常阳教您阀门定位器的非常规校验法

阀门定位器的非常规校验法

[摘 要] 运用自动控制理论对阀门定位器的校验方法进行了分析，并给出了校验阀门定位器的新方法。

[关键词] 阀门定位器；零点；量程；校验

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4m ADC信号，使调节阀开始动作，调节零点，使零点符合要求。

（4）输入20m ADC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），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4m ADC信号，按常规调零方法调零点。

（2）输入20m ADC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 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4m ADC信号，按常规法调零点。

（4）输入20m ADC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。

7、应用小结

上面所述的两种方法是对常规方法的补充和完善，这两种方法交是在常规方法失效时使用的，并且这两种方法也可以结合起来运用，这样调整范围更宽，通过学习大量的实践表明 ，这机伶 种方法都不得是完全可行的，并且 这些方法较常规裁军方法校得快，为我们的日常工作特别是在大检修中节约了宝贵和时间。

更多阀门技术请联系常阳：0512-52183533，常阳给您提供详细信息。