調(diào)節(jié)閥門定位器選型

調(diào)節(jié)閥門定位器選型指南

摘要：閥門定位器選型的好壞，將直接影響調(diào)節(jié)閥及調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能和品質(zhì)。因此如何正確合理地選用調(diào)節(jié)閥門定位器在控制領(lǐng)域?qū)⒑苤匾��?/P>

在管道閥門系統(tǒng)的控制應(yīng)用場合中，閥門定位器是調(diào)節(jié)閥最重要的附件之一。尤其是對于某個特定的工況應(yīng)用場合，如果要選擇一個最適用的(或者說最佳的)閥門定位器，至少應(yīng)注意考慮以下因素：

1. 閥門定位器能否實現(xiàn)分程? 實現(xiàn)“分程(Split_ranging)”是否容易、方便?具備“分程”功能就意味著閥門定位器只對輸入信號的某個范圍(如：4～12mA或 0.02～0.06MPaG)有響應(yīng)。因此，如果能“分程”的話，就可以根據(jù)實際需要，只用一個輸入信號實現(xiàn)先后控制兩臺或多臺調(diào)節(jié)閥。

2. 零點和量程的調(diào)校是否容易、方便?是不是不用打開盒蓋就可以完成零點和量程的調(diào)校?但值得注意的是：有時候為了避免不正確的(或非法的)操作，這種隨意就可進行調(diào)校的方式需要被禁止。

3. 零點和量程的穩(wěn)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而產(chǎn)生漂移的話，那么閥門定位器就需要經(jīng)常地被重新調(diào)校，以確保調(diào)節(jié)閥的行程動作準確無誤。

4. 調(diào)節(jié)閥定位器如何?在理想情況下，對應(yīng)某一輸入信號，調(diào)節(jié)閥的內(nèi)件(Trim Parts,包括閥芯、閥桿、閥座等)每次都應(yīng)準確地定位在所要求的位置，而不管行程的方向或者調(diào)節(jié)閥的內(nèi)件承受多大的負載。

5. 閥門定位器對空氣質(zhì)量的要求如何?由于只有極少數(shù)供氣裝置能提供滿足ISA標(biāo)準(有關(guān)儀表用空氣質(zhì)量的標(biāo)準：ISA標(biāo)準F7.3)所規(guī)定的空氣，因此，對于氣動(或電-氣)閥門定位器，如果要經(jīng)受得住現(xiàn)實環(huán)境的考驗，就必須能承受一定數(shù)量的塵埃、水汽和油污。

6. 零點和量程的標(biāo)定兩者是相互影響還是相互獨立?如果相互影響，則零點和量程的調(diào)校就需要花費更多的時間，這是因為調(diào)校人員必須對這兩個參數(shù)進行反復(fù)調(diào)整，以便逐步地達到準確的設(shè)定。

7. 調(diào)節(jié)閥定位器是否具備旁路? 可允許輸入信號直接作用于調(diào)節(jié)閥?這種“旁路(Bypass)”有時可簡化或者省去執(zhí)行機構(gòu)裝配設(shè)定(Actuator Settings)的校驗，如：執(zhí)行機構(gòu)的“支座組件(Benchset)設(shè)定”和“彈簧座負載(Seat Load)設(shè)定”――這是因為在許多情況下，一些氣動調(diào)節(jié)器的氣動輸出信號與執(zhí)行機構(gòu)的“支座組件設(shè)定”完全吻合匹配，用不著對其再進行設(shè)定(其實，在這種情況下，閥門定位器完全可以省去不用。當(dāng)然，如果選用了，那么也可利用閥門定位器的“旁路”使氣動調(diào)節(jié)器的氣動輸出信號直接作用于調(diào)節(jié)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(diào)校或維修維護(即利用閥門定位器的“旁路”使調(diào)節(jié)閥繼續(xù)保持正常工作，無須強制調(diào)節(jié)閥離線)。

8. 閥門定位器的作用是否快速? 空氣流量(Airflow)愈大(閥門定位器不斷的比較輸入信號和閥位，并根據(jù)它們之間的偏差，調(diào)節(jié)其本身的輸出。如果閥門定位器對這種偏差響應(yīng)快速，那么單位時間里空氣的流動量就大)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)對設(shè)定點(Setpoint)和負載變化的響應(yīng)就愈快―這意味著系統(tǒng)的誤差(滯后)愈小，控制品質(zhì)愈佳。

9. 調(diào)節(jié)閥定位器的頻率特性(或稱頻率響應(yīng)，F(xiàn)requency Response――即G(jω)，系統(tǒng)對正弦輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng))是什么?一般來說，頻率特性愈高(即對頻率響應(yīng)的靈敏度愈高)，控制性能就愈好。但必須注意：頻率特性應(yīng)采用穩(wěn)定的實驗方法(Consistent Test Methods)而非理論方法來確定，并且在評估測定頻率特性時，應(yīng)將閥門定位器和執(zhí)行驅(qū)動機構(gòu)合并起來考慮。

10. 閥門定位器的最大額定供氣壓力是多少?例如：有些閥門定位器的最大額定供氣壓力只標(biāo)定為501b/in2(即：50psi,lpsi=0.070kgf/cm2≈6.865kPa)，如果執(zhí)行機構(gòu)的額定操作壓力高于501b/in2，那么閥門定位器就成了執(zhí)行機構(gòu)輸出推動力的制約因素。

11. 調(diào)節(jié)閥門定位器的定位分辨率如何?當(dāng)調(diào)節(jié)閥與閥門定位器裝配組合后，定位分辨率(Positioning Resolution)對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制品質(zhì)有非常明顯的作用，因為分辨率越高，調(diào)節(jié)閥的定位就越接近理想值，因調(diào)節(jié)閥過調(diào)(Overshooting) 而造成的波動變化就可以得到扼制，從而最終達到限制被調(diào)節(jié)量周期性變化的目的。

12. 閥門定位器的正反作用轉(zhuǎn)換是否可行?轉(zhuǎn)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(guān)”的方式改為“信號增加―閥門開”的方式，就可使用閥門定位器的正反作用轉(zhuǎn)換功能。

13. 閥門定位器內(nèi)部操作和維護的復(fù)雜程度如何?眾所周知，調(diào)節(jié)閥定位器部件越多，內(nèi)部操作結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，對維護(修)人員的培訓(xùn)就越多，而且?guī)齑娴膫淦穫浼�就越多�?/P>

14. 閥門定位器的穩(wěn)態(tài)耗氣量是多少?對于某些工廠裝置，穩(wěn)態(tài)耗氣量(Steady-state Air Consumption)參數(shù)很關(guān)鍵，而且可能是一個限制因素。

15. 在評價和選用閥門定位器時的其他因素也應(yīng)考慮。譬如：閥門定位器的反饋連桿機構(gòu)(Feedback Linkage)要能真實的反應(yīng)閥芯的位置;另外，閥門定位器必須堅固耐用，具備抗環(huán)境保護和防腐能力，而且安裝連接簡易方便。