閥門定位器選型指南
鍾聲 編(biān)譯
(湖南化學工業(yè)設計院,長沙, 410007 )
摘要:閥門定位器選型的好壞,將(jiāng)直接影響調節閥及調節係統的性能和品質。因此如何正確合(hé)理地選用閥門定位器在控製領域顯得尤其重要。
關(guān)鍵詞:閥門(mén)定位器 選型 指南
在從(cóng)多的控製應用場合中,閥門定位器是調(diào)節閥*重要(yào)的附件之一。尤其是對於某個特定的應用場合,如果要選擇一個(gè)*適(shì)用的(或(huò)者說*佳(jiā)的)閥門定位器,那麽就應(yīng)注意考慮下列因素:
1 )閥門定位器能否實現“分程( SPLIT—ranging )”?實現(xiàn)“分程”是否容易、方便(biàn)?具備“分程”功能就(jiù)意味著閥門定位器隻對輸入(rù)信號的某個範圍(wéi)(如: 4~12mA 或 0.02~0.06MPaG )有響應。因此(cǐ),如果能“分(fèn)程(chéng)”的話,就可以根據實際需要,隻用一個輸入(rù)信號(hào)實現先後控(kòng)製兩台或(huò)多台調(diào)節閥。
2 )零點和量程的調校是否容(róng)易、方(fāng)便?是不是不用打開盒蓋就可以完成零點和(hé)量程的調校?但值得注意的是:有時候為了避免不正(zhèng)確(què)的(或非法的)操作,這種隨意就可進行調校的方(fāng)式需要被(bèi)禁止。
3 )零點和量程的穩定性如何?如果零點和量程容易隨著溫度、振動、時間或輸入壓力的變化(huà)而產生(shēng)漂移的話,那麽閥門定位器就(jiù)需要經常地被重新調校,以確保調(diào)節閥的行程動(dòng)作準確無(wú)誤。
4 )閥門定位器的精度如何?在理(lǐ)想情況下,對應某一輸入信號,調節閥的內件( Trim Parts ,包括閥芯、閥杆、閥座等)每次都(dōu)應準確地定位在所要求的位置,而不(bú)管行(háng)程的方向或者(zhě)調節閥的內件隨多大的負載。
5 )閥門定位器對空氣(qì)質量的要求如何?由於隻有(yǒu)極少數供氣裝置能提供滿足 ISA 標準(有關儀(yí)表用空氣質量的標準: ISA 標準 F7.3 )所規定的空氣,因此,對於氣動員或電 - 氣)閥門定(dìng)位器,如果要(yào)經受得住現實環(huán)境的考驗,就必須能承(chéng)受一定數量的塵埃、水汽(qì)和油汙。
6 )零點(diǎn)和量程的標定兩者是相互影響還是相互獨立?如(rú)果相互影響,則零點和量程的調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參數進行反複調整,以便逐(zhú)步地達到準確的設定。
7 )閥門定位(wèi)器是否具務 “旁路”( Bypass )可允(yǔn)許輸入信號直接作用於調節閥?這種“旁路”有時可簡化或者省去(qù)執行機構裝配設定( Actuator Settings )的校驗,如:執行機構的“支座組件( Benchset )設定”和“彈簧座負載(zǎi)( Seat Load )設定(dìng)”——這是(shì)因為在許(xǔ)多情況下,一些氣動調節器的氣動輸出信(xìn)號與執行機構的“支座組件設定”完全吻合匹配,用不著對其再進行設定(其實,在這種情況下,閥門定位器完全可以省(shěng)去不(bú)用(yòng)。當然,如果選用了,那麽也(yě)可利用閥門定位器的“旁路”使氣動調節器的氣動輸出信號直接(jiē)作用於調節閥)。另外,具備“旁路”有時也可允許在線的對閥門定位器進行有限度的調校或維(wéi)修(xiū)維護(即利(lì)用閥門定位器的“旁路”使調節閥繼續保持正常工作,無須強製調節閥離線(xiàn))。
8 )閥門定位器的作用是否快速?空氣流(liú)量( Airflow )愈大(閥門定位器不斷的比較輸入(rù)信號(hào)和閥位,並根(gēn)據(jù)它們(men)之間的偏(piān)差,調節其本身的輸出。如果閥門定位器對這種偏差響應快速,那麽單位時間裏空氣的流動量就大),調節係統對設定點( Setpoint )和負載變化的響應就愈(yù)快—這意味著係統的誤差(chà)(滯後)愈(yù)小,控製品質愈佳。
9 )閥門定位器的頻率特性(或稱頻率響應, Frequency Response —即 G ( jω ),係(xì)統對(duì)正弦輸入的穩態響(xiǎng)應是(shì)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),控製性能就愈好。但必須注意:頻率(lǜ)特性應采用穩定的實驗方法( Consistent Test Methods )而非理論方法來確定,並且在評估測定頻率特性時,應將閥門(mén)定位器和執行機構合並起來考慮。
10 )閥門定位器的*大額定(dìng)供(gòng)氣壓力是多少?例如:有些閥門定位器的*大額定供氣壓力隻標定為 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(gāo)於 501b/in 2 ,那麽閥門定位器(qì)就成了執(zhí)行機構輸(shū)出推動力(lì)的製約(yuē)因素。
11 )當調節閥與閥門定位器裝配組合後,它們的定位分辨率( Positioning Resolution )如何?這對調節係統的控製品質有非常明顯的作用,因為分辨率越高,調節閥的定位就越接近理想值(zhí),因調節閥過調( Overshooting )而造(zào)成的波動變化(huà)就(jiù)可以得到扼製,從而(ér)*終達到限(xiàn)製(zhì)被(bèi)調節量周期變化的目的。
12 )閥門定位器的正反作用轉換是否可行?轉換是否容易?有時這個功能是必要的。例如,要把一個“信號增加 — 閥門關”的方式改為 “ 信(xìn)號增(zēng)加 — 閥門開“的方式,就(jiù)可使用閥門(mén)定位器的(de)正反(fǎn)作用(yòng)轉換功能。
13 )閥門定位器內部操作和維護的複雜程度如何?眾所周知,部件越多,內部操作結構越複雜,對維護(修(xiū))人員(yuán)的培訓就越多,而且庫存的備品備(bèi)件就越多。
14 )閥門定位器的穩態耗氣量( Steady-state Air Consumption )是(shì)多少?對於某(mǒu)些工廠(chǎng)裝置,這個參數很關鍵,而且可能是一個限製因素。
15 )當然,在評價和(hé)選用閥門定位(wèi)器時,其他因素也應考(kǎo)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;另外,閥門定位器必須堅固耐用,具備抗環境(jìng)保護和防腐能力,而且安裝(zhuāng)連接(jiē)簡(jiǎn)易方便。