閥門定位器的兩種調(diào)校及故障分析
中原大化集團(tuán)儀表公司(濮陽457000) 胡軍紅陳正剛 胡傳明
【摘要】運(yùn)用自動控制原理對閥門定位器的常規(guī)校驗方法進(jìn)行了補(bǔ)充，并對生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題給予分析和解決。
【關(guān)鍵詞】閥門定位器零點(diǎn)調(diào)整量程調(diào)整調(diào)校故障分析
中圖分類號：TP207 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B
1 前言
在我集團(tuán)公司雙氧水生產(chǎn)界區(qū)，共有31套自動控制系統(tǒng)，在
這些自動控制系統(tǒng)中，氣動薄膜調(diào)節(jié)閥起到了舉足輕重的作用，而
閥門定位器作為調(diào)節(jié)閥的輔助工具，對調(diào)節(jié)閥的定位也起著決定性
作用，因此閥門定位器調(diào)校質(zhì)量的好壞，直接影響著調(diào)節(jié)閥的使
用，閥門定位器能否正常也直接影響著調(diào)節(jié)閥的作用。因此，本文
針對閥門定位器的調(diào)校和故障進(jìn)行了分析和研究．
2 閥門定位器的兩種調(diào)校方法
2．1 閥門定位器和調(diào)節(jié)閥工作原理圖(圖1)
圍1閥門定位■和調(diào)節(jié)問工作原理圍
圖1中， I——輸入信號
M 一零位彈簧產(chǎn)生的調(diào)零點(diǎn)力矩
M廠—輸入信號產(chǎn)生的電磁力矩
h—— 擋板位移
P——繼動器的輸出
L—— 調(diào)節(jié)閥在某一開度下的行程
M廣一反饋彈簧產(chǎn)生的反饋力矩
在正常情況下，假設(shè)閥門定位器的特性為線性，各環(huán)節(jié)均可近
似看作線性環(huán)節(jié)，則結(jié)構(gòu)圖對應(yīng)的方塊圖如圖2。
圍2 工作原理圍對應(yīng)的方框圖
圖中，l(o、K廠零位彈簧、反饋彈簧的彈性系數(shù)
I(I、K卜K2、Kv、K3、 l【廠一磁鐵部件，擋板， 繼動
器，調(diào)節(jié)閥，反饋杠桿，行程調(diào)整機(jī)構(gòu)的放大系數(shù)
令： KG= KtK2Kv (1)
KF=K3K4~ (2)
由環(huán)節(jié)的反饋運(yùn)算公式可知
LI= (KG，(1+l(GKF)) (V~I．KII) (3)
66 ElC Vo1．1 0 2003 No．5
2．2 一般調(diào)校法連接(圖3)
圍3 調(diào)校連接圍
2．2．1 一般調(diào)校法
(1)零位調(diào)整，給定電流信號4mA，通過順時針或反時針旋動
調(diào)零螺釘，使輸出壓力為0．2×100KPa左右或調(diào)節(jié)閥行程有微小
位移。
(2)量程調(diào)節(jié)給定信號8、12、16、20mA，使閥桿行程應(yīng)
為25％ ．50％ 、75％ 、100％ ．若量程偏大或偏小，調(diào)整螺母，
直至量程符合要求．
(3)重復(fù)步驟(1)． (2)，使量程零點(diǎn)達(dá)到規(guī)定值。
2．2．2 一般調(diào)校法的不足
將式(1)、(2)代入式(3)得
Ll={(KIK2Kv／(I+KII(~2KvK3K4Ks))) (KoH+KII) (4)
由式(4)可知，調(diào)零點(diǎn)和調(diào)量程改變了H和l(4值。因此，只
有不斷反復(fù)調(diào)整H．zA-能達(dá)到要求。零位彈簧工作在線性區(qū)
域，其長度變化范圍有限，調(diào)量程機(jī)構(gòu)其機(jī)械位置也會受到限制，
所以有時Kv很大或很小時，用一般方法就不能校準(zhǔn)閥門定位器
了，我們只有用特殊法來調(diào)校．
2．3 特殊調(diào)校法
根據(jù)(4)式可知，通過調(diào)整反饋杠桿的有效長度及改變調(diào)零彈
簧的彈性系數(shù)也可以調(diào)校閥門定位器。具體如下：
2．3．1 調(diào)整反饋杠桿法
(1)給定信號4mA，通過調(diào)零螺釘，調(diào)節(jié)零點(diǎn)，使零點(diǎn)達(dá)到規(guī)
定值。
(2)給定信號20mA，記錄調(diào)節(jié)閥分別在25％ 、5o％ 、
75％ 、100％ 時的行程，調(diào)量程，直至達(dá)到規(guī)定值。
(3)重復(fù)上述步驟(1)、(2)，若零點(diǎn)、量程無法校準(zhǔn)，調(diào)整
閥桿上的銷釘來改變反饋桿的有效長度，K 改變，L改變。
(4)重復(fù)上述步驟(1)、(2)、(3)，直到零點(diǎn)，量程達(dá)到
規(guī)定值。
2．3．2 改變調(diào)零彈簧的彈性系數(shù)法
當(dāng)彈簧工作在非線性區(qū)域時，其l((艚大，由式(4)可知，定
位器零點(diǎn)提高了，行程滿度值也增加， 當(dāng)滿度值大于額定行程時，
就需要調(diào)量程機(jī)構(gòu)，使調(diào)節(jié)閥的行程減小，這樣閥門定位器的零位
值也減小。
(1)給定20mA 信號，將調(diào)零螺釘調(diào)整到接近極限位置。
(2】給定4mA信號，按常規(guī)法調(diào)整零點(diǎn)。
(3)給定20mA信號，按常規(guī)法調(diào)整量程。
(4)重復(fù)步驟(2)、(3)，直到零點(diǎn)、量程達(dá)到規(guī)定值。
3 閥門定位器的常見故障分析
(1)閥門定位器有輸入信號但是調(diào)節(jié)閥不動作，原因大多是電
磁鐵組件發(fā)生故障或是供氣壓力不對，建議換電磁鐵組件或檢查氣
源壓力。
(2)閥門定位器沒有輸出壓力。原因為空氣中的灰塵，雜質(zhì)沒
有過濾徹底，導(dǎo)致節(jié)流孔堵死，或者是噴嘴擋板位置不正確，繼動
器有缺陷等，處理辦法用0．2mm鋼絲疏通節(jié)流孔，更換繼動器
等。
維修技術(shù)
(3)輸出壓力緩慢或不正常。在日常生產(chǎn)運(yùn)行中，調(diào)節(jié)閥不斷
的動作，會導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥的膜頭受損、漏氣，造成有輸入信號但調(diào)節(jié)
閥動作緩慢的故障，使調(diào)節(jié)閥達(dá)不到及時調(diào)節(jié)的效果，處理辦法檢
查膜室，更換膜片。
4 結(jié)束語
綜上所述的兩種閥門定位器的調(diào)校辦法，通過大量的實踐表明
是切實有效的，解決了生產(chǎn)運(yùn)行中出現(xiàn)的許多問題，確保了調(diào)節(jié)閥
的控制功能的正常發(fā)揮，維護(hù)了儀表在生產(chǎn)中的穩(wěn)、準(zhǔn)、靈。Q