在衆多的控制應(yīng)用場(chǎng)合中,氣動閥門定位器是調節閥好重要的附件之一。尤其是對於(yú)某個特定的應用場(chǎng)合,如果要選擇一個好适用的(或者說好佳的)氣動(dòng)閥(fá)門定位器,那麽就應注意考慮下列因素:
1)氣動(dòng)閥(fá)門定位器能否實現“分程(Split_ranging)”?實(shí)現(xiàn)“分程”是否容易、方便?具備(bèi)“分程”功能就意味著(zhe)氣動閥門定位器隻對輸入信号的某個範圍(如:4~12mA或0.02~0.06MPaG)有響應。因此,如果能“分程”的話,就可以根據實際需要,隻用一個輸入信号實現先後控制兩台或多台調(diào)節閥(fá)。
2)零點(diǎn)和量程的調(diào)校是否容易、方便?是不是不用打開盒蓋就可以完成零點(diǎn)和量程的調(diào)校?但值得注意的是:有時候爲瞭(le)避免不正確(què)的(或非法的)操作,這種随意就可進(jìn)行調(diào)校的方式需要被禁止。
3)零點(diǎn)和量程的穩(wěn)定性如何?如果零點和量程容易随著(zhe)溫度、振動、時間或輸入壓力的變化而産生漂移的話,那麽氣動閥門定位器就需要經常地被重新調校,以確(què)保調節閥的行程動作準確(què)無誤。
4)氣動閥門定位器的精度如何?在理想情況下,對(duì)應某一輸入信号,調(diào)節閥的内件(Trim Parts,包括閥(fá)芯、閥(fá)杆、閥(fá)座等)每次都應準確(què)地定位在所要求的位置,而不管行程的方向或者調(diào)節閥的内件承受多大的負載。
5)氣動(dòng)閥門定位器對(duì)空氣質量的要求如何?由於(yú)隻有極(jí)少數供氣裝置能提供滿足ISA标準(有關(guān)儀表用空氣(qì)質量的标準:ISA标準F7.3)所規定的空氣,因此,對於(yú)氣動(dòng)(或電-氣)氣動(dòng)閥門定位器,如果要經受得住現實環境的考驗,就必須能承受一定數量的塵(chén)埃、水汽和油污。
6)零點(diǎn)和量程的标定兩者是相互影響還是相互獨(dú)立?如果相互影響,則零點和量程的調校就需要花費更多的時間,這是因爲調校人員必須對這兩個參(cān)數進行反複調整,以便逐步地達到準確(què)的設定。
7)氣動閥門定位器是否具備“旁路(Bypass)”,可允許輸入信号直接作用於(yú)調(diào)節閥?這種“旁路”有時可簡化或者省去執行機(jī)構(gòu)裝配設定(Actuator Settings)的校驗,如:執行機(jī)構(gòu)的“支座組件(Benchset)設定”和“彈簧座負載(Seat Load)設定”――這是因爲在許多情況下,一些氣動調(diào)節器的氣動輸出信号與執行機構的“支座組件設定”完全吻合匹配,用不著(zhe)對其再進行設定(其實,在這種情況下,氣動閥門定位器完全可以省去不用。當然,如果選用瞭(le),那麽也可利用氣動閥門定位器的“旁路”使氣動調節器的氣動輸出信号直接作用於(yú)調節閥)。另外,具備(bèi)“旁路”有時也可允許在線的對氣動閥門定位器進行有限度的調(diào)校或維修維護(即利用氣動(dòng)閥門定位器的“旁路”使調(diào)節閥繼續保持正常工作,無須強制調(diào)節閥離線)。
8)氣動閥門定位器的作用是否快速?空氣流量(Airflow)愈大(氣動閥門定位器不斷的比較輸入信号和閥位,並(bìng)根據它們之間的偏差,調節其本身的輸出。如果氣動閥門定位器對這種偏差響應快速,那麽單(dān)位時間裏空氣的流動量就大),調節系統對設定點(Setpoint)和負載變(biàn)化的響應就愈快――這意味著(zhe)系統的誤差(滞後)愈小,控制品質(zhì)愈佳。
9)氣動(dòng)閥(fá)門定位器的頻率特性(或稱頻率響應,Frequency Response――即G(jω),系統對(duì)正弦輸(shū)入的穩态響應)是什麽?一般來說,頻率特性愈高(即對頻率響應的靈敏度愈高),控制性能就愈好。但必須注意:頻(pín)率特性應採(cǎi)用穩定的實驗方法(Consistent Test Methods)而非理論方法來確(què)定,並(bìng)且在評估測定頻率特性時,應将氣動閥門定位器和執行機構合並(bìng)起來考慮。
10)氣動(dòng)閥門定位器的好大額(é)定供氣壓力是多少?例如:有些氣動(dòng)閥門定位器的好大額(é)定供氣壓力隻标定爲501b/in2(即:50psi,lpsi=0.070kgf/cm2≈6.865kPa),如果執行機構的額(é)定操作壓力高於(yú)501b/in2,那麽氣動(dòng)閥門定位器就成瞭(le)執行機構輸出推動(dòng)力的制約因素。
1 各型号的電/氣動閥門定位器耗氣量
氣動薄膜控制閥、氣缸閥還是當(dāng)前世界上主要的執行機構,如果是調節式,還需配定位器,因此電(diàn)/氣氣動閥門定位器耗氣量的節能是一個設計中要注意的問題,因爲不同的耗氣量估算使裝置儀表空壓機的容量確(què)定相差懸殊,從各種定位器樣本看,由於(yú)單位不一樣,狀态不一樣,差别很大,從表面看會相差8倍之多,如果100隻閥(fá)門,供氣量會(huì)相差很大(見表1)。
2 完整的耗氣(qì)量表示法
按工業自動(dòng)化儀表術語《通用術語》,對(duì)耗氣量的定義爲,耗氣量:穩态時,儀表在工作範圍内所消耗氣體的好大流量。因此完整的耗氣量表示法,與供氣壓力、流量、輸出開度等表示方法均有關系。如常儀儀表的EP-4000電/氣氣動(dòng)閥門定位器樣本所示:單(dān)作用執行機構,在140kPa氣源壓力,輸出爲50%時,耗氣(qì)量(标準狀況(kuàng))5L/min。
2.3 常用調(diào)校方法的不足
在通常情況下,調零彈簧工作在線性區域,其長(zhǎng)度的變(biàn)化範圍是有限的, 而調量程機構其機械位置是受到限制的, 因此調零彈簧長(zhǎng)度和量程調整機構的放大系數的值就會受到限制,當調節閥的Kv很大或很小時,用常用的調(diào)校方法是不可能将定位器校準的,而這種情況在我們實際工作中是經常遇到的。所以,我們需要用其他方法來調(diào)校氣動(dòng)閥門定位器。
3 解決(jué)方法 氣動閥門定位器|電(diàn)氣轉換(huàn)器專家常熟市常儀儀表有限公司
在實際工作中有時會遇到用常用的調校方法不能校準定位器,這是因爲:在一般情況下,零位彈簧工作在線性區域,其長度變(biàn)化範圍有限,調量程機構其機械位置受到限制,所以調零彈簧長度和量程調整機構的放大系數值将會受到限制。此時,如果調一台調節閥的放大系數很大或很小的調節閥,就很難将其定位器校準。即常用的調校法失效瞭(le)。而由(4)式可知,我們可以調節的參數還有零位彈簧的彈性系數和反饋杠杆的有效長度,由於(yú)調零彈簧常在線性區域内工作,所以在這裏隻讨論通過改變(biàn)反饋杠杆的有效長度來校驗氣動閥門定位器。我們可以将連接在閥杆上的銷釘靠近氣動閥門定位器,這樣就将反饋杠杆的有效長度縮短,即減小,L增大,行程也增大,反之, 可将反饋杠杆的有效長(zhǎng)度增長(zhǎng),則其行程減(jiǎn)小。
二、調節閥的維護
典型的調(diào)節閥的維護有以下三種方法:被動(dòng)性維護(Reactive Maintenance);預防性維護 (Preventive Maintenance);預測性維護(Predictive Maintenance)。 被動性維護一一當調節閥發生故障後,對調節閥進行檢修。在使用過程中,調節閥自身或者某些附件出現故障,造成調節閥不能正常工作,更嚴重的情況導緻整個系統不能正常工作,造成很大的事故發生。 預防性維護一一按照過去的生産(chǎn)過程經驗,有計劃地安排某些調節閥進行維護或檢修,以防止調節閥的事故發生。它對前者來說是一個有計劃安排,雖然能避免一些調節閥事故的産(chǎn)生,但由於(yú)沒有現場使用的調節閥的許多信息,在安排上不能避免的造成某些調節閥工作正常也被安排在檢修行列,而某些不适用的調節閥仍被使用在過程控制系統中。
三、智能型氣動(dòng)閥門定位器的自身診斷(duàn)
由於智能型氣動閥門定位器是安裝在氣動調節閥上,其工作環境相對惡劣,如環境溫度、管道振動等因素都會對智能型氣動閥門定位器正常工作帶(dài)來不利影響。智能型氣動閥門定位器在設計過程中,考慮到這些不利因素,設計瞭(le)一些自身的診斷功能。另一方面,大多數智能型氣動閥門定位器都具有通訊功能,如HART、FF、PROFIBUS等通信協議,控制系統通過這些通信協議可以獲得所需的現場(chǎng)儀表管理信息、以及故障報(bào)警信息。
1、智能型氣動(dòng)閥門定位器的自診斷(duàn) 智能型氣動(dòng)閥門定位器的自診斷(duàn)是它的基本功能之一,自診斷(duàn)在不影響正常工作情況下進行,常見的診斷(duàn)有開機診斷(duàn)、周期性診斷(duàn)。
2、輸入信号超量程 當(dāng)規定智能型氣動(dòng)閥門定位器輸入信号設定後,如果控制信号超出設定值,智能型氣動閥門定位器發(fā)出超量程報(bào)警信号。
3、傳感器故障 由於(yú)智能型氣動閥門定位器直接安裝在調節閥上,受到調節閥振動的影響造成智能型氣動閥門定位器反饋部件失靈,如反饋杆松脫、線路故障、位置傳感器自身故障等,智能型氣動閥門定位器檢測不到正常的反饋信号,它會發出一個報(bào)警信号。 以上1、2兩種情況智能型氣動閥門定位器仍然可以正常工作,但它會發(fā)出報(bào)警信号;但對於3種情況,定位器将出現不正常工作,並(bìng)發出報(bào)警信号,儀表工程師根據報(bào)警内容,做出相應判斷並(bìng)及時加以處理,減少不必要的停産。