF—K3K4K5(2)2.2特殊调校方法式中Kc——调节阀反馈前的放大系数;K——在实际工作中常用的调校方法有时不能校准定调

6、节阀反馈后的放大系数。位器。由式(4)可知,可以调节的参数还有零位弹簧的弹性系数和反馈杠杆的有效长度。将连接在阀杆由环节的反馈运算公式可知:上的销钉靠近阀门定位器,可将反馈杠杆的有效长L一[K。/(1+K。Kr)](K。H+KI)(3)度缩短,L增大,行程也增大;反之,可将反馈杠杆的由(3)式可知:K。K。H/(1+K。K)为阀门定有效长度增长,行程减小。因此,将此方法与常用的位器的零点。调校法配合使用可增大行程变化范围,易于阀门定2两种调校方法位器的校准。2.1一般调校方法2.2.1调整反馈杠杆法一般调校方法如图3所示。a)给定信号4mA,通过调零螺钉,调节零点,使零点达到规定值。b)给

7、定信号20mA,记录调节阀分别在25,5O,75,100时的行程,调量程,直至达到规定值。C)重复上述步骤a),b),若零点、量程无法校准,调整阀杆上的销钉来改变反馈杆的有效长度,K3改变,L改变。图3调校连接示意d)重复上述步骤a),b),c),直到零点、量程达到规定值。2.1.1一般调校方法2.2.2改变调零弹簧的弹性系数法a)零位调整。给定电流信号4mA,通过顺时当弹簧工作在非线性区域时,其K。增大,由式针或逆时针

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