氣動閥門定位器zyclxmzsw 　　（一）工作原理 　　氣動閥門定位器是氣動調(diào)節(jié)閥的重要附件和配件之一，起閥門定位作用。 　　氣動閥門定位器是按力矩平衡原理工作的，當通入波紋管2的信號壓力P1增加時，使主杠桿3繞支點轉(zhuǎn)動，使噴嘴擋板9靠近噴嘴，噴嘴背壓經(jīng)單向放大器8放大后，通入到執(zhí)行機構薄膜室的壓力增加，使閥桿向下移動。并帶動反饋桿繞支點轉(zhuǎn)動，反饋凸輪也隨之作逆時針方向轉(zhuǎn)動，通過滾輪使副杠桿4繞支點轉(zhuǎn)動，并將反饋彈簧拉伸，彈簧對主杠桿3的拉力與信號壓力用在波紋管上的力達到力矩平衡時，儀表達到平衡狀態(tài)。執(zhí)行機構的閥位維持在一定的開度上，一定的信號壓力就對應于一定的閥位開度。以上作用方式為正作用，若要改變作用方式，只要將凸輪翻轉(zhuǎn)，A向變成B向等，即可。所謂正作用定位器，就是信號壓力增加，輸出壓力亦增加；所謂反作用定位器，就是信號壓力增加，輸出壓力則減少。一臺正作用執(zhí)行機構只要裝上反作用定位器，就能實現(xiàn)反作用執(zhí)行機構的動作；相反，一臺反作用執(zhí)行機構只要裝上反作用定位器，就能實現(xiàn)正作用執(zhí)行機構的動作。 　　（二）結構原理 　　氣動閥門定位器接收來自控制器或控制系統(tǒng)中4～20mA等弱電信號，并向氣動執(zhí)行機構輸送空氣信號來控制閥門位置的裝置。 　　其與氣動調(diào)節(jié)閥配套使用，構成閉環(huán)控制回路。把控制系統(tǒng)給出的直流電流信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動調(diào)節(jié)閥的氣信號，控制調(diào)節(jié)閥的動作。同時根據(jù)調(diào)節(jié)閥的開度進行反饋，使閥門位置能夠按系統(tǒng)輸出的控制信號進行正確定位。 　?。ㄈ┲饕δ? 　　氣動閥門定位器與氣動執(zhí)行機構共同構成自控單元和各種調(diào)節(jié)閥連接經(jīng)過調(diào)試安裝后，組合成氣動調(diào)節(jié)閥。用于各種工業(yè)自動化過程控制領域當中。 　　3 　　電氣閥門定位器 　　由于現(xiàn)在DCS在現(xiàn)場使用越來越多，很多控制器都是使用了中控系統(tǒng)的控制器，所以中控到現(xiàn)場的都是4-20mA的電信號，到現(xiàn)場又需要閥動作的比較快。 　　雖然閥門定位器由初的氣/氣閥門定位器、電/氣閥門定位器發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)字閥門定位器、區(qū)域總線閥門定位器，但它們的基本原理和主要功能都沒有大的改變。 　?。ㄒ唬┒ㄎ黄髦谢咀钥卦榻B 　　電/氣轉(zhuǎn)換器原理 隨著儀表技術的發(fā)展，氣動儀表領域已逐步被電動儀表和計算機控制所占領，現(xiàn)在只有在一些特殊的場合還在使用氣動儀表，作為儀表中的閥門附件“定位器”也由原來的氣動閥門（P/P）定位器逐步由電/氣（E/P）閥門定位器所代替。 那么在電/氣閥門定位器中輸入的電信號是如何轉(zhuǎn)換成氣信號的呢？我們以SAMSON 6111 型電/氣轉(zhuǎn)換器為例介紹一下它的工作原理(見圖1)： 　　氣動功率放大器（8）在設計時；選用合適的彈簧力（8.2），使當輸入信號為0 mA 時保持輸出PA 在100mbar ，這樣輸出的壓力通過恒節(jié)流孔（8.4）使噴嘴（7）內(nèi)有一定的背壓。 　　當輸入的信號增加時；通電的線圈（2）切割 磁鐵（3）的磁力線，產(chǎn)生向上的力→擋板（6）靠近噴嘴（7）使背壓（PK）增加→膜片（8.3）↓→打開閥芯（8.5）→輸出PA↑。 當輸入信號減少時；擋板（6）離開噴嘴（7）→背壓（PK）減少→輸出壓力（PA）作用下膜片（8.3）↑→閥芯（8.5）關死→輸出壓力通過閥芯（8.5）釋放。 當PA 同PK 平衡時輸出壓力保持不變；這時電信號在線圈（2）中產(chǎn)生的力也同背壓（PK）取得平衡。 這樣輸入的電信號就轉(zhuǎn)換成氣信號了。 　?。ǘ┒ㄎ黄鞯慕M成 　　以SAMSON 的4763 電/氣閥門定位器（圖1A）為例，定位器主要組成部分見圖2。 　　1.反饋桿（1） 2.反饋彈簧（6） 3.反饋風箱（7） 4. 氣動功率放大器（7下部） 5. 電/氣轉(zhuǎn)換器（21） 　?。ㄈ┒ㄎ黄鞴ぷ髟? 　　1. 模擬定位器 我們還是以SAMSON的4763定位器為例（參考圖3）。我們設：調(diào)節(jié)閥為FC（氣開）；定位器為正作用 　　A） 閥位根據(jù)輸入信號成比例動作 　　輸入信號↑→Pe 點氣壓↑→反饋風箱中連桿（9）向左動作→壓緊彈簧（6），擋板（10.2）靠近噴嘴（10.1）→輸出風壓↑→閥桿（對于氣開閥）↑→壓緊彈簧（6）→反饋風箱中連桿（9）向右動作→擋板（10.2）離開噴嘴（10.1）→輸出氣壓（Pst）↓。當反饋彈簧的力與反饋風箱的力平衡時，閥位保持與輸入信號對應的位置。 　　B） 定位 　　當輸入信號不變時： 　　由于工藝條件變化導致閥桿↑→壓緊執(zhí)行器彈簧→壓緊彈簧（6）→反饋風箱中連桿（9）向右動作→擋板（10.2）離開噴嘴（10.1）→輸出氣壓↓→由執(zhí)行器向下的彈簧力使閥位回到原來的地方。 　　由于工藝條件變化導致閥桿↓→放松執(zhí)行器彈簧→放松彈簧（6）→反饋風箱中連桿（9）向左動作→擋板（10.2）靠近噴嘴（10.1）→輸出氣壓↑→使執(zhí)行器向上運動使閥位回到原來的地方。 　　（四）調(diào)試 　　調(diào)至零點時給調(diào)節(jié)閥輸入電流信號（一般為4mA），如若閥位指針指示不在零位上，打開閥門定位器，緩慢調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使閥位指針指示零位。調(diào)節(jié)量程時，調(diào)節(jié)定值器使其輸出值達到閥門所需的氣源壓力值。零位調(diào)準以后，分別給調(diào)節(jié)閥輸入8mA、12mA、16mA和20mA信號，閥位指針應分別指向25%、50%、75%和。如果指示不準確，可微調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，便能指示準確。如果效果仍不太好，那就是行程量不足，松動量程調(diào)節(jié)鎖緊螺釘，并轉(zhuǎn)動量程調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)節(jié)結束后擰緊鎖緊螺釘。通過反復調(diào)整零點和量程，使執(zhí)行機構的行程在公差范圍內(nèi)。 　?。ㄎ澹┕收峡偨Y 　　1. 閥門定位器有輸入信號但是沒有輸出信號。 　?。?）電磁鐵組件發(fā)生故障，建議換電磁鐵組件。 　?。?）供氣壓力不對，建議檢查氣源壓力。 　?。?）氣動放大器擋板零點調(diào)節(jié)過高，擋板遠離噴嘴。 　?。?）氣路堵塞。 　?。?）氣路連接有誤（包括放大器）。 　?。?）電/氣定位器輸入信號線正負極接反。 　　2.閥門定位器沒有輸入信號但是輸出信號一直 。 　　（1）氣動放大器擋板零點調(diào)節(jié)過低，擋板過于壓緊噴嘴。 　　（2）噴嘴堵塞。 　?。?）輸出壓力緩慢或不正常。 　　會導致調(diào)節(jié)閥的膜頭受損、漏氣，造成有輸入信號但調(diào)節(jié)閥動作緩慢的故障，使調(diào)節(jié)閥達不到及時調(diào)節(jié)的效果，處理辦法檢查膜室，更換膜片。 　　3.定位器線性不好 　　（1）反饋凸輪或彈簧選擇不當或者方向不對。 （2）反饋連桿機構安裝不好或者在某些位置有卡住的現(xiàn)象。 （3）噴嘴或擋板有異物。 （4）背壓有輕微泄漏現(xiàn)象。 　　（六）結語 　　為閥門定位器提供的壓縮空氣必須是經(jīng)過過濾器清潔的空氣。工作中拆卸的部件，在調(diào)節(jié)結束后一定要正確的固定。注意不要使磁性裝置受到震動或?qū)ζ涫┘舆^大的力，這樣會使零件受損，工作性能降低。應盡量減少拆卸噴嘴擋板裝置的次數(shù)。

　　LUGB-DN100渦街流量計在特定的流動條件下面，一部分的流體動能就會轉(zhuǎn)化為流體振動，其振動頻率跟流速（流量）有一個確定的比例關系，依據(jù)這種原理工作的流量計可以稱為流體振動流量計。目前流體振動的流量計有三類：渦街流量計、旋進（旋渦進動）流量計還有射流流量計。 　　渦街流量計具有有以下一些特點：zyclxmzsw 　　①輸出是脈沖頻率，其頻率跟被測流體的實際體積流量成正比，不受流體組分、密度、壓力、溫度的影響； 　?、跍y量范圍寬，一般范圍度可以達10：1以上； 　?、鄱葹橹猩纤?； 　?、軣o可動部件，可靠性高； 　?、萁Y構簡單牢固，安裝方便，維護費較低； 　　⑥應用范圍廣泛，可適用液體、氣體和蒸汽。 　　渦街流量計的工作原理：在流體當中設置旋渦發(fā)生體（阻流體），從旋渦發(fā)生體的兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，這種旋渦被稱為卡曼渦街，旋渦列在旋渦的發(fā)生體下游非對稱地排列。渦街流量計輸出的脈沖頻率信號不受流體物性還有組分變化的影響，就是儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍里面僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關。但是在物料平衡以及能源計量中需要檢測質(zhì)量流量，這時流量計應該同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體物性還有組分就會對流量計量產(chǎn)生直接影響。 　　渦街流量計由傳感器還有轉(zhuǎn)換器兩部分組成，傳感器是包括旋渦發(fā)生體（阻流體）、檢測元件、儀表表體等；轉(zhuǎn)換器主要包括前置放大器、濾波整形電路、DAC、輸出接口電路、端子、支架和防護罩等。近年來智能式流量計還會把微處理器、顯示通信以及其他功能模塊裝在轉(zhuǎn)換器內(nèi)。 　　LUGB-DN100渦街流量計在現(xiàn)場當中的應用： 　　1、現(xiàn)場應用 　　渦街流量計適用的流體是比較廣泛的，但是不適用于低雷諾數(shù)（ReD≤2×104）流體。因為在低雷諾數(shù)的時候，斯特勞哈爾數(shù)伴隨著雷諾數(shù)而變，儀表線性度變差。同時，含有固體微粒的流體對于旋渦發(fā)生體的沖刷會產(chǎn)生噪聲，其含有的短纖維如果纏繞在旋渦發(fā)生體上將改變儀表系數(shù)。渦街流量計在混相流體當中的應用如下： 　　①可用于含分散、均勻的微小氣泡，但是容積含氣率應該小于7%～10%的氣、液兩相流，如果容積含氣率超出2%，就應該對儀表系數(shù)進行修正。 　?、诳梢杂糜诤稚?、均勻的固體微粒，含量不大于2%的氣固、液固兩相流。 　?、劭捎糜诨ゲ蝗芙獾囊阂海ㄈ缬秃退﹥山M分流等。 　　脈動流還有旋轉(zhuǎn)流會對渦街流量計產(chǎn)生嚴重影響。如果脈動頻率跟渦街頻率頻帶合拍可能引起諧振，破壞正常工作還有設備，使得渦街信號產(chǎn)生“鎖定（Lock-in）”現(xiàn)象，這時信號就會固定在某一頻率。“鎖定”跟脈動幅值、旋渦發(fā)生體形狀以及堵塞比等有關。 　　渦街流量計的度對于液體大致是在±0.5%R～±2%R之間，對于氣體在±l%R～±2%R之間，重復性一般為 0.2%～0.5%。由于渦街流量計的儀表系數(shù)比較低，頻率分辨率低，口徑愈大的話精度愈低，所以儀表口徑不宜過大（DN300以下）。 　　范圍度寬就是渦街流量計的特點，但是重要的一點就是量程下限的流量數(shù)值。一般液體的平均流速下限為0.5m/s，氣體為4～5m／s。渦街流量計的正常流量zui好是在正常測量范圍的1/2～2/3處。 　　渦街流量計的zui大優(yōu)點是儀表系數(shù)不受測量介質(zhì)物性的影響，可以由一種典型的介質(zhì)推廣到其他介質(zhì)上面。但由于液、氣的流速范圍差別會很大，導致頻率的范圍也差別很大。處理渦街信號的放大器電路當中，濾波器的通帶會不同，電路參數(shù)亦不同，因此，同一電路的參數(shù)不可以用于測量不同的介質(zhì)。 　　另外，氣體還有液體的密度差別很大，而旋渦分離的時候產(chǎn)生的信號強度與密度成正比，因此信號強度差別也會很大。液、氣放大器電路的增益、觸發(fā)靈敏度等都是不相同，壓電電荷差別大，電荷放大器的參數(shù)也會不相同。即使同為氣體（或液體、蒸汽），隨著介質(zhì)壓力、溫度、密度不同，使用的流量范圍會不同，信號強度亦不同，電路的參數(shù)同樣是要改變。因此，一臺渦街流量計不經(jīng)硬件或者軟件修改，改變使用介質(zhì)或者改變儀表口徑是不可行的。 　　2、安裝注意事項 　　渦街流量計屬于是對管道流速分布畸變、旋轉(zhuǎn)流還有流動脈動等敏感的流量計，因此，對于現(xiàn)場管道安裝條件應該充分重視，嚴格地遵照使用說明書執(zhí)行。 　　渦街流量計可以安裝在室內(nèi)或室外。如果是安裝在地井里面，為防止被水淹沒，應該選用涎水型的傳感器。傳感器在管道上面可以水平、垂直或傾斜安裝，但是測量液體和氣體的時候為了防止氣泡和液滴的干擾，要注意安裝位置。測量含液體和含氣液體的流量儀表安裝必須保證上、下游直管段要有必要的長度。傳感器與管道的連接時要注意以下問題。 　?、?上、下游配管內(nèi)徑D與傳感器內(nèi)徑D’相同，其差異要滿足下述條件： 0.95D≤D’≤1.1D； 　　② 配管應該跟傳感器同心，同軸度應小于0.05D’； 　　③ 密封墊不可以凸入管道里面，其內(nèi)徑可要比傳感器內(nèi)徑要大1～2mm； 　?、?如果需斷流檢查跟清洗傳感器，應設置旁通管道； 　　⑤ 減小振動對渦街流量計的影響應該作為渦街流量計現(xiàn)場安裝的一個突出問題來關注。首先，在選擇傳感器安裝場所的時候盡量注意到避開振動源；其次，采用的是彈性軟管連接在小口徑中可以考慮；第三，加裝管道支撐物是一個有效的減振方法。 　　電氣安裝應該注意傳感器跟轉(zhuǎn)換器之間采用屏蔽電纜或低噪聲電纜連接，其距離不應該超過使用說明書的規(guī)定。布線的時候應遠離強功率電源線，盡量要用單獨金屬套管保護。應該遵循“一點接地”原則，接地電阻應該小于10ω。整體型和分離型都應該在傳感器側(cè)接地，轉(zhuǎn)換器外殼接地點應該跟傳感器“同地”。 　　3、現(xiàn)場常見的故障現(xiàn)象、原因以及排除方法 　　渦街流量計是有多種的檢測方式，傳感器還有測量電路差別也較大，但是渦街流量計常見的故障有共性。 　　LUGB-DN100渦街流量計