调节阀的主要性能及测试
调节阀的特性及选择
调节阀的特性及选择调节阀是一种在空调控制系统中常见的调节设备，分为两通调节阀和三通调节阀两种。
调节阀可以和电动执行机构组成电动调节阀，或者和气动执行机构组成气动调节阀。
电动或气动调节阀安装在工艺管道上直接与被调介质相接触，具有调节、切断和分配流体的作用，因此它的性能好坏将直接影响自动控制系统的控制质量。
本文仅限于讨论在空调控制系统中常用的两通调节阀的特性和选择，暂不涉及三通调节阀。
1．调节阀工作原理从流体力学的观点看，调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。
对不可压缩的流体，由伯努利方程可推导出调节阀的流量方程式为()()21221242P P D P P AQ -=-=ρζπρζ式中：Ｑ——流体流经阀的流量，m 3/s ；Ｐ1、Ｐ2——进口端和出口端的压力，MPa ；Ａ——阀所连接管道的截面面积，m 2； Ｄ——阀的公称通径，mm ；ρ——流体的密度，kg/m 3； ζ——阀的阻力系数。
可见当A 一定，(P 1-P 2)不变时，则流量仅随阻力系数变化。
阻力系数主要与流通面积(即阀的开度)有关，也与流体的性质和流动状态有关。
调节阀阻力系数的变化是通过阀芯行程的改变来实现的，即改变阀门开度，也就改变了阻力系数，从而达到调节流量的目的。
阀开得越大，ζ将越小，则通过的流量将越大。
2．调节阀的流量特性调节阀的流量特性是指流过调节阀的流体相对流量与调节阀相对开度之间的关系，即⎪⎭⎫⎝⎛=L l f Q Q max 式中：Q/Q max ——相对流量，即调节阀在某一开度的流量与最大流量之比； l/L ——相对开度，即调节阀某一开度的行程与全开时行程之比。
一般说来，改变调节阀的阀芯与阀座之间的节流面积，便可控制流量。
但实际上由于各种因素的影响，在节流面积变化的同时，还会引起阀前后压差的变化，从而使流量也发生变化。
为了便于分析，先假定阀前后压差固定，然后再引申到实际情况。
因此，流量特性有理想流量特性和工作流量特性之分。
调节阀结构性能参数及常用调节阀介绍
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电磁阀
用于切断或接通气路
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保位阀
阀门保护装置 当仪表压力气源中断时 能自动切断定位器的输 出与执行机构之间的通 道使阀门位置保持在断 气前的控制位置
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保位阀
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气动放大器（继动器）
提高执行机构动作速度, 消除控制信号传递滞后 的影响 克服长管线和大容量执 行机构的传输滞后 增大定位器的输出流量 改变控制信号的压力
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气动薄膜执行机构
单弹簧 多弹簧
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气动薄膜执行机构
正作用 反作用
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气动薄膜执行机构
直行程 角行程
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活塞式气缸执行机构
单作用 、双作用
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活塞式气缸执行机构
直行程 角行程
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齿轮齿条气缸执行机构
双作用(无弹簧)
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齿轮齿条气缸执行机构
单作用(弹簧返回)
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控制阀分类
控制阀基本分类
按压力
真空阀PN≤0 Map 低压阀PN≤1.6 Map 中压阀PN1.6～10 Map 高压阀PN10 ～32 Map 超高压阀PN ≥32 Map
按温度
高温阀≥450 ℃ 中温阀200 ～ ～450 ℃ 常温阀-40/20 ～200 ℃ 低温阀0～ -60 ℃ 深冷阀-60 ～ -196 ℃
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阀体类型
偏心旋转阀 节流元件为扇型球面 重量轻,体积小,密封性能 好 适用于既要求调节又要 求密封的场合 一般只使用于中低压场 合
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阀体类型
旋塞阀
调节阀的4种流量特性
调节阀的4种流量特性
1正逆行阀特性
正逆行阀特性是调节阀中最常见的流量特性，即调节阀的阀板由可调座在正、反两个方位转换。
随着阀板的移动，流量的增减空间是不断在正反之间变化的，最终达到设定的流量值。
正逆行阀的优势是，抗压力能力高，密封性好，动作健壮，结构简单，噪音小，前后行程最大化，但精度低，斜度梯形典型，处理流量噪音变化较大。
2双调节特性
双调节特性是指调节阀内部有两个独立行程空间，根据需要可以任意调节，从而让阀板呈现一个平滑的斜列面，流量曲线是多项式拟合的。
双调节特性的优势是控制的动作精度高，具有优异的空载性能和可控制性，流量响应迅速精准，过程变化具有很好的稳定性，但处理能力不足。
3耦合形态特性
耦合形态特性是指流量及阀板间运动耦合关系，结合正反行程和双调节空间特性，使流量曲线看起来像是拉扯。
耦合形态特性的优势是控制变比更大、流量控制可控性和稳定性更好以及噪音控制更出色，但回归特性较差。
4多阶梯形特性
多阶梯形特性是最复杂的阀板的移动特性，它是不同的阶梯组合在一起，通过多段流量曲线改善流量响应。
多阶梯形特性的优势是具有良好的抗压能力、可适应高温高压的环境，可实现优化的流量控制，控制响应快，精准，但设计和生产难度大，价格略高。
以上就是调节阀的4种流量特性，不同特性有着不同的优势和缺点，可以根据实际需要选择不同的流量特性来满足用户的需要。
调节阀的基本常识
调节阀的基本常识点击次数：54 发布时间：2008年6月11日一、调节阀的选型A、调节阀选型的重要性调节阀是自控系统中的执行器，它的应用质量直接反应在系统的调节品质上。
作为过程控制中的终端元件，人们对它的重要性较过去有了更新的认识。
调节阀应用的好坏，除产品自身质量、用户是否正确安装、使用、维护外，正确地计算、选型十分重要。
由于计算选型的失误，造成系统开开停停，有的甚至无法投用，所以对于用户及系统设计人员应该认识阀在现场的重要性，必须对调节阀的选型引起足够的重视。
B、调节阀选型的原则1、根据工艺条件，选择合适的结构形式和材料。
2、根据工艺对象的特点，选择调节阀的流量特性。
3、根据工艺操作参数，选择合适的调节阀口径尺寸。
4、根据工艺过程的要求，选择所需要的辅助装置。
5、合理选择执行机构。
执行机构的响应速度应能满足工艺对控制行程时间的要求：所选用的调节阀执行机构应能满面足阀门行程和工艺对泄露量等级的要求。
在某些场合，如选用压力调节阀包括放空阀，应考虑实际可能的压差进行适当的放大，即要求执行机构能提供较大的作用力。
否则，可能当工艺上出现异常情况时，调节阀前后的实际压差较大，会发生关不上或打不开的危险。
二、调节阀的附件在生产过程中，控制系统对阀门提出各式各样的特殊要求，因此，调节阀必须配用各种附属装置简称附件来满足生产过程的需要。
调节阀的附件包括：1、阀门定位器用于改善调节阀调节性能的工作特性，实现正确定位。
2、阀位开关显示阀门的上下限行程的工作位置。
3、气动保位阀当调节阀的气源发生故障时，保持阀门处于气源发生故障前的开度位置。
4、电磁阀实现气路的电磁切换，保证阀门在电源故障时阀门处于所希望的安全开度位置。
5、手轮机构当控制系统的控制器发生故障时，可切换到手动方式操作阀门。
6、气动继动器使执行机构的动作加速，减少传输时间。
7、空气过滤减压器用于净化气源、调节气压。
8、储气罐保证当气源故障时，使无弹簧的气缸工活塞执行机构能够将调节阀动作到故障安全位置。
气动调节阀的性能调试及主要性能分析
科技与创新┃Science and Technology & Innovation ·124·文章编号：2095－6835（2015）04－0124－02气动调节阀的性能调试及主要性能分析王志明，徐教珅（中广核工程有限公司，广东深圳 518124）摘 要：气动调节阀是自动化系统中重要的控制和执行单元，在化工和电力等领域应用广泛。
分析了其应用中所需要进行的性能调试及主要性能，以指导实际的调整和测试，提高气动阀的使用效果。
关键词：气动阀；功能分析；性能调试；性能分析中图分类号：TH138.5 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.04.124气动调节阀是一种利用压缩空气为动力源的自动执行装置，通常分为直行程和角行程两种。
气动调节阀的典型结构为阀体、内部零件、驱动、执行机构等，应用在不同工况的阀门还需要增加附件辅助实现功能。
气动调节阀包括了定位器、EP 转换器、手动操作装置、阻尼器等。
气动调节阀的基本性能决定了其工作的准确度，所以在使用该类阀门时，应进行测试和性能分析，保证应用效果。
1 气动调节阀的功能特征分析气动调节阀在实际应用中突出的功能包括节流、调节、切断、控制压力、防堵、耐腐蚀等，其重要的功能就是调节功能。
从这个角度看，其性能特征如下：①流量特征。
反应调节阀的开度和流量控制能适应不同的工况要求，例如对流量的调节、对速度的调节等。
②可调范围。
反应调节阀对流量的控制范围越大，则其性能越高。
③小开度性能。
小开度性能是受到结构限制而出现的，如果性能差，则容易在小开度时出现震荡、起跳等。
高性能的调节阀可以进行小开度微调。
④流量系数。
代表阀体通过性，即介质通过性能，角行程的通过性相对较高。
⑤响应效率。
为达到调节目标参数所用的时间，即工作阀体的工作速度。
2 气动调节阀性能调试和性能分析按照上述的功能特征分析，调节阀在实际的应用中会体现出阀门行程、基本误差、回差、死区、泄漏量、流量特征等性能特征。
《GBT4213-2024_气动调节阀》
循环利用
采用可回收材料制造 ,并实现部件重复利 用,推动资源循环利 用。
气动调节阀的智能化技术
气动调节阀的智能化是行业发展的重要趋势之一。先进的传感器和智能控 制算法被广泛应用,使阀门具备远程监测、故障诊断、自适应调节等智能功 能。 基于物联网和人工智能的技术集成,气动调节阀可与上位系统实现无缝连接, 实时采集和分析运行数据,优化控制策略,提升整体系统的可靠性和能源利用 效率。
气动调节阀的安装要求
位置选择
应选择便于操作和 维护的位置,避免安 装在潮湿、高温、 振动大等恶劣环境 。同时要考虑管线 布置,保证进出管线 畅通。
安装方向
一般应垂直安装,当 阀体和执行机构分 离时,执行机构可水 平安装。阀体的进 出口方向要与管线 流向一致。
支撑固定
要用支架可靠地固 定气动调节阀,防止 管线荷载对阀门产 生损坏。同时还需 保证阀体和管线间 隙合适,避免产生应 力。
气动调节阀的质量管理
严格品质控制
1
全流程质量监督，确保产品一致性
可靠性测试 2
严格执行各项性能试验，提高使用寿命
标准化管理 3
对标行业规范，规范生产和操作流程
气动调节阀作为重要的工业自动化设备，其质量管理是确保产品稳定可靠运行的关键。制造商需要 从原材料选用、生产工艺、装配检验等环节实行全面的质量管控体系，建立健全的标准化管理制度 。同时还要针对关键性能指标开展可靠性测试,确保阀门在复杂工况下也能发挥预期功能。
气动调节阀的安全操作
1. 严格遵守操作说明,切勿违规使用气动调节阀。 2. 定期检查阀门密封、接口等部件,确保无泄漏隐患。 3. 执行标准的安全接地和防静电措施,避免静电放电事故。 4. 在易燃易爆环境中使用时，确保阀门具有防爆认证。 5. 配备必要的个人防护用品,如手套、防护眼镜等。 6. 严格执行维护保养计划，及时更换易损件。 7. 遵守当地法规要求,定期接受第三方检测和认证。
4.调节阀性能测试标准解析
阀性能测试
泄漏量测试 （1)泄漏量的定义 泄漏量是指在规定的试验条件下和阀门关闭情况下，流 过阀门的流体流量。 这里所指的试验条件包括执行机构有足够的推力，阀座 和阀芯能够压紧，阀门前、后有一定压差，在室温下进行。 (2）测试装置及方法 在使用调节阀时，有些场合希望阀门在关闭时，阀芯和 阀座之间的密封面的泄漏量越小越好；有的工艺条件甚至 要求调节阀不能泄漏，因此，为了达到低泄漏量的目的， 有多种多样的结构及使用材料，例如，用软密封，即采用 橡胶或聚四氟乙烯等软材料作为密封面。 影响泄漏量的因素很多，如压紧力的大小、密封面的材 料、密封面的磨损情况、阀内件的受力及变形情况等等。 在进行检测时，要在阀前保持一定的流体压力，在阀后测 量泄漏量 。
调节阀基础知识
调节阀测试标准介绍
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调节阀性能测试
调节阀的测试 世界上各个国家的调节阀生产厂家和各个公司对调节阀 产品的性能测试标准和方法都不太一样。测试项目很多， 一般可以分为产品的出厂检验项目和型式的测试项目。产 品的出厂检验项目是必不可少的，即对每一台产品的这些 性能一定要进行检查，主要指标包括各项静特性（基本误 差、始终点偏差、额定行程偏差、回差、死区、重复性、 再现性误差等项），还有气密性、密封性、泄漏性、耐压 强度和外观等项，这些都是出厂前的必查项目，生产厂家 必须保证所有各项的技术指标都合乎标准，用户验收也按 这些项目进行。型式测试是为了提高产品质量和研究、开 发产品时所确定的试验项目，例如额定流量系数试验、流 量特性试验、压力恢复系数试验、响应特性、阶跃过渡过 程试验、噪声试验等。对每台产品不必都进行专项试验， 但要定期抽查，合格时才能继续生产。用户有特殊要求时， 可以专门测试某一专项。
4.调节阀性能测试标准
调节阀泄漏量测试标准
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调节阀调试标准
GB/ T4213-2008
调节阀泄漏量测试标准
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调节阀调试标准
调节阀泄漏量测试标准
GB/ T4213-2008
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调节阀泄漏量测试标准
调节阀调试标准
GB/ T4213-2008
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调节阀性能测试
2、气密性测试
3、密封性测试 4、泄漏量测试
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调节阀性能测试
气动执行机构气密性的试验方法 气密性试验有两种方法。第一种方法是当执 行机构测试气室的压力达到额定压力之后， 利用截止阀切断气源，观察并测试膜头中的 气压变化，在规定时间之内不允许气压的下 降值超过规定值。第二种方法是在执行机构 的测试气室的压力达到额定压力之后，在各 密封处涂肥皂水，不允许有泄漏气泡出现。
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调节阀性能测试
压力测试程序
1、严格遵守图纸和技术规范要求的试压条件，进行试压，对试 压设备、管道要进行详细检查，确定具备试压条件时方可进 行。 2、试压的设备受压时，禁止受到强烈撞击，严格执行设备试压 程序及技术规定。 3、水压试验时，必须将空气排净，试验后应将水排掉。冬季施 工，要采取防冻措施，升压和降压要缓慢，并严格执行试验 水温度的要求。 4、试压用的临时盲板，厚度应满足试压要求，法兰和盲板螺栓 要上牢，作出明显标志，试压后要及时拆除。
行
Cv
程
值 80
17
mm
芯 / 座材质
定位器 型 号
304
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调节阀的主要性能及测试
1.1 气动调节阀主要性能及测试
气动调节阀的性能指标有：基本误差、回差、死区、始终点偏差、额定行程偏差、泄漏量、密封性、耐压强度、外观、额定流量系数、固有流量特性、耐振动性能、动作寿命，计13项、前9项为出厂检验项目。
由于调节阀的运输、工作弹簧范围的调整等因素，安装前往往需要对如下性能进行调整、检验：
1）基本误差将规定的输入信号平稳地按增大和减小方向输入执行机构气室（或定位器），测量各点所对应的行程值，计算出实际“信号－行程”关系与理论关系之间的各点误差。
其最大值即为基本误差。
试验点应至少包括信号范围0、25％、50％、75％、100％这5个点。
测量仪表基本误差限应小于被试阀基本误差限的1/4。
2）回差试验程序与上面第1）点所述相同。
在同一输入信号上所测得的正反行程的最大差值即为回差。
3）始终点偏差方法同第1）点。
信号的上限（始点）处的基本误差即为始点偏差；信号的下限（终点）处的基本误差为终点偏差。
4）额定行程偏差将额定输入信号加入气动执行机构气室（或定位器），使阀杆走完全程，实际行程与额定行程之差与额定行程之比即为额定行程偏差。
实际行程必须大于额定行程。
5）泄漏量试验介质为10～50℃的清洁气体（空气和氮气）或液体（水或煤油）；试验压力A程序为：当阀的允许压差大于350KPa时，试验压力均按350KPa做，小于350KPa时按允许压差做；B试验程序按阀的最大工作压差做。
试验信号压力应确保阀处于关闭状态。
在A试验程序时，气开阀执行机构信号压力为零；气闭阀执行机构信号压力为输入信号上限值加20KPa；两位式阀执行机构信号压力应为设计规定值。
在B试验程序时，执行机构的信号压力应为设计规定值。
试验介质应按规定流向加入阀内，阀出口可直接通大气或连接出口通大气的低压头损失的测量装置，当确认阀和下游各连接管道完全充满介质后方可测取泄漏。
1.2 电动调节阀主要性能及测试
电动调节阀主要性能指标有：基本误差、回差、死区、额定行程偏差、泄漏量、密封性、耐压强度、外观、额定流量系数，固有流量特性、耐振动、温度、长期工作可靠性、防爆、阻尼特性、电源电压变化影响、环境温度变化影响、绝缘电阻、绝缘强度等。
前10项指标的要求和试验方法均与气动阀相同或相似，其中基本误差、回差、死区、泄漏量、密封、外观、阻尼特性、电源电压变化影响、绝缘电阻为出厂试验项目，后3项性能指标的要求和试验方法为：
1）阻尼特性电动调节阀的阻尼特性，在正、反行程的两个方向上规定为阀杆不超过3次“半周期”摆动。
试验方法是在输入端分别加入输入信号范围值的20％、50％、80％信号，观察阀杆在正、反行程相应位置上“半周期”摆动次数。
2）电源电压变化影响电动调节阀的供电电压在220+20 -30V范围内变化时，阀杆的位移变化值不应超过全行程的1.5％。
试验方法是在电源电压为220V时，在输入端加入信号范围值的20％的信号测量相对应的阀杆行程值，然后将电源电压调到190V和240V，测量相对应的阀杆行程变化值。
再依次加入信号范围值的50％、80％的信号、测量阀杆行程的变化值。
3）绝缘电阻当环境温度为10～35℃、相对湿度不超过85％时，电动调节阀的绝缘电阻应符合下列规定：各输入端子对机壳不小于20MΩ；各输入端子对电源端子不小于50MΩ；电源端子对机壳不小于50MΩ。
试验方法是采用500型兆欧表测试。