限位定位器技术原理

一、限位定位器技术原理 (2)

二、整体吊弦 (4)

三、关节式自动过分相装置 (6)

四、高可靠、少维修涉及的几个重要技术标准概念 (8)

一、限位定位器技术原理

⑴限位定位器技术功能原理示意图

θ(应符合设计要求，与允许最大抬高值成正比例关系)

·B：受电弓允许最大水平摆动距离（设计要求）；

·a ：(静态)拉出值；

·ΔH：(动态)偏出值A：在极限不利的风偏（一般地区，通常设计考虑100mm）和极限不利的受电弓水平摆动（一般速度要求下，通常设计考虑200mm；高速要求下，通常设计考虑250mm）情况下，定位器悬挂点部位端点向上转动至受电弓不脱弓的设计允许的最大抬升高度值（简称定位器悬挂端点的设计允许最大抬升值）（一般线路，通常设计考虑100mm）。

·θ：限位止钉间歇（与允许最大抬高值成正比例关系，设计和产

品一般技术要求， 7mm--10mm；），应符合设计要求。

ｆ(θ)；

⑵限位定位器技术功能的数学原理ΔH =

⑶限位定位器技术功能的物理原理：靠限位定位装置技术和安装控制技术，来实现设计控制定位器悬挂端点的最大抬升值的意图，确保不出现翻弓事故现象。

⑷安装控制技术：通过安装、检查、验收、运营维修等手段，保证θ始终满足设计和产品技术要求。

⑸验收检查重点:100%的观察检查，对有疑问者的部位测量。

⑹θ值不符合要求的危害分析

·θ值过大：等于限位功能失效。属于其施工质量不合格。

·θ值过小：第一，会造成悬挂点硬点现象，加速悬挂点受电弓和接触线的双重不正常磨耗；第二，增大相邻两跨接触网弹性不均匀度，加速两跨受电弓和接触线的双重不正常磨耗。属于其施工质量不合格。

二、整体吊弦

⑴载流式整体吊弦安装示意图

⑵有关技术要求

·吊弦加工长度允许偏差为2mm。

·吊弦加工后，必须经有铁道部法定检测资质的检测部门进行抽样检测试验合格，每个锚段抽样不少于3根，整体吊弦抗拉力不小于设计要求值（一般设计规定400kg）规定。

·布置的吊弦间距允许偏差不得大于±50mm。

·必须使用梅花搬手拧螺母。

·吊弦线夹螺栓紧固力矩为25N.m，用力矩搬手检测（100%）。

·承力索、接触线采用同一材质时，在任何温度环境下均垂直安装，偏差不得大于20mm。

·所有线夹与承力索、接触线的接触面应涂电力脂。

·施工部门应该向维修部门提供《整体吊弦布置表---有跨距标号、吊弦间距、吊弦长度等内容》，便于今后出现故障后比照

维修安装。

⑶整体吊弦的工程功能意义

·分过大电流能力，避免大电流被腕臂、定位器等非过电流装置分流，利于保护腕臂、定位器尽量少受电腐蚀影响。

·以固定结构，强制推行“以工厂式的精确测量、准确计算、精确加工、精确安装方式”来实现接触线的高平顺性和高可靠性技术要求。

三、关节式自动过分相装置

⑴中性区段

根据接触网平面布置图，确定中性区。

⑵、预埋式地感器轨枕位置

·设计认为中性区段包括过渡段，如分相为12跨时，中性区

段比11跨多一跨长度。

·中性区施工允许偏差＋500－0mm

·预埋式地感器轨枕是将一块精制磁铁预埋在轨枕的一端，制作一根预埋地感器轨枕另一端与普通轨枕相同。

·一套四根特制轨枕全部相同，只有II，III6轨枕之分。

·图中括号内为反向行车的信号。

·预埋式地感器轨枕应按图纵向尺寸更换，施工允许偏差为±1000mm，原则上只允许远离中性区。

四、高可靠、少维修涉及的几个重要技术标准概念

⑴标准化紧固力矩

接触网连接螺栓紧固力矩标准

⑵螺栓防松技术：

·外附加防松垫片（一般不小于2mm厚）式；

·内防松衬垫式。

·防松垫片式。

第一，安装前，垫片加工有预珙。

第二，安装被紧固（安装紧固过程中能听到“咔”响声即视为紧固到位，）后，预珙趋平，靠恢复预珙的反作用力起抗松作用。

⑶高速电气化铁路接触网的接触线平直度

·30mm长度内，接触线的局部变型最高点与最低点的水平方向高差不得大于2mm（接触线垂直方向上的弯度概念）；

·制造过程控制指标（如银铜合金是否均匀？，否则架线张力变化时其内应力变化不均，造成变型不均，可能出现接触线平直度不符合要求）；

·施工（脚不能踩线、架线时不能让金属体硬挂接触线、架线过程接触线垂直方向变型大于允许要求如架线时每跨临时悬挂密度不够或一般不采用滑轮作临时悬挂等---…否则，可能出现接触线平直度不符合要求）与维修过程控制的指标；

国际经验：架线时每跨2—3根滑轮式临时吊线

国内通病：用Φ4.0的镀锌铁线套临时悬挂；问题：临时悬挂出接触线局部变型弯度大。

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浅谈阀门定位器的工作原理和使用

浅谈阀门定位器的工作原理和使用气动薄膜调节阀调节阀从它的名称则可知晓一些信息，关键词调节二字它的调节范围0～100%之间任意调节。细心的朋友应该发现，每台调节阀的脑袋下面都挂着一个装置，熟悉的肯定知道，这就是调节阀的心脏，阀门定位器，通过这个装置可调节进入脑袋（气动薄膜）内气量，可以精准的控制阀门的位置。阀门定位器有智能式定位器和机械式定位器，今天讨论的是后者机械式定位器，与图片所示的定位器一样的。机械式气动阀门定位器的工作原理阀门定位器结构示意图

图中基本将机械式气动阀门定位器的部件一一说清楚，接下来就是看它如何工作的？气源来自于空压站的压缩空气，在阀门定位器气源进口前段还有一个空气过滤减压阀，用于压缩空气的净化。从减压阀出口的气源从阀门定位器进入，至于多少气量进入阀门的膜头，根据控制器的输出信号决定。控制器输出的电信号是4～20mA，气动信号是20Kpa~100Kpa，从电信号到气信号是通过电气转换器进行的。当控制器输出的电信号转变为与之相对应的气信号时，然后将转换后的气信号作用在波纹管上。杠杆2则绕着支点运动，杠杆2下段向右运动靠近喷嘴。喷嘴的背压增加，经过气动放大器放大后（图中那个带小于符号的部件），将气源的一部分送入到气动薄膜的气室，阀杆带着阀芯向下自动逐渐将阀门开度变小。此时，与阀杆相连的反馈杆（图中摆杆）绕着支点向下移动，使轴的前端向下移动，与其连接的偏心凸轮做逆时针旋转，滚轮顺时针旋转向左移动，从而拉伸反馈弹簧。由于反馈弹簧拉伸杠杆2下段向左移动，此时就会与作用在波纹管上的信号压力达到力平衡，于是阀门就固定在某个位置不动作了。通过上面的介绍，应该对机械式阀门定位器有一定的了解，有机会的时候再操作一边最好是能够动手拆卸一次，加深定位器每个零件的位置及每个零件的名。因此，机械式阀门的浅谈告一段落，接下来进行知识的扩展，让对调节阀有个更深层次的认知。

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。

GPS定位器的工作原理及功能阐述

GPS定位器的工作原理及功能阐述 GPS定位技术已经覆盖了人们生活的日常，出行导航，定位追踪，儿童防丢、物品找回等都不离开GPS定位，那么GPS究竟是如何定位的呢？叁陆伍物联科技给大家简单解读，GPS定位器的运作原理。在目前的定位技术中，定位最准确，精准度最高的自然非GPS莫属。所谓GPS定位，实际上就是通过三颗以上已知位置的卫星来确定GPS接收器的位置。运行于宇宙空间的GPS卫星，每一个都在时刻不停地通过卫星信号向全世界广播自己的当前位置坐标信息。任何一个GPS接收器都可以通过天线很轻松地接收到这些信息，并且能够读懂这些信息（这其实也是每一个GPS芯片的核心功能之一）。这就是这些位置信息的来源。目前定位精度最高的是差分定位，或称相对定位。就是通过增加一个参考GPS接收器来提高定位精度。现实生活中，GPS定位主要用于对移动的人、宠物、车及设备进行远程实时定位监控的一门技术。GPS定位器是结合了GPS技术、无线通信技术(GSM/GPRS/CDMA)、图像处理技术及GIS技术的定位技术，主要可实现如下功能： 1．跟踪定位监控中心能全天侯24小时监控所有被控车辆的实时位置、行驶方向、行驶速度，以便最及时的掌握车辆的状况。 2．轨迹回放监控中心能随时回放自定义时段车辆历史行程、轨迹记录。（根据情况，可选配轨迹DVD 刻录服务）

3．报警（报告）：超速报警：车辆行驶速度超出监控中心预设的速度时，及时上报监控中心；区域报警（电子围栏）：监控中心设定区域范围，车辆超出或驶入预设的区域会向监控调度中心给出相应的报警；应急报警：一旦遇有紧急险情（如遭劫等），请马上按动应急报警按钮，向监管中心报警，监管中心即刻会知道您处于紧急状态以及您所在的位置。经核实后，进入警情处置程序。 4．地图制作功能根据查看需要，客户可以添加修改自定义地图线路，以更好服务企业运行 5．里程统计 6．系统利用GPS车载终端的行驶记录功能和GIS地理系统原理对车辆进行行驶里程统计，并可生成报表且可打印。 7．车辆信息管理 8．方便易用的管理平台，提供了车辆、驾驶人员、车辆图片等信息的设定，以方便调度人员的工作。 9．短信通知功能 10．将被控车辆的各种报警或状态信息在必要时发送到管理者手机上，以便随时随地掌握车辆重要状态信息。 11．车辆远程控制 12．监控中心可随时对车辆进行远程断油断电，锁车功能。不同类型的GPS定位产品有不同的功能，下面列举几款深圳市叁陆伍物联科技有限公司研发的GPS定位产品的功能清单。 A12微型定位器

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:

常用传感器的工作原理及应用

3.1.1电阻式传感器的工作原理应变：物体在外部压力或拉力作用下发生形变的现象弹性应变：当外力去除后，物体能够完全恢复其尺寸和形状的应变弹性元件：具有弹性应变特性的物体 3.1.3电阻应变式传感器电阻应变式传感器利用电阻应变片将应变转换为电阻值变化的传感器。工作原理：当被测物理量作用于弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生变形，产生相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，引起应变片的电阻值变化，通过测量电路变成电量输出。输出的电量大小反映被测量的大小。结构：应变式传感器由弹性元件上粘贴电阻应变片构成。应用：广泛用于力、力矩、压力、加速度、重量等参数的测量。 1．电阻应变效应 ○

电阻应变片的工作原理是基于应变效应，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应发生变化，这种现象称为“应变效应”。 2．电阻应变片的结构基片 b l 电阻丝式敏感栅金属电阻应变片的结构 4．电阻应变式传感器的应用（1）应变式力传感器被测物理量：荷重或力一

二主要用途：作为各种电子称与材料试验机的测力元件、发动机的推力测试、水坝坝体承载状况监测等。力传感器的弹性元件：柱式、筒式、环式、悬臂式等（2）应变式压力传感器主要用来测量流动介质的动态或静态压力应变片压力传感器大多采用膜片式或筒式弹性元件。（3）应变式容器内液体重量传感器感压膜感受上面液体的压力。（4）应变式加速度传感器用于物体加速度的测量。依据：a =F/m 。 3.2电容式传感器 3.2.1电容式传感器的工作原理由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为当被测参数变化使得S 、d 或ε发生变化时，电容量C 也随之变化。 d S C ε=

定位器部分解析

第四节智能阀门定位器随着工业技术和计算机技术的发展，阀门定位器从最初的气动挡板力平衡式、线圈力平衡式、电气集成力平衡式阀门定位器，发展到加入微控制器的智能型电气阀门定位器，并向全数字化和使用现场总线技术方向发展。在实际工业控制工程中，生产对流量控制方面的要求越来越高，不但要求控制精度高、响应速度快，同时要求控制方式上多样化，这就对阀门定位器的性能提出了更高要求。目前,智能型电气阀门定位器已经越来越广泛地应用在各种工业控制领域并发挥着重要的作用。例如，如美国Fisher - Rosemount 公司生产的基于现场总线式DVC 系列阀门定位器系统,德国Siemens 公司生产的SIPART PS2系列阀门定位器等,依靠各自的特色和稳定可靠的性能,已经被广泛应用于各大炼化企业中，成为生产过程控制中的重要组成部分。在本书将以山武公司YAMATAKE SVP3000、ABB公司的TZID-C 、Siemens公司SIPART PS2系列及Fisher - Rosemount 公司的DVC6000系列智能阀门定位器为例，介绍一下智能阀门定位器的调校及故障处理。首先我们要了解一下智能阀门定位器的结构及原理。每种定位器在设计上都有它自己的独到之处，但在其基本原理上还是大致相同，只是在放大器的结构上采用了不同处理方法，有普通式、三位式和压电阀式等几种。而且有很多厂商在双输出调节时采用外接辅助放大器来实现的。其基本原理如下：外部条件应具备4—20mA的信号源与可以驱动调节的气源，接通气源将减压阀压力调整为调节阀额定压力并给定>4mA的控制信号驱动定位器的电路模块及微处理器。假设给定信号值为8mA，电信号通过A/D转换模块将模拟信号装换为数字信号给微处理器将驱动EPM（电气转换）驱动模块控制EPM模块再将气信号给气动放大器那么定位器产生气输出，调节阀动作同时带动定位器的反馈杆动作通过VTD（位置传感器）将位移转换成4—20mA的电信号给A/D转换器由微处理器进行比较处理，当给定值=控制量的时候调节阀也就稳定下来。那么微处理器的给定值 (比较值)来至初始化以后，针对不同行程的调节阀和不同的反馈杆安装位置它都会产生相应的值。在这里要说明的是VTD位置传感器的动作是靠反馈杆上的大齿轮带动传感器上的小齿轮，位置传感器转角并不是360°。在最大值和最小值工作区间以外有一个小的缺口也就是定位器的盲区。所以每款定位器都有它自己的转角要求。智能定位器原理图：

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：

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。

几种阀门定位器与电气转换器工作原理的介绍(附带结构图)

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

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

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)

传感器原理及应用习题答案(完整版)

2-4、现有栅长为3mm 和5mm 两种丝式应变计，其横向效应系数分别为5%和3%，欲用来测量泊松比μ=的铝合金构件在单向应力状态下的应力分布(其应力分布梯度较大)。试问：应选用哪一种应变计为什么答：应选用栅长为5mm 的应变计。由公式ρρ εμd R dR x + +=)21(和[]x m x K C R dR εεμμ=-++=)21()21(知应力大小是通过测量应变片电阻的变化率来实现的。电阻的变化率主要由受力后金属丝几何尺寸变化所致部分（相对较大）加上电阻率随应变而变的部分（相对较小）。一般金属μ≈，因此(1+2μ)≈；后部分为电阻率随应变而变的部分。以康铜为例，C ≈1，C(1-2μ)≈，所以此时K0=Km ≈。显然，金属丝材的应变电阻效应以结构尺寸变化为主。从结构尺寸看，栅长为5mm 的丝式应变计比栅长为3mm 的应变计在相同力的作用下，引起的电阻变化大。 2-5、现选用丝栅长10mm 的应变计检测弹性模量E=2×1011N/m 2、密度ρ=cm 3的钢构件承受谐振力作用下的应变，要求测量精度不低于%。试确定构件的最大应变频率限。答：机械应变波是以相同于声波的形式和速度在材料中传播的。当它依次通过一定厚度的基底、胶层(两者都很薄，可忽略不计)和栅长l 而为应变计所响应时，就会有时间的迟后。应变计的这种响应迟后对动态(高频)应变测量，尤会产生误差。由][]e l v f e l l 66max max ππλ<= <或式中v 为声波在钢构件中传播的速度；又知道声波在该钢构件中的传播速度为： kg m m N E 336211108.710/102--????= = ρ ν; s m kg s m Kg /10585.18.7/8.91024228?=???=；可算得kHz m s m e l v f 112%5.061010/10585.1||63 4max =???= = -π 。 2-6、为什么常用等强度悬臂梁作为应变式传感器的力敏元件现用一等强度梁：有效长l =150mm ，固支处宽b=18mm ，厚h=5mm ，弹性模量E=2×105N/mm 2，贴上4片等阻值、K=2的电阻应变计，并接入四等臂差动电桥构成称重传感器。试问： 1)悬臂梁上如何布片又如何接桥为什么 2)当输入电压为3V ，有输出电压为2mV 时的称重量为多少答：当力F 作用在弹性臂梁自由端时，悬臂梁产生变形，在梁的上、下表面对称位置上应变大小相当，极性相反，若分别粘贴应变片R 1 、 R 4 和R 2 、R 3 ，并接成差动电桥，则电桥输出电压U o 与力F 成正比。等强度悬臂梁的应变E h b Fl x 206= ε不随应变片粘贴位置变化。 1）、悬臂梁上布片如图2-20a 所示。接桥方式如图2-20b 所示。这样当梁上受力时，R1、R4受拉伸力作用，阻值增大，R2、R3受压，阻值减小，使差动输出电压成倍变化。可提高灵敏度。 2）、当输入电压为3V ，有输出电压为2mV 时的称重量为：计算如下：由公式： o i i x i o U KlU E bh F E h b Fl K U K U U 66220=?==ε代入各参数算F =； 1牛顿=千克力；所以，F=。此处注意：F=m*g ；即力=质量*重力加速度；1N=1Kg*s 2.力的单位是牛顿（N ）和质量的单位是Kg ；所以称得的重量应该是。 ; 2-7、何谓压阻效应扩散硅压阻式传感器与贴片型电阻应变式传感器相比有什么优点，有什么缺点如何克服答：“压阻效应”是指半导体材料（锗和硅）的电阻率随作用应力的变化而变化的现象。优点是尺寸、横向效应、机械滞后都很小，灵敏系数极大，因而输出也大，可以不需放大器直接与记录仪器连接，使得测量系统简化。缺点是电阻值和灵敏系数随温度稳定性差，测量较大应变时非线性严重；灵敏系数随受拉或压而变，且分散度大，一般在(3-5)%之间，因而使得测量结果有(±3-5)%的误差。压阻式传感器广泛采用全等臂差动桥路来提高输出灵敏度，又部分地消除阻值随温度而变化的影响。 2-8 、一应变片的电阻R=120Ω，k=，用作应变片为800μm/m 的传感元件。

阀门定位器工作原理与故障维护

阀门定位器工作原理与故障维护 ※※※ 摘要：简要介绍阀门定位器的工作原理及日常故障维护。以海水淡化阀门定位器为例，通过阀门定位器控制器件，控制气源来驱动阀门机械单元，完成了一个集自动控制、手动调节、状态检测等功能于一体的智能控制系统。该系统适用于各类工业控制阀。关键词：阀门定位器；故障维护；海水淡化；工作原理 The valve locator working principle and fault maintenance ※※※ Abstract：Briefly introduced the valve locator and working principle of the daily breakdown maintenance. With seawater desalination valve locator, for example, through the valve locator control device, control air to drive the valve mechanical units, completed a collection of automatic control, manual adjustment, state detection capabilities in one of the intelligent control system. The system is applicable to many kinds of industrial valve. Key words：The valve locator; Fault maintenance; Seawater desalination；Working principle 前言气动调节阀在自动调节系统中是一个非常重要的环节。人们常把调节阀比喻为生产过程自动化的“手足”。由于生产过程的调节对象要求调节阀具有各种各样的特性，以满足生产工艺的需要。在调节阀的附属装置中，最主要、最实用的是阀门定位器。阀门定位器是气动调节阀的关键器件之一，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。海水淡化在蒸汽管道和海水管道应用了多种智能的阀门定位器，如SIEMENS SIPART PS2智能阀门定位器、ABB阀门定位器、上海高特阀门定位器，为了实现完全的自动化控制，多数阀门定位器都采用了带反馈调节控制。这些定位器的控制原理大同小异，常见故障也类似。节文中主要介绍了阀门的结构及工作原理、举例分析日常维护常出现的故障处理情况。 1.阀门定位器的工作原理虽然智能阀门定位器与传统定位器从规律上基本相同，都是将输入信号（4～20mA）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不同，智能定位器以CPU（微处理器）为核心，利用了新型的压电阀代替定位器中的喷嘴、挡板调压系统来实现对输出压力的调节，海水淡化水路及蒸汽管网系统上，上海海高特阀门定位器与SIEMENS SIPART PS2阀门定位器是的传统阀门定位器和智能阀门定位器的典型。壹

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

传感器原理及应用

《传感器原理及应用》讨论课报告书电感式传感器的基本原理及典型应用学院：机械工程学院班级：13-1机械电子工程（卓越）组员：李响夏中岩张轩赫贡献率：李响资料查询，整理40% 夏中岩资料整理，编辑30% 张轩赫PPT设计编写30% 指导教师：边辉完成日期：2016.05

目录摘要............................................................................................................................... - 2 - 1 物料分拣系统简述................................................................................................... - 3 - 2 物料分拣系统中的传感器....................................................................................... - 3 - 2.1 电机起停控制传感器.................................................................................... - 3 - 2.1.1 漫反射光电接近开关......................................................................... - 3 - 2.1.2 电容式接近开关................................................................................. - 4 - 2.1.3 霍尔接近开关..................................................................................... - 4 - 2.1.4 电感式接近开关................................................................................. - 4 - 2.1.5传感器应用比较.................................................................................. - 4 - 2.2 物料计数用传感器........................................................................................ - 5 - 2.2.1 对射型红外光电开关......................................................................... - 5 - 2.2.2 电涡流式传感器................................................................................. - 5 - 2.2.3 霍尔传感器......................................................................................... - 6 - 2.3 测速及定位传感器........................................................................................ - 6 - 2.3.1 光电耦合器，码盘............................................................................. - 7 - 2.3.2 增量编码器......................................................................................... - 7 - 2.3.3 传感器功能对比................................................................................. - 7 - 2.4 物料分类传感器............................................................................................ - 7 - 2.4.1色标传感器.......................................................................................... - 8 - 2.5 固态继电器.................................................................................................... - 8 - 3 传感器前景展望....................................................................................................... - 9 - 3.1 传感器在科技发展中的重要性.................................................................... - 9 - 3.2 先进传感器的发展趋势................................................................................ - 9 - 4 反思与收获............................................................................................................... - 9 -参考文献..................................................................................................................... - 10 -

阀门定位器常见故障

阀门定位器常见故障分析气动调节阀在自动调节系统中是一个非常重要的环节。人们常把调节阀比喻为生产过程自动化的“手足”。由于生产过程的调节对象要求要求调节阀具有各种各样的特性，以满足生产工艺的需要。在调节阀的附属装置中，最主要、最实用的是阀门定位器。现场使用阀门定位器的种类非常繁多，有气动阀门定位器、电气阀门定位器、有配薄膜执行机构的阀门定位器、有配活塞执行机构的阀门定位器、有力平衡式阀门定位器、有位移平衡式阀门定位器，阀门定位器的广泛使用，在生产过程中，难免会出现各种故障，为保质、保量、安全地生产，就必须及时排除定位器可能产生地一切故障。要排除阀门定位器地的故障，必须正确判断阀门定位器的那一个环节、那一个元件发生的故障。通常有如下两种故障分析法：一是根据阀门定位器的传递函数，对阀门定位器进行逐个环节，逐个元件的分析，这种对现场检修不太适用，但对于疑难问题的分析，却非常有效；二是根据检修者对故障的现象进行综合分析和判断，此种方法最适于现场检修。下面将阀门定位器可能产生的常见故障的起因分析如下：1.阀门定位器有信号输入，但无输出压力信号（1）电/气定位器，衔铁与线圈架之间有异物。（2）恒节流孔堵塞。（3）喷嘴挡板配合不良或喷嘴挡板损坏。（4）放大器中膜片（金属膜片或者橡胶膜片）损坏。（5）气路连接有误（包括放大器）。

（6）电/气定位器输入信号线正负极接反。（7）定位器的输入接线盒内的二极管开路或接线不良。（8）气源压力的大小不合要求。（9）放大器耗气量超额定数值太大。（10）电/气定位器磁钢极性的安装相异。（11）放大器预紧力超重。（12）滑阀式放大器内的滑阀被异物卡死。（13）“手动/自动”切换位置不对（非手动位置和非自动位置）。（14）电/气定位器输入电信号短路。（15）平衡弹簧安装，调试不好。 2.下行程定位器输出压力变化缓慢（1）放大器的气锥阀的锥度较小。（2）放大器膜片长期使用，产生弹性滞后现象。（3）气动定位器的感测元件（波纹管或膜盒）长期使用，产生弹性滞后。（4）反馈弹簧产生弹性滞后。 3.上行程定位器给出压力变化缓慢（1）放大器进气球阀陷得过深。（2）放大器耗气量较大。（3）放大器进气球阀沾污，流通面积减小。（4）恒节流孔的直径与喷嘴直径之比小于额定值（技术要求数值）。（5）喷嘴与挡板之间的配合不好。

阀门定位器的工作原理与结构(很详细的介绍)

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)

GPS定位器的原理

位置服务已经成为越来越热的一门技术，也将成为以后所有移动设备（智能手机、掌上电脑等）的标配。而定位导航技术中，目前精度最高、应用最广泛的，自然非GPS莫属了。网络上介绍GPS原理的专业资料很多，而本文试图从编程人员的角度出发，以一种程序员易于理解的方式来简单介绍一下GPS定位的基本原理，希望对做GPS开发的朋友有所启发。当然，本文并没有涉及具体的开发方面的技术。之所以先介绍数学模型，是因为我认为这个数学模型可能是程序员比较关心的问题。当然事先声明，这个模型只是我根据一些GPS资料总专为程序员总结出来的一个简化模型，细节方面可能并不符合实际，想了解具体细节请参考专业的GPS讲解资料。 GPS定位，实际上就是通过四颗已知位置的卫星来确定GPS接收器的位置。如上图所示，图中的GPS接收器为当前要确定位置的设备，卫星1、2、3、4为本次定位要用到的四颗卫星: 那么定位的过程，简单来讲就是通过一个函数GetLocation(),从已知的[Position1,d1]、[Position2,d2]、[Position3,d3]、[Position4,d4]四对数据中求出Location的值。用程序员熟悉的函数调用来表示就是：一看到这个函数调用，程序员们就该来劲了：这些参数从哪里来？这个函数又是如何执行？由谁来执行的呢？立体几何还没有忘干净的可能还要问：为什么必须要4对参数呢？那下面我们就来一起探究一下。

实际上，运行于宇宙空间的GPS卫星，每一个都在时刻不停地通过卫星信号向全世界广播自己的当前位置坐标信息。任何一个GPS接收器都可以通过天线很轻松地接收到这些信息，并且能够读懂这些信息（这其实也是每一个GPS芯片的核心功能之一）。这就是这些位置信息的来源。我们已经知道每一个GPS卫星都在不辞辛劳地广播自己的位置，那么在发送位置信息的同时，也会附加上该数据包发出时的时间戳。GPS接收器收到数据包后，用当前时间（当前时间当然只能由GPS接收器自己来确定了）减去时间戳上的时间，就是数据包在空中传输所用的时间了。知道了数据包在空中的传输时间，那么乘上他的传输速度，就是数据包在空中传输的距离，也就是该卫星到GPS接收器的距离了。数据包是通过无线电波传送的，那么理想速度就是光速c，把传播时间记为Ti的话，用公式表示就是：这就是di(i=1,2,3,4)的来源了。这个函数是我为了说明问题而虚构的，事实上未必存在，但是一定存在这样类似的运算逻辑。这些运算逻辑可以由软件来实现，但是事实上可能大都是由硬件芯片来完成的（这可能也是每一个GPS芯片的核心功能之一）。根据立体几何知识，三维空间中，三对[Positioni,di]这样的数据就可以确定一个点了（实际上可能是两个，但我们可以通过逻辑判断舍去一个），为什么这里需要四对呢？理想情况下，的确三对就够了，也就是说理想情况下只需要三颗卫星就可以实现GPS定位。但是事实上，必须要四颗。因为根据上面的公式，di是通过c*Ti计算出来的，而我们知道c值是很大的（理想速度即光速），那么对于时间Ti而言，一个极小的误差都会被放大很多倍从而导致整个结果无效。也就是说，在GPS定位中，对时间的精度要求是极高的。GPS卫星上是用銫原子钟来计时的，但是我们不可能为每一个GPS接收器也配一个銫原子钟，因为一个銫原子钟的价格可能已经超过了这个GPS设备再加上使用GPS的这辆名贵汽车的价格。同时，由于速度c也会受到空中电离层的影响，因此也会有误差;再者，GPS卫星广播的自己的位置也可能会有误差。其他等等一些因素也会影响数据的精确度。总之，数据是存在误差的。这些误差可能导致定位精确度降低，也可能直接导致定位无效。GetLocation（函数）中多用了一组数据，正是为了来校正误差。至于具体的细节，我们就不用关心了，我们只要知道，多用一组数据，就可以通过一些巧妙的算法，消除或减小误差，