电气阀门定位器综合评价
电气阀门定位器综合评价
1 阀门定位器的作用
阀门定位器与气动执行机构和阀本体组成调节阀(控制阀)，由于调节阀行程动作受填料密封摩擦产生死区和回差，定位器的核心作用是将上述对调节阀的影响量，自动增加或减小，纠正阀杆行程产生的偏差，使其回复到控制信号与阀杆行程的对应关系上，将调节系统干扰、超调量、滞后等不利影响减至最小，提升被调对象的品质。
2 阀门定位器的选择
阀门定位器是调节阀最重要的附件，正确合理选择定位器应考虑以下要素：
(1)输入信号分类、范围：
a)气动输入信号：200~100KPa；(0.2~1kg/cm2) (0.2~1bar)
(3~15psi)
分程输入信号：20~60；60~100 KPa
b)电流输入信号：4~20mA；
分程输入信号：4~12；12~20mA
c)智能定位器输入信号： FF，PROFIBOS；4~20 Ma+HART
(2)输出压力分类、范围：
a)单输出：(配直行程膜片弹簧式执行机构)
根据所配执行机构的弹簧范围来确定，此时定位器的气源压力有以下要求：
20~100KPa时，气源压力：140KPa
40~200；80~200；80~240KPa时，
气源压力：300KPa
120~300KPa时，气源压力：340KPa
b)双输出：(配旋转式无弹簧或有弹簧活塞式执行机构)
其输出特点是定位器输出可随气源压力而变。
输出范围：0~600KPa
双输出定位器的气源压力应达到输出压力的上限值。
0~600KPa(可设定)
(3)定位器位置反馈分类、范围：
a)直行程位置反馈：
0~10；0~16；0~25；0~40；0~60；
0~100mm(国产调节阀行程系列)
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(国外调节阀行程系列)
b)转角位置反馈：
0~90°；(球阀、蝶阀)
0~60°；0~70°(蝶阀)
0~50°；0~60°(偏心旋转阀)
由于定位器位置反馈—直行程、转角反馈量的大小由定位器的连杆臂长度和凸轮的转角来决定，各厂家介绍的死点有：30°；45°；70°，故超过定位器位置反馈范围时，则需要有连杆角度的放大机构。
(4)输出特性的选择：
阀门定位器输入信号与输出特性“关系曲线”
如图1所示，以反作用为例。
图1中曲线(1)线性特性，产生效果如下：
a)调节阀线性阀芯，构成的流量特性为线性；
b)调节阀等百分比阀芯，构成的流量特性为等百分比。
图1中曲线(2)快开特性；图中曲线(3)等百分比特性。
上述定位器的输出特性与调节阀组配为硬件的静态特性，在实际使用中，影响调节系统特性的因素很多，如一线性阀芯的凋节阀在低S值运行时的流量特性会畸变成快开特性。此时，我们可用定位器输出特性曲线(3)来修正合成线性的调节系统。当然，如果系统设计已采用了调节阀等百分比阀芯时，就不必考虑定位器的输出特性修正问题，仍应采用线性特性。有几个问题须指出：
定位器的等百分比修正凸轮使用时，应注意它有正作用和反作用之分，如图1所示。
有些用户误认为等百分比阀芯的调节阀也应配用等百分比修正凸轮的定位器，这就等于进行了二次修正，会给系统带来极不稳定的后果。
有专家论证指出，机械结构式等百分比输出特性的定位器不宜应用在自控系统中，因定位器凸轮的加工精度达不到负反馈的要求，使调节系统产生发散。可采用智能式的阀门定位器来修正。
(5)防爆定位器的选择：
阀门定位器系现场安装仪表，对于气动阀门定位器来说无引爆源存在，且定位器没有发热元件，是一天然防爆仪表。
电/气阀门定位器有电信号存在，如没有防爆措施，则爆炸危险场所是禁止使用的。目前国内外常见的防爆电/气阀门定位器有：
a)本质安全型(本安型)防爆阀门定位器，采用限止电火花和热效应两个可能的点燃源的防爆原理构成的阀门定位器。防爆标志：Ex ia Ⅱ CT6适用于0区、1区、2区的场所。
b)隔爆型阀门定位器，采用定位器外壳内发生爆炸时具有隔离的措施，不至于传爆到外壳以外的危险性气体以免引起爆炸。防爆标志：Ex d Ⅱ BT6适用于1区、2区的场所。
c)增安型阀门定位器，采用定位器最高表面温度控制在温度组别以下，满足电气间隙和爬电距离防爆要求，以及定位器的外壳和接线盒的防护等级不低于IP54防护能力的要求。防爆标志：Ex e Ⅱ T6同样适用于在正常运行条件下不会产生电弧或火花的1区、2区的场所。
(6)输入阻抗：
电气阀门定位器的输入阻抗值下表所示，它由定位器生产厂发布，选用时应考虑定位器的输入阻抗与调节仪表或DCS阻抗匹配问题，原则上定位器的输入阻抗不应大于调节仪表的负载电阻。在有分程控制的系统，一般有二个或二个以上的定位器串联使用，其定位器的输入阻抗Σ不应大于调节仪表的负载电阻。
(7)阀门定位器的作用方式：
a)正作用--定位器的输入信号增加时，输出压力也增加的；
b)反作用--定位器的输入信号增加时，输出压力为减小。
一般定位器的出厂状态均为正作用，但当现场的调节阀已选定为
B(正作用)的作用方式，而系统要求为K(反作用)的作用方式时，可用反作用定位器来实现系统的要求。反之，通过定位器将系统改变为正作用。
(8)定位器“手动”“自动”切换：
定位器在正常使用时其“手、自动”切换开关置于“自动”档，当输入信号中断时，仍要求调节阀在线工作，则可临时将“手、自动”切换开关从自动挡改为置于“手动”位置，用定位器配用的空气减压阀来调节阀门的行程，从而保证调节系统正常运行。当信号恢复后，再将“手动”切换到“自动”位置。
(9)性能定义：
a)基本误差(非线性)--输入信号引起阀杆移动的实际“信号--行程”曲线与理论曲线之间的最大偏差。
b)回差(滞后)--同一输入信号下，正、反行程之间的最大偏差。
c)死区(灵敏度)--能使动作反向的最小信号区间。
d)耗气量(空气消耗量)--在额定供气压力下(50%行程，稳态状态下)，定位器1小时的空气消耗量(升/小时)。因为定位器的输出有单输出、双输出之分，所以它的耗气量也有所不同。
定位器的耗气量实际上是一个能耗指标，由定位器的气动功率放大器设计结构所决定，耗气式功放特点是输出比较稳定，但耗气量大。小耗气式功放特点是耗气量小，但稳定性稍差。随着定位器制造技求的提高，有些小耗气量的定位器也已做到稳定和小耗气二者兼有，是降耗节省运行成本的首选产品。
e)定位器的负载特性一指在动态使用条件下，定位器纠正和克服调节阀在介质负荷影响下所产生阀位变化的能力。这一特性对调节系统的控制品质有非常明显的作用，因为定位器纠差能力越强，调节阀的阀位就越接近“控制信号与阀位”的理想值，调节阀超调引起的系统扰动可得到有效扼制，直到最终达到消除被调量周期性变化的目的。
f)定位器运行可靠性一指定位器平均无故障时阀 MTBF。
影响定位器可靠性，有以下几个方面的因素：
①定位器能承受环境考验的能力，如温度、湿度、机械振动，以及核电用抗地震等。
②长期使用、至少一个检修周期内，定位器的“零位、行程”不发生漂移，否则应经常地去对定位进行重调校正。一般机械式定位器很难做到这一点。但是，先进的智能式定位器因有自检和诊断功能，确保定位器的“零位、行程”不会发生漂移。
③定位器的机械反馈连接应牢固、可靠，如反馈杆松动和脱落都会引起定位器失效，给调节系统酿成事故。
④定位器气源质量能否达到仪表用气源标准的要求，对定位器使用可靠性有着密切的关系，其气源必须是按要求除尘埃、水汽和油污。
3 电气阀门定位器综合评价
3.1 定位器发展历史
我国阀门定位器早在50年代从苏联引进仿制Ⅱ-1型气动的阀门定位器，取而代之的是英国FISHER公司3560型和日本横河生产的C型气动阀门定位器。
1964年我国定位器进行联合设计，产物是ZPQ型气动阀门定位器，70年代电子调节器的发展，ZPD型电气阀门定位器也随之而生，这些产品一直沿用至今。
改革开放以来，国民经济飞跃发展，许多大型化、高参数、高可靠性装置如雨后春笋般的出现，国产的定位器渐渐淡出这些装置，以引进国外品牌定位器技术，国内生产的产品和全进口的阀门定位器填充市场，以上是我国阀门定位器产品的基本现状。
国外新颖定位器很多，主要是采用了模块化的结构和先进的电子线路，还有多种防爆结构。国内定位器亦在向这方面发展，下面以春新集团上海长成自控设备有限公司生产的CCCX系列电/气阀门定位器为例来对新颖定位器的结构优势予以详细的分析和综合评价。
该产品是在总结了以往定位器生产发展道路的经验，瞄准国际上先进技术，而研发的新一代产品。它集中体现了多功能、用途广、可靠性高、使用方便等诸多特点，产品获得的认证：
2USA CA；CE品质认证；
2Ex is Ⅱ CT6 ；Ex d Ⅱ BT6；
2Ex e Ⅱ T6防爆认证；
2IP55及IP56防护等级认证。
3.2 结构模块化设计的应用
CCCX型定位器的结构分解如图2所示。它由以下模块组成：
口序号1-1~1-11基础模块组件，它有底座、罩壳、压力表、反馈弹簧、负载控制弹簧以及标准紧固件等。从图中可看出设计布局合理，将定位器进、出气路、显示压力表与气动放大器安置在定位器的下端，特点是：
①气路相对集中，气路也较短，气阻小，输出流量大。
②便于采用金属印刷气路的压铸，消除了定位器气路间的串气和漏气。
③定位器底座、罩壳采用铝合金压铸工艺，外观光滑平正，适宜批量生产，成本也比手工制作低。
④定位器气源、输出接口设计成多支路，便于气管任意方向的连接，减少不必要管道拐弯。
⑤定位器的气源接口，可与小型空气过滤减压阀直接配套连接构成一体，简化空气管路的连接。
口序号2-1气动功率放大器模块组件，它是双向(双输出)膜片结构不耗气式放大器。特点是：
①双向输出结构，即放大器背压增加时，出口端1输出压力也增加(正向放大)；出口端2输出压力减少(反向放大)；实际上双向放大器是一个正向放大器和一个反向放大器的组合件。
②配用了双向放大器的定位器，增加了定位器具有双输出的功能，可应用在单输出要求，配弹簧膜片式气动执行和有双输出要求，配气动活塞式(无弹簧或带复位弹簧)执行机构。
③由于双向放大器背压室弹性元件采用橡胶夹布波纹膜片，这给定位器带来二大好处。
一是，放大器能承受较高的背压，所以定位器的最大气源压力可达到0.7MPa(7kg/cm2)，是一般金属膜片式放大器最大气源压力的3倍，这就大大扩大了定位器的应用范围，也给气动执行机构增大输出力(力矩)，提供了强大的工作能源；二是，膜片式双向放大器比滑阀式双向放大器灵敏度高、稳定性好，阀芯、推杆等可动部件无摩擦力存在，基本消除了滑阀式放大器存在的输出爬行、高耗气(耗气小时滑阀的配合间隙小，摩擦增大，死区也增大)的弊端。
④由于膜片式双向放大器替代了单输出型和滑阀式双向放大器，这使得用户减少备品件的库存，同时使生产制造厂压缩了放大器的生产品种，对降低运行和生产成本具积极的经济意义。
⑤定位器的耗气指标也是设计院和用户选择定位器的重要依据，它不仅能给空压站、气源净化设备减少投资，还给常年累月节省空气消耗、节约运行成本创造了极为有利的条件。
口序号3-1比例杠杆组件，它是实现定位器负反馈行程大小的调节装置，由反馈弹簧、比例调节旋钮组成，有以下特点：
①调节比例带宽，配标准反馈杆，行程可调范围12~100mm，配加长反馈杆，最大行程可达410mm。
②设有调节旋钮，可实现行程微调，有助于将定位器调整到最佳精度，且操作非常简单，实用。
口序号4-1反馈凸轮机构组件，它由反馈凸轮、支架、转轴及反馈杆等组成，特点是：
①积木式模块化反馈凸轮机构组件，分直行程和角行程二个组件，根据订单和实际使用要求，选择其中的一种与所用的执行机构(直行程的，还是角行程的)互换使用，这一功能也是CCCX型定位器的核心技术，它体现了定位器人性化设计思想，为使用者实现定位器一仪多用，考虑得十分周到。
②反馈凸轮如图3所示，从图中可看出，它是一组多曲线集合体，为正、反作用定位器选择安装面，标识有“A面”和“B面”字样。为反馈杆的回转角，标识有45度、90度转角。改变了以往定位器一个曲线一个凸轮板的设置，大大方便了定位器的使用效果。
③定位器的输出特性有“快开、线性、等百分比”三种，是由定位器凸轮曲线的形状来决定的。为使用者提供了用定位器来修正调节阀流量特性的选择。注意的是等百分比特性凸轮只是适用于过程慢的对象如温度系统。
④反馈杆是对外与调节阀连接的比例杠杆，其杆的臂长与调节阀所配用的行程有关，它有标准和加长的反馈杆供用户选用，外露的反馈杆材料是采用不锈钢制的，防腐性能好，耐用。
口序号5-1调零组件，它由调节旋钮和负载控制弹簧等组成，特点是：
①调节螺杆采用细牙螺纹，可进行定位器“零位”微调，结构上设有防喘动机构，可保持定位器“零位”不漂移。
②负载控制弹簧有A，B，C，D四种尺寸，根据所配执行机构的大小和执行机构(单动、双动)来确定，实际上负载控制弹簧是以不同的弹簧刚度(kg/mm)与调节阀接受定位器输出增益相匹配，以求达到定位器最佳工作特性。
口序号6-1力矩马达和接线端子盒组件，它是定位器的心脏部件，其作用是将电流信号经力矩马达生成电磁力。特点是：
①它把电流信号从输入端(接线盒)和力矩马达非常巧妙地组合在一起，构成一个功能模块，用几个紧固螺钉很方便地连接到定位器的底座上，有助于定位器的维护和检修，根本上消除了过去当定位器的力矩马达分解时，输入信号线容易造成割断和短路现象的发生，大大增加了定位器的可靠性和安全系数。
②力矩马达特性与选用的材料有着密切的关系，要确保永久磁钢不产生磁老化，否则将会引起定位器在线使用时，输出范围(量程)变化。还要确保力矩马达可动衔铁的软磁合金，具有较高的初始导磁率和较小的磁滞回线(剩磁)，否则会引起定位器的灵敏度降低和回差增大。如CCCX 定位器对内在质量进行严格的控制，就能确保定位器长期工作的稳定性。
上述，定位器模块化设计的应用，定位器的功能增多了，性能提高了，使用的面扩大了，定位器的生产简化了，成本也降低了，起到一举多得佳绩。
3.3 定位器的防爆措施
CCCX定位器具有多种防爆结构和优异的防爆性能，防爆定位器设计、制造按国家标准和等效采用IEC标准执行。其标准号为：
GB 3836.1-2000 eqv IEC 60079-0：1998《爆炸性气体环境用电气设备、第1部分：通用要求》
GB 3836.2-2000 eqv IEC 60079-1：1990《爆炸性气体环境用电气设备、第2部分：隔爆型“d”》
GB 3836.3-2000 eqv IEC 60079-7：1990《爆炸性气体环境用电气设备、第3部分：增安型“e”》
GB 3836.4-2000 eqv IEC 60079-11：1999《爆炸性气体环境用电气设备、第4部分：本质安全型》
a)隔爆型电气阀门定位器Ex d Ⅱ BT6
定位器可能引起周围爆炸性环境的部件，是力矩马达中的线圈，采取的防爆措施是将输入信号的引线和线圈部件，封装在由铝合金压铸的线圈骨架中，构成整体的隔爆部件(隔爆主腔)，并与接线腔(防爆接线盒部件)连接在一起，构成隔爆结构。有效阻止了线圈可能产生的火花在隔爆腔内引爆时，不会传爆到隔爆腔外面，从而起到了隔离防爆的作用，因隔爆腔内发生爆炸的瞬间会产生较高的压力，所以隔爆腔要有一定的机械强度，其耐压应大于爆炸压力。
隔爆主腔的隔爆接合面是经过机械精加工的，表面光滑平整，其隔爆接合面应符合ⅡB标准的要求，因为当隔爆腔内爆炸时的腔内温度，使通过隔爆接合面的宽度和间隙由里往外成温度梯度下降，从而不足以引燃隔爆腔外围爆炸性环境发生传爆，这就是隔爆定位器的防爆原理。当检修或分解隔爆部件时应注意，不能碰伤隔爆接合面和异物夹在隔爆接合面中，否则将起不到隔爆的作用，防爆失效。
隔爆定位器设计结构有整体式隔爆和部件式隔爆之分：
整体式，是将定位器各部件，包括危险部件集中放置在一个大的隔爆腔内，使定位器的体积和重量大增，小尺寸的调节阀安装难以适应，结构也比较复杂，又不允许在现场通电情况下开盖对定位器零位、行程范围进行调整。因此，定位器的使用领域受到较多因素的限止，逐渐被小型防爆功能全的定位器所替代。
部件隔爆式，只是将定位器的危险元件置于隔爆腔内，体积和重量大大减小，结构相对简单，大小尺寸的调节阀安装使用方便，它允许在现场防爆区域内带电情况下，打开定位器的盖子进行零位、行程范围的调整，这种定位器防爆构思深得用户高度评价。
b)增安型电气阀门定位器Ex eⅡ T6
定位器输入信号接线端子的电气间隙和爬电距离、定位器外壳最高表面温度、定位器的外壳和接线盒防护等级是构成增安型防爆定位器三要素。以防止定位器产生高温、电弧和火花的可能性，大大提高了定位器的安全程度。
定位器接线端子板裸导体的电气间隙和爬电距离、以及绝缘材料的选用应符合GB3836.3标准的规定。定位器线圈长时间通电检测的温升小于85℃，所以定位器外壳的最高表面温度符合增安型自燃温度T6组别的要求。定位器带裸导体接线盒和定位器的外壳防护等级为IP54，也是户外防水型产品。
c)本质安全型电气阀门定位器
Ex is Ⅱ CT6
①本质安全型定位器的防爆原理如图4所示。
在力矩马达线圈的两端并联二只“保护性元件”(稳压二极管)D1，D2，定位器正常工作时，力矩马达线圈通过4~20mA电流信号，D1，D2
处于截止状态。当定位器处于故障状态下(信号引接线突然断开瞬间)，此时电感线圈产生反向电动势，通过D1，D2正向导通构成泄放回路，将储能线圈的能量进行泄放，使引接线断开处不产生电火花或使其点火能量降低到安全火花范围之内。
②本质安全定位器使用时，还必须与关联设备(安全栅)配套构成本质安全防爆系统，如图4所示，此系统还应取得防爆检验机构的检验和试验，简称联合取证。
CCCX型定位器已与MTL，KFD2-LD-EX，Z715、MK31-11EXO-Li、LB928、GS8087-EX、JDS9042，JIB7040，KN9760，KNGLS3040等多家国内外型号的关联设备联合取证：一般安全栅均能应用。
③本质安全定位器安装现场布线有规定要求：其电缆分布电容/电感参数应控制在0.1μF/0.5mH以内。
综观CCCX系列防爆定位器特点：
一是，具有较完善的防爆型式：有本质安全型、隔爆型(耐压防爆型)和增安型(防水型)，三种型式的防爆定位器共用一个防爆接线盒、共用一个线圈隔爆部件(本安型保护性元件胶封在线圈隔爆部件中)为用户选型提供了较大的选择余地。
二是，具有较高的防爆级别：Ex is Ⅱ CT6本质安全型定位器(同类产品的级别是Ex is Ⅱ CT5 ) ；Ex d ⅡBT6隔爆型定位器(同类产品
的防爆级别是Ex dⅡ BT4 )，用户要求可供Ex dⅡ CT6更高级别的防爆定位器，将使防爆定位器应用范围更宽。
三是，本安型定位器与本安型关联设备组成的本质安全系统，是经过国家防爆检验机构认可的，并获联合取证证书。已与英国测量技术公司、德国P+F公司、德国图尔克、龙飞集团有限公司等厂商多种型号的关联设备联合取证。
4 定位器的性价比
设计院、使用单位在选择阀门定位器时。总希望定位器的性能要好，价格要适中，定位器性价比的概念由此产生。现将CCCX系列定位器的性能和售价作以下评价：(见表1，国内外定位器性价比汇总表)
4.1 技术参数和性能指标，见表1。
4.2 CCCX系列定位器的性价比
通过上表国内外阀门定位器性能和价格(略)汇总比较，CCCX型定位器的技术参数和性能指标与国际上同类产品基本接近，产品在多功能、多用途、灵敏度高、耗气量小、输出流量大等方面优于国外产品，而产品的平均售价是国外产品的40~50%，换句话说，以较低的价格优势，使用到高性能的产品。而且在产品的售后服务和备品、备件的提供将得到充
分的保存证。
表1 国内外阀门定位器性价比汇总表
6 智能阀门定位器应用注意
6.1 输入阻抗大
一般4~20mA阀门定位器输入阻抗为250Ω，而智能阀门定位器由于功能丰富，功耗大，阻抗这400~600Ω。
DCS输入阻抗为750Ω，因此在一个回路里只能用一个阀门，不能同时串联二个阀门，特别应该注意的是，有的智能阀门定位器如果输入阻抗超过750SZ，则肯定不适合应用的。
6.2 智能阀门定位器的信号
智能阀门定位器的信号有：
24~20mA+HART；
2Fielelbus Fanda tia(FF)；
2PEOFIBUS。
等等，适用于各种系统。特别应注意的是有的智能阀门定位器价格较低，有自动调校的功能，但没有HART、FF、PEOFIBUS等功能，用户必须搞清楚。
7 结束语
本文对定位器从其结构的改进来论述其性能的提高，国内的产品如能稳定，其性能与国外一般产品是可以相当的。
本文为用户从性能来评价产品，提出指标和判别方法，供大家参考。
智能阀门定位器中压电阀工作原理
智能阀门定位器中压电 阀工作原理 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
0引言 阀门定位器是气动调节阀的配套产品，长期以来国产的阀门定位器是使用模拟信号和力平衡原理方法实现的。近年来，由于电子技术的发展，国外多家公司推出了智能阀门定位器，因为其控制精度高、可靠性好、抗振性好、调试方便、流量特性可在线修改、可远程通讯等优越性能，深受用户的青睐。我公司经过多年攻关，研制出HVP型智能阀门定位器，该产品由CPU模板、阀门电流反馈模板、HART通讯模板、报警模板、显示模板、精密位置传感器和I／P 转换单元组成。 I／P转换单元是阀门定位器重要的关键部件之一，其可控性、抗振动性、耗电量、耗气量指标都将直接影响整机性能，设计出优良的I／P转换单元是实 现阀门定位器智能化的重要步骤之一。 1I／P转换单元的类型 I／P转换单元主要作用是把电信号变换成气动信号，通过放大喷嘴的背压和流量控制，使其具有足够的功率去操作气动调节阀。I／P转换单元的种类可按空气消耗量分为：耗气式和不耗气式两种结构。其中由于不耗气式I／P转换
单元的耗气量小，气源压力易于稳定，压力放大倍数小，改善振荡现象，因此，不耗气式的I／P转换单元常常用于阀门定位器设计中。 I／P转换单元按结构形式可分为：线圈喷嘴挡板式、线圈滑阀式和压电阀式三种结构。由于线圈喷嘴挡板式I／P转换单元的结构简单、制造方便、成本低，因此，传统阀门定位器中的I／P转换单元绝大多数采用这种结构方式。线圈滑阀式主要在电磁阀中采用，压电阀式的I／P转换单元，最早出现是在二十世纪90年代西门子公司推出的SIPARTPS智能阀门定位器中，因其具有高抗振动性、高可靠性、低功耗、低耗气量和能够接受较高频率的控制信号等特点，非常适合智能阀门定位器对I／P转换单元的性能要求。 2压电阀工作原理和技术指标 （1）工作原理 压电阀实际是利用功能陶瓷片在电压作用下产生弯曲变形原理制成的一种两位式（或比例式）控制阀。控制压电阀动作只需提供足够的电压，电功耗几乎为零。其动作原理：压电阀的初始状态（不通电，如图1所示），功能陶瓷片作用在喷嘴口1上，这时，口2与喷嘴口3与先导腔连通，形成为一个整体。当压电阀接通电源时（如图2所示），功能陶瓷片变形向上翘，把喷嘴口 3压住，使得口2与喷嘴口1连通。
电气阀门定位器YT系列电气阀门定位器智能反馈模块详细调试说明
电气阀门定位器智能信号模块 使用调试方法 一、 模块简介 （电气）阀门定位器智能模块 是新一代电气阀门定位器信号处理模 块。与电气阀门定位器 配套使用，能够提高定位器的使用性能，并为远端 控制系统提供精确的阀门开度信号。 模块采用新一代全数字技术研制，并采用全 进口元件制作，具有精度高、抗干扰能力强、工作稳定等优点。内部设计有LED 工作状态指示，可以方便的识别模块的工作状态，并可以完全免工具进行精确 调整。 如图所示，EP 端为定位器指令输入端，用于输入4?20mA 的指令信号 PTM 端接直流24V 稳压电源，如串接电流表或电流传感器， 可观察到电流变化。 电气连接
PTM 端必须接直流稳压电源，严禁使用未经整流稳压的电源。 注意事项： 推荐使用直流24V 开关稳压电源。 、使模块正常工作 当电气连接完成后，模块默认进入正常工作状态。如由于运输等原因模块反馈信号偏差超出允许范围，可参照下面的“调试方法”进行调整。 三、调试方法1．电气连接 分别在EP端和PTM端连接好4?20mA输入信号和24V直流稳压电源，并串接好电流表（或万用表直流100mA 电流档）以便观察PTM 端反馈信号电流。 注意事项：尽量不要直接连接DCS 系统调试，除非能确保DCS 系统是绝对完好，以便尽快完成智能模块的调试。 观察电流表读数：此时电流表读数应为4mA 左右至20mA 左右之间任意一个数值。 2．使模块进入调试状态 按住如上图所示最右边一个按键不放，待模块上的指示灯亮起，然后放开该按键，指示灯闪烁即表示模块已进入调试状态。 观察电流表读数：此时电流表读数应为4mA，如有偏差，可按“ + ”或“－” 键调整电流，使电流值符合要求。 3.反馈信号4mA （0%）位置调整 调整EP 端输入信号大小，使阀门处于需要反馈4mA 信号（即0％）的位置。按“+”或“－”键调整电流，使电流值符合要求，然后按一下上图所示最右边的按键。 观察电流表读数：如电流表读数从4mA 跳至8mA 左右，即表示需要反馈4mA 信号（即0％）的位置已确认完毕。模块等待反馈8mA 信号（即25％）的位置的确认。
电气阀门定位器故障处理方法
电气阀门定位器 1 简介 电气阀门定位器(又称：气动阀门定位器）是调节阀的主要附件，通常与气动调节阀配套使用，它接受调节器的输 阀门定位器 出信号，然后以它的输出信号去控制气动调节阀，当调节阀动作后，阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器，阀位状况通过电信号传给上位系统。 2工作原理 电气阀门定位器是控制阀的主要附件.它将阀杆位移信号作为输入的反馈测量信号,以控制器输出信号作为设定信号，进行比较，当两者有偏差时，改变其到执行机构的输出信号，使执行机构动作，建立了阀杆位移倍与控制器输出信号之间的一一对应关系。因此，阀门定位器组成以阀杆位移为测量信号，以控制器输出为设定信号的反馈控制系统。该控制系统的操纵变量是阀门定位器去执行机构的输出信号。 3分类 阀门定位器按输入信号分为气动阀门定位器、电气阀门定位器和智能阀门定位器。气动阀门定位器的输入信号是标准气信号，例如，20~100kPa气信号，其输出信号也是标准的气信号。电气阀门定位器的输入信号是标准电流或电压信号，例如，4~20mA电流信号或1~5V电压信号等，在电气阀门定位器内部将电信号转换为电磁力，然后输出气信号到拨动控制阀。智能电气阀门定位器它将控制室输出的电流信号转换成驱动调节阀的气信号，根据调节阀工作时阀杆摩擦力，抵消介质压力波动而产生的不平衡力，使阀门开度对应于控制室输出的电流信号。并且可以进行智能组态设置相应的参数，达到改善控制阀性能的目的。 按动作的方向可分为单向阀门定位器和双向阀门定位器。单向阀门定位器用于活塞式执行机构时，阀门定位器只有一个方向起作用，双向阀门定位器作用在活塞式执行机构气缸的两侧，在两个方向起作用。
西门子阀门定位器操作技巧介绍材料
西门子阀门定位器操作手册 压电阀介绍： 1、引言 传统的气动阀中大量使用了电磁铁作为电－机械转换级，其把电控制信号转换为机械的位移，推动阀芯，实现气路的切换或气体压力、流量的比例控制。作为电－机械转换级的电磁铁有价格低廉，操作使用方便等优点；但其也有很多缺点：如功耗大、响应速度不够快、存在发热及有电磁干扰等。把压电材料的电－机械转换特性引入到气动阀中，作为气动阀的电－机械转换级，这是一项不同于传统气动阀的全新技术。采用了压电技术的气动阀在性能上有着传统气动阀无可比拟的优势。 2、压电效应简介 对于晶体构造中不存在对称中心的异极晶体，加在晶体上的张紧力、压应力或切应力，除了产生相应的变形外，还将在晶体中诱发出介电极化或电场。这一现象被称为正压电效应；反之，若在这种晶体上加上电场，从而使该晶体产生电极化，则晶体也将同时出现应变或应力，这就是逆压电效应。两者通称为压电效应。1880 年居里兄弟发现了电气石的压电效应，从此开始了压电学的历史。压电式气动换向阀即是利用压电逆效应而研制的。 3、压电技术在气动阀中的应用 1、微型直动式换向阀 利用压电材料在电场作用下的变形，来实现气动阀阀口的开启和关闭，这样就可以做成微型直动式换向阀。如下图所示的微型二位三通换向阀，1 口为进气口，2 口为输出气口，3、口为排气口，阀中间的弯曲部件为压电材料组成的压电片。当没有外加电场作用时，阀处于：图1 状态：进气口关闭，输出气口2 经排气口3 通大气。当在压电阀片上外加控制电场后，压电阀片产生变形上翘，上翘的压电阀片关闭了排气口3，同时进气口1 和输出气口2 连通。这样就完全实现了传统二位三通电磁换向阀的功能。 图1 图2 2、压电式电气比例调压阀 压电材料的变形量正比于施加在其上的电场强度，利用这一特点，可以开发出比例调压阀。如图3 所示，施加不同的控制电压到压电阀片上，压电阀片产生不同的弯曲变形量，这样就在进气口1 与输出气口2 之间及输出气口2 与排气口3 之间形成不同的气流阻力，从而在输出气口2 的得到不同的气体压力。由于压电阀片在变形过程中不受机械摩擦力，且压电阀片有响应快功耗低的特点，基于压电阀片的电气比例调压阀很多性能优于传统的比例调压阀。例如其没有死区，压力可以从零开始连续调节；其响应快，可满足高速系统的应用要求；其功耗低，对电源功率要求低。 图3
定位器原理
一、前言 电气阀门定位器是气动调节阀的关键附件之一，其作用是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀动作的气信号。它具有阀门定位功能，既克服阀杆摩擦力，又可以克服因介质压力变化而引起的不平衡力，从而能够使阀门快速的跟随，并对应于调节器输出的控制信号，实现调节阀快速定位，提升其调节品质。随着智能仪表技术的发展，微电子技术广泛应用在传统仪表中，大大提高了仪表的功能与性能。其在电气阀门定位器中的应用使智能定位器的性能和功能有了一个大的飞跃。 二、智能电气阀门定位器与传统定位器的对比 2.1 传统电气阀门定位器的工作原理 电气阀门定位器经过几十年的发展，各公司产品虽不尽相同，但基本原理大致相似，下面画简图进行说明。其基本结构见图1: 反馈杆反馈阀门的开度位置发生变化，当输入信号产生的电磁力矩与定位器的反馈系统产生的力矩相等，定位器力平衡系统处于平衡状态，定位器处于稳定状态，此时输入信号与阀位成对应比例关系。当输入信号变化或介质流体作用力等发生变化时，力平衡系统的平衡状态被打破，磁电组件的作用力与因阀杆位置变化引起的反馈回路产生的作用力就处于不平衡状态，由于喷嘴和挡板作用，使定位器气源输出压力发生变化，执行机构气室压力的变化推动执行机构运动，使阀杆定位到新位置，重新与输入信号相对应，达到新的平衡状态。 在使用中改变定位器的反馈杆的结构(如凸轮曲线)，可以改变调节阀的正、反作用，流量特性等，实现对调节阀性能的提升。 2.2 智能电气阀门定位器工作原理 虽然智能电气阀门定位器与传统定位器从控制规律上基本相同，都是将输入信号与位置反馈进行比较后对输出压力信号进行调节。但在执行元件上智能定位器和传统定位器完全不同，也就是工作方式上二者完全不同。智能定位器以微处理器为核心，利用了新型的压电阀代替传统定位器中的喷嘴、挡板调压系统来实现对输出压力的调节。 目前有很多厂家生产智能型电气阀门定位器，西门子公司的SIPA TT PS2系列智能电气阀门定位器比较典型，具有一定代表性，下面以就以SIPART PS2系列定位器为例，对智能定位器的工作原理进行说明，其基本结构如图2所示:
阀门定位器原理与调节(优选材料)
阀门定位器原理与调节第一章气动阀门定位器 气动阀门定位器的原理图如下：（气关阀正作用） 气动阀门定位器实物图如下：
气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的，其工作原理方框见上图所示，它是按力平衡原理设计和工作的。 如图上图所示当通入波纹管的信号压力增加时，使杠杆2绕支点转动，档板靠近喷嘴，喷嘴背压经放大器放大后，送入薄膜执行机构气室，使阀杆向下移动，并带动反馈杆（摆杆）绕支点转动，连接在同一轴上的反馈凸轮（偏心凸轮）也跟着作逆时针方向转动，通过滚轮使杠杆1绕支点转动，并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。此时，一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。 以上作用方式为正作用，若要改变作用方式，只要将凸轮翻转，A向变成B向等，即可。 所谓正作用定位器，就是信号压力增加，输出压力亦增加；所谓反作用定位器，就是信号压力增加，输出压力则减少。要改变正反作用，Fisher的阀只需要把里面的调节盘拨到另一侧即可。 一台正作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现反作用执行机构的动作；相反，一台反作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现正作用执行机构的动作。 至于气开阀，由于是在膜盒下面通气，需要将如图中的凸轮反转。
第二章电气阀门定位器 由于现在DCS在现场使用越来越多，很多控制器都是使用了中控系统的控制器，所以中控到现场的都是4-20mA的电信号，到现场又需要阀动作的比较快。 虽然阀门定位器由最初的气/气阀门定位器、电/气阀门定位器发展到现在的数字阀门定位器、区域总线阀门定位器，但它们的基本原理和主要功能都没有大的改变。
福斯FLOWSERVE阀门定位器
福斯FLOWSER阀门定位器 福斯定位器配置指南 福斯（FLOWSERV阀门定位器调试方法 （锦菲特I3599429OO2）[Q-Q,6696 22933] flowserve 阀门、Flowserve 3400IQ 定位器、LOGIX500、LOGIX510、LOGIX520 D3系列 P-5 气动定位器 电动气动 数字-通用，IS和EX HART、Profibus 、Foundation 现场总线反馈机组、限位开关 比如PP5XX-HPGU-23K01-PV9DA-3Z PMV P-1700 系列阀门专为腐蚀或高温环境应用设计，其所有外部零件均由 不锈钢制造而成。P-1700 和1720 型阀门的内部零件采用不锈钢制 造，而 P-1710 和P-1730 型阀门的内部零件则采用铝制。P-1720 和P-1730 型阀 门具有超高的空气传送能力。P-1700 系列阀门专为双向操作应用设 计，不过也可通过旋动一个阀座轻松实现单向操作。不锈钢磁场外壳内的PMV I/P 转换器很容易安装在P-1700 系列阀门上。 P-1500 P-1520 P-1700 P-1720 P-1710 P-1730 Digital 具有PID 控制的2000 数字定位器 品牌Logix 说明福斯Logix 2000 是一款具有板载PID 控制的数字定位器。通信方 式为4-20mA 或Modbus。阀门上安装的PID 控制器每秒更新阀杆位置16 次，从而减少了控制系统延迟。Logix 3200IQ 数字定位器3200IQ-10-D6-M-04-40-0G-0F 3200IQ-10-D6-M-04-40-0G-00
阀门定位器的工作原理与结构(很详细的介绍)
阀门定位器的工作原理与结构(很详细的介绍) -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
阀门定位器的工作原理与结构 阀门定位器是气动调节阀的关键附件之一，其作用是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀动作的气信号。它具有阀门定位功能，既克服阀杆摩擦力，又可以克服因介质压力变化而引起的不平衡力，从而能够使阀门快速的跟随，并对应于调节器输出的控制信号，实现调节阀快速定位，提升其调节品质。随着智能仪表技术的发展，微电子技术广泛应用在传统仪表中，大大提高了仪表的功能与性能。 阀门定位器(图1) 阀门定位器的原理：反馈杆反馈阀门的开度位置发生变化，当输入信号产生的电磁力矩与定位器的反馈系统产生的力矩相等，定位器力平衡系统处于平衡状态，定位器处于稳定状态，此时输入信号与阀位成对应比例关系。当输入信号变化或介质流体作用力等发生变化时，力平衡系统的平衡状态被打破，磁电组件的作用力与因阀杆位置变化引起的反馈回路产生的作用力就处于不平衡状态，由于喷嘴和挡板作用，使定位器气源输出压力发生变化，执行机构气室压力的变化推动执行机构运动，使阀杆定位到新位置，重新与输入信号相对应，达到新的平衡状态。在使用中改变定位器的反馈杆的结构(如凸轮曲线)，可以改变调节阀的正、反作用，流量特性等，实现对调节阀性能的提升。 智能阀门定位器结构如下图所示，其中虚线内为定位器部分，右侧为气动执行机构。控制和驱动电路，以及位置反馈传感器的数据采集电路，均位于定位器内的电路板中。控
制电路主要完成控制信号和位置反馈信号的数据采集与处理工作，同时形成稳定输出电压。驱动电路用于PWM电流滤波后的功率放大。喷嘴挡板、喷嘴以及相应组件构成了I/P 转换器，实现电气转换。调节喷嘴挡板和喷嘴的间距，通过气体放大器，完成对输出气体的调节。反馈杆和位置反馈传感器，完成气动执行机构位移的检测，并组成完整的闭环控制系统。 智能阀门定位器结构图(图2)
阀门定位器档电动执行机构和气动区别
阀门定位器是调节阀的主要附件，与气动调节阀大大配套使用，它接受调节器的输出信号，然后以它的输出信号去控制气动调节阀，当调节阀动作后，阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器，阀位状况通过电信号传给上位系统。 阀门定位器按其结构形式和工作原理可以分成气动阀门定位器、电－气阀门定位器和智能式阀门定位器。 阀门定位器能够增大调节阀的输出功率，减少调节信号的传递滞后，加快阀杆的移动速度，能够提高阀门的线性度，克服阀杆的磨擦力并消除不平衡力的影响，从而保证调节阀的正确定位。常用执行机构分气动执行机构，电动执行机构，有直行程、角行程之分。用以自动、手动开闭各类伐门、风板等。 电动执行机构与气动执行机构的选择比较1）可靠性 方面: 气动执行机构简单可靠,老式电动执行机构可靠性差是它过去的一贯弱点,然而在90年代电子式执行机构的发展彻底解决了这一问题,可以在5～10年内免维修,它的可靠性甚至超过了气动执行机构。正由于此,笔者认为,它将成为下世纪 调节阀的主流。 2）驱动源:气动执行机构的最大不足就是需另设置气源站,增加了费用；电动阀的驱动源随地可取。 3）价格方面:气动执行机构必须附加阀门定位器,再加上气源,其费用与电动阀不相上下（进口电气阀门定位器与进口电子式执行机构价格相当;国产定位器与国产电动执行器不相上下）。 4）推力和刚度两者相当。 5）防火防爆:“气动执行机构+电气阀门定位器”略好于电动执行机构。 （1）在可能的情况下，建议选用进口电子式执行机构配国产阀（如全功能超轻型阀），以用于国产化场合、新建项目等。
（2）薄膜执行机构虽存在推力不够、刚度小、尺寸大的缺限，但其结构简单，所以，目前仍是使用最多的执行机构。但这里我们强调的是最好选用ZHA、ZHB 型的精小型薄膜执行机构去代替ZMA、ZMB型的老式薄膜执行机构，以获得更轻的重量、更小的尺寸和大的输出力。 （3）活塞执行机构选择注意方面：①气动薄膜执行机构推力不够时,选用活塞执行机构来提高输出力;对大压差的调节阀(如中压蒸汽切断),当DN≥100时,我们建议选用单密封的调节阀(单座阀或单座套筒阀),保证阀有较好的切断性能,但此时,压差对阀芯的不平衡力增大,宜选活塞执行机构；当DN≥200时,甚至要选双层活塞执行机构；②对普通调节阀,还可选用活塞执行机构去代替薄膜执行机构,使执行机构的尺寸大大减小,就此观点而言,气动活塞调节阀使用会更多；③对角行程类调节阀，其角行程执行机构的结构型式很多，使之复杂化,应首先考虑结构简单、动作自如、尺寸小、推力大的执行机构,典型的结构是双活塞齿轮齿条转动式.值得强调的是,传统的“直行程活塞执行机构+角铁+曲柄连杆”方式应该淘汰。 材料的选择主要根据介质的温度、腐蚀性、汽蚀、冲蚀四方面决定。
气动阀门定位器工作原理..
气动阀门定位器工作原理
气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的，其工作原理方框见上图所示，它是按力平衡原理设计和工作的。 如图上图所示当通入波纹管的信号压力增加时，使杠杆2绕支点转动，档板靠近喷嘴，喷嘴背压经放大器放大后，送入薄膜执行机构气室，使阀杆向下移动，并带动反馈杆（摆杆）绕支点转动，连接在同一轴上的反馈凸轮（偏心凸轮）也跟着作逆时针方向转动，通过滚轮使杠杆1绕支点转动，并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。此时，一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。 以上作用方式为正作用，若要改变作用方式，只要将凸轮翻转，A向变成B向等，即可。 所谓正作用定位器，就是信号压力增加，输出压力亦增加；所谓反作用定位器，就是信号压力增加，输出压力则减少。 一台正作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现反作用执行机构的动作；相反，一台反作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现正作用执行机构的动作。 ZPD-2000系列电气阀门定位器 ZPD-2000系列电气阀门定位器是根据国际先进的同类型产品，集多年成功的专业制造经验和先进的应用技术，经过消化吸收和针对（老产品）ZPD-2000 型系列电气阀门定位器加以综合改进的产品，并积极贯彻ISO9001质量保证体系，具有一定的先进性，符合国际标准要求的一种新型定位器。 一、产品的功能用途和适应范围： 1、产品的功能用途： ZPD-2000系列电气阀门定位器是各种气动执行器的主要配套仪表。它与气动调节阀配套使用，构成闭环控制回路。用以提高调节阀的控制精度。克服填料函与阀杆的磨擦力，克服介质压差对调节阀阀芯不平衡力。提高阀门动作速度，可实现分程控制
智能型电气阀门定位器
智能型电气阀门定位器 通过与常规定位器的比较 ,介绍了SIPART PS智能定位器的原理、性能、特点及其应用。 关键词：原理功能调校 l引言 随着计算机技术迅速发展，国外推出带微处理器的智能仪表，使差压变送器、压力变送器等现场变送器发生了极大变化。智能化仪表使用方便，精度高且可靠性高，现也有了智能化执行器。由于执行器发生故障时．对生产过程影响非常大，而且冗余化也很困难。因此，国外公司如德国西门子公司开发了智能化电气阀门定位器，这样为执行器的智能化打下了基础。德国西门子公司生产的智能化电气阀门定位器在控制精度、耐环境性、投运、维护及操作费用等方面都优于常规定位器，采用该产品可优化资源利用，减少能耗，节约资金。 下面以德国西门子公司SIPART PS产品为例，介绍智能化阀门定位器。 2常规定位器的问题 常规定位器是采用机械式力平衡原理，即喷咀一档板技术，如图1所示。该产品已使用多年，但存在以下几个问题。 a. 因采用机械力平衡式原理工作，可动件较多，容易受温度波动的影响。 b．耐环境性差。采用机械力平衡原理的定位器易受外界振动影响，外界振动传到力平衡机构，有时会使定位器难以工作。
c．装好的调节阀由于尺寸、衬垫摩擦等是多变的，若将各种调节阀也做相应改变，达到最佳控制状态，难以实现。 d．喷咀本身是一个潜在故障源，易被灰尘或污物颗粒堵住，使定位器不能正常工作。 e．能耗大。常规定位器由喷咀连续供给压缩空气，在执行器处于稳定状态也要供给压缩空气，工厂使用执行器较多，能耗较大。 f．常规定位器手动调整时不用专用设备(如减压阀)，不中断控制回路是不可能的。 g．常规定位器零点和行程的调整分别用手动调整，须反复调整，很费时间。3智能定位器操作原理 德国西门子公司SIPART、PS新型智能定位器由微控制器( cPU )、A／D、D ／A转换器、电磁阀和压电控制阀即双气动系统等部分组成。 智能电气阀门定位器的操作原理完全不同于过去的喷咀档板式定位器，给定值和．实际值的比较纯是电动信号，不再是力的平衡。用微控制器的控制程序取代了易于受振动等干扰的力平衡方式，可以消除力转换过程及机械传动所产生的问题。智能定位器如图2所示。 智能定位器和执行器组成一个反馈回路，阀位参数 Y为被控参数X，X和给定值W比较，则有一个系统编差，它使五接点开关确定动作方向，使调节阀动作士△Y。在系统高偏差区域(高速区)保持开关接通，行程移动。在系统中偏差区域( 短步区 )用最小长度脉冲地调节行程的移动，这些位置脉冲使执行器的气室有不同的压力，从而调节执行器行程。在系统低偏差区域没有位置脉冲输出(自适应死区)。
阀门定位器的工作原理与结构(很详细的介绍)
阀门定位器的工作原理与结构 阀门定位器是气动调节阀的关键附件之一，其作用是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀动作的气信号。它具有阀门定位功能，既克服阀杆摩擦力，又可以克服因介质压力变化而引起的不平衡力，从而能够使阀门快速的跟随，并对应于调节器输出的控制信号，实现调节阀快速定位，提升其调节品质。随着智能仪表技术的发展，微电子技术广泛应用在传统仪表中，大大提高了仪表的功能与性能。 阀门定位器(图1) 阀门定位器的原理：反馈杆反馈阀门的开度位置发生变化，当输入信号产生的电磁力矩与定位器的反馈系统产生的力矩相等，定位器力平衡系统处于平衡状态，定位器处于稳定状态，此时输入信号与阀位成对应比例关系。当输入信号变化或介质流体作用力等发生变化时，力平衡系统的平衡状态被打破，磁电组件的作用力与因阀杆位置变化引起的反馈回路产生的作用力就处于不平衡状态，由于喷嘴和挡板作用，使定位器气源输出压力发生变化，执行机构气室压力的变化推动执行机构运动，使阀杆定位到新位置，重新与输入信号相对应，达到新的平衡状态。在使用中改变定位器的反馈杆的结构(如凸轮曲线)，可以改变调节阀的正、反作用，流量特性等，实现对调节阀性能的提升。 智能阀门定位器结构如下图所示，其中虚线内为定位器部分，右侧为气动执行机构。控制和驱动电路，以及位置反馈传感器的数据采集电路，均位于定位器内的电路板中。控制
电路主要完成控制信号和位置反馈信号的数据采集与处理工作，同时形成稳定输出电压。驱动电路用于PWM电流滤波后的功率放大。喷嘴挡板、喷嘴以及相应组件构成了I/P转换器，实现电气转换。调节喷嘴挡板和喷嘴的间距，通过气体放大器，完成对输出气体的调节。反馈杆和位置反馈传感器，完成气动执行机构位移的检测，并组成完整的闭环控制系统。 智能阀门定位器结构图(图2)
电动阀门智能定位器模块使用说明书概要
电动阀门智能定位器模块使用说明书 天津通诺科技https://www.360docs.net/doc/612360657.html, 一、面板说明 1、按键功能说明 （1）A/M键： A.手/自动模式切换； B.手动模式下按2秒进入标定模式、 C.标定模式下标定结果的存储和确认等； （2）▲键： A.手动模式下控制电机正转； B.标定模式下做累加键使用； （3）▼键： A.手动模式下控制电机反转； B.标定模式下做递减键使用； C.自动模式下按2秒进入初始化模式 2、液晶显示说明（参考表1） （1）手动模式下，显示阀门相应开度，显示范围不受0.00～100.0的限制； （2）自动模式下，正常状态显示当前阀门开度，显示范围不受0.00～100.0的限制； （3）标定模式下，各显示具体含义见标定功能说明； 3、状态LED显示说明 （1）OPEN：电动执行器控制输出电路“开”输出有效； （2）SHUT：电动执行器控制输出电路“闭”输出有效； 二、性能参数 1、控制精度：0.1%～1.0% （可设置） 2、工作功耗：<10W 3、工作电压：交流100～240V，交流24V 4、电动执行器反馈电位器：500欧姆～10K欧姆
5、输入信号：4～20mA,0-10V,1-5V 6、输入阻抗：250欧姆 7、输出信号：4～20mA,0-10V,1-5V 8、输出信号负载：≤450欧姆 9、环境温度：-20 °C～70 °C 10、环境湿度：≤80％RH 11、 三、关于一键标定的说明 1、在自动工作状态下，按下▲键4秒钟，自动进入自动标定状态。 2、进入自动标定后，电机将自动转到最小转角位置，进行最小转角标定。延时5秒钟后，电机 自动转到最大转角位置，进行最大转角标定。 3、自动标定结束后，自动回到正常工作状态，电机将自动转到标定前的位置。
几种阀门定位器工作原理的介绍
几种阀门定位器工作原理介绍： 气动阀门定位器（一） 气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的，其工作原理方框见上图所示，它是按力平衡原理设计和工作的。如图所示当通入波纹管的信号压力增加时，使杠杆2绕支点转动，档板靠近喷嘴，喷嘴背压经放大器放大后，送入薄膜执行机构气室，使阀杆向下移动，并带动反馈杆(摆杆)绕支点转动，连接在同一轴上的反馈凸轮(偏心凸轮)也跟着作逆时针方向转动，通过滚轮使杠杆1绕支点转动，并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。此时，一定的信号压力就与
一定的阀门位置相对应。以上作用方式为正作用，若要改变作用方式，只要将凸轮翻转，A向变成B向等，即可。所谓正作用定位器，就是信号压力增加，输出压力亦增加;所谓反作用定位器，就是信号压力增加，输出压力则减少。一台正作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现反作用执行机构的动作;相反，一台反作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现正作用执行机构的动作。 气动阀门定位器（二） 气动阀门定位器是一种将电气信号转换成压力信号的转换装置，以压缩空气或氮气为工作气源来控制工业炉调节阀的开度大小。普遍用于工业炉温度自动控制系统中对气动阀门执行机构的连续控制。 气动阀门定位器是按力平衡原理工作的，实现由输入的4～20mA电流信号控制气动阀门由0～100％的开启度。其工作原理如下图。
当需要增加阀门开启度，计算机控制系统的输出电流信号就会上升，力矩马达①产生电磁场，挡板②受电磁场力远离喷嘴③。喷嘴③和挡板②间距变大，排出放大器④内部的线轴⑤上方气压。受其影响线轴⑤向右边移动，推动挡住底座⑦的阀芯⑨，气压通过底座⑦输入到执行机构⑩。随着执行机构气室⑩内部压力增加，执行机构推杆⑥下降，通过反馈杆⑩把执行机构推杆@的位移变化传达到滑板⑩。这个位移变化又传达到量程④反馈杆，拉动量程弹簧16。当量程弹簧16和力矩马达①的力保持平衡时，挡板②回到原位，减小与喷嘴③间距。随着通过喷嘴③排出空气量的减小，线轴⑤上方气压增加。线轴⑤回到原位，阀芯⑧重新堵住底座⑦，停止气压输入到执行机构⑩。当执行机构⑩的运动停止时，定位器保持稳定状态。 电气阀门定位器工作原理 1.杠杆 2.活塞膜片 3.反馈弹簧 4.杠杆 5.凸轮 6.反馈轴 7.联结 8.传动轴 9.执行机构 10.先导阀滑阀芯 11.先导阀体 12.零点和范围联动机构 13.内部反馈弹簧 14.转换块
电气阀门定位器综合评价
电气阀门定位器综合评价 1 阀门定位器的作用 阀门定位器与气动执行机构和阀本体组成调节阀(控制阀)，由于调节阀行程动作受填料密封摩擦产生死区和回差，定位器的核心作用是将上述对调节阀的影响量，自动增加或减小，纠正阀杆行程产生的偏差，使其回复到控制信号与阀杆行程的对应关系上，将调节系统干扰、超调量、滞后等不利影响减至最小，提升被调对象的品质。 2 阀门定位器的选择 阀门定位器是调节阀最重要的附件，正确合理选择定位器应考虑以下要素： (1)输入信号分类、范围： a)气动输入信号：200~100KPa；(0.2~1kg/cm2) (0.2~1bar) (3~15psi) 分程输入信号：20~60；60~100 KPa b)电流输入信号：4~20mA； 分程输入信号：4~12；12~20mA c)智能定位器输入信号： FF，PROFIBOS；4~20 Ma+HART (2)输出压力分类、范围： a)单输出：(配直行程膜片弹簧式执行机构) 根据所配执行机构的弹簧范围来确定，此时定位器的气源压力有以下要求：
20~100KPa时，气源压力：140KPa 40~200；80~200；80~240KPa时， 气源压力：300KPa 120~300KPa时，气源压力：340KPa b)双输出：(配旋转式无弹簧或有弹簧活塞式执行机构) 其输出特点是定位器输出可随气源压力而变。 输出范围：0~600KPa 双输出定位器的气源压力应达到输出压力的上限值。 0~600KPa(可设定) (3)定位器位置反馈分类、范围： a)直行程位置反馈： 0~10；0~16；0~25；0~40；0~60； 0~100mm(国产调节阀行程系列) 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(国外调节阀行程系列) b)转角位置反馈： 0~90°；(球阀、蝶阀) 0~60°；0~70°(蝶阀) 0~50°；0~60°(偏心旋转阀) 由于定位器位置反馈—直行程、转角反馈量的大小由定位器的连杆臂长度和凸轮的转角来决定，各厂家介绍的死点有：30°；45°；70°，故超过定位器位置反馈范围时，则需要有连杆角度的放大机构。 (4)输出特性的选择： 阀门定位器输入信号与输出特性“关系曲线” 如图1所示，以反作用为例。
智能电气阀门定位器工作原理
2.2电-气阀门定位器的作用是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀动作的气信号，而且具有阀门定位功能，即克服阀杆摩控力，抵消被调价质压力变化而引起的不平衡力，从而使阀门开度对应于调节装置输出的控制信号，实现正确定位。由于本定位器具有防爆结构，故能使用于爆炸危险场所。 智能电气阀门定位器工作原理 虽然智能电气阀门定位器与传统定位器从控制规律上基本相同，都是将输入信号与位置反馈进行比较后对输出压力信号进行调节。但在执行元件上智能定位器和传统定位器完全不同，也就是工作方式上二者完全不同。智能定位器以微处理器为核心，利用了新型的压电阀代替传统定位器中的喷嘴、挡板调压系统来实现对输出压力的调节。目前有很多厂家生产智能型电气阀门定位器，西门子公司的SIPATT PS2系列智能电气阀门定位器比较典型，具有一定代表性，下面以就以SIPART PS2系列定位器为例，对智能定位器的工作原理进行说明，其基本结构如图2所示: 其具体工作原理如下: 由阀杆位置传感器拾取阀门的实际开度信号，通过A/D转换变为数字编码信号，与定位器的输入(设定)信号的数字编码在CPU中进行对比，计算二者偏差值。如偏差值超出定位精度，则CPU输出指令使相应的开/关压电阀动作，即:当设定信号大于阀位反馈时，升压压电阀V一l打开，输出气源压力P1增大，执行机构气室压力增加是阀门开度增加，减小二者偏差;如设定信号小于阀位反馈则排气压电阀V-2打开，通过消音器排气减小输出气源压力P1，执行机构气室压力减小是阀门开度减小，二者偏差减小。正是通过CPU 控制压电阀来调节输出气源压力的大小使输入信号与阀位达到新的平衡。
2.3 智能电气阀门定位器对输出气源压力调节的新颖之处 1) 输出压力调节采用PID脉宽调制(PWM)技术，迅速准确。由于CPU对压电阀的控制采用一个五步开关程序来控制，可以精确、快速地控制输出气源压力增减。其控制算法一般采用数字PID调节方式，CPU根据输入信号与阀位产生偏差的大小和方向进行PID计算，输出一个PWM脉宽调制脉冲信号来控制压电阀开、闭动作。由于脉冲的宽度对应于定位器输出气源压力的增量，从而可以迅速、准确的改变气源压力输出P1。当偏差较大时，定位器输出一个连续信号，快速连续、大幅度的改变P1的大小，当偏差较小时，定位器输出一个较小脉宽的脉冲信号，断续、小幅改变P1的大小，当偏差很小(进入死区)时，则无脉冲输出，阀位稳定工作。 2) 新型压电阀器件的采用，保证了控制的高精度。压电阀的主导元件是一个压电柔韧开关阀，也称作硅微控制阀，由于其质量小，开关惯性非常小，可以执行很高的开关频率，因而作为一个高频率的脉冲阀，对输出气路压力P1进行控制，驱动执行机构，可以达到很高的阀门定位精度。 3) 阀位反馈元件定位精度高，寿命长。阀位反馈元件是一个结构简单、高精度、高可靠性的导电塑料电位器，将执行机构的直线或转角位移转换为电阻信号，因而可以精确的检测阀位并且可以方便的对阀门进行零位，满度及阀门流量特性曲线的定位。 2.4 智能定位器的特点由于新型控制元件如导电塑料和压电阀的使用，可以使阀门定位达到很高精度，由于微处理的使用，可以使定位器的调校以及适用范围有大的改善。主要特点是: 1) 安装简易;可以进行自动调校。组态简便、灵活，可以非常方便的设定阀门正反作用，流量特性，行程限定或分程操作等功能。 2) 定位器的耗气量极小。传统定位器的喷嘴、挡板系统是连续耗气型元件。由于智能定位器采用脉冲压电阀替代了传统定位器的喷嘴、挡板系统,而且五步脉冲压电阀控制方式可实现阀门的快速、精确定位。智能定位器只有在减小输出压力时，才向外排气，因此在大部分时间内处于非耗气状态，其总耗气量为 20L/h，相对于传统定位器来说可以忽略不计。 3) 具有智能通讯和现场显示功能，便于维修人员对定位器工作情况进行检查维修。 4) 定位器与阀门可以采用分离式安装方式。因为智能定位器的位置反馈元件是电位器，即阀位信息是用电信号传递的，并且可以在CPU中对阀门的特征进行现场整定。因此采用行程位置检测装置外置的方法，将阀位反馈组件与定位器本身分离安装。将行程位置检测装置在执行机构上，定位器安装在离执行器一定距离的地方，如图3所示:
ABB阀门定位器TZIDC说明书
TZID-C 智能定位器 简明安装及操作说明书(V3.0) ABB (中国)自动化有限公司 仪器仪表总部 Tel: 021 5048 0101 F ax: 021 6105 6992 HOT LINE: 8008190190 4006209919
气路连接 ?使用与定位器气源端口处标识的标准接口连接气源 气源的要求：仪表气体（无油、无尘、无水，符合DIN / ISO8573-1污染及含油三 级标准，最大颗粒直径< 5um，且含量<5mg/m3，油滴<1mg/m3。露点温度低于工作 温度10k。 ?连接定位器的输出与气动执行器的气缸 电气连接 根据下列接线端子图以及设计要求进行相应的配线(一般只需+11，-12，+31，-32) +11 -12 控制信号输入端子(DC4---20mA，负载电阻Max.410欧姆) +31 -32 位置返馈输出端子(DC4---20Ma，DCS+24V供电) +41 -42 全关信号输出端子(光电耦合器输出) +51 -52 全开信号输出端子(光电耦合器输出) +81 -82 开关信号输入端子(光电耦合器输入) +83 -84 报警信号输出端子(光电耦合器输出) +41 -42 低位信号输出端子(干簧管接点输出，5---11VDC, <8 mA) +51 -52 高位信号输出端子(干簧管接点输出，5---11VDC, <8 mA) 调试步骤 1.接通气源前，先将气源管放空一段时间以排除管路中可能存在的灰尘、杂质、水、油等。 建议放空时间30分钟，可以用手或者白纸、白布进行气源质量的检查。声明：如由于灰尘、杂质、水、油等造成定位器的损坏，ABB将不提供质保。检查减压阀后压力是否符合执行器的铭牌参数要求(定位器的最大供气压力为6 BAR，但实际供气压力必须参考执行器所容许的最大气源压力)。 2.接通4---20mA输入信号。(定位器的工作电源取自输入信号，由DCS二线制供电，直接加 至定位器的电压不能超过30V / 50mA，否则有可能损坏定位器电路)。 3.检查位置返馈杆的安装角度（如定位器与执行器整体供货，则已经由执行器供货商安装调 试完毕，只需作检查确认，该步并非必须）： ?按住MODE键。 ?并同时点击?或?键，直到操作模式代码1.3显示出来。 ?松开 MODE键。 ?使用?或?键操作，使执行器分别运行到两个终端位置，记录两终端角度 ?两个角度应符合下列推荐角度范围（最小角位移20度，无需严格对称） 直行程应用范围在 -28o--- +28o 之内。 角行程应用范围在 -57o--- +57o 之内。 全行程角度应不小于25o 若角度未符合上述要求，则需通过调节反馈杆、联轴器或者定位器的安装位置使得角度值满足上述要求。 Page 2 of 11
福斯FLOWSERVE阀门定位器
福斯FLOWSERVE阀门定位器 福斯定位器配置指南 福斯(FLOWSERVE)阀门定位器调试方法 (锦菲特I3599429OO2)[Q-Q,6696 22933] flowserve阀门、Flowserve 3400IQ定位器、LOGIX500、LOGIX510、LOGIX520、D3系列 P-5 气动定位器 电动气动 数字 - 通用，IS 和 EX HART、Profibus、Foundation 现场总线 反馈机组、限位开关 比如 PP5XX-HPGU-23K01-PV9DA-3Z PMV P-1700 系列阀门专为腐蚀或高温环境应用设计，其所有外部零件均由 不锈钢制造而成。P-1700 和 1720 型阀门的内部零件采用不锈钢制造，而 P-1710 和 P-1730 型阀门的内部零件则采用铝制。P-1720 和 P-1730 型阀 门具有超高的空气传送能力。P-1700 系列阀门专为双向操作应用设计，不 过也可通过旋动一个阀座轻松实现单向操作。不锈钢磁场外壳内的PMV I/P 转换器很容易安装在 P-1700 系列阀门上。 P-1500 P-1520 P-1700 P-1720 P-1710 P-1730 Digital具有 PID 控制的2000 数字定位器 品牌 Logix 说明福斯 Logix 2000 是一款具有板载 PID 控制的数字定位器。通信方 式为 4-20mA 或Modbus。阀门上安装的 PID 控制器每秒更新阀杆
次，从而减少了控制系统延迟。 Logix 3200IQ 数字定位器 3200IQ-10-D6-M-04-40-0G-0F 3200IQ-10-D6-M-04-40-0G-00 品牌 Logix 说明福斯 Logix 3200IQ 数字 HART? 定位器使用先进的 piezo 技术提供 一流的性能和可靠性。通过使用本地按钮、HART 手持设备和SoftTools 软件可轻松配置 Logix 3200IQ。 LOGIX 3201IQ定位器 P/N：215809.999.000，SN：4107028 LOGIX 3202IQ定位器 P/N：221734.999.000，SN：4907010 LOGIX 3203IQ定位器 P/N：216428.999.000，SN：610727 定位器 P/N：215809.999.000，SN：5507004 3400IQ Digital Positioner 品牌 Logix 说明 The Flowserve Logix 3400 Series digital Foundation? Fieldbus positioner utilizes state-of-the-art piezo technology to provide… 500 数字定位器 品牌 Logix 说明福斯 Logix 500 数字定位器是下一代本质安全型 Logix 500 系列的 代表。此定位器提供两种型号。 Logix 510 定位器是一款 4-20 mA 模拟 定位器，它具有数字控制的所有优点：例如快速效验，诊断功能等等500si 数字定位器 福斯 LOGIX 500Si 是一款精巧的数字定位器，适用于线性和旋转执行器。 它采用模块化的灵活设计，可根据旋转执行器适用的 VDI/VDE 3845
阀门定位器SAMSON阀门变送器
产品信息表 （Information Sheet ） T 8350 ZH 2010年1月版 1 阀门定位器（Positioners ） ?转换器（Converters ） 阀位开关（Limit Switches ） ?阀位变送器（Position Transmitters ） 电磁阀（Solenoid Valves ） ?附件（Accessories ） 选择和应用（Selection and Application ） 相关信息表 T 8355 ZH 2010年1月版 产品信息表 T 8350 ZH
阀门定位器、转换器、阀位开关、阀位变送器、电磁阀和闭锁阀都是为使气动控制阀满足工业过程需要而设计的附属装置/附件。 空气过滤减压阀和气源减压组件用于为气动仪表提供合适的压缩空气。 阀门定位器用于按预先选定的阀位（被调参数x）和输入控制信号（给定值w）之间的对应关系进行准确定位。阀门定位器将气动或电动控制设备（控制器、控制站、过程控制系统）输出的控制信号与控制阀的行程/开启角进行比较，进而产生一个气动输出压力（P st）（输出变量y）。阀门定位器通常作为伺服放大器将低能量的输入控制信号转换为与其成比例的具有一定功率的输出信号压力，最大可到气源压力（6bar/90psi）。阀门定位器可用于标准或分程控制。 根据输入控制信号类型，可分为气动阀门定位器（p/p）和电气阀门定位器（i/p）。气动阀门定位器接受输入控制信号为0.2至1.0巴（3至15psi），进而产生最大6巴（90psi）的输出信号压力P st。 电气阀门定位器使用的输入控制信号为4至20mA或1至5mA直流电流信号，产生最大6巴（90psi）的输出信号压力（P st）。 3730-3型和3731-3隔爆型数字式电气阀门定位器附加有在现场设备与过程控制系统间的HART?通信。 3730-4型数字式电气阀门定位器带Profibus通信、3730-5型和3731-5隔爆型型数字式电气阀门定位器带Ff通信，为现场总线型智能阀门定位器，应用集成到现场总线系统的现场控制元件。 电气转换器（i/p）将DC输入信号（控制信号）直接转换为气动控制信号（输出信号压力P st）. 阀位开关（限位开关）由两个感应式、电的或机械接点组成，当超出或没有超出所调整的设定值时发出信号。 模拟阀位变送器将控制阀行程变送出一个连续的4至20mA 输出信号，并与控制阀“阀全开（OPEN）”和“阀全关（CLOSED）”间的阀位一一对应。 电磁阀根据电的控制设备的数字信号（开关信号），开关气动控制信号。 保位闭锁阀在气源故障或气源压力低于调整值时，切断去气动执行机构的信号压力管路，使执行机构闭锁，控制阀保持当前阀位直至故障被排除。 气动遥控板是一个用于手动精确调节的气动定值器。 空气过滤减压阀和气源减压站为气动测量和控制设备提供过滤后的恒定压力的仪表气源。 图1至图3的图例 1 气动控制器8 3/2通电磁阀 3 p/p 气动阀门定位器9 空气过滤减压阀 4 连续作用的电动调节器10 气源 5 i/p 电气转换器w 给定值（基准变量） 6 i/p 电气阀门定位器x 控制变量 7 阀位开关y 输出变量 1.1 带p/p气动阀门定位器 1.2 带i/p电气阀门定位器 1.3 带i/p电气阀门定位器 图1 ? 气动控制阀示意图 2.1 示意图 2.2 两个控制阀相同作用 时的控制信号/行程 关系曲线 2.3 两个控制阀不同作用 时的控制信号/行程 关系曲线 图2 ? 分程控制中两个气动控制阀使用同一控制信号图3 ? 气动控制阀示意图 2产品信息表T 8350 ZH 201O年1月版 2 产品信息表（Information Sheet）T 8350 ZH2010年1月版