气动薄膜调节阀用定位器的安装与调试

1、概述

　　气动薄膜调节阀是生产过程自动控制系统中用量最大和最重要的产品之一。定位器是气动薄膜调节阀的主要附件，为了改善气动薄膜调节阀工作特性，定位器与气动薄膜调节阀配套使用，定位器接收从控制器或控制系统4 ～ 20mA 直流电流信号，并向气动薄膜执行机构输送空气控制阀门位置。

2、工作原理

　　定位器( 图1) 由电机、先导阀、阀瓣、执行机构、反馈杆和弹簧等组成。为了打开阀门，增加电流信号，力矩电机工作产生电磁场，挡板受电磁场作用远离喷嘴。喷嘴和挡板间距变大，排出先导阀内部线轴上方的气压。受其影响线轴向右边移动，推动挡住底座的阀瓣，气压通过底座输入到执行机构。随着执行机构气室内部压力增加，执行机构推杆下降，通过反馈杆把执行机构推杆位移的变化传达到滑板，位移变化又传达到量程反馈杆，拉动量程弹簧。当量程弹簧和力矩电机的力保持平衡时，挡板回到原位，减少与喷嘴间距。随着通过喷嘴排出空气量的减少，线轴上方气压增加。线轴回到原位，阀瓣重新堵住底座，停止气压输入到执行机构。当执行机构的运动停止时，定位器保持稳定状态。

1. 力矩电机2. 挡板3. 喷嘴4. 先导阀5. 线轴6. 底座7. 阀瓣8. 气室9. 执行机构10. 推杆11. 反馈杆12. 滑板13. 量程反馈杆14. 量程弹簧

图1 定位器结构

3、安装

　　首先在执行机构的上方临时安装空气过滤减压阀( 图2) ，在连接执行机构与阀体的开合螺母上安装反馈销，将反馈销插入定位器反馈杆一字槽内。要将反馈销正确插入到反馈杆的固定弹簧上，以减少滞后度，装上定位器。用螺钉将定位器固定在配件托架上。安装后反馈杆在阀门行程50% 的位置要处于水平状态。可调整支架和反馈杆连接件，使反馈杆处于水平状态。如果安装后反馈杆不在水平状态，则对执行机构的线性有影响。

图2 定位器在气动薄膜调节阀执行机构上的安装

4、配管

　　定位器与气动薄膜调节阀执行机构气管安装前需清除气管内部的杂质。气管不能受压或破损，气管内径要达到定位器的正常通气要求。在定位器气源接口前方必须安装带有过滤功能的空气减压阀，以防止水分、油污等异物进入定位器内部。将带有过滤功能的空气减压阀与定位器进口连接( 图3) ，定位器设计为信号增加时，从出口1 输出压力。因此，使用在气动调节阀执行机构时，要把出口1 和执行机构气室相连接。

图3 定位器在气动薄膜调节阀执行机构上的气管安装

5、动作设定

　　5.1、阀门全关( 0 点) 设定

　　(1) 输入来自控制器与气动薄膜调节阀全关位置相对应的电流信号4mA。

　　(2) 通过顺时针或逆时针旋转0 点调节按钮调整阀门的全关位，对准执行机构的起点。向符号“+”方向旋转时，0点弹簧拉伸，0点上升。向符号“-”方向旋转时，0点弹簧压缩，0点下降( 图4) 。

图4 0 点调节装置

　　5.2、阀门全开( 量程) 设定

　　(1) 输入来自控制器与气动薄膜调节阀全开位置相对应的电流信号20mA。

　　(2) 确认执行机构的行程标尺，通过调节量程按钮调整阀门的全开位。如果行程指示低于指定行程刻度，调节量程按钮向符号“+”方向旋转。如果行程指示高于行程刻度，调节量程按钮向符号“-”方向旋转( 图5) 。

图5 量程调节装置

　　(3) 调节量程后，0点会发生变化，要重新调整0 点，调整0 点后再重新调整量程。要反复进行几次0 点和量程调节。

　　(4) 调整后，拧紧0 点和量程调节件中间的锁定螺丝。

6、结语

　　通过合理的配管、安装、调试和维护，定位器用于需要精确控制的气动薄膜调节阀装置中，维护简单，使用方便，故障率低。

参考文献

　　〔1〕布赖恩·内斯比特. 张清双，尹玉杰，李树勋，等译. 阀门和驱动装置技术手册〔M〕. 北京: 化学工业出版社，2010.

　　〔2〕《石油化工仪表自动化培训教材》编写组. 调节阀与阀门定位器〔M〕. 北京: 中国石化出版社，2009.