1、概述

　　氣動薄膜調(diào)節(jié)閥是生產(chǎn)過程自動控制系統(tǒng)中用量最大和最重要的產(chǎn)品之一。定位器是氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的主要附件，為了改善氣動薄膜調(diào)節(jié)閥工作特性，定位器與氣動薄膜調(diào)節(jié)閥配套使用，定位器接收從控制器或控制系統(tǒng)4 ～ 20mA 直流電流信號，并向氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸送空氣控制閥門位置。

2、工作原理

　　定位器( 圖1) 由電機(jī)、先導(dǎo)閥、閥瓣、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、反饋桿和彈簧等組成。為了打開閥門，增加電流信號，力矩電機(jī)工作產(chǎn)生電磁場，擋板受電磁場作用遠(yuǎn)離噴嘴。噴嘴和擋板間距變大，排出先導(dǎo)閥內(nèi)部線軸上方的氣壓。受其影響線軸向右邊移動，推動擋住底座的閥瓣，氣壓通過底座輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。隨著執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室內(nèi)部壓力增加，執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿下降，通過反饋桿把執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿位移的變化傳達(dá)到滑板，位移變化又傳達(dá)到量程反饋桿，拉動量程彈簧。當(dāng)量程彈簧和力矩電機(jī)的力保持平衡時(shí)，擋板回到原位，減少與噴嘴間距。隨著通過噴嘴排出空氣量的減少，線軸上方氣壓增加。線軸回到原位，閥瓣重新堵住底座，停止氣壓輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動停止時(shí)，定位器保持穩(wěn)定狀態(tài)。

1. 力矩電機(jī)2. 擋板3. 噴嘴4. 先導(dǎo)閥5. 線軸6. 底座7. 閥瓣8. 氣室9. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)10. 推桿11. 反饋桿12. 滑板13. 量程反饋桿14. 量程彈簧

圖1 定位器結(jié)構(gòu)

3、安裝

　　首先在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的上方臨時(shí)安裝空氣過濾減壓閥( 圖2) ，在連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥體的開合螺母上安裝反饋銷，將反饋銷插入定位器反饋桿一字槽內(nèi)。要將反饋銷正確插入到反饋桿的固定彈簧上，以減少滯后度，裝上定位器。用螺釘將定位器固定在配件托架上。安裝后反饋桿在閥門行程50% 的位置要處于水平狀態(tài)�？烧{(diào)整支架和反饋桿連接件，使反饋桿處于水平狀態(tài)。如果安裝后反饋桿不在水平狀態(tài)，則對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的線性有影響。

圖2 定位器在氣動薄膜調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的安裝

4、配管

　　定位器與氣動薄膜調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣管安裝前需清除氣管內(nèi)部的雜質(zhì)。氣管不能受壓或破損，氣管內(nèi)徑要達(dá)到定位器的正常通氣要求。在定位器氣源接口前方必須安裝帶有過濾功能的空氣減壓閥，以防止水分、油污等異物進(jìn)入定位器內(nèi)部。將帶有過濾功能的空氣減壓閥與定位器進(jìn)口連接( 圖3) ，定位器設(shè)計(jì)為信號增加時(shí)，從出口1 輸出壓力。因此，使用在氣動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，要把出口1 和執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室相連接。

圖3 定位器在氣動薄膜調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的氣管安裝

5、動作設(shè)定

　　5.1、閥門全關(guān)( 0 點(diǎn)) 設(shè)定

　　(1) 輸入來自控制器與氣動薄膜調(diào)節(jié)閥全關(guān)位置相對應(yīng)的電流信號4mA。

　　(2) 通過順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)0 點(diǎn)調(diào)節(jié)按鈕調(diào)整閥門的全關(guān)位，對準(zhǔn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的起點(diǎn)。向符號“+”方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，0點(diǎn)彈簧拉伸，0點(diǎn)上升。向符號“-”方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，0點(diǎn)彈簧壓縮，0點(diǎn)下降( 圖4) 。

圖4 0 點(diǎn)調(diào)節(jié)裝置

　　5.2、閥門全開( 量程) 設(shè)定

　　(1) 輸入來自控制器與氣動薄膜調(diào)節(jié)閥全開位置相對應(yīng)的電流信號20mA。

　　(2) 確認(rèn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程標(biāo)尺，通過調(diào)節(jié)量程按鈕調(diào)整閥門的全開位。如果行程指示低于指定行程刻度，調(diào)節(jié)量程按鈕向符號“+”方向旋轉(zhuǎn)。如果行程指示高于行程刻度，調(diào)節(jié)量程按鈕向符號“-”方向旋轉(zhuǎn)( 圖5) 。

圖5 量程調(diào)節(jié)裝置

　　(3) 調(diào)節(jié)量程后，0點(diǎn)會發(fā)生變化，要重新調(diào)整0 點(diǎn)，調(diào)整0 點(diǎn)后再重新調(diào)整量程。要反復(fù)進(jìn)行幾次0 點(diǎn)和量程調(diào)節(jié)。

　　(4) 調(diào)整后，擰緊0 點(diǎn)和量程調(diào)節(jié)件中間的鎖定螺絲。

6、結(jié)語

　　通過合理的配管、安裝、調(diào)試和維護(hù)，定位器用于需要精確控制的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥裝置中，維護(hù)簡單，使用方便，故障率低。

參考文獻(xiàn)

　　〔1〕布賴恩·內(nèi)斯比特. 張清雙，尹玉杰，李樹勛，等譯. 閥門和驅(qū)動裝置技術(shù)手冊〔M〕. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

　　〔2〕《石油化工儀表自動化培訓(xùn)教材》編寫組. 調(diào)節(jié)閥與閥門定位器〔M〕. 北京: 中國石化出版社，2009.