閥門定位器的工作原理是什么？如何使用？

?在化工廠車間溜達(dá)一圈定會看到有些管道上裝有圓圓腦袋的閥門，這就是調(diào)節(jié)閥。

氣動薄膜調(diào)節(jié)閥

調(diào)節(jié)閥從它的名稱則可知曉一些信息，關(guān)鍵詞調(diào)節(jié)二字它的調(diào)節(jié)范圍0～之間任意調(diào)節(jié)。

細(xì)心的朋友應(yīng)該發(fā)現(xiàn)，每臺調(diào)節(jié)閥的腦袋下面都掛著一個裝置，熟悉的肯定知道，這就是調(diào)節(jié)閥的心臟，閥門定位器，通過這個裝置可調(diào)節(jié)進(jìn)入腦袋（氣動薄膜）內(nèi)氣量，可以準(zhǔn)確的控制閥門的位置。

閥門定位器有智能式定位器和機(jī)械式定位器，今天討論的是后者機(jī)械式定位器，與圖片所示的定位器一樣的。

機(jī)械式氣動閥門定位器的工作原理

閥門定位器結(jié)構(gòu)示意圖

圖中基本將機(jī)械式氣動閥門定位器的部件一一說清楚，接下來就是看它如何工作的？

氣源來自于空壓站的壓縮空氣，在閥門定位器氣源進(jìn)口前段還有一個空氣過濾減壓閥，用于壓縮空氣的凈化。從減壓閥出口的氣源從閥門定位器進(jìn)入，至于多少氣量進(jìn)入閥門的膜頭，根據(jù)控制器的輸出信號決定。

控制器輸出的電信號是4～20mA，氣動信號是20kPa~100kPa，從電信號到氣信號是通過電氣轉(zhuǎn)換器進(jìn)行的。

當(dāng)控制器輸出的電信號轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之相對應(yīng)的氣信號時(shí)，然后將轉(zhuǎn)換后的氣信號作用在波紋管上。杠桿2則繞著支點(diǎn)運(yùn)動，杠桿2下段向右運(yùn)動靠近噴嘴。

噴嘴的背壓增加，經(jīng)過氣動放大器放大后（圖中那個帶小于符號的部件），將氣源的一部分送入到氣動薄膜的氣室，閥桿帶著閥芯向下自動逐漸將閥門開度變小。

此時(shí)，與閥桿相連的反饋桿（圖中擺桿）繞著支點(diǎn)向下移動，使軸的前端向下移動，與其連接的偏心凸輪做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，滾輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)向左移動，從而拉伸反饋彈簧。由于反饋彈簧拉伸杠桿2下段向左移動，此時(shí)就會與作用在波紋管上的信號壓力達(dá)到力平衡，于是閥門就固定在某個位置不動作了。

通過上面的介紹，應(yīng)該對機(jī)械式閥門定位器有一定的了解，有機(jī)會的時(shí)候再操作一邊好是能夠動手拆卸一次，加深定位器每個零件的位置及每個零件的名。因此，機(jī)械式閥門的淺談告一段落，接下來進(jìn)行知識的擴(kuò)展，讓對調(diào)節(jié)閥有個更深層次的認(rèn)知。

知識擴(kuò)展一

圖中的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥屬于氣關(guān)式，有人就問，為什么？

一，看氣動薄膜的進(jìn)氣方向，是正作用。

第二，看閥芯安裝方向，正作用。

氣動薄膜氣室通氣源，膜片向下壓膜片覆蓋的六根彈簧彈簧，從而推動閥桿向下移動，閥桿與閥芯相連一起，閥芯正向安裝，于是在得氣源是閥門往關(guān)位置移動。因此，將其稱之為氣關(guān)閥。故障開的意思，當(dāng)氣源由于施工或氣管的腐蝕，導(dǎo)致供氣中斷，閥門在彈簧的反作用力下又復(fù)位，閥門又處于全開位置。

氣關(guān)閥怎么用？

怎么用是站在安全角度考慮的，這是選氣開還是氣關(guān)的必要條件。

舉例：鍋爐的核心裝置之一汽包，一臺用于給水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥肯定要用氣關(guān)式。為什么？打個比方，假如因?yàn)闅庠椿螂娫赐蝗恢袛?，爐膛依然在劇烈燃燒，不斷的加熱汽包的水。要是用的氣開調(diào)節(jié)閥，能源中斷，閥門就關(guān)閉，汽包沒有進(jìn)水分分鐘燒干（干燒），這是非常危險(xiǎn)的，根本無法在短時(shí)間處理調(diào)節(jié)閥故障，從而會導(dǎo)致停爐事故發(fā)生。

因此，避免干燒甚至停爐事故發(fā)生，必須得用氣關(guān)閥。雖然能源中斷，調(diào)節(jié)閥位于全開位置，給汽包不斷進(jìn)水，但不會導(dǎo)致汽包干錢，處理調(diào)節(jié)閥故障還是有時(shí)間應(yīng)付不至于直接停爐來處理。

通過上面的舉例，現(xiàn)在應(yīng)該對氣開調(diào)節(jié)閥和氣關(guān)調(diào)節(jié)閥如何選用應(yīng)該有個初步的認(rèn)知了吧！

知識擴(kuò)展二

這個小知識關(guān)于定位器正反作用的改變。

圖中的調(diào)節(jié)閥是正作用的。偏心凸輪有AB兩面，A代表正面、B代表方面。此時(shí)是A面朝外，將B面朝外就是反作用。因此，把圖中的A向變B向就是反作用的機(jī)械式閥門定位器。

圖中的實(shí)物圖是正作用的閥門定位器，控制器輸出信號4-20mA。當(dāng)4mA時(shí)，對應(yīng)的氣信號是20kPa，調(diào)節(jié)閥全開。當(dāng)20mA時(shí)，對應(yīng)的氣信號100kPa，調(diào)節(jié)閥全關(guān)。

機(jī)械式閥門定位器的既有優(yōu)點(diǎn)又有缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：控制準(zhǔn)確。

缺點(diǎn)：由于氣動控制，如果要將位置信號反饋到中控室，需要額外做電氣轉(zhuǎn)換裝置。

知識擴(kuò)展三

日常故障方面的事宜。

生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障正常不過了，這是生產(chǎn)過程中的一部分。但為了保質(zhì)、保安全、保量就必須及時(shí)處理問題這才是待在公司的價(jià)值。因此，將遇到的幾種故障現(xiàn)象淺談一下：

一、閥門定位器輸出如龜速

不打開閥門定位器前蓋；聽聲音，看氣源管有無破解導(dǎo)致泄露，這個肉眼可判斷。以及輸入氣室有無泄露的聲音通過聽。

打開閥門定位器前蓋：1. 恒節(jié)流孔有無堵塞2. 檢查擋板位置3. 檢查反饋彈簧的彈力

4. 將方大器拆開檢查膜片。

二、閥門定位器輸出沒勁

1、看氣源壓力是否在規(guī)定范圍和反饋桿有沒有脫落，這是簡單的步驟。

2、檢查信號線接線是否正確（后期出現(xiàn)的問題一般忽略不計(jì)）

3、線圈和銜鐵之間有沒有東西卡住

4、檢查噴嘴與擋板的配合位置是否合適

5、檢查電磁組件線圈情況

6、檢查平衡彈簧調(diào)試位置是否合理

隨后，輸入信號，但輸出壓力不變化，有輸出就是達(dá)不到大值等，這些故障也是日常故障會遇到的這里不再多言。

知識擴(kuò)展四

調(diào)節(jié)閥的行程調(diào)整

生產(chǎn)過程中，調(diào)節(jié)閥使用過久會導(dǎo)致行程不準(zhǔn)，通俗的說在想開到某個位置總是有較大的誤差。

行程為0-，選取大點(diǎn)進(jìn)行調(diào)校，分別是0、25、50、75、100，都是百分?jǐn)?shù)表示。尤其是機(jī)械式閥門定位器，調(diào)校時(shí)需要把定位器內(nèi)部的調(diào)節(jié)零位和調(diào)節(jié)跨度的兩個手動的部件位置清楚在哪里。

假如以氣開調(diào)節(jié)閥為例，進(jìn)行調(diào)校。

調(diào)零點(diǎn)，控制室或信號發(fā)生器給予4mA，調(diào)節(jié)閥應(yīng)該全關(guān)，達(dá)不到全關(guān)進(jìn)行調(diào)零。調(diào)零完成直接調(diào)50%這個點(diǎn)，與之相差進(jìn)行跨度調(diào)整，同時(shí)注意反饋桿與閥桿應(yīng)該是處于垂直狀態(tài)。調(diào)好后再進(jìn)行這個點(diǎn)調(diào)整，調(diào)節(jié)好后再從0-之間的五個點(diǎn)反復(fù)調(diào)整，直到開度準(zhǔn)確為止。

從機(jī)械式定位器到智能式定位器。站在科技方面看，科技發(fā)展的神速，給予一線維護(hù)人降低了勞動強(qiáng)度。個人認(rèn)為，想鍛煉動手能力和學(xué)到技術(shù)，機(jī)械式定位器是好的，尤其對于新入門的儀表人員。智能式定位器說白了，會看懂說明書上幾個字，手指動動就行了，什么調(diào)零點(diǎn)調(diào)量程，調(diào)行程一切自動調(diào)整，只要在哪里傻傻的等著它自己玩完了就整理了現(xiàn)場走人就是。對機(jī)械式的，很多部件要自己動手拆動手修理再安裝，對于動手能力肯有有提升，而且對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)更有印象。

不管是智能還是非智能的，其對于整個自動化生產(chǎn)過程是處于主導(dǎo)地位的，一旦“罷工”，調(diào)節(jié)無從說起，自動化控制失去意義。

End

來源：煤化工知庫、化工707