neles定位器工作原理及调校
ND9000系列智能阀门定位器的原理和应用
ND 9000™系列智能电气阀门定位器的原理和应用李宝华摘要：ND 9000™是美卓-耐莱斯（METSO-Neles ）的一种采用32位ARM RISC 微处理器、性能先进、智能和可靠性结合的高端智能电气阀门定位器，2003年产品首次发布，2010年推出增强的故障诊断、在线诊断以及控制性能改善的新版本，可在metso FieldCare™ 系统和美卓设备管理解决方案支持下进行控制阀预测性维护。
ND 9000系列为模块化结构、坚固耐用设计，有本安、隔爆（Ex d ）类型和支持HART 、Profibus-PA 、Ff 等现场总线通信以及FDT 开放性平台，适用各种工业过程控制阀的气动执行机构。
关键词：ND9000™；智能电气阀门定位器；原理；应用引言ND 9000™是一种采用32位ARM RISC 微处理器、性能先进、智能和可靠性结合的高端智能电气阀门定位器，是芬兰美卓公司（METSO ）旗下美卓自动化的阀门业务的耐莱斯（Neles ）公司2003年首发的智能产品。
美卓公司是一家全球化的供货商，以领先的技术为矿山、建筑、自动化、制浆、造纸、电力以及石油、天然气等工业的可持续发展提供支持。
业务机构遍布全球50多个国家，共有雇员约30000人，2012年度的销售额超过75亿欧元，其中美卓自动化分部的年销售额占12%。
2013年10月1日美卓集团被拆分为二个公司，美卓制浆造纸和电力分部将组建新公司维美德（V almet ）；矿山与建筑，自动化分部则继续在美卓旗下运营。
美卓自动化-耐莱斯研发生产阀门定位器产品由来已久，上世纪七十年代开始有NP 4气动阀门定位器和NE 4电气阀门定位器，1990年推出新的电气阀门定位器NE 7，1996年推出数字式电气阀门定位器ND 800，2001年开始在ND 800基础上研发新一代智能电气阀门定位器，至2003年发布ND 9000系列，2009年增加ND 9000系列的不锈钢外壳隔爆型，到2010年推出增强的故障诊断、在线诊断以及具有鲁棒性、控制性能改善的ND 9000系列新版本，可在metso FieldCare™ 系统或Metso V alve Manager™系统（美卓设备管理解决方案）支持下进行在线诊断的控制阀预测性维护。
fisher定位器的调试方法
fisher定位器的调试方法f i s h e r定位器的调试方法This manuscript was revised by the office on December 22, 2012请写出如何使用HART通讯器完成DVC6000系列定位器的自动校验（包括如何连接、如何设定等步骤）1)、连接：HART通讯器的红表棒接DVC6000系列定位器的4～20mA的“＋”端，黑表棒接“－”端2)、自动校验设定：（1）打开HART的电源，然后按>>> 键，进入1 Instrument mode选项选中out of service，按OK确认。
（2）进入3 Protection 选项，选中NONE，按ENTER确认，根据HART通讯器的提示松开AUX“＋”“－”端的短接线，按OK；再短接，按OK；最后再松开，按OK将保护出系。
（3）自动校验流程：Setup&Diag→Calibrate→AUTO Calib Travel→OK如果是DVC6010系列，其自动校验流程是：Setup&Diag→Calibrate→AUTO Calib Travel→Default→OK （4）校验完成恢复保护，定位器重新投入In servicefisher DVC6000系列气动执行器使用HART375调试方法FISHER DVC6000一Fisher气动执行机构Fisher气动调门上其配备的DVC6000系列数字式阀门控制器是可以通讯的、基于微处理器的电－气转换仪表，除了把电流信号转换成气动输出压力这一标准功能外，还可以通过275型HART通讯器很容易地访问对于过程操作至关重要地信息。
一、技术参数：输入信号：4～20mA直流，标准输出信号：为执行机构要求的气动信号，最大可达到气源压力的95％。
最少范围：（6psig）最大范围：(140psig)气源压力：推荐值：比执行机构要求的最大值高0..3bar（5psig）最大值：（150psig）或执行机构最大压力额定值，取两者中较低者二、275型HART通讯器由于Fisher气动执行机构的控制器是用275型的HART通讯器来校验的，所以应该了解和掌握HART通讯器的使用。
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。
(完整版)美卓(MESTO)NelesND9000定位器校验
进入参数设置界面方法
1.按下不松开，再按即可进入主菜单界面（首先显示的是“MODE”）；
2.按显示“PAR”，这是参数设置的主菜单名称；
3.按开始进行参数的查看与设置等调试工作。
使用方法
1.当某一参数出现在屏幕上时，稍微用力按下，下面一行可选参数开始闪烁，这时进入编辑状态；
2.用、来进行选择；
3.用来确认操作，同时退出编辑状态。
校验
检验仅工作在AUTO模式下。
进入校验界面方法
1.按下不松开，再按即可进入主菜单界面（首先显示的是“MODE”）；
2.按一次或者按两次即显示“CAL”，这是校验菜单；
3.按开始进行调试。
“AUTO CAL”是自动校验；
“MAN CAL”是手动校验；
“TUNE”表示自诊断功能；
“CAL run”表示正在进行校验。
使用方法
1.按下，用、选择“AUTO CAL”或“MAN CAL”或“TUNE”（使用自诊断功能并准备开始校验）；
2.前两种情况下，需要进一步选择是否使用自诊断功能；
3.校验自动结束，按返回主菜单“CAL”。
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。
智能定位器的安装及调试
图 3-1 交叉点调整图
7
4
图 2-4 SS-roller
图 2-5 SStem-Standard
完成以上设置后可按“send”发送，之后可进行下面的调校工作。
5
三、调校
1-2-4-3 Auto Calib Travel
Ok?
abort
enter
Ok? enter
abort
出现调整反馈臂和阀杆 交叉点的方式选择菜单， manual, last value, 或 default.
压力的单位 此处输入的压力 为定位器的输入
压力 此处根据调节 阀执行机构的结 构选择相对应的
类型。
根据执行机构杆 和反馈臂的结构 选择相应的反馈
连接类型。
根据阀从零信号 到满信号时反馈 臂端面的旋转方 向，选择正反向
根据阀的类型 选择相应的类型
根据零信号时阀 是属于全关还是 全开状态选择相
应的状态。
without spring
(不带弹簧双气缸型)
3、piston single-acting
with spring
(带弹簧单气缸型)
4、piston double-acting
with spring
(带弹簧双气缸型)
1、Rot-All
(旋转阀用)
2、SS-roller
(用于反馈连接是由一
个滚轮组成反馈臂的
6
提示：
1、
2、
3、 4、
在进行设置或者调校之前要把阀投到“out of service”状态－ 1-1-2-1； 进行设置或者调校完成后要把阀投到“in service”状态阀才能进 行工作－1-1-2-1； 安装反馈臂时阀要属于 0 信号状态（即全关或全开状态）； 对于一台新阀需要设置的项除了在 manual setup(1-1-2)的项外，如 没特殊要求其他项可以使用出场默认值。
惯性导航仪的工作原理
惯性导航仪的工作原理惯性导航仪（Inertial Navigation System，简称INS）是一种用于航空、航海和导弹等领域的导航设备，它利用陀螺仪和加速度计测量物体在空间中的加速度和角速度，从而推导出物体的位置、速度和姿态信息。
惯性导航仪不依赖于外部参考物体，可以在没有地面基站或卫星信号的情况下进行导航。
一、惯性导航仪的组成部分惯性导航仪通常由三个陀螺仪和三个加速度计组成，分别用于测量物体的角速度和加速度。
陀螺仪用于测量物体绕三个轴的角速度，而加速度计用于测量物体在三个轴上的加速度。
这些传感器通过电子器件将测量到的数据转换为数字信号，然后传输给导航计算单元进行处理。
二、惯性导航仪的工作原理1. 加速度计的工作原理加速度计通过测量物体在三个轴上的加速度来推导物体的位置和速度信息。
加速度计通常采用微机械系统（MEMS）技术，其基本原理是利用微小的质量块和弹簧构成的振动系统。
当物体受到加速度时，振动系统会发生位移，通过测量位移的变化可以计算出加速度的大小。
2. 陀螺仪的工作原理陀螺仪通过测量物体绕三个轴的角速度来推导物体的姿态信息。
陀螺仪通常采用旋转质量和电容传感器构成的系统。
当物体绕某个轴旋转时，旋转质量会产生离心力，使电容传感器的电容值发生变化。
通过测量电容值的变化可以计算出角速度的大小。
3. 导航计算单元的工作原理导航计算单元是惯性导航仪的核心部分，它接收加速度计和陀螺仪传感器的数据，并利用运动学和动力学原理进行计算和推导。
导航计算单元通过积分加速度计的数据来计算速度和位移，同时利用陀螺仪的数据来推导物体的姿态信息。
导航计算单元通常采用微处理器或数字信号处理器（DSP）进行数据处理和算法运算。
三、惯性导航仪的优势和应用1. 优势惯性导航仪具有以下优势：- 不依赖外部参考物体：惯性导航仪可以在没有地面基站或卫星信号的情况下进行导航，适用于无人机、导弹等需要长时间、长距离飞行的应用。
- 高精度：惯性导航仪采用高精度的传感器和算法，能够提供精确的位置、速度和姿态信息。
定位器原理及故障处理讲解
阀门定位器的用途
用于分程控制（气动） 两台定位器由一台气动调节器来操纵，一台定 位器的输人为20-60kPa，另一台定位器为60-l00kPa， 控制调节阀的阀位均为0-l00%行程。
阀门定位器的用途
用于分程控制（电/气） 两台定位器由一台电动调节器来操纵，一台定 位器的输人为4-12mA，另一台定位器为12-20mA，控制 调节阀的阀位均为0-l00%行程。
气源 气源
I/P +
-
I/P +
-
+ 调节器
-
阀开度 100%
阀开度
A
B
100 KPa 20 mA
100%
A
B
100 KPa 20 mA
气动 20 电气 4
60 12
气动 20 电气 4
60 12
气开
1开1闭
阀开度 100%
阀开度
A
B
100 KPa 20 mA
100%
A
B
100 KPa 20 mA
无定位器的调节阀
首先看一下没有加装阀门定位器的情况 在没有加装阀门定位器的情况下，系统处于开环状态。 如下图所示
ΔZ
K
ΔY
根据方框图可知输入与输出的关系为 ： ΔY = ΔZK 上式表明了调节阀输入与输出的关系，很明显调节阀 输入与输出之间没有约束关系，输出只取决于调节阀 的放大倍数Ｋ。
带定位器的调节阀
PB PB` Pa
a
b
Pb
0
δa
δb
δ
从特性曲线可以看出，曲线不够陡；也不直，即喷嘴挡板机构的 灵敏度与线性均不好。在喷嘴挡板的加工精度不高，挡板与喷嘴 的轴线不垂直时，特性曲线a以上这段性能不好，常常只用中间 a～b段。在此段，挡板位移与PB的变化比较符合线性规律，并且 斜率也较陡。在此段内各点均有较大及较稳定的放大倍数，机构 工作既灵敏又稳定。与曲线a至b这一段相应的位移δb一δa，一 般只有百分之几毫米。
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• 5 基本调校 （1）接通气源和输入信号，注意极性。 （2）设置输入信号的高或低限2%，即4.3mA调 节零点螺母直到执行器慢慢地到达关闭位置，当 信号改变4%，时阀门应稍微打开一点。 （3）设定输入信号20mA，则阀门应当完全打 开，开度在100%，阀门在98%的位置，即 19.7mA时，阀门也应完全开启，否则的话，则调 整量程电位器即可，逆时针调节增大量程，顺时 针调节减小量程。 （4）零点和量程的调整是相互影响的，因此 以上的调整应当重复几次，直到符合要求为止。
• 机械方面故障 （1）输入信号改而执行器无动作 ●气源压力太低 ●膜片损坏 ●导向阀堵塞 ●换向块密封泄漏 ●定位器和执行器之间的连接管缆，换 向块，凸轮有错误 ●执行器或阀门卡死 ●节流孔堵赛
• 工作原理
• 喷感嘴受平衡臂上的力矩。当输入信号增 加时，则力平衡臂靠近喷嘴背压升高，这 将引起膜片活塞（8）、平衡臂（5）和阀 杠（44.2）向下移动，导向阀（44.1）把压 缩空气S经通道C2分配到执行器活塞的上侧， 在经通道C1由导向阀排除，执行器活塞移 动直到平衡状态，在这个点上该执行器的 位置正好与输入信号相对应。 • （81）是机械调整，而量程调整（35.8） 属于电气调整。
• 2 技术规范 输入信号：4~20mA DC，0~20mA DC 分程范围：4~12mA，12~20mA 输入电阻（最大）：190Ω 反馈轴旋转角度（最大）：90° 旋转角度与输入信号关系：线性 气源压力：0.14~0.8MPa 气压影响：<%/10kPa 环境温度：-25~+85℃ 空气消耗量（最大）：0.9m3/h
Neles NE724阀门定位器原理
•
该定位器是由芬兰Neles自动化公司生产的NE724系列电 气阀门定位器，用于单作用、双作用阀门的定位，电气阀 门定位器是自动化过程控制中，执ห้องสมุดไป่ตู้器的关键部件，它的 好坏直接影响到调节阀系统能否正常工作. 该电气阀门定位器是基于力矩平衡原理工作的，见图1。 动力线圈位于永久磁铁磁场中，并在平衡臂上输入一个电 流信号，产生成比例的扭矩。反馈弹簧（41）产生一个与 执行器位置成比例的联轴器（26）反馈轴，（20）凸轮、 把相应的位移传递到反馈弹簧（41）的末端的杠杆（33） 来传递的。
• 3 电气连接 输入信号电缆通过pg11电缆密封接头接 到定位器内端子卡的正负极上，见图2。
• 4 预调整
首先的限位螺钉设定阀门的开和关的位置(确定 凸轮的位置)：换向块（46）、凸轮（29）和内反 馈弹簧（40）必须设在通过执行器正确的位置。 当气源压力改变时，须对其进行调整，内反馈弹 簧（40）的设定见图3。