教學(xué)中電氣閥門定位器調(diào)試方法

摘要：電氣閥門定位器氣閥門定位器是按力平衡原理設(shè)計工作的，作為氣動執(zhí)行器主要的配套儀表主要用來克服調(diào)節(jié)閥受壓差影響而產(chǎn)生的不平衡力，提高閥門位置的線性度，從而使調(diào)節(jié)閥的行程（閥門開度）與調(diào)節(jié)儀表輸出的4-20mA或0-10mADC電流信號成對應(yīng)的比例關(guān)系，實現(xiàn)正確定位。其工作原理是在氣動閥門定位器的基礎(chǔ)上開發(fā)而成的電流信號控制閥門定位器。

關(guān)鍵詞：電氣閥門定位器；調(diào)校；反饋桿

一、引言

電氣閥門定位器是氣動控制閥最重要的附件之一，接收4mA～20mA或0mA～10mA的直流電流信號，用以控制薄膜式或活塞式氣動調(diào)節(jié)閥。電氣閥門定位器接收的4 mA～20mA或0 mA～10mA的直流電流信號，輸入到電氣閥門定位器的力矩馬達中，轉(zhuǎn)換為力的作用，使噴嘴與擋板之間的距離發(fā)生變化，從而改變氣動放大器的背壓，以此改變閥門定位器對執(zhí)行器膜頭的輸出氣壓信號。它能夠起到電氣轉(zhuǎn)換器和氣動閥門定位器兩種作用，是氣動執(zhí)行器的主要附件，與氣動執(zhí)行器配套使用，用來提高閥門的位置精度，克服閥桿摩擦和介質(zhì)不平衡的影響，從而保證閥門按照調(diào)節(jié)器來的信號實現(xiàn)正確定位。教學(xué)中，學(xué)生調(diào)校有一定的困難，經(jīng)過實驗我們總結(jié)了出現(xiàn)的問題，并找到了解決辦法。

二、電氣閥門定位器調(diào)校方法的分析

氣動控制閥出廠時，定位器與控制閥都做過標定，但是閥門裝到管線上后往往需要再進行一次標定。電氣閥門定位器在使用之前調(diào)校的方法一般是這樣的：第一步：連接電路和氣路。第二步：裝百分表。第三步：先給執(zhí)行器的膜頭上加上50%的氣壓，這個時候要讓閥桿正好走完全行程的50%，而電氣閥門定位器的反饋桿要處于水平狀態(tài)。第四步：調(diào)信號發(fā)生器輸出4mA的信號，對應(yīng)的氣壓信號應(yīng)為全量程的零點，閥桿行程也應(yīng)為零。通過看百分表，如讀數(shù)不為零，調(diào)整電氣閥門定位器的零點，使其為零。第五步：調(diào)信號發(fā)生器輸出20 mA的信號，對應(yīng)氣壓信號應(yīng)為全量程的100%，百分表的讀數(shù)應(yīng)分別為閥桿全行程的100%。否則，調(diào)整電氣閥門定位器的量程旋鈕，使之對應(yīng)。而我們在調(diào)整的時候知道，上述的調(diào)整方法實際上是一個反復(fù)調(diào)試的過程，因為調(diào)整零點和量程是一個互相影響的過程，調(diào)零點和調(diào)量程實際上就是反復(fù)調(diào)試調(diào)零彈簧長度和量程調(diào)整機構(gòu)的放大系數(shù)，使零點和量程均符合要求的過程。在通常情況下，調(diào)零彈簧工作在線性區(qū)域，其長度的變化范圍是有限的，但是調(diào)量程機構(gòu)的機械位置是固定的，所以調(diào)零彈簧長度和調(diào)量程都會受到限制，而與調(diào)節(jié)閥不是配合得很好的時候，這時再用上面的調(diào)校方法就不可能將定位器校準了。所以，我們需要用其他方法來調(diào)校閥門定位器。

一般情況下，我們會遇到這樣的情況：（1）反復(fù)調(diào)整，零點和量程不準確。要么是零點符合要求但是量程不行，要么是量程可以但是零點又不符合要求。（2）零點和量程符合要求，但是中間不行，也就是線性不好。（3）振蕩。這種情況是最不好的，電氣閥門定位器會有振蕩。出現(xiàn)上面幾種情況，主要都是因為反饋桿的比例不合適或是零點調(diào)整彈簧不合適造成的。我們可以用以下的方法來解決：（1）調(diào)整反饋桿的比例臂長短。這個可以通過左右移動電氣閥門定位器的安裝位置或直接改變反饋桿與插銷的位置來實現(xiàn)。一般情況下，比例臂越長，調(diào)節(jié)閥的行程會越大。（2）調(diào)整零點的調(diào)整彈簧系數(shù)。這個可以通過改變彈簧掛接的接口來改變。一般情況下彈簧拉得越緊，反饋力就越大，調(diào)節(jié)閥的行程會越小，靈敏度也越高，越容易振蕩。

另外我們知道，電氣閥門定位器的反饋桿調(diào)水平是非常關(guān)鍵的。比如，調(diào)水平的時候我們要求反饋桿要處于水平狀態(tài)，或者是與閥桿成90度的夾角。我們可以先把電氣閥門定位器裝在調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機構(gòu)上，但不要把螺栓上緊，一只手托住電氣閥門定位器另一只手輕按電氣閥門定位器的擋板，使其逐漸靠近噴嘴直至完全靠緊。在這個過程中，觀察反饋桿向上和向下傾斜的角度，找到一個位置使上下傾斜的角度大致一樣，上緊螺栓。然后在適當(dāng)調(diào)整零點和量程使輸入12mA電信號時反饋桿在水平位置。讓零點和量程的旋鈕大概在中間位置，然后進行1、2步驟，最后進行零點和量程的調(diào)整，會很方便快速地將定位器校準了。在調(diào)校的時候還要認真、耐心、細致。要仔細思考出現(xiàn)的問題是什么原因造成的，認真分析、解決。

結(jié)束語：綜上所述，通過對反饋桿比例臂長短和對調(diào)零彈簧系數(shù)的調(diào)整后再進行常規(guī)的調(diào)教來調(diào)校電氣閥門定位器的方式是比較方便、準確的。通過教學(xué)實驗也證明了這種方法學(xué)生易于掌握，收到了很好的效果。

(河南化學(xué)工業(yè)高級技工學(xué)校)