气动阀门定位器工作原理动态模拟
气动阀门定位器2
图1 Function Diagram of 6111图1A Type 4763气动功率放大器(8)在设计时;选用合适的弹簧力(8.2),使当输入信号为0 mA 时保持输出PA 在100mbar ,这样输出的压力通过恒节流孔(8.4)使喷嘴(7)内有一定的背压。
当输入的信号增加时;通电的线圈(2)切割永久磁铁(3)的磁力线,产生向上的力→挡板(6)靠近喷嘴(7)使背压(PK)增加→膜片(8.3)↓→打开阀芯(8.5)→输出PA↑。
当输入信号减少时;挡板(6)离开喷嘴(7)→背压(PK)减少→输出压力(PA)作用下膜片(8.3)↑→阀芯(8.5)关死→输出压力通过阀芯(8.5)释放。
当PA 同PK 平衡时输出压力保持不变;这时电信号在线圈(2)中产生的力也同背压(PK)取得平衡。
这样输入的电信号就转换成气信号了。
定位器的组成以SAMSON 的4763 电/气阀门定位器(图1A)为例,定位器主要组成部分见图2。
图21.反馈杆(1)2.反馈弹簧(6)3.反馈风箱(7)4. 气动功率放大器(7下部)5. 电/气转换器(21)定位器工作原理1. 模拟定位器我们还是以SAMSON的4763定位器为例(参考图3)。
我们设:调节阀为FC(气开);定位器为正作用图3A)阀位根据输入信号成比例动作输入信号↑→Pe 点气压↑→反馈风箱中连杆(9)向左动作→压紧弹簧(6),挡板(10.2)靠近喷嘴(10.1)→输出风压↑→阀杆(对于气开阀)↑→压紧弹簧(6)→反馈风箱中连杆(9)向右动作→挡板(10.2)离开喷嘴(10.1)→输出气压(Pst)↓。
当反馈弹簧的力与反馈风箱的力平衡时,阀位保持与输入信号对应的位置。
B)定位当输入信号不变时:由于工艺条件变化导致阀杆↑→压紧执行器弹簧→压紧弹簧(6)→反馈风箱中连杆(9)向右动作→挡板(10.2)离开喷嘴(10.1)→输出气压↓→由执行器向下的弹簧力使阀位回到原来的地方。
由于工艺条件变化导致阀杆↓→放松执行器弹簧→放松弹簧(6)→反馈风箱中连杆(9)向左动作→挡板(10.2)靠近喷嘴(10.1)→输出气压↑→使执行器向上运动使阀位回到原来的地方。
气动阀定位器工作原理
气动阀定位器工作原理
气动阀定位器是一种用于控制气动阀门开度的设备,它通过感知气动阀门的位置并发送相应的控制信号,从而实现对阀门的精确控制。
气动阀定位器的工作原理如下:
1. 传感器检测:气动阀定位器通常搭载了一个位置传感器,用于检测阀门的实际位置。
传感器可以是接近开关、线性位移传感器或编码器等。
当阀门开度发生变化时,传感器会相应地感知到位置变化。
2. 反馈信号:传感器检测到的位置信息会被转化为电信号,并传送到控制系统中。
这个反馈信号告诉控制系统当前阀门的开度情况,方便后续控制操作。
3. 控制信号:控制系统根据所设定的阀门开度目标值,与传感器反馈的实际开度进行比较。
如果实际开度与目标值不一致,控制系统会生成相应的控制信号。
4. 气动执行器:控制信号将被传送到气动执行器中,从而驱动阀门的位置调整。
气动执行器通常是一个气动活塞,根据控制信号的不同,活塞会向前或向后运动,以改变阀门的开度。
5. 定位调节:通过不断生成控制信号,控制系统将持续地调整气动执行器的动作,直至阀门的实际开度与目标值一致。
这样就实现了精确的阀门定位控制。
综上所述,气动阀定位器通过传感器感知阀门位置,控制系统生成相应的控制信号,驱动气动执行器调整阀门位置,实现对阀门开度的精确控制。
这种工作原理可以广泛应用于工业自动化系统中的流体控制过程。
气动阀门定位器的工作原理
气动阀门定位器的工作原理
气动阀门定位器是按力平衡原理工作的,实现由输入的4~20mA电流信号控制气动阀门由0~100%的开启度。
其工作原理如下(见图1】。
当需要增加阀门开启度,计算机控制系统的输出电流信号就会上升,力矩马达1产生电磁场,挡
板②受电磁场力远离喷嘴③。
喷嘴③和挡板②间距变大,排出放大器④内部的线轴⑤上方气压。
受其影响线轴⑤向右边移动,推动挡住底座⑦的阀芯⑧,气压通过底座⑦输入到执行机构⑩。
随着执行机构气室11 内部压力增加,执行机构推杆12下降,通过反馈杆13把执行机构推杆
12的位移变化传达到滑板14。
这个位移变化又传达到量程15反馈杆,拉动量程弹簧16。
当量程弹簧16和力矩马达①的力保持平衡时,挡板②回到原位,减小与喷嘴③间距。
随着通过喷嘴③排出空气量的减小,线轴⑤上方气压增加。
线轴⑤回到原位,阀芯⑧重新堵住底座⑦,停止气压输入到执行机构⑩。
当执行机构⑩的运动停止时,定位器保持稳定状态。
阀门定位器工作原理
阀门定位器工作原理
阀门定位器是一种用于定位阀门位置的设备,主要用于工业自动化领域。
它基于先进的传感技术和信号处理算法,能够准确地检测阀门的位置,并提供相应的信号输出。
阀门定位器的工作原理如下:首先,设备通过安装在阀门上的传感器来获取阀门的位置信息。
传感器可以采用各种不同的技术,比如霍尔效应传感器、光电传感器或者电位器传感器等。
这些传感器能够测量阀门的开度或者关闭状态,并将其转换为电信号。
接下来,阀门定位器会将传感器获取到的信号进行处理和分析。
通过对信号的采样和滤波,可以去除噪声和干扰,保证信号的可靠性和准确性。
然后,设备会根据特定的算法对信号进行解析,以确定阀门的位置。
最后,阀门定位器会输出相应的位置信号。
这个信号可能以数字或者模拟形式存在,可以根据需要连接至其他设备,比如控制系统、仪表或者记录器等。
通过与其他设备的通信,阀门定位器可以实现远程监控和控制阀门的位置。
总的来说,阀门定位器通过传感器获取阀门位置信息,然后经过信号处理和解析,最终输出相应的位置信号。
这种设备在工业自动化过程中起到重要的作用,能够实现对阀门位置的准确定位和控制。
几种阀门定位器与电气转换器工作原理的介绍(附带结构图)
几种阀门定位器工作原理介绍:气动阀门定位器(一)气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的,其工作原理方框见上图所示,它是按力平衡原理设计和工作的。
如图所示当通入波纹管的信号压力增加时,使杠杆2绕支点转动,档板靠近喷嘴,喷嘴背压经放大器放大后,送入薄膜执行机构气室,使阀杆向下移动,并带动反馈杆(摆杆)绕支点转动,连接在同一轴上的反馈凸轮(偏心凸轮)也跟着作逆时针方向转动,通过滚轮使杠杆1绕支点转动,并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。
此时,一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。
以上作用方式为正作用,若要改变作用方式,只要将凸轮翻转,A向变成B向等,即可。
所谓正作用定位器,就是信号压力增加,输出压力亦增加;所谓反作用定位器,就是信号压力增加,输出压力则减少。
一台正作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现反作用执行机构的动作;相反,一台反作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现正作用执行机构的动作。
气动阀门定位器(二)气动阀门定位器是一种将电气信号转换成压力信号的转换装置,以压缩空气或氮气为工作气源来控制工业炉调节阀的开度大小。
普遍用于工业炉温度自动控制系统中对气动阀门执行机构的连续控制。
气动阀门定位器是按力平衡原理工作的,实现由输入的4~20mA电流信号控制气动阀门由0~100%的开启度。
其工作原理如下图。
当需要增加阀门开启度,计算机控制系统的输出电流信号就会上升,力矩马达①产生电磁场,挡板②受电磁场力远离喷嘴③。
喷嘴③和挡板②间距变大,排出放大器④内部的线轴⑤上方气压。
受其影响线轴⑤向右边移动,推动挡住底座⑦的阀芯⑨,气压通过底座⑦输入到执行机构⑩。
随着执行机构气室⑩内部压力增加,执行机构推杆⑥下降,通过反馈杆⑩把执行机构推杆@的位移变化传达到滑板⑩。
这个位移变化又传达到量程④反馈杆,拉动量程弹簧16。
当量程弹簧16和力矩马达①的力保持平衡时,挡板②回到原位,减小与喷嘴③间距。
阀门定位器工作原理与结构
阀门定位器工作原理与结构阀门定位器的工作原理与结构阀门定位器是气动调节阀的关键附件之一,其作用是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀动作的气信号。
它具有阀门定位功能,既克服阀杆摩擦力,又可以克服因介质压力变化而引起的不平衡力,从而能够使阀门快速的跟随,并对应于调节器输出的控制信号,实现调节阀快速定位,提升其调节品质。
随着智能仪表技术的开展,微电子技术广泛应用在传统仪表中,大大提高了仪表的功能与性能。
阀门定位器 ( 图1)阀门定位器的原理:反应杆反应阀门的开度位置发生变化,当输入信号产生的电磁力矩与定位器的反应系统产生的力矩相等,定位器力平衡系统处于平衡状态,定位器处于稳定状态,此时输入信号与阀位成对应比例关系。
当输入信号变化或介质流体作用力等发生变化时,力平衡系统的平衡状态被打破,磁电组件的作用力与因阀杆位置变化引起的反应回路产生的作用力就处于不平衡状态,由于喷嘴和挡板作用,使定位器气源输出压力发生变化,执行机构气室压力的变化推动执行机构运动,使阀杆定位到新位置,重新与输入信号相对应,到达新的平衡状态。
在使用中改变定位器的反应杆的结构( 如凸轮曲线 ) ,可以改变调节阀的正、反作用,流量特性等,实现对调节阀性能的提升。
智能阀门定位器结构如下列图所示,其中虚线内为定位器局部,右侧为气动执行机构。
控制和驱动电路,以及位置反应传感器的数据采集电路,均位于定位器内的电路板中。
控制电路主要完成控制信号和位置反应信号的数据采集与处理工作,同时形成稳定输出电压。
驱动电路用于PWM电流滤波后的功率放大。
喷嘴挡板、喷嘴以及相应组件构成了I/P转换器,实现电气转换。
调节喷嘴挡板和喷嘴的间距,通过气体放大器,完成对输出气体的调节。
反馈杆和位置反应传感器,完成气动执行机构位移的检测,并组成完整的闭环控制系统。
智能阀门定位器结构图( 图 2)1 / 1。
电气阀门定位器工作原理及分类
电气阀门定位器工作原理及分类电气阀门定位器(又称:气动阀门定位器)是调节阀的主要附件,通常与气动调节阀配套使用,它接受调节器的输出信号,然后以它的输出信号去控制气动调节阀,当调节阀动作后,阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器,阀位状况通过电信号传给上位系统。
工作原理电气阀门定位器是控制阀的主要附件.它将阀杆位移信号作为输入的反馈测量信号,以控制器输出信号作为设定信号,进行比较,当两者有偏差时,改变其到执行机构的输出信号,使执行机构动作,建立了阀杆位移倍与控制器输出信号之间的一一对应关系。
因此,阀门定位器组成以阀杆位移为测量信号,以控制器输出为设定信号的反馈控制系统。
该控制系统的操纵变量是阀门定位器去执行机构的输出信号。
分类阀门定位器按输入信号分为气动阀门定位器、电气阀门定位器和智能阀门定位器。
气动阀门定位器的输入信号是标准气信号,例如,20~100kPa气信号,其输出信号也是标准的气信号。
电气阀门定位器的输入信号是标准电流或电压信号,例如,4~20mA电流信号或1~5V 电压信号等,在电气阀门定位器内部将电信号转换为电磁力,然后输出气信号到拨动控制阀。
智能电气阀门定位器它将控制室输出的电流信号转换成驱动调节阀的气信号,根据调节阀工作时阀杆摩擦力,抵消介质压力波动而产生的不平衡力,使阀门开度对应于控制室输出的电流信号。
并且可以进行智能组态设置相应的参数,达到改善控制阀性能的目的。
按动作的方向可分为单向阀门定位器和双向阀门定位器。
单向阀门定位器用于活塞式执行机构时,阀门定位器只有一个方向起作用,双向阀门定位器作用在活塞式执行机构气缸的两侧,在两个方向起作用。
按阀门定位器输出和输入信号的增益符号分为正作用阀门定位器和反作用阀门定位器。
正作用阀门定位器的输入信号增加时,输出信号也增加,因此,增益为正。
反作用阀门定位器的输入信号增加时,输出信号减小,因此,增益为负。
按阀门定位器输入信号是模拟信号或数字信号,可分为普通阀门定位器和现场总线电气阀门定位器。
气动阀门工作原理
气动阀门工作原理气动阀门定位器工作原理气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的,其工作原理方框见上图所示,它是按力平衡原理设计和工作的。
如图上图所示当通入波纹管的信号压力增加时,使杠杆2绕支点转动,档板靠近喷嘴,喷嘴背压经放大器放大后,送入薄膜执行机构气室,使阀杆向下移动,并带动反馈杆(摆杆)绕支点转动,连接在同一轴上的反馈凸轮(偏心凸轮)也跟着作逆时针方向转动,通过滚轮使杠杆1绕支点转动,并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。
此时,一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。
以上作用方式为正作用,若要改变作用方式,只要将凸轮翻转,A 向变成B向等,即可。
所谓正作用定位器,就是信号压力增加,输出压力亦增加;所谓反作用定位器,就是信号压力增加,输出压力则减少。
一台正作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现反作用执行机构的动作;相反,一台反作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现正作用执行机构的动作。
气动阀门执行器的控制方式与工作原理由于现在的控制方式和手段越来越多,在实际工业生常和工业控制中,用来控制气动执行机构的方法也很多,常用的有以下几种。
(一)基于单片机开发的智能显示仪控制智能显示仪是用来监测阀门工作状态,并控制阀门执行期工作的仪器,它通过两路位置传感器监视阀门的工作状态,判断阀门是处于开阀还是关阀状态,通过编程记录阀门开关的数字,并且有两路与阀门开度对应的4~20mA输出及两足常开常闭输出触点。
通过这些输出信号,控制阀门的开关动作。
根据系统的要求,可将智能阀门显示仪从硬件上分为3部分来设计:模拟部分、数字部分、按键/显示部分。
1、模拟电路部分主要包括电源、模拟量输入电路、模拟量输出电路三部分。
电源部分供给整个电路能量,包括模拟电路、数字电路和显示的能源供应。
为了实现阀门开读的远程控制,需要将阀门的开度信息传送给其他的控制仪表,同时控制仪表能从远方制定阀门为某一开度,系统需要1路4~20mA的模拟量输入信号和1~2路4~20mA 的模拟量输出信号。
几种阀门定位器工作原理的介绍
几种阀门定位器工作原理的介绍阀门定位器是一种用于控制阀门开度的设备,可以将阀门位置准确控制在目标位置上。
常见的阀门定位器主要包括气动式、电动式和液压式,以下将分别介绍它们的工作原理。
1.气动式阀门定位器:气动式阀门定位器采用气源作为动力源来控制阀门的开闭。
其工作原理如下:-当操作员设定阀门的目标开度时,定位器内部的气动执行器会受到控制信号,使得气动执行器的活塞产生运动。
-活塞的运动将通过连杆转换成阀门的旋转或推移运动,以使阀门达到预设的开度。
-当阀门的开度达到指定值时,定位器会发送反馈信号给控制系统,以便进行进一步的控制或监测。
2.电动式阀门定位器:电动式阀门定位器通过电源供电来控制阀门的开闭。
其工作原理如下:-当操作员设定阀门的目标开度时,定位器内部的电动执行器会接收到控制信号,并将电能转换为机械运动。
-电动执行器的运动将通过传动装置传递给阀门,从而使阀门达到预设的开度。
-当阀门的开度达到指定值时,定位器会发送反馈信号给控制系统,并停止电动执行器的运动。
3.液压式阀门定位器:液压式阀门定位器将液体作为动力源,以实现对阀门开度的控制。
其工作原理如下:-当操作员设定阀门的目标开度时,定位器中的液动执行器会受到控制信号,使得液动执行器的活塞产生运动。
-活塞的运动将通过液压传动装置传递给阀门,从而使阀门达到预设的开度。
-当阀门的开度达到指定值时,定位器会发送反馈信号给控制系统,并停止液动执行器的运动。
总结:阀门定位器的工作原理主要包括气动式、电动式和液压式三种。
气动式阀门定位器通过气源控制阀门的开合;电动式阀门定位器则通过电能驱动阀门运动;液压式阀门定位器则通过液压系统来实现阀门的控制。
不同类型的阀门定位器适用于不同的工况和应用场景,选择适合的阀门定位器对于阀门的安全操作和控制效果至关重要。
气动阀门定位器工作原理
气动阀门定位器工作原理
嘿,你问气动阀门定位器工作原理啊?这玩意儿其实挺神奇的。
简单来说呢,气动阀门定位器就是用来控制阀门开度的一个小装置。
它主要是靠气压来工作的。
就好像一个小大力士,用气压的力量来推动阀门。
当有一个控制信号过来的时候,定位器就会根据这个信号来调整阀门的开度。
比如说,控制信号说要把阀门打开一半,定位器就会想办法让阀门开到那个程度。
定位器里面有个传感器,这个传感器就像是个小眼睛,能感觉到阀门的位置。
如果阀门的实际位置和控制信号要求的位置不一样,定位器就会通过调整气压来让阀门移动到正确的位置。
它的工作过程有点像你开车的时候调整方向盘。
你想让车往左边走一点,你就转方向盘,车就会朝着你想要的方向走。
定位器也是这样,根据控制信号来调整阀门,让流体的流量达到要求。
比如说在一个工厂里吧,有很多管道和阀门。
如果要控
制流体的流量,就需要用到气动阀门定位器。
有一次我去一个化工厂参观,看到那些巨大的管道和阀门,旁边就有气动阀门定位器在工作。
工作人员通过电脑发送控制信号,定位器就会准确地控制阀门的开度,让化工原料按照需要的流量流动。
这样就能保证生产过程的安全和稳定。
还有啊,气动阀门定位器还可以和其他设备配合使用,比如调节器、变送器啥的。
它们一起组成一个控制系统,就像一个小团队,共同完成任务。
总之呢,气动阀门定位器就是靠气压和传感器来工作的,根据控制信号调整阀门开度,让流体的流量达到要求。
气动阀门定位器的工作原理
气动阀门定位器的工作原理
气动阀门定位器是一种常用的机电设备。
它能够使气动阀门在各
种情况下保持稳定的位置,同时也能够将信号传递给控制系统。
那么,气动阀门定位器究竟是如何工作的呢?
气动阀门定位器的工作原理如下:
1、气控传感器装置:气动阀门定位器内部的气控传感器装置是
定位器的核心部分。
其作用是可以测量大气压力、输出信号传递阀门
的位置,以及控制定位器输出的信号。
2、气控放大器:气动阀门定位器中的气控放大器可以扩大气控
传感器装置发出的信号。
放大器能够将微小的信号扩大成大的信号,
这样便可以更好地传递位置信号给控制系统。
3、位置反馈回路:这个回路是十分关键的,因为它能够将输出
信号反馈到气动阀门上,从而使阀门自动调节到预期位置。
当定位器
检测到位置偏差时,它会发出信号,并告知气动阀门移动到正确的位置。
4、气控阀门控制装置:最后一个关键元素是气控阀门控制装置。
它可以根据气动阀门定位器的工作原理自动调节气动阀门。
当定位器
检测到偏差时,控制装置会向控制系统发送信号,让其激活正确的阀
门动作。
综上所述,气动阀门定位器工作原理简单,但十分关键。
通过依
次实现四个步骤,定位器可以在各种情况下保持阀门的稳定位置,并
将需要的信号传递给控制系统。
这样,定位器不仅可以控制气动阀门,还可以为任何需要控制位置的机械或设备提供支持。
阀门定位器工作原理
阀门定位器工作原理
阀门定位器是一种用于定位阀门的装置,它能够准确地找到和确定阀门的位置。
它的工作原理主要通过以下步骤:
1. 传感器检测:阀门定位器内置了传感器,可以检测阀门的位置信息。
传感器通常是通过测量阀门杆的移动来确定位置的,可以是基于机械原理或者电子原理。
2. 数据采集:传感器将检测到的位置信息转化为电信号,并通过内部的数据采集装置进行采集和处理。
数据采集装置负责将传感器采集到的位置数据进行转换和处理,使其适合后续的处理和控制。
3. 信号处理:采集到的位置数据通过信号处理器进行处理和分析。
信号处理器会对采集到的数据进行滤波、放大、校准等处理,以保证位置数据的精确性和可靠性。
4. 状态显示:经过信号处理后,阀门定位器会将阀门的位置信息以数字或者模拟的方式显示出来。
这样操作人员就可以直观地看到阀门的位置状态,便于操作和维护。
5. 控制指令:根据阀门的位置信息,阀门定位器可以产生控制信号,用于控制阀门的开闭。
这个控制信号一般会发送给阀门控制系统,由其来控制阀门的动作。
综上所述,阀门定位器通过传感器检测阀门的位置,采集、处理和显示位置信息,并生成相应的控制信号,实现对阀门位置
的准确定位和控制。
这使得操作人员可以方便地监测和控制阀门的状态,提高了阀门的运行效率和安全性。
气动定位器原理
电-气阀门定位器(以下简称定位器)的工作原理
它的外形结构如图1所示。
定位器主要由接线盒组件、转换组件、气路组件和反馈组件等四部分组成。
整个机体部分被封装在涂有防腐漆的外壳中,具有防水、防尘等功能。
图2为定位器工作原理示意图。
来自调节器或输出安全栅送来的4~20mA DC电流输入线圈6、7时,使位于线圈之中的可动铁芯(即杠杆3)磁化。
因为可动铁芯位于永久磁钢5所产生的磁场中,因而,两磁场互相作用,使杠杆3产生偏转力矩。
它以中心支点为中心发生偏转。
假设输入信号增加,则图中杠杆左端应向逆时针方向偏转。
这时,固定在杠杆3上的挡板2便靠近喷嘴1,使放大器背压增大,经放大后的输出气压作用于调节阀的摸头上,使其阀杆下移。
阀杆的位移通过反馈拉杆10转换为反馈轴和反馈压板14的角位移,再通过调量程支点15使反馈机体16向下偏移。
固定在杠杆3右端上的反馈弹簧8被拉伸,产生了一个负的反馈力矩(与信号产生的力矩方向相反),使杠杆3向顺时针方向偏转。
但反馈力矩与输入力矩相等时,使杠杆3平衡,同时,阀杆也稳定在一个相应的确定位置上,从而实现了信号电流与阀位之间的比例关系。
气动阀门定位器的工作结构原理说明 定位器工作原理
气动阀门定位器的工作结构原理说明定位器工作原理(一)工作原理气动阀门定位器是气动调整阀的紧要附件和配件之一,起阀门定位作用。
气动阀门定位器是按力矩平衡原理工作的,当通入波纹管的信号压力加添时,使主杠杆绕支点转动,使喷嘴挡板靠近喷嘴,喷嘴背压经单向放大器放大后,通入到执行机构薄膜室的压力加添,使阀杆向下移动。
并带动反馈杆绕支点转动,反馈凸轮也随之作逆时针方向转动,通过滚轮使副杠杆绕支点转动,并将反馈弹簧拉伸,弹簧对主杠杆的拉力与信号压力用在波纹管上的力达到力矩平衡时,仪表达到平衡状态。
执行机构的阀位维持在确定的开度上,确定的信号压力就对应于确定的阀位开度。
以上作用方式为正作用,若要更改作用方式,只要将凸轮翻转,A向变成B 向等,即可。
所谓正作用定位器,就是信号压力加添,输出压力亦加添;所谓反作用定位器,就是信号压力加添,输出压力则削减。
一台正作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现反作用执行机构的动作;相反,一台反作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现正作用执行机构的动作。
(二)结构原理气动阀门定位器接收来自掌控器或掌控系统中4~20mA等弱电信号,并向气动执行机构输送空气信号来掌控阀门位置的装置。
其与气动调整阀配套使用,构成闭环掌控回路。
把掌控系统给出的直流电流信号转换成驱动调整阀的气信号,掌控调整阀的动作。
同时依据调整阀的开度进行反馈,使阀门位置能够按系统输出的掌控信号进行正确定位。
(三)紧要功能气动阀门定位器与气动执行机构共同构成自控单元和各种调整阀连接经过调试安装后,组合成气动调整阀。
用于各种工业自动化过程掌控领域当中。
定位器的安装怎样?智能阀门定位器为环路供电设备,能够驱动线性和90、旋转气动阀门。
4—20mA输入信号确定阀门的设定点。
精准明确的掌控通过阀位反馈实现—自动更改空气输出压力以克服阀杆摩擦力和流体的力的作用,维持所需要的阀位。
阀位通过连续的行程%数字显示。
阀位反馈通过基于霍尔效应的非接触技术获得。
气动阀门定位器的工作结构原理说明
气动阀门定位器的工作结构原理说明气动阀门定位器是一种可用于控制阀门位置的装置,采用气动信号控制阀门的开关,通过反馈信号来实现准确的阀门控制。
本文将介绍气动阀门定位器的工作原理和结构。
工作原理气动阀门定位器的工作原理主要是通过气压控制,将准确的信号传输到执行体上,以实现精确的位置控制。
其工作过程如下:1.控制信号输入:信号源产生控制信号,经过传输管道导入气动控制器的控制室中。
2.气源压力加压:控制室的气源入口通过气压调节阀调节气源压力,使得气源压力达到设定的工作值。
3.控制气路控制:气源压力经过气路控制,分别用于推动执行体和传送反馈信号。
4.位置计量器反馈:执行体改变位置后,位置计量器获得反馈信号并通过传输管道传送回信号源。
5.控制信号变更:信号源根据反馈信号对控制信号进行自动或手动调整,以实现阀门位置控制。
结构组成气动阀门定位器的主要组成部分包括控制室、执行机构、位置计量器、气源压力控制部分等。
1.控制室:包括控制室壳体、调节阀、气压调节器、安全阀、手动操作装置、连接管道等部分。
控制室壳体用于保护和支持调节阀等组件,通过连接管道与执行机构相连,实现阀门控制。
2.执行机构:主要由执行体、气路组件和阀门连接构成。
执行体是气动阀门定位器的核心,它负责执行控制信号并控制阀门位置。
气路组件则是连接控制室和执行体的桥梁,为控制信号传输提供路径。
阀门连接用于将执行体与阀门连接起来。
3.位置计量器:用于获得执行体的位置反馈信号,测量并转换执行体位置信息,并通过信号传输管道传送回信号源。
4.气源压力控制部分:主要包括气压调节器、手动自锁装置、安全阀、压力开关等。
气压调节器用于调节气源压力,确保执行体能够获得稳定的气源能量;手动自锁装置用于手动锁定执行体的位置;安全阀和压力开关用于保护气动阀门定位器的安全运行。
总之,气动阀门定位器的工作原理和结构十分复杂,需要依靠各类组件和部件的协同配合,控制好阀门的位置,有力地维护工业系统的正常运转。
气动定位器的工作原理
气动定位器的工作原理
气动定位器是一种使用气体驱动的自动定位装置,其工作原理基于气动控制原理和空气动力学原理。
其主要由气源系统、控制系统和执行机构组成。
气源系统提供压缩空气,通过压力调节阀调节气源的压力,并通过接线管路输送到控制系统和执行机构。
控制系统包括传感器和逻辑控制器。
传感器用于感知和测量待定位物体的位置和状态,将这些信号转化为电信号送给逻辑控制器。
逻辑控制器根据预先设定的程序和逻辑关系判断待定位物体所处的位置,并通过控制信号控制执行机构的动作。
执行机构根据控制信号,通过控制气源系统中的气流,使其为待定位物体提供足够的推力或阻力,从而实现对物体的位置调整。
当物体偏离预定位置时,逻辑控制器会发出相应的控制信号,调整气源系统中气流的压力和方向,使物体重新回到预定位置。
通过不断地感知、测量和调整,气动定位器能够实现对待定位物体的精确定位和控制。
总之,气动定位器通过气源系统的气源供应、控制系统的传感器和逻辑控制器以及执行机构的控制信号,实现对待定位物体的精确位置调整和定位控制。
机械动图第122期:控制阀的动态工作原理图,原来他们都是这样工作的
机械动图第122期:控制阀的动态工作原理图,原来他们都是
这样工作的
控制阀又称调节阀,是执行器的主要类型,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变流体流量。
关于控制阀,其实有很多知识可以谈,今天我们看一些动态图,了解一些控制阀的工作原理!
1、V形球阀三维动画模拟
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2、薄膜执行机构
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3、带阀门定位器的活塞式执行机构
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4、单座调节阀
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5、碟阀
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6、活塞执行机构
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7、角型调节阀
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8、气动隔膜阀▼
9、气动阀门定位器工作原理▼
10、气动活塞式(无弹簧)执行机构
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11、气动执行机构
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12、三通阀
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13、凸轮挠曲阀
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14、直通单座阀
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15、直通双座控制阀▼
16、自动再循环阀▼。
气动阀门定位器工作原理动态模拟
⽓动阀门定位器⼯作原理动态模拟⽓动阀门定位器⼯作原理动态模拟⽓动阀门定位器是按⼒平衡原理设计⼯作的,其⼯作原理⽅框见上图所⽰,它是按⼒平衡原理设计和⼯作的。
如图所⽰当通进波纹管的信号压⼒增加时,使杠杆2绕⽀点转动,档板靠近喷嘴,喷嘴背压经放⼤器放⼤后,送进薄膜执⾏机构⽓室,使阀杆向下移动,并带动反馈杆(摆杆)绕⽀点转动,连接在同⼀轴上的反馈凸轮(偏⼼凸轮)也随着作逆时针⽅向转动,通过滚轮使杠杆1绕⽀点转动,并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉⼒与信号压⼒作⽤在波纹管上的⼒达到⼒矩平衡时仪表达到平衡状态。
此时,⼀定的信号压⼒就与⼀定的阀门位置相对应。
以上作⽤⽅式为正作⽤,若要改变作⽤⽅式,只要将凸轮翻转,A向变成B向等,即可。
所谓正作⽤定位器,就是信号压⼒增加,输出压⼒亦增加;所谓反作⽤定位器,就是信号压⼒增加,输出压⼒则减少。
⼀台正作⽤执⾏机构只要装上反作⽤定位器,就能实现反作⽤执⾏机构的动作;相反,⼀台反作⽤执⾏机构只要装上反作⽤定位器,就能实现正作⽤执⾏机构的动作。
⽓动阀门执⾏器⼯作原理利⽤压缩空⽓推动执⾏器内多组组合⽓动活塞运动,传⼒给横梁和内曲线轨道的特性,带动空芯主轴作旋转运动,压缩空⽓⽓盘输⾄各缸,改变进出⽓位置以改变主轴旋转⽅向,根据负载(阀门)所需旋转扭矩的要求,可调整⽓缸组合数⽬,带动负载(阀门)⼯作。
两位五通电磁阀通常与双作⽤⽓动执⾏机构配套使⽤,两位是两个位置可控:开-关,五通是有五个通道通⽓,其中1个与⽓源连接,两个与双作⽤⽓缸的外部⽓室的进出⽓⼝连接,两个与内部⽓室的进出⽓⼝接连,具体的⼯作原理可参照双作⽤⽓动执⾏机构⼯作原理。
由于现在的控制⽅式和⼿段越来越多,在实际⼯业⽣常和⼯业控制中,⽤来控制⽓动执⾏机构的⽅法也很多,常⽤的有以下⼏种。
(⼀)基于单⽚机开发的智能显⽰仪控制智能显⽰仪是⽤来监测阀门⼯作状态,并控制阀门执⾏期⼯作的仪器,它通过两路位置传感器监视阀门的⼯作状态,判断阀门是处于开阀还是关阀状态,通过编程记录阀门开关的数字,并且有两路与阀门开度对应的4~20mA输出及两⾜常开常闭输出触点。
阀门定位器的工作原理与结构(很详细的介绍)
阀门定位器的工作原理与结构(很详细的介绍)-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII阀门定位器的工作原理与结构阀门定位器是气动调节阀的关键附件之一,其作用是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀动作的气信号。
它具有阀门定位功能,既克服阀杆摩擦力,又可以克服因介质压力变化而引起的不平衡力,从而能够使阀门快速的跟随,并对应于调节器输出的控制信号,实现调节阀快速定位,提升其调节品质。
随着智能仪表技术的发展,微电子技术广泛应用在传统仪表中,大大提高了仪表的功能与性能。
阀门定位器(图1)阀门定位器的原理:反馈杆反馈阀门的开度位置发生变化,当输入信号产生的电磁力矩与定位器的反馈系统产生的力矩相等,定位器力平衡系统处于平衡状态,定位器处于稳定状态,此时输入信号与阀位成对应比例关系。
当输入信号变化或介质流体作用力等发生变化时,力平衡系统的平衡状态被打破,磁电组件的作用力与因阀杆位置变化引起的反馈回路产生的作用力就处于不平衡状态,由于喷嘴和挡板作用,使定位器气源输出压力发生变化,执行机构气室压力的变化推动执行机构运动,使阀杆定位到新位置,重新与输入信号相对应,达到新的平衡状态。
在使用中改变定位器的反馈杆的结构(如凸轮曲线),可以改变调节阀的正、反作用,流量特性等,实现对调节阀性能的提升。
智能阀门定位器结构如下图所示,其中虚线内为定位器部分,右侧为气动执行机构。
控制和驱动电路,以及位置反馈传感器的数据采集电路,均位于定位器内的电路板中。
控制电路主要完成控制信号和位置反馈信号的数据采集与处理工作,同时形成稳定输出电压。
驱动电路用于PWM电流滤波后的功率放大。
喷嘴挡板、喷嘴以及相应组件构成了I/P 转换器,实现电气转换。
调节喷嘴挡板和喷嘴的间距,通过气体放大器,完成对输出气体的调节。
反馈杆和位置反馈传感器,完成气动执行机构位移的检测,并组成完整的闭环控制系统。
智能阀门定位器结构图(图2)。
阀门定位器工作原理阀门定位器分类
阀门定位器工作原理阀门定位器分类气动阀门定位器是一种将电气信号转换成压力信号的转换装置,以压缩空气或氮气为工作气源来控制工业炉调节阀的开度大小。
普遍用于工业炉温度自动控制系统中对气动阀门执行机构的连续控制。
气动阀门工作原理:气动阀门是利用压缩空气进入气动执行器带动活塞运动,旋转或升降扭轴带动阀杆驱动的一种气动控制阀门。
气动阀门分为单作用、双作用、智慧调节型三种,单作用气动执行器内由弹簧推动活塞结构,有两种原理敞开和常闭式,既为气开或气关,无气体进入时由弹簧推动活塞关闭阀门,此原理为常闭式。
当气体进入气缸时阀门关闭,断气时由弹簧带活塞阀门打开,吃结构为敞开式。
选购时应当注意避免弹簧长时间压缩失去作用。
双作用是气开气关的原理,双作用气动阀门需配二位五通电磁阀,当气孔A气体进入气缸带动活塞旋转扭矩阀门关闭,开启阀门时气体由B气孔进入同时A口段断开,活塞带动扭矩阀门开启。
气动阀门定位器的作用:气动智慧型调节阀门是在气动执行器上添加了定位器、二位五通电磁阀配套使用,当需要对介质流量调节控制时,可在定位器上的4~20mA等弱电信号例中进行流量的调节。
由于调节型阀门,阀杆处于中间阶段,对于流动阻力会产生影响,阀杆处在长时间浸泡介质状态对一些高压、腐蚀性流体介质时应当选择不锈钢或较好的材质,避免照成阀杆扭曲或腐蚀想像。
气动阀门在气压不足时,气动就无法进行有效的开关控制,如要求较高的工程或危险系统中应当添加手动附件。
阀门定位器分类:按结构:分气动阀门定位器、电气阀门定位器及智能阀门定位器。
按动作的方向:分为单向阀门定位器和双向阀门定位器。
单向阀门定位器用于活塞式执行机构时,阀门定位器只有一个方向起作用,双向阀门定位器作用在活塞式执行机构气缸的两侧,在两个方向起作用。
按信号的符号:分为正作用阀门定位器和反作用阀门定位器。
正作用阀门定位器的输入信号增加时,输出信号也增加,因此,增益为正。
反作用阀门定位器的输入信号增加时,输出信号减小,因此,增益为负。
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气动阀门定位器工作原理动态模拟
气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的,其工作原理方框见上图所示,它是按力平衡原理设计和工作的。
如图所示当通进波纹管的信号压力增加时,使杠杆2绕支点转动,档板靠近喷嘴,喷嘴背压经放大器放大后,送进薄膜执行机构气室,使阀杆向下移动,并带动反馈杆(摆杆)绕支点转动,连接在同一轴上的反馈凸轮(偏心凸轮)也随着作逆时针方向转动,通过滚轮使杠杆1绕支点转动,并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。
此时,一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。
以上作用方式为正作用,若要改变作用方式,只要将凸轮翻转,A向变成B向等,即可。
所谓正作用定位器,就是信号压力增加,输出压力亦增加;所谓反作用定位器,就是信号压力增加,输出压力则减少。
一台正作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现反作用执行机构的动作;相反,一台反作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现正作用执行机构的动作。
气动阀门执行器工作原理
利用压缩空气推动执行器内多组组合气动活塞运动,传力给横梁和内曲线轨道的特性,带动空芯主轴作旋转运动,压缩空气气盘输至各缸,改变进出气位置以改变主轴旋转方向,根据负载(阀门)所需旋转扭矩的要求,可调整气缸组合数目,带动负载(阀门)工作。
两位五通电磁阀通常与双作用气动执行机构配套使用,两位是两个位置可控:开-关,五通是有五个通道通气,其中1个与气源连接,两个与双作用气缸的外部气室的进出气口连接,两个与内部气室的进出气口接连,具体的工作原理可参照双作用气动执行机构工作原理。
由于现在的控制方式和手段越来越多,在实际工业生常和工业控制中,用来控制气动执行机构的方法也很多,常用的有以下几种。
(一)基于单片机开发的智能显示仪控制
智能显示仪是用来监测阀门工作状态,并控制阀门执行期工作的仪器,它通过两路位置传感器监视阀门的工作状态,判断阀门是处于开阀还是关阀状态,通过编程记录阀门开关的数字,并且有两路与阀门开度对应的4~20mA输出及两足常开常闭输出触点。
通过这些输出信号,控制阀门的开关动作。
根据系统的要求,可将智能阀门显示仪从硬件上分为3部分来设计:模拟部分、数字部分、按键/显示部分。
1、模拟电路部分主要包括电源、模拟量输入电路、模拟量输出电路三部分。
电源部分供给整个电路能量,包括模拟电路、数字电路和显示的能源供应。
为了实现阀门开读的远程控制,需要将阀门的开度信息传送给其他的控制仪表,同时控制仪表能从远方制定阀门为某一开度,系统需要1路4~20mA的模拟量输入信号和1~2路4~20mA的模拟量输出信号。
模拟量输入信号通过A/D转换变成与阀门开度相对应的数字信号后送给数字部分的单片机,在单片机中对它进行滤波处理后就可以输出了。
阀门的开度信息通过D/A转换后变成模拟信号输出,用来接显示仪显示阀门开度或连接其他的控制设备。
在本设计系统中,所有的数字量数据均采用串行的输入输出方式,为了节省芯片资源和空间,输入的4~20mA的模拟量在转化为数字量时,采用已有的4路DA芯片与单片机的系统资源相结合作8位的AD使用。
2、数字电路部分主要包括:单片机、掉电保护、两路监测脉冲输入信号、两路常开常闭转换触点输出。
在设计方案中选用目前普遍使用的51系列单片机A T89C4051。
AT89C4051是一款低电压、高性能的CMOS8位微控制器,它具有4K字节的可擦除、可重复编程的只读闪存。
通过在单芯片内复合一个多功能的8位CPU 闪存,在性能、指令设定和引脚上与80C51和80C52完全兼容。
考虑到在系统掉电或重新启动时,需要保持先前在仪表中设置的一些阀门参数,而单片机中的数据存储器不具备掉电存储功能,所以在片外扩展了一个具有掉电保存功能的芯片X5045。
X5045是一种集看门狗、电源监控和串行EEPROM3种功能于一身的可编程电路,这种组合设计可以减少电路对电路板空间的需求,X5045中的看门狗为系统提供了保护,当系统发送故障而超过设定时间时,电路中的看门狗将通过RESET信号向CPU作反应。
X5045提供了三个时间值供用户选择使用。
它所具有的电压监控功能还可以保护系统免受低电压的影响,当电源电压降到允许范围以下时,系统将复位,直到电源电压返回到稳定值为止。
X5045的存储器与CPU可通过串行通信方式接口。
共4069位,可以按512×8个字节来放置数据。
X5045的管脚排列如图1所示,它共有8个引脚,各个引脚的功能如下:
气动阀门执行器工作原理(2)
CS:电路选择端,低电平有效;
SO:串行数据输出端;
SI:串行数据输入端;
SCK:串行时钟输出端;
WP:写保护输入端,低电平有效;
RESET:复位输出端;
Vcc:电源端;
Vss:接地端。
INA为输入信号,是由光电传感器采集到的阀门脉冲信号(10mA)。
该信号经旁路电容滤波后送入光耦,转换成了输出的OUT电压信号送入单片机。
输出的电压可直接进入单片机的I/O口。
在控制中,要求A、B两路脉冲都接收到的时候,才认为是由信号输入,AB为正转,BA为反转。
只有一路信号输入时不计数。
两路常开、常闭转换触点输出。
用来连接电磁阀,通过控制电磁阀的吸合来控制气动执行机构作相应的开阀或关阀动作。
3、显示部分主要包括:单片机、4位LED显示、3只状态指示灯(自动、正转、反转)、3只按键(MODE/SET键、上键、下键)。
显示部分采用AT89C4051单片机,用来控制4位LED显示,且同数字部分的单片机进行通讯,还要对控制仪的模式做相应的选择和控制。
显示仪上设计有3只状态指示灯用来显示执行机构的状态:正转、反转、自动;3只按键:MODE/SET键、上键、下键,控制执行机构的工作模式和一些参数的初始化。
这3部分通过接口连接,构成一个完整的控制系统,可以对一些类似气动马达等的执行机构进行控制。
在实际应用中基本实现了预先要求的各种性能指标。
(二)利用PLC来控制的系统
PLC在控制系统中的应用越来越广泛,由于本方案是在OMRON的PLC上面作的开发,所以以OMRON的PLC来作介绍。
硬件组成:1台计算机,1套PLC(包括CPU,I/O模块,ID212,OC224,AD003模块),2个继电器,2个电磁阀,1个气动阀门执行器。
其组成原理为:由PC机通过RS-232串口通讯连接OMRON的PLC,对PLC进行编程和监控。
PLC的I/O模块分别接入输入、输出信号,其中输入模块连接到阀门上的两个位置传感器,通过PLC 的输入模块ID211的指示灯亮的先后顺序来显示阀门的开关状态。
输入模块接收两路阀门检测脉冲输入,即脉冲A与脉冲B。
在运行状态下,脉冲A输入时指示灯A亮,脉冲B输入时指示灯B亮。
输入顺序为AB,表示开阀。
输入顺序为BA表示关阀。
阀门检测脉冲A和B信号必须部分叠加,否则不能正常检测阀门开度。
通过PLC的输出模块OC225控制两个继电器,继电器具有两组常开常闭输出触点,1组为开阀输出触点,1组为关阀输出触点。
开阀时,当阀门开度大于或等于所设阀门限位值时开阀输出触点动作,阀门开度小于所设阀门限位值时开阀输出触点动作,发明开度小于所设阀门限位值时开阀输出触点复位。
关阀时,当阀门关到零位且21s内无脉冲输入时关阀输出触点动作;若21s内有脉冲输入,则延时21s关阀输出触点动作。
通过继电器的吸合来控制两个电磁阀的开关,电磁阀打开后,便可以控制气动阀门执行器使得阀门做相应的开阀或关阀动作。
同时接近传感器把阀门的开关情况再传送到PLC中,并同要求的阀门开度作比较,直到符合要求为止。
自动归零与自动调满:控制系统具有自动归零与自动调满功能,当阀门开度小于归零范围值或阀门开度距满量程小于满度调节范围值,且时间大于或等于所设值稳定时间值时,PLC自动控制阀门进行归零或自动调满。
气动阀门执行器工作原理(3)
在实验中,由阀门上的位置传感器计算阀门的开度。
当阀门先离开A传感器,后离开B传感器时,表示阀门在关阀。
当阀门先离开B传感器,后离开A传感器时,表示阀门在开阀。
传感器接收到的是一个脉冲信号,通过位置传感器的采集信号来记下阀门的开关状态。
在上位机中用编程软件CX-programmer编写梯形图,然后把梯形图下载到PLC中运行,在上位机的组态软件中进行控制和监控,阀门开关量的多少可由组态软件界面输入的圈数值确定。
组态界面做好后,开阀、关阀、停止、总开关等控件的控制和动作可以直接在组态界面中很直观形象地进行操作。