QZD-1000型和E69F-BI2-M型电气转换器构成和工作原理

QZD-1000型和E69F-BI2-M型电气转换器构成和工作原理

【摘要】
本文论述QZD-1002型和E69F-BI2-M型电气转换器构成和工作原理，存在问题包括调整不方便、漏气、线性不好等故障，维护量大，不利于运行人员的燃烧调整，制定主要改进技术措施，针对运行过程中出现的过滤减压阀结冰堵塞管路的现象，安装加热器。

【关键词】
电气转换器，QZD-1000，E69F

0 引言
电-气转换器接受DCS给出的4～20mA直流信号，然后按比例地转换输出20～100kpa的气动信号，作为气动薄膜调节阀、气动阀门定位器的气动控制信号和其他气动仪表的气源，它起到电动仪表与气动仪表之间的信号转换作用。

1 QZD-1000型电/气转换器
电-气转换器的结构由外壳、力矩马达、调零、喷嘴、气路、放大器、接线盒以及安装板等组件构成，电-气转换器是以力矩平衡原理工作的，其工作原理如图1所示。
从DCS来的直流信号输入到力矩马达组件的线圈(1)，使衔铁(2)磁化，其磁场方向如图中所示，衔铁上端为N极，下端为S极，它与*磁钢(3)的磁场相互作用后，使衔铁绕支点(4)产生一个合成旋转力矩，挡板(5)沿A向靠近喷嘴(6)，改变了气动喷嘴一挡板的工作位置，使放大器(7)的背压增加，作用于金属膜片，使球阀(8)打开，气源压力经球阀流入到转换器的输出端，此输出压力一路作为转换器的输出压力，供给气动仪表或气动阀门定位器作为气动信号。
另一路还送到反馈波纹管(9)，使其对衔铁(2)绕支点(4)产生一个B向的反馈力矩，与输入信号所产生的力矩相平衡，因此，输入信号与输出压力成一一对应的比例关系，实现了将电流信号转换成气动信号的过程。

图1 QZD-1000型电气转换器

QZD-1000型电气转换器柜内布置

1.1零位调整
输入信号为O%，调零可用螺丝刀，调整外调零机构(5)即可，调零的方向按指示牌所示，总之应将转换器的零位调整到正确位置，即输入信号4mA.DC，其输出压力应为20kPa，改变输入信号，然后再回到4mA.DC，此时，输出压力仍应为20kPa，则说明调零合格。

1.2零位调整
输入信号O～100%，观其输出压力相应20～100kPa，如在标准输入信号下，输出压力的对应值产生偏差时，大于±1%，可调整转换器的比例范围调节机构(6)纠正偏差，方法是将一根不锈钢小轴，插入比例范围调节机构外圆的小孔中，向上或向下轻轻转动比例范围调节机构，如果输入信号为100%，输出压力小于100kPa时，转动比例调节机构，使其输出压力按下降方向，如在100%输入信号，输出大于100kPa时，则转动比例调节机构，使其输出压力按上升方向。
经过比例范围调整后，必须重复调零，再输入信号O～100%，使其输出正确地保持在20～100kPa的数值上；转换器经调零，比例范围调整后，使转换器达到了基本要求，但必须重复将输入信号从O～100%，100～O%全范围动作2～3次，观其输出压力来回之问的基本误差和回差，变化不超过规定要求时认为合格。
在调整转换器的基本性能时，其输入信号的试验点按如下表1规定。

调试或使用过程中如发现有抖动现象，应分析其原因，转换器的输出直线作为二次仪表的气源或信号时，抖动是属正常现象，应在其中串连一只气容，容积不少于10.0mL。

1.3维护和检修
转换器的气源应保持干燥、洁净，定期对空气过滤减压器的储水槽进行排放沉积的污物，如积聚的污物超过过滤元件的高度时，将会进入到转换器的气路中去，会使放大器和恒节流孔堵塞，影响正常工作。
为了便于观察转换器的正常工作，须保持气源及输出端的二块压力表显示清楚醒目，如有压力值不正确时应定期计量，转换器外壳底部，设有一个φ1.5mm小孔，应保持畅通，如被堵塞，则转换不能正常工作；喷嘴一挡板有否磨损、消除粘附在挡板表面上的油污、放大器内部阀芯脱落需重焊、恒节流孔清洗、检查和调换橡胶密封件等。

2 存在问题

原使用的电气转换器存在调整不方便缺陷，维护量大，不利于运行人员的燃烧调整，原电气转换器性能差，寿命短，内部橡胶密封圈老化，力平衡部件弹性变形，控制输出线性较差，气室内部普遍存在漏气、窜气现象，造成控制输出气源不稳定，执行机构动作不灵活，影响机组的**运行。

3 改造方案

把现在运行的#1炉电气转换器柜拆除，在炉膛9米南、北侧各安装一台电气转换器柜，其中甲侧电气转换器柜控制#3、#4角辅助风门，安装于靠近#4角位置，乙侧电气转换器柜控制#1、#2角辅助风门，安装于靠近#2角位置，其控制方式维持不变。

3.1主要工作
拆除原来电气转换器柜，更换新电气转换器柜，安装新型I/P转换器，重新进行管路铺设、配线，电气转换器送电单体调试，系统联调，*终调试达到工作要求，工程量为2人7天。

3.2主要技术措施
1）电气转换器控制柜要有**可靠的接地措施。2）电气转换器控制柜安装应有0.5米的高度。3）电气转换器排列整齐，均匀分布，检修时互不影响。4）电气转换器柜底座测量、下料尺寸，焊接焊缝饱满，无虚焊，底座面应水平，拐角应成90°，电气转换器柜安装完成后，应刷防锈漆。5）电气转换器与DCS、气动执行器连接要保证可靠，不能混乱。6）电气转换器与管缆连接牢固紧密，密封良好，不漏气。在连接之前，用压缩空气吹扫，保证密封良好，并确保畅通，同一管缆两端标号必须一致。7）单体调试时，DSC输出4～20mA信号，电气转换器输出稳定，控制输出气源压力在（0.2～1.0）MPa范围内，不漏气，死区合适，要保证气动执行机构能正常灵活动作。8）系统联调时，进行复查验收，零点、量程和挡板实际开度一致。

4 E69F-BI2-M电/气转换器
E69F-BI2-M电/气转换器把直流毫安信号转换成比例的气动输出信号，该气动输出信号既可用来驱动气动设备，气动风门和阀门等执行机构，又可以用来作为各种气动仪表的输入信号。

4.1 工作原理
直流毫安输入信号是按下述方法转换成比例的气动输出信号的，参阅图2。

图2 E69F工作原理

E69F电气转换器柜内布置

处于*磁钢磁场中的线圈对流过它的电流产生反作用，而产生一个与流过线圈输入信号成比例的切向推力，通过线圈**作用，该切向推力改变档板与喷咀之间间隙，引起气动放大器输出压力信号的变化，该输出压力信号也就是转换器的输出压力，输出压力同时馈送到反馈波纹管，反馈波纹管上就有一个力作用在反馈**上，移动喷咀并建立档板与喷咀之间的节流关系。

4.2校验
电气转换器具有4～20mA.DC输入电流和20～l00kPa或3～15psi输出信号，对量程的任何调整会影响零点调整，引起初始设定零点的变化，因此对量程进行调整前，必须再重新调整零点。
1）如图3所示连接校验装置。

图3 E69F-BI2-M校验

2）把12mA电流输入封转换器，调整调零螺钉使输出为60kPa或9psi(50%)。

3）再把20mA(100%)电流输入到转换器，并注意高于或低于100 kPa或15psi(100%)输出气信号的误差大小,如果误差大于±2%(1.6kPa或0.25psi)执行*4步，如果误差小于2%，进行*5步。

4a）松开5／16英寸波纹管锁紧螺母。要注意波纹管上的参考线。转动波纹管(波纹管组件是偏心的)，使其基准线朝动圈方向移动，则减小量程；或使其参考线背离动圈方向移动则增加量程，直到误差在±2%以内，再拧紧波纹管锁紧螺母。

4b）重复*2步、*3步。

5）参考图6，松开5/16英寸量程锁紧螺母，转动5/16英寸量程调整螺母，它有如下比例系数(见*3步)：每l／6圈(六角螺母上一点到另一点)能校正O.5%误差，注意量程调整之前，必须松开量程锁紧螺母，不要为了得到一个小的量程变化，而强使螺母互相夹紧，否则将导致螺纹的破裂。

图4 E69F量程调整

6）量程调整时，不必注意具体的输出读数变化，然后锁紧量程螺母，图4量程螺母锁紧时，要注意不要拧得过紧。

7）把12mA(50%)电流输入到转换器，调整调零螺钉使输出信号为60KPa或9psi(50%)。

8）加20mA(100%)输入电流，并检查输出信号,是否为l00KPa或15psi(100%)。如果输出不合格，重复*5～7步。

9)加4mA(0%)输入电流，并检查输出是否为20kPa或3psi(O%)，为了合格输出，如果需要则重调零位螺栓。
10)调整零点和量程，直到获得*佳输出精度为止。

4.3 INC-INC改INC-DEC
在线圈部件顶盖上，有标记表示转换器正在工作的作用方式，INC-INC表示增加输入引起输出增加，INC-DEC表示增加输入引起输出减少，当重新安装线圈部件时，顶盖上呈现的标记必须指示所希望的作用方式。
1）从安装位置上拆下仪表，拆除输入导线，气管路和安装螺栓，拆下两只固定量程支架螺钉，再拆下2只固定反馈组件(带波纹管)的螺钉，如以后要替换反馈组件，应注意二根气管的连接路径，不要从反馈组件上拆下安装平板，要将反馈组件作为一个整体单元折下。
2）从旁边提起反馈组件，不要碰坏喷嘴，就可见机壳底部的弹簧，将弹簧从动圈支架上脱下，为了方便，可以拆下二根气管后取出反馈组件，但应区别气管走向以便正确地重新接上；在反馈组件上，拆下两只六角螺钉(以前用园头螺钉)，互换直角支架和垫片位置，重新装好六角螺钉并以3.4～4.ON.M力矩螺丝批拧紧。
3）用5/16英寸扳手拆下六角柱，使其脱离线圈部件支撑板，取出线圈部件，从挡板连杆上，小心地笔直向上拨出挡板，不要使挡板变形。拨挡板时要拿住另一端挡板连杆，以防止内部动圈**变形；拆下把支架固定在动圈底部的2只螺钉，将线圈部件翻过来，并将支架重新安装在原来顶部一侧。
4）将多余导线顺时针绕在动圈上，小心地把动圈放入机壳内，要确保底部连杆在所提供的空穴内，务必不要使导线碰到可动部件，要使轴座在动圈底部孔内，动圈顶部标记必须指示所希望的作用方式。
5）重新安装动圈支撑板和六角柱，调整线圈部件支轴螺钉，要消除全部轴向间隙，约l/8～1/4圈，并锁紧，将弹簧重新钩住线圈支架，重新挡板装在其连杆上，并要保留间隙；重新装好反馈组件和其它拆下的零部件。务使气管不要扭曲并要正确地连接。按照*2步和*3步慢慢地、均匀地拧紧拆下的螺钉，在拧紧反馈组件螺钉时，要使安装板与铸件上的基座相吻合，装配以后，松开螺母A，轻轻敲打相邻安装板，然后再拧紧螺母，进行“**重新调校”。

4.4**重新调校
在改变转换器正、反作用，或输入范围分程以后，以及由于某种其它原因而重新装配转换器后，都要进行**重新调校。
1）连接校验装置，加12mA(50%)输入信号，并调整零点螺钉，使档板处于水平位置。
2）松开量程锁紧螺母，转动5/16英寸量程调整螺母，使喷嘴处于档板臂中心位置，拧紧量程锁紧螺母。
3）转动5/32英寸喷嘴调整螺母，以得到60KPa或9psi输出信号，且精度要在2%以内，1.6 kPa或0.25 psi，拧紧螺母，此时喷嘴与挡板应成90°，否则，稍微调整零点螺钉，并重复调整。
4）把输入设定在4mA(0%)，并调整零点螺钉，使输出为20kPa或3psi(0%)，关掉电源片刻，当电源恢复时，其输出响应要干脆，否则，加12mA(50%)输入信号，重新调整。

5安装加热器

虽然现场运行环境温度满足E69F电气转换器环境温度要求，正常工作条件：-30～+60℃（-20～+1400F），工作温度极限：-40～+80℃（-40～+1600F），但由于冬季厂房内外存在较大温差，压缩空气进入厂房后，又经过9米平台进入气控柜，容易凝结成水滴，导致管路含水量很大，引起结冰堵塞管路，控制失灵，除坚持每天巡检时，通过过滤减压阀定期排水外，控制柜内安装200W加热器以提高柜内温度，防止结冰，其加热器规范如下。

气控柜内安装200W加热器

用万用表测试散热风扇线圈FS1-1、FS1-2间阻值为874Ω，加热器线圈EH1-1、EH1-2间阻值为142Ω。
#1炉#3、#4角辅助风工作气源内有水，冬季易上冻，引起辅助风门不能在集控室操作，通过敷设电缆，将220V AC电源接至甲侧气孔柜，安装电加热器，确保冬季气控柜内温度高于0℃，不发生上冻现象。

6 效果分析
电气转换器性能稳定，控制气源输出线性，消除了电气转换器拒动或误动的机会，保证了锅炉的燃烧工况，保障了机组的**运行。降低了备品配件的更换几率，降低了维护费用。
确保运行人员的燃烧调整，快速调整风煤比，保证锅炉**经济运行。提高辅助风控制系统调节品质，使二次风压调整更加稳定。减轻维护量，减少备品备件购买费用。

The QZD-1002 Type I/P Convertor Changes E69F-BI2-M Type

Abstract:This paper introduces QZD-1002 type and the E69F-BI2-M type I/PCconvertor structure and the principle of operation, the existence question including the adjustment not convenient, leaks air, the linearity not not well and so on the breakdown, maintains the quantity to be big, does not favor the running personnel's burning adjustment, The formulation main improvement technology measure, Appears in view of the running process in filters the pressure relief valve to ice up the blind off a line phenomenon, installs the heater.
Key words: I/P convertor;QZD-1002;E69F-BI2-M