閥門定位器（qì）的非常規校驗法
[摘 要] 運用自動控製理論對閥門定位器的校（xiào）驗方法進行了分析，並給出了校驗閥門定位器的新（xīn）方法。
[關（guān）鍵詞] 閥門定位器；零點；量程；校驗
1、概 述
在化工企業的控製（zhì）過程中，氣動（dòng）薄膜調節閥得到了廣泛的應用，閥門定位器作為氣動薄膜（mó）調節閥（以下簡稱調節閥）的（de）輔助工具，對調節閥的使用起著決定（dìng）性作用，閥門定位器調（diào）校質量的好壞（huài）直接影響調節閥的使用，但通常的調校（xiào）方法有時不能校準調節閥，這在一定程度上限製了調節（jiē）閥的使用（yòng）。因此，有必要對其它方法進行研究。
2、係統結構
在本文中，將（jiāng）閥門定位器和調節器閥作為一個係統進行分析，它主（zhǔ）要由磁電主件、氣動功率放大器、反饋杠杆、零位彈簧、反（fǎn）饋彈簧、擋板、零點調整（zhěng）機構、量程（chéng）調整機構和調節閥組成，構成的係統方框如圖1。
圖1 係統閥門（mén）定位器和（hé）調節閥結構（gòu）框圖
注：I——輸入電流
MO——由零位彈簧產生的調（diào）零點力矩
MI——由輸入電流產生的電磁力（lì）矩（jǔ）
MF——由反饋彈簧產生的反饋力矩
H——擋板微小位（wèi）移
H—— 調（diào）零彈簧長度
P——氣動功率放大器的（de）輸出
L——調節閥在某一開度下的行程
3、係統等效數（shù）學（xué）模型
為分析方便，假（jiǎ）設閥門定位器為線性特性（xìng），的一般工作情況下，各環節均可近（jìn）似為線性環節，則（zé）上述的方框圖對應的方塊圖如圖2
圖2 係統結構框圖對應的方塊圖
注：KO，K4—零位彈簧、反（fǎn）饋彈簧的彈性係數（shù）
K1，K2，K3，K5，K6，KV——磁電組件、擋板、氣動（dòng）功率放大器、量程調機構、反饋杠杆的放（fàng）大係數
令：
KG=K2K3KV （1）
KF=K4K5K6 （2）
則由自控理論可得：
（3）
顯（xiǎn）然 為閥門定位器零（líng）點（diǎn）
4、常規校驗法（fǎ）分析
4．1 常規校驗法
（1）使閥（fá）杆定位於行程中點，調整定定位器與反饋杠（gàng）杆（gǎn）成90°角度，並使用螺釘固定。
（2）將零點、量程分別置中間位置。
（3）輸入4m ADC信號，使調節閥開始動作，調節零（líng）點，使零點符合要求。
（4）輸（shū）入20m ADC信（xìn）號，記錄調節閥的行程，如不符合額定量（liàng）程，則調量程，使（shǐ）量程符（fú）合要求。
（5）重複上棕步驟（3）、（4），使量程式和零點達到（dào）規定值。
4．2 常規校驗（yàn）法的實質
將（1），（2）式代入（3）式得：
由常規校驗步驟（3）（4）可知，調零點可改變H，調量程式可改變K5，由式（4）可知，調（diào）整（zhěng）零點（diǎn）對和調量程式是相互（hù）影響的。因此，調零點、調量程實際（jì）上就是（shì）反複湊試H、K5 ，使零點（diǎn）、量程均符合要求的過程。
4．3 常規校驗法的不足
由於一般情況下，零位彈簧工作在線區域，其長度變化範圍有限，調量程機構（gòu）其機械位置受到限（xiàn）製。因此 H、K5 的值將會受到限製，當調（diào）節閥的KV很大或很小時，按（àn）常規方法不可能（néng）將定位器校（xiào）準，這種情況在日常工作中（zhōng）經常會碰到的，這就需要通過學習其它方法來校驗閥門定（dìng）位器。
5、常（cháng）規校驗法的改進方法
由（4）式可知，可（kě）以調節（jiē）的參數還（hái）有H和K6，即（jí）調整反饋杠杆的有效長度及改變調零彈簧鋼的彈性係數，下麵分別就這兩種（zhǒng）方法進行分（fèn）析。
5.1通過改變改變杠杆的有效長度來校驗閥門定位（wèi）器
將連接在閥杆上的銷（xiāo）釘靠近閥門定位 器，則可將反饋（kuì）杠杆有效長度縮短，即（jí）K6減小，L增大，行程增大，反之，將反饋（kuì）杠杆有效長度增大，則行程減小。因此，將此方法配合常規裁軍校驗 法可增大行程變化範圍，將閥門定位（wèi）器校準。
5.2 通過改變反饋的（de）彈性係數來校驗閥門定位器
5.2．1 彈簧特性（xìng）分析
上述調零彈簧的係數K0是指彈簧（huáng）工作在線怍區（qū）域時的參數，當彈簧較短（duǎn）或較長時，彈簧將工作在非線性區域（yù），彈性係數將不再是常數。
調（diào）零的彈性特性見圖3。
由圖3可知，當彈簧的長（zhǎng）度小於H 時，彈簧工作的非線性區域，且K0 的值大於在線性區域（yù）的值。
5.2.2 調零彈簧工作在非（fēi）線區域性時對調零點及量程的影（yǐng）響
由上述分析可知，當彈簧（huáng）工作（zuò）在非線性區域時，其 增大，再由式（4）可（kě）知，定位器零點將提（tí）高，同時行程滿度值也增加，當滿（mǎn）度值大於額定行程時，需要調整量程機構，使調節閥行程減小，同時也會使閥（fá）門定位器零位值減小，這樣反（fǎn）複湊試，可將閥門定位器校準。
圖3 彈簧的彈性特性
6、非常規校驗法
由上述的分析可知 ，改變H或者（zhě）說 的值勤可以改變零點和量程，因此就有以下兩種校驗法。
6.1 調反饋杠杆
（1）輸（shū）入（rù）4m ADC信（xìn）號，按常規調零方法調零點。
（2）輸入20m ADC信號，按常規調量程法調（diào）量程。
（3）反複進行（1）、（2）步。
（4）若零點（diǎn）、量程無法校準，調整閥杆上的銷釘以改變反饋杠杆的有有效長度，使行程增大或減小，杠杆有（yǒu）效長（zhǎng）度縮短，行程增大，反之，行程減小。
（5）反複進行（3）、（4）步，直到零點 、量程式均符合要求。
6.2 縮（suō）短調零彈簧長度（dù）法
（1）輸入12m ADC信號，調整調零螺釘，縮短調零彈簧長度，並將調零螺釘調整到（dào）接近於極限位置（zhì），此時調節閥行（háng）程可（kě）能到極限位（wèi）置。
（2）調整調量程（chéng）螺釘，使調節閥行程至中間位置。
（3）輸入4m ADC信號，按常規（guī）法調零點。
（4）輸入20m ADC信號，按常規法調量程（chéng）。
（5）反複進行（3）、（4）步，直到零點、量程均（jun1）符合要求。
7、應用小結
上麵所述的兩種方法是（shì）對常規方法的補充和完善，這兩種方法交是在常規方法失效時使用的，並且這兩種方法也（yě）可以結合起來（lái）運用，這樣調整範圍更寬，通過學習大量的實踐表明 ，這機伶 種方法都（dōu）不得是完全可行的，並且 這些（xiē）方法較常規裁軍方法（fǎ）校得快，為我們的日常工作特別是在大檢修中節約了寶貴和時間。