閥門定位器的非常規校驗法
[摘 要（yào）] 運用自動控製理論對閥門定位器的校驗方法進（jìn）行（háng）了分析，並給出了校驗閥門定位器的新方法。
[關鍵詞] 閥門定位器；零點；量程；校驗
1、概 述
在化工企業的（de）控製過程（chéng）中，氣動薄膜調節閥得到了廣泛的應用，閥門定位器作為氣（qì）動薄膜調節閥（以下簡稱調節（jiē）閥）的輔助工具，對調節閥的使用起著決定性作用，閥門定位器調校（xiào）質量的好壞（huài）直接影響（xiǎng）調節閥的使用，但（dàn）通常的調校方法有時不能校準調節閥，這在一定程度上限製了調（diào）節閥的使用。因此，有必要對其它方法進行研究。
2、係統結（jié）構
在本（běn）文中，將（jiāng）閥門定位器和調節（jiē）器閥作為一個係統進行分析，它主要由磁電（diàn）主件、氣（qì）動功率（lǜ）放大器、反饋杠杆、零位彈簧（huáng）、反饋彈簧、擋板、零點調整機（jī）構、量程調（diào）整機構和調節（jiē）閥組成，構成的係統方框如（rú）圖1。
圖1 係統閥門定位器和調節閥結構框圖
注：I——輸入（rù）電流
MO——由零位彈簧產生的調（diào）零點力（lì）矩
MI——由輸入（rù）電流產生的（de）電磁（cí）力矩
MF——由反饋彈簧（huáng）產生的反饋力矩
H——擋板微小位移（yí）
H—— 調零彈（dàn）簧長度
P——氣動功率放大器的輸出
L——調節閥在某一開度下的（de）行程
3、係統等效數學模型
為分析方便，假設（shè）閥門定位器為線性特（tè）性，的一般工作情況下，各環節均可近（jìn）似為線性環節，則上述的方框圖對應的方塊圖如（rú）圖2
圖2 係統結構（gòu）框圖對應的方塊圖（tú）
注：KO，K4—零位彈簧、反（fǎn）饋（kuì）彈簧的（de）彈性係數
K1，K2，K3，K5，K6，KV——磁電組件、擋板、氣動功率放大器、量程調機構、反饋杠杆的（de）放（fàng）大係數
令：
KG=K2K3KV （1）
KF=K4K5K6 （2）
則由自控理論可得：
（3）
顯然 為閥門定位（wèi）器（qì）零點
4、常規校驗法（fǎ）分析
4．1 常規校驗法
（1）使閥杆定（dìng）位於行程中點，調整定定位器（qì）與反饋杠杆成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（shǐ）調節閥（fá）開始（shǐ）動作，調節（jiē）零（líng）點，使零點（diǎn）符合要求。
（4）輸入20m ADC信號，記錄調節閥的行程，如不符合額（é）定量程（chéng），則（zé）調量（liàng）程，使量程（chéng）符合（hé）要求。
（5）重複上棕步驟（3）、（4），使量程式和零點達到規定值。
4．2 常規校（xiào）驗法的實（shí）質
將（jiāng）（1），（2）式代入（3）式得：
由常規校驗步驟（zhòu）（3）（4）可（kě）知，調零點可改變H，調量程式可改變K5，由式（4）可知，調整零（líng）點對和調量程式是相（xiàng）互影響的。因此，調零點、調量程實際上就是反複湊試H、K5 ，使零點、量程均（jun1）符合要求的過程。
4．3 常規校驗法的不（bú）足
由於一般情況下，零位彈簧（huáng）工作在線區域（yù），其長度變化範圍有限，調量程機構其機械位置受（shòu）到限製。因（yīn）此 H、K5 的值將會受到限製，當調（diào）節閥的KV很大或很（hěn）小時，按常規方法不可（kě）能將定位器校準，這種情況在日常工作（zuò）中（zhōng）經常會碰到的，這就需要通（tōng）過學習其它方法來校驗閥門定位器。
5、常規校驗法的改進方法
由（4）式可知，可以調節的參（cān）數還有H和K6，即調整反饋杠（gàng）杆的有效長度及改變調零彈簧鋼的（de）彈（dàn）性係（xì）數，下麵分別就這（zhè）兩種方（fāng）法進行分（fèn）析。
5.1通過改變改（gǎi）變杠杆的（de）有效長度來校驗閥門定位（wèi）器
將（jiāng）連接在閥杆上的銷釘靠近閥（fá）門定位 器，則可將反饋杠杆有效長度縮短，即K6減小，L增大，行程增大，反之，將反（fǎn）饋（kuì）杠杆有效長度增大，則行程減小（xiǎo）。因此，將此方法配合常規（guī）裁軍校驗 法可增大行程（chéng）變化範圍，將閥門定位器校準。
5.2 通過改變反饋的彈（dàn）性係數來校驗閥門定位器
5.2．1 彈簧特性分析
上述調零彈簧的係數K0是指彈（dàn）簧工作（zuò）在線怍區域時的參數，當彈簧較短（duǎn）或較長（zhǎng）時，彈簧將（jiāng）工作在非線性區域，彈性（xìng）係數將不再是常數。
調（diào）零的彈性特性見圖3。
由圖3可知，當彈簧的長度小於H 時，彈簧工作的非（fēi）線性區域，且K0 的值大於在線性區域的（de）值。
5.2.2 調零彈簧工作在非線區域性時對調零點及量程的影響
由上述分（fèn）析可知，當（dāng）彈簧工作在非線（xiàn）性區域時，其（qí） 增大，再由式（shì）（4）可知，定位器（qì）零點將提高，同時行程滿度值也（yě）增加，當滿度（dù）值大於額定行程（chéng）時，需要調整量程機構，使調節閥行程減小，同（tóng）時也會使閥門定位器零位值減小，這樣反複湊試，可將閥門定位器校（xiào）準。
圖（tú）3 彈簧（huáng）的（de）彈性特性
6、非常規校驗法
由上述的分析可知 ，改變H或者說 的值勤可以改變零點和量程，因此就有（yǒu）以下兩種校驗法。
6.1 調（diào）反饋杠杆
（1）輸（shū）入4m ADC信號，按常規調零方法調零點。
（2）輸入20m ADC信號，按常規調量程法調量程。
（3）反複進行（1）、（2）步。
（4）若（ruò）零點、量程無（wú）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（háng）程增大（dà）或減小（xiǎo），杠杆有效長度縮短，行程增（zēng）大（dà），反之，行程減小。
（5）反複（fù）進行（3）、（4）步，直到零（líng）點 、量程式均符合要（yào）求。
6.2 縮短調零彈簧長度法
（1）輸入（rù）12m ADC信號，調整調零螺釘，縮短調零彈簧長度，並將調（diào）零螺（luó）釘調整到接近於極限位（wèi）置，此時調節閥行程可能到極限位置。
（2）調整調量程螺釘（dìng），使調節閥行程至中間位置。
（3）輸入4m ADC信號，按常規法調零（líng）點。
（4）輸入20m ADC信號，按（àn）常規法（fǎ）調量程。
（5）反複進（jìn）行（3）、（4）步，直到零點、量（liàng）程均符（fú）合要求。
7、應用小結（jié）
上麵所述的兩（liǎng）種方法是對常規方法的補充和完善，這兩種方法交是在常規方法失（shī）效時（shí）使（shǐ）用的，並（bìng）且這兩種方（fāng）法也可以結合起來（lái）運用，這樣調整範圍更寬，通過學習大量的實（shí）踐表明 ，這機伶（líng） 種方（fāng）法（fǎ）都不得是完全可行的，並且 這些方法較常規裁軍方（fāng）法（fǎ）校得快，為我們的日常（cháng）工作特別是（shì）在大檢修中節約了寶貴和時間。