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            閥門定位器
              閥門定位器是控制閥的重要附件,實質上是一個定值控制的閉合回路, 它與氣動執行機構配套使用,可以改善控制閥的靜態和動態特性、客服閥桿摩擦力和消除不平衡力的影響,實現控制閥根據控制信號的準確定位,最終保證控制系統和工業過程有效運行。
              噴嘴擋板定位器 噴嘴擋板定位器是按力平衡原理設計工作的,其工作原理方框見←圖所示,它是按力平衡原理設計和工作的。
              當通入波紋管的信號壓力增加時,使杠桿2繞支點轉動,檔板靠近噴嘴,噴嘴背壓經放大器放大后,送入薄膜執行機構氣室,使閥桿向下移動,并帶動反饋桿(擺桿)繞支點轉動,連接在同一軸上的反饋凸輪(偏心凸輪)也跟著作逆時針方向轉動,通過滾輪使杠桿1繞支點轉動,并將反饋彈簧拉伸、彈簧對杠桿2的拉力與信號壓力作用在波紋管上的力達到力矩平衡時儀表達到平衡狀態。此時,一定的信號壓力就與一定的閥門位置相對應。
              以上作用方式為正作用, 若要改變作用方式,只要將凸輪翻轉 ,A向變成B向等,即可。
              所謂正作用定位器,就是信號壓力增加,輸出壓力亦增加;所謂反作用定位器,就是信號壓力增加,輸出壓力則減少。
              一臺正作用執行機構只要裝上反作用定位器,就能實現反作用執行機構的動作;相反,一臺反作用執行機構只要裝上反作用定位器,就能實現正作用執行機構的動作。

              在其內部有一線圈,當調節器(變送器)的電流信號送入線圈后,由于內部永久磁鐵的作用,使線圈和杠桿產生位移,帶動擋板接近(或遠離)噴嘴,引起噴嘴背壓增加(或減少),此背壓作用在內部的氣動功率放大器上,放大后的壓力一路作為轉換器的輸出,另一路饋送到反饋波紋管。輸送到反饋波紋管的壓力,通過杠桿的力傳遞作用在鐵芯的另一端產生一個反向的位移,此位移與輸入信號產生電磁力矩平衡時,輸入信號與輸出壓力成一一對應的比例關系。即輸入信號從4mA.DC改變到20mA.DC時,轉換器的輸出壓力從0.02~0.1MPa變化,實現了將電流信號轉換成氣動信號的過程。 圖中調零機構,用來調節轉換器的零位,反饋波紋管起反饋作用。電-氣轉換器接受DCS給出的4~20mA直流信號,然后按比例地轉換輸出20~100kpa的氣動信號,作為氣動薄膜調節閥、 氣動閥門定位器的氣動控制信號和其他氣動儀表的氣源,它起到電動儀表與氣動儀表之間的信號轉換作用。 噴嘴擋板智能定位器 這種閥門定位器也是一種具有HART通信協議的閥門定位器,由三部分組成:微處理器電子控制的模件,包括HART通信模塊和就地用戶界面開關;噴嘴擋板原理的電/氣動轉換器;閥位傳感器。

              工作原理是,控制器來的控制信號經端子盒進到印刷線路板子模塊,在這里被微處理器讀取后經數字算法處理后轉換成模擬量后送給I/P轉換器。當信號改變時I/P轉換器的線圈和銜鐵之間的磁吸引力改變,并因此改變了噴嘴擋板間的距離進而改變了噴嘴背壓,該背壓經放大器放大后送給執行機構并通過執行機構改變閥桿的位置。閥行程傳感器通過反饋桿感受閥桿位置的變化,并將此信號反給印刷線路板組件參與計算。當閥桿位置達到正確位置,閥桿位置信號反到印刷線路板組建,經過處理后使I/P驅動信號穩定下來,則噴嘴背壓穩定下來,則到執行機構的輸出力也穩定下來閥桿位置不再變化。 壓電式智能定位器 這種閥門定位器也是一種具有HART通信協議的閥門定位器,由三部分組成:微處理器電子控制的模件,包括HART通信模塊和就地用戶界面開關;電/氣動轉換器模件的壓電閥;閥位傳感器。 對于晶體構造中不存在對稱中心的異極晶體,加在晶體上的張緊力、壓應力或切應力,除了產生相應的變形外,還將在晶體中誘發出介電極化或電場。這一現象被稱為正壓電效應;反之,若在這種晶體上加上電場,從而使該晶體產生電極化,則晶體也將同時出現應變或應力,這就是逆壓電效應。兩者通稱為壓電效應。1880 年居里兄弟發現了電氣石的壓電效應,從此開始了壓電學的歷史。壓電式氣動換向閥即是利用壓電逆效應而研制的。

              壓電材料的變形量正比于施加在其上的電場強度,利用這一特點,可以開發出比例調壓閥。如圖3 所示,施加不同的控制電壓到壓電閥片上,壓電閥片產生不同的彎曲變形量,這樣就在進氣口1 與輸出氣口2 之間及輸出氣口2 與排氣口3 之間形成不同的氣流阻力,從而在輸出氣口2 的得到不同的氣體壓力。由于壓電閥片在變形過程中不受機械摩擦力,且壓電閥片有響應快功耗低的特點,基于壓電閥片的電氣比例調壓閥很多性能優于傳統的比例調壓閥。例如其沒有死區,壓力可以從零開始連續調節;其響應快,可滿足高速系統的應用要求;其功耗低,對電源功率要求低。



              整個控制回路由兩線、4~20mA信號控制。HART模件送出和接收疊加在4~20mA信號上的數字信息,實現與微處理器的雙向數字通信。模擬量的4~20mA信號傳給微處理器,與閥位傳感器的反饋進行比較,微處理器根據偏差的大小和方向進行控制計算(一級控制),向壓電閥發出電控指令使其進行開、閉動作。壓電閥依據控制指令脈沖的寬度對應于氣動放大器輸出壓力的增量,同時氣動放大器的輸出又被反饋給內控制回路,再次與微處理器的運算結果進行比較運算(二級控制),通過兩級控制輸出信號到執行機構,執行機構內空氣壓力的變化控制著閥門行程。當控制偏差很大時,壓電閥發出寬幅脈沖信號,使定位器輸出一個連續信號,大幅度的改變至執行機構的信號壓力驅動閥門快速動作;隨著閥門接近要求的位置,命令要求的位置與測得位置的差值變小,壓電閥輸出一個較小脈寬的脈沖信號,斷續、小幅度的改變至執行機構的信號壓力,使執行機構接近新命令位置的動作平緩。當閥門到達要求的位置(進入死區)時,壓電閥無脈沖輸出,定位器輸出保持為零,使閥門穩定在某一位置不動。 調校 通過就地用戶界面設置開關,可完成定位器的增益、正反作用、定位器特性以及是否允許自動調校等基本設置;在不增加工具的條件下,能夠進行自動或手動校準定位器;可以通過就地用戶界面手動控制按鈕,實現手動控制調節閥。 滑(梭)閥式智能定位器

              定位器的附加功能 診斷功能:比如FISHER DVC6000PD版本

              三斷保位功能:比如ABB,西門子,YTC2500都有此功能,一般用于電廠。

            閥位開關
            保位閥
              保位閥是閥位保護裝置。當儀表的氣源壓力中斷或氣源供給系統發生故障時,保位閥能夠自動切斷調節器與調節閥氣室或定位器輸出與調節閥氣室之間的通道,使調節閥的閥位保持原來的控制位置,以保證調節回路中工藝參數不變。這樣,介質的被調作用不中斷,故障消除后,保位閥立刻恢復正常位置。
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