閥門定位器選型指南(nán)
鍾聲 編譯
(湖(hú)南化學工業設計院,長沙, 410007 )
摘要:閥門定位器選型的好壞(huài),將直接(jiē)影響調節閥及調節係統的性能和品質。因此如(rú)何正確合理地(dì)選(xuǎn)用閥門定位器在(zài)控製領域顯得尤其重要。
關鍵詞:閥(fá)門定(dìng)位器 選型 指南(nán)
在從多的控製應用場合中,閥門定(dìng)位器是調節閥*重要的附件之一。尤(yóu)其是對於某(mǒu)個特定(dìng)的應用場合,如果(guǒ)要選擇一個*適用的(或者說*佳的)閥門定位器,那麽就(jiù)應注意考慮(lǜ)下(xià)列因素(sù):
1 )閥門定(dìng)位器能否(fǒu)實現“分程( SPLIT—ranging )”?實現“分程”是否容易、方便?具備“分程(chéng)”功能就意味著閥門定位器隻(zhī)對輸入信號的某個範圍(如: 4~12mA 或(huò) 0.02~0.06MPaG )有響(xiǎng)應。因此,如果(guǒ)能“分(fèn)程”的(de)話,就可以根據實際(jì)需要,隻用一個輸入信號實現先後控製兩台或(huò)多台調節閥。
2 )零點和量程的調校是否容易、方便?是不是不用打開盒蓋就可以完成零點和(hé)量程的調校?但值得注(zhù)意的是:有時候為了避免不正(zhèng)確的(de)(或非法的)操作,這種隨意就可進行調校的方(fāng)式需要(yào)被禁止。
3 )零點和量程的穩定性如何?如(rú)果零點和量程(chéng)容易隨(suí)著(zhe)溫度(dù)、振動(dòng)、時間或輸(shū)入壓(yā)力的變化而產生漂移的話,那麽閥門定位器就需要經常地被重新調校,以(yǐ)確(què)保調節閥的行(háng)程動作準確無誤(wù)。
4 )閥門定位器的精度如何?在理想情(qíng)況下,對(duì)應某一輸入信號,調節(jiē)閥的內件( Trim Parts ,包(bāo)括閥芯、閥杆(gǎn)、閥座等)每次都應準確地定位在所(suǒ)要求的位置,而不管(guǎn)行程的方向或者調節閥的內件隨多大的負載。
5 )閥門定位器(qì)對空氣質量的要求如何?由於隻有極少數供氣裝置(zhì)能提供滿足 ISA 標準(有關儀表用空氣質量的標準: ISA 標準 F7.3 )所規定的空(kōng)氣,因此,對於氣動(dòng)員或(huò)電 - 氣)閥門定位器(qì),如果要經(jīng)受得住(zhù)現實環境的考驗,就必(bì)須能承受(shòu)一定數量的塵埃、水汽和油(yóu)汙。
6 )零點和量程的標定兩者(zhě)是(shì)相互影響還是相互獨立?如果相互影響,則零點和量程的調(diào)校就需要花費更多的時間,這是因為調校人員必須對這兩個(gè)參數進行反(fǎn)複調整,以便逐步地達到準確的設(shè)定。
7 )閥門(mén)定位器是(shì)否具務 “旁路”( Bypass )可允許(xǔ)輸入信號直接作用於調節閥?這種“旁路”有時可簡化(huà)或者省去執行機構裝配設定(dìng)( Actuator Settings )的校驗,如:執行機構(gòu)的(de)“支座組件( Benchset )設定”和“彈簧(huáng)座負載( Seat Load )設定”——這是因為在許多情況下,一些氣動調節器(qì)的氣動輸出信(xìn)號與執行機構的“支座組件設定”完全吻合匹配,用不著對其(qí)再進行(háng)設定(其實,在這種情況下,閥(fá)門定位器完全可以省(shěng)去不(bú)用。當然,如果選用了,那麽也可利用閥門定(dìng)位器的“旁(páng)路(lù)”使(shǐ)氣動(dòng)調節器的氣動(dòng)輸出信號直接作用於調節閥)。另外,具備“旁路”有時也可(kě)允許在線的對閥門定位器進行有限度的調校或維修維護(即利用(yòng)閥(fá)門定位(wèi)器的“旁路”使調節閥繼續保持正常(cháng)工作,無須強製調節閥離線)。
8 )閥門定位器的作(zuò)用(yòng)是否快速?空氣流(liú)量(liàng)( Airflow )愈大(閥門定位器不斷的比較輸入信號和閥位,並根據(jù)它們之間(jiān)的偏(piān)差,調節其本身的輸(shū)出。如果閥門(mén)定位(wèi)器(qì)對這(zhè)種偏差響應快速,那麽單位時間裏空氣的(de)流動量就大),調節係統對設定點( Setpoint )和負載變化的響應就愈快—這意味(wèi)著係統的誤差(滯後)愈(yù)小,控製品質愈佳。
9 )閥門定位器(qì)的(de)頻率特(tè)性(或稱頻率響應, Frequency Response —即 G ( jω ),係統對正弦輸入的穩態響(xiǎng)應是什麽?一般來說,頻率特性愈高(即對(duì)頻率響應的靈敏度愈高),控製(zhì)性能就愈好。但必須注意:頻率特性應采用穩定(dìng)的實驗方法( Consistent Test Methods )而非理論方法來確定,並且在評估(gū)測定頻率特性時,應將閥(fá)門定位器和執(zhí)行機構合並起來考慮。
10 )閥門定位器的*大額定供氣壓力是多少?例如:有些閥門定位器的*大額定供氣壓力隻(zhī)標(biāo)定為 501b/in 2 ( 即: 50psi ,lpsi =0.07kgf/cm 2≈ 6.865kpa) ,如果執行機構的額定操作壓力高於 501b/in 2 ,那麽(me)閥門定位器就成了執行(háng)機構(gòu)輸出推動力的製約因(yīn)素。
11 )當調節閥與(yǔ)閥門(mén)定位(wèi)器裝配組合後(hòu),它們的定位分辨率(lǜ)( Positioning Resolution )如何?這對調節係統的控製品質有非常明顯的作用(yòng),因為分辨率越高(gāo),調節閥的定位就越接近理想(xiǎng)值(zhí),因調(diào)節(jiē)閥過調( Overshooting )而造成的波動變化就(jiù)可以得到扼製,從而*終達到限(xiàn)製被調節量周期變化的目的(de)。
12 )閥門定位器的正反作用(yòng)轉換是否可行?轉換是否容易?有時這個(gè)功能是(shì)必要的。例如,要把(bǎ)一個“信號增加 — 閥(fá)門關”的方式改為 “ 信號增加 — 閥門開“的(de)方式,就可使用閥門定位器的正(zhèng)反作用轉換功能。
13 )閥門定位器內部操作和(hé)維護的複雜程度如何?眾所周知,部件越多(duō),內部操作結構越(yuè)複雜,對維護(修)人員的培訓就越多,而且庫存(cún)的備(bèi)品備件就越多。
14 )閥門定(dìng)位器(qì)的穩(wěn)態耗氣量( Steady-state Air Consumption )是多(duō)少?對於某些工廠裝置,這個參數很關鍵(jiàn),而且可能是一個限製因素。
15 )當然,在評價和選用(yòng)閥門定(dìng)位器時,其他(tā)因素也(yě)應考慮。譬如:閥門定位器的反饋連杆機構( Feedback Linkage )要能真實的反應閥芯的位置(zhì);另外,閥門定位(wèi)器必須堅固耐用,具備抗環境保護和防腐能(néng)力,而且安裝連接簡(jiǎn)易方便。