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電氣閥門定位器的作用及選擇

1 電氣閥門定位器的作用
    常陽電氣閥門定位器與氣動執(zhí)行機構(gòu)和閥本體組成調(diào)節(jié)閥（控制閥），由于調(diào)節(jié)閥行程動作受填料密封摩擦產(chǎn)生死區(qū)和回差，定位器的核心作用是將上述對調(diào)節(jié)閥的影響量，自動增加或減小，糾正閥桿行程產(chǎn)生的偏差，使其回復到控制信號與閥桿行程的對應(yīng)關(guān)系上，將調(diào)節(jié)系統(tǒng)干擾、超調(diào)量、滯后等不利影響減至Z小，提升被調(diào)對象的品質(zhì)。
  2 電氣閥門定位器的選擇
    電氣閥門定位器是調(diào)節(jié)閥Z重要的附件，正確合理選擇定位器應(yīng)考慮以下要素：
    （1）輸入信號分類、范圍：
    a）氣動輸入信號：200~100KPa；（0.2~1kg/cm2）  （0.2~1bar） （3~15psi）
    分程輸入信號：20~60；60~100 KPa
    b）電流輸入信號：4~20mA；
    分程輸入信號：4~12；12~20mA
    c）智能定位器輸入信號： FF，PROFIBOS；4~20 Ma+HART
    （2）輸出壓力分類、范圍：
    a）單輸出：（配直行程膜片彈簧式執(zhí)行機構(gòu)）
    根據(jù)所配執(zhí)行機構(gòu)的彈簧范圍來確定，此時定位器的氣源壓力有以下要求：
    20~100KPa時，氣源壓力：140KPa
    40~200；80~200；80~240KPa時，
    氣源壓力：300KPa
    120~300KPa時，氣源壓力：340KPa
    b）雙輸出：（配旋轉(zhuǎn)式無彈簧或有彈簧活塞式執(zhí)行機構(gòu)）
    其輸出特點是定位器輸出可隨氣源壓力而變。
    輸出范圍：0~600KPa
    雙輸出定位器的氣源壓力應(yīng)達到輸出壓力的上限值。
    0~600KPa（可設(shè)定）
    （3）定位器位置反饋分類、范圍：
    a）直行程位置反饋：
    0~10；0~16；0~25；0~40；0~60；
    0~100mm（產(chǎn)調(diào)節(jié)閥行程系列）
    0~14.3；0~20；0~25；0~30；0~38（40）；0~50；0~60；0~70（75） ；0~80；0~100；0~110mm（外調(diào)節(jié)閥行程系列）
    b）轉(zhuǎn)角位置反饋：
    0~90°；（球閥、蝶閥）
    0~60°；0~70°（蝶閥）
    0~50°；0~60°（偏心旋轉(zhuǎn)閥）
    由于常陽電氣閥門定位器位置反饋— 直行程、轉(zhuǎn)角反饋量的大小由定位器的連桿臂長度和凸輪的轉(zhuǎn)角來決定，各廠家介紹的死點有：30°；45°；70°，故超過定位器位置反饋范圍時，則需要有連桿角度的放大機構(gòu)。
（圖中所示為：CCCX2000系列電氣閥門定位器）

    （4）輸出特性的選擇：

    閥門定位器輸入信號與輸出特性“關(guān)系曲線”
    如圖1所示，以反作用為例。

    圖1中曲線（1）線性特性，產(chǎn)生效果如下：

    a）調(diào)節(jié)閥線性閥芯，構(gòu)成的流量特性為線性；

    b）調(diào)節(jié)閥等百分比閥芯，構(gòu)成的流量特性為等百分比。

    圖1中曲線（2）快開特性；圖中曲線（3）等百分比特性。

    上述電氣閥門定位器的輸出特性與調(diào)節(jié)閥組配為硬件的靜態(tài)特性，在實際使用中，影響調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性的因素很多，如一線性閥芯的凋節(jié)閥在低S值運行時的流量特性會畸變成快開特性。此時，我們可用定位器輸出特性曲線（3）來修正合成線性的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當然，如果系統(tǒng)設(shè)計已采用了調(diào)節(jié)閥等百分比閥芯時，就不必考慮定位器的輸出特性修正問題，仍應(yīng)采用線性特性。有幾個問題須指出：

    常陽電氣閥門定位器的等百分比修正凸輪使用時，應(yīng)注意它有正作用和反作用之分，如圖1所示。

    有些用戶誤認為等百分比閥芯的調(diào)節(jié)閥也應(yīng)配用等百分比修正凸輪的定位器，這就等于進行了二次修正，會給系統(tǒng)帶來極不穩(wěn)定的后果。

    有專家論證指出，機械結(jié)構(gòu)式等百分比輸出特性的定位器不宜應(yīng)用在自控系統(tǒng)中，因定位器凸輪的加工度達不到負反饋的要求，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)產(chǎn)生發(fā)散?？刹捎弥悄苁降拈y門定位器來修正。

    （5）防爆定位器的選擇：

    閥門定位器系現(xiàn)場安裝儀表，對于氣動閥門定位器來說無引爆源存在，且定位器沒有發(fā)熱元件，是一天然防爆儀表。
    電/氣閥門定位器有電信號存在，如沒有防爆措施，則爆炸危險場所是禁止使用的。目前內(nèi)外常見的防爆電/氣閥門定位器有：

    a）本質(zhì)安全型（本安型）防爆閥門定位器，采用限止電火花和熱效應(yīng)兩個可能的點燃源的防爆原理構(gòu)成的閥門定位器。防爆標志：Ex ia Ⅱ CT6適用于0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)的場所。

    b）隔爆型閥門定位器，采用定位器外殼內(nèi)發(fā)生爆炸時有隔離的措施，不至于傳爆到外殼以外的危險性氣體以免引起爆炸。防爆標志：Ex d Ⅱ BT6適用于1區(qū)、2區(qū)的場所。

（圖中所示：CY1000電氣閥門定位器）

    c）增安型閥門定位器，采用定位器Z表面溫度控制在溫度組別以下，滿足電氣間隙和爬電距離防爆要求，以及定位器的外殼和接線盒的防護等級不低于IP54防護能力的要求。防爆標志：Ex e Ⅱ T6同樣適用于在正常運行條件下不會產(chǎn)生電弧或火花的1區(qū)、2區(qū)的場所。

    （6）輸入阻抗：輸入信號（mA）輸入阻抗（Ω）4~20一般為250  4~20mA+HART400~600

    常陽電氣閥門定位器的輸入阻抗值下表所示，它由定位器供應(yīng)廠發(fā)布，選用時應(yīng)考慮定位器的輸入阻抗與調(diào)節(jié)儀表或DCS阻抗匹配問題，原則上定位器的輸入阻抗不應(yīng)大于調(diào)節(jié)儀表的負載電阻。在有分程控制的系統(tǒng)，一般有二個或二個以上的定位器串聯(lián)使用，其定位器的輸入阻抗Σ不應(yīng)大于調(diào)節(jié)儀表的負載電阻。