SAMSON電氣閥門定位器改善控制閥性能

閥門定位器伴隨著控制閥的應用已有幾十年的歷史了，由于閥門定位器的出現(xiàn)，使控制閥的控制精度、抗干擾能力、響應時間、流量特性等得到了大大地改善，現(xiàn)在幾乎所有的控制閥都使用了閥門定位器，它已經(jīng)成為控制閥不可缺少的搭檔，在自控元件中起著越來越重要的角色。本文主要介紹SAMSON 閥門定位器的工作原理和功能，通過列舉模擬和數(shù)字閥門定位器，使大家能夠比較全面地掌握閥門定位器，其目的是為了我們更好地理解和應用閥門定位器。

雖然閥門定位器由最初的氣/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。
SAMSON的閥門定位器也跟隨著控制技術的發(fā)展，經(jīng)歷了由氣動、電動、數(shù)字、發(fā)展到現(xiàn)在的區(qū)域總線閥門定位器。在世界同類產(chǎn)品中，SAMSON 的閥門定位器以它的結(jié)構(gòu)緊湊、耗氣量低、工作可靠、定位器中可選附加功能多等優(yōu)勢得到了大家廣泛的好評。

為了便于大家討論，我們首先復習一下定位器中的基本自控元件。

定位器中基本自控元件介紹——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

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）切割永久磁鐵（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。

定位器的組成

以SAMSON 的4763 電/氣閥門定位器（圖1A）為例，

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）

定位器工作原理

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。

2.數(shù)字閥門定位器

數(shù)字閥門定位器與模擬閥門定位器的主要區(qū)別是：偏差計算、反饋信號處理、輸入/輸出信號處理等采用了數(shù)字集成電路和微處理器進行處理。

美國米頓羅計量泵（MiltonRoy）：GB0600、GB0700、GB1000、GB1200、GB1500、GB1800

美國哈希儀表（HACH）：COD、COD快速試劑、DR1010 COD測定儀、Eclox便攜式水質(zhì)毒性分析儀