阀门定位器的非常规校验法.doc

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1、1、概述在化工企业的控制过程中，气动薄膜调节阀得到了广泛的应用，阀门定位器作为气动薄膜调节阀（以下简称调节阀）的辅助工具，对调节阀的使用起着决定性作用，阀门定位器调校质量的好坏直接影响调节阀的使用，但通常的调校方法有时不能校准调节阀，这在一定程度上限制了调节阀的使用。因此，有必要对其它方法进行研究。2、系统结构在本文中，将阀门定位器和调节器阀作为一个系统进行分析，它主要由磁电主件、气动功率放大器、反馈杠杆、零位弹簧、反馈弹簧、挡板、零点调整机构、量程调整机构和调节阀组成，构成的系统方框如图1。图1系统阀门

2、定位器和调节阀结构框图注：I——输入电流MO——由零位弹簧产生的调零点力矩MI——由输入电流产生的电磁力矩MF——由反馈弹簧产生的反馈力矩H——挡板微小位移H——调零弹簧长度P——气动功率放大器的输出L——调节阀在某一开度下的行程3、系统等效数学模型为分析方便，假设阀门定位器为线性特性，的一般工作情况下，各环节均可近似为线性环节，则上述的方框图对应的方块图如图2图2系统结构框图对应的方块图注：KO，K4—零位弹簧、反馈弹簧的弹性系数K1，K2，K3，K5，K6，KV——磁电组件、挡板、气动功率放大器、量程

3、调机构、反馈杠杆的放大系数令：KG=K2K3KV          （1）KF=K4K5K6            （2）则由自控理论可得：    （3）显然为阀门定位器零点4、常规校验法分析4．1常规校验法（1）使阀杆定位于行程中点，调整定定位器与反馈杠杆成90°角度，并使用螺钉固定。（2）将零点、量程分别置中间位置。（3）输入4mADC信号，使调节阀开始动作，调节零点，使零点符合要求。（4）输入20mADC信号，记录调节阀的行程，如不符合额定量程，则调量程，使量程符合要求。（5）重复上棕步骤（3）、（

4、4），使量程式和零点达到规定值。4．2常规校验法的实质将（1），（2）式代入（3）式得：由常规校验步骤（3）（4）可知，调零点可改变H，调量程式可改变K5，由式（4）可知，调整零点对和调量程式是相互影响的。因此，调零点、调量程实际上就是反复凑试H、K5，使零点、量程均符合要求的过程。4．3常规校验法的不足由于一般情况下，零位弹簧工作在线区域，其长度变化范围有限，调量程机构其机械位置受到限制。因此H、K5的值将会受到限制，当调节阀的KV很大或很小时，按常规方法不可能将定位器校准，这种情况在日常工作中经常会碰

5、到的，这就需要通过学习其它方法来校验阀门定位器。5、常规校验法的改进方法由（4）式可知，可以调节的参数还有H和K6，即调整反馈杠杆的有效长度及改变调零弹簧钢的弹性系数，下面分别就这两种方法进行分析。5.1通过改变改变杠杆的有效长度来校验阀门定位器将连接在阀杆上的销钉靠近阀门定位器，则可将反馈杠杆有效长度缩短，即K6减小，L增大，行程增大，反之，将反馈杠杆有效长度增大，则行程减小。因此，将此方法配合常规裁军校验法可增大行程变化范围，将阀门定位器校准。5.2通过改变反馈的弹性系数来校验阀门定位器5.2．1弹簧

6、特性分析上述调零弹簧的系数K0是指弹簧工作在线怍区域时的参数，当弹簧较短或较长时，弹簧将工作在非线性区域，弹性系数将不再是常数。调零的弹性特性见图3。由图3可知，当弹簧的长度小于H时，弹簧工作的非线性区域，且K0的值大于在线性区域的值。5.2.2调零弹簧工作在非线区域性时对调零点及量程的影响由上述分析可知，当弹簧工作在非线性区域时，其增大，再由式（4）可知，定位器零点将提高，同时行程满度值也增加，当满度值大于额定行程时，需要调整量程机构，使调节阀行程减小，同时也会使阀门定位器零位值减小，这样反复凑试，可将

7、阀门定位器校准。图3弹簧的弹性特性6、非常规校验法由上述的分析可知，改变H或者说的值勤可以改变零点和量程，因此就有以下两种校验法。6.1调反馈杠杆（1）输入4mADC信号，按常规调零方法调零点。（2）输入20mADC信号，按常规调量程法调量程。（3）反复进行（1）、（2）步。（4）若零点、量程无法校准，调整阀杆上的销钉以改变反馈杠杆的有有效长度，使行程增大或减小，杠杆有效长度缩短，行程增大，反之，行程减小。（5）反复进行（3）、（4）步，直到零点、量程式均符合要求。6.2缩短调零弹簧长度法（1）输入12m

8、ADC信号，调整调零螺钉，缩短调零弹簧长度，并将调零螺钉调整到接近于极限位置，此时调节阀行程可能到极限位置。（2）调整调量程螺钉，使调节阀行程至中间位置。（3）输入4mADC信号，按常规法调零点。（4）输入20mADC信号，按常规法调量程。（5）反复进行（3）、（4）步，直到零点、量程均符合要求。