電氣閥門定位器的作用及選擇

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行機構和閥本體組成調節閥（控制閥），由于調節閥行程動作受填料密封摩擦產生死區和回差，定位器的核心作用是將上述對調節閥的影響量，自動增加或減小，糾正閥桿行程產生的偏差，使其回復到控制信號與閥桿行程的對應關系上，將調節系統干擾、超調量、滯后等不利影響減至Z小，提升被調對象的品質。
  2 電氣閥門定位器的選擇
    電氣閥門定位器是調節閥Z重要的附件，正確合理選擇定位器應考慮以下要素：
    （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行機構）
    根據所配執行機構的彈簧范圍來確定，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：（配旋轉式無彈簧或有彈簧活塞式執行機構）
    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達到輸出壓力的上限值。
    0~600KPa（可設定）
    （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（產調節閥行程系列）
    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（外調節閥行程系列）
    b）轉角位置反饋：
    0~90°；（球閥、蝶閥）
    0~60°；0~70°（蝶閥）
    0~50°；0~60°（偏心旋轉閥）
    由于常陽電氣閥門定位器位置反饋— 直行程、轉角反饋量的大小由定位器的連桿臂長度和凸輪的轉角來決定，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。
（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，產生效果如下：

    a）調節閥線性閥芯，構成的流量特性為線性；

    b）調節閥等百分比閥芯，構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節閥組配為硬件的靜態特性，在實際使用中，影響調節系統特性的因素很多，如一線性閥芯的凋節閥在低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節系統。當然，如果系統設計已采用了調節閥等百分比閥芯時，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節閥也應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，會給系統帶來極不穩定的后果。

    有專家論證指出，機械結構式等百分比輸出特性的定位器不宜應用在自控系統中，因定位器凸輪的加工度達不到負反饋的要求，使調節系統產生發散。可采用智能式的閥門定位器來修正。

    （5）防爆定位器的選擇：

    閥門定位器系現場安裝儀表，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。目前內外常見的防爆電/氣閥門定位器有：

    a）本質安全型（本安型）防爆閥門定位器，采用限止電火花和熱效應兩個可能的點燃源的防爆原理構成的閥門定位器。防爆標志：Ex ia Ⅱ CT6適用于0區、1區、2區的場所。

    b）隔爆型閥門定位器，采用定位器外殼內發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、2區的場所。

（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生電弧或火花的1區、2區的場所。

    （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，它由定位器供應廠發布，選用時應考慮定位器的輸入阻抗與調節儀表或DCS阻抗匹配問題，原則上定位器的輸入阻抗不應大于調節儀表的負載電阻。在有分程控制的系統，一般有二個或二個以上的定位器串聯使用，其定位器的輸入阻抗Σ不應大于調節儀表的負載電阻。