气动阀门定位器工作原理

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。

ZPD-2000系列电气阀门定位器

ZPD-2000系列电气阀门定位器是根据国际先进的同类型产品，集多年成功的专业制造经验和先进的应用技术，经过消化吸收和针对（老产品）ZPD-2000 型系列电气阀门定位器加以综合改进的产品，并积极贯彻ISO9001质量保证体系，具有一定的先进性，符合国际标准要求的一种新型定位器。

一、产品的功能用途和适应范围：

1、产品的功能用途： ZPD-2000系列电气阀门定位器是各种气动执行器的主要配套仪表。它与气动调节阀配套使用，构成闭环控制回路。用以提高调节阀的控制精度。克服填料函与阀杆的磨擦力，克服介质压差对调节阀阀芯不平衡力。提高阀门动作速度，可实现分程控制

（段幅信号）。可改变阀的作用方式，可控制非标操作压力的各类型气动执行机构。

2、 适应范围： ZPD-2000系列是自动化控制装备中的控制器，它广泛应用于石油。化工、电站、冶金、轻工等工业部门。

二、产品型号规格及主要技术指标

ZPD-2000系列定位器型号规格基本对照表 型号 防爆 型式 输入信号 mA.DC 气源压力 Mpa 输出压力

Mpa(标准状态) 执行机构 输出行程和范

围 耗气量 （标准状态） 类似型号

Z P D -2111

d 隔爆

4-20 0.14 0.02-0.1 气动薄膜式 450L/h ZPD-1111 ZPD-1112 -2112 0.25 0.04-0.2 -2113 0.30;0.34 0.08-0.2

ZPD-2000系列定位器型号规格基本对照表

?Z ?P ?D -2121 e 增安 4-12 12-20 0.14 0.02-0.1 气动薄膜式 直行程 10-100mm 或 角行程 0-90°等 （直连式） 450L/h

ZPD-1121 -2122 0.25 0.04-0.2 ZPD-1122

-2123 0.30；

0.34 0.08-0.2

-2131 0-10 0.14

0.02-0.1

ZPD-01

0-5 0.55 -2141 i 本

安 5-10

-2211

4-20 0-0.5 气动活塞

式 3600L/h ZPD-1211 -2221 4-12 12-20 ZPD-1221

-2231 0-10 ZPD-02

例：1 ZPD-2111d ： 表示配气动薄膜式、输入信号 4-20 mA.DC 、输入压力（信号）：0.02-0.1Mpa, 防爆等级d: 隔爆型 d Ⅱ BT6， 兼容老防爆等级标准B3d 、直行程、单作用电气阀门定位器。

例：2 ZPD-2211i: 表示配气动活塞（气缸）式、输入信号： 4-20 mA.DC 、输出压力（信号）：0-05Mpa 、防爆等级i, 本质安全型：is Ⅱ CT6,兼容老防爆等级标准H Ⅲ e、 双作用电气阀门定位器。

1. 主要技术指标

（1） 基本误差：±1%（单作用）；±2%（双作用）

（2） 回 差：1%（单作用）；2%（双作用）

（3） 死 区：0.4%（单作用）；0.8%（双作用）

（4） 额定行程：0-（10-100）mm.「角行程（转行程）0-（50°、75°、90°）」

（5） 气源压力：0.14-0.55Mpa

（6） 输入信号：4-20mA.DC(标准型、常规产品)（4-12mA.DC 、12-20 mA.DC ）、0-10A.〔变型产品〕（0-5 mA.DC 、5-10mA.DC ）

（7） 输出压力：0.02-0.5Mpa

（8） 耗 气 量：单作用执行器450L/h （供气0.14Mpa ）;

双作用执行器3600L/h （供气0.55Mpa ）

（9） 输出特性：线性 常规性；（等百分比，非线性 特殊型）

（10） 环境温度：-35~+60℃（本质安全型为-20~+60℃）

（11） 相对湿度：5%-100%

（12） 防爆（防护）型式（等级）：隔爆型 d (dⅡ B T6);曾安型 e(e Ⅱ T6);本质安全型 I （ia Ⅱ CT6)

（13） 输入阻抗：4-20mA.DC/300±10∩（20℃时）；0-10 mA.DC/1000±30∩（20℃时）

（14）气源接口：M10×1，联接铜管为Φ6×1（标准型）

（15）电源接口：M22×1.5，电源接头口M22×1.5壹只

（16）外壳材料：铝合金喷涂工艺处理

（17）外形尺寸：203×160×105（mm）(长×宽×高)，安装尺寸为中心距50mm的两只M8螺孔。（18）重量：2.8kg

三、工作原理

3.1 ZPD-2000系列电气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（图一）

图中：△1：输入电流△P背：喷咀挡板背压增加 M1：电磁力矩△P出：输出压力增加 M2：反馈力矩△h行：阀门行程增加△M：电磁力矩增加△Q反馈转角增加

3.2 ZPD-200系列基本工作原理

如图二所示当从电动调节器来的电流信号，输入到力矩马达组件的线圈（1）时，在例句马达的气隙中产生一个磁场，它与永久磁铁产生的磁场共同作用，使衔铁（2）产生一个向左的力，主杠杆（衔铁）（2）绕支点（15）转动，挡板（13）靠近喷嘴（14），喷嘴背压经放大器（16）放大后，送入薄膜执行机构气室（8），使阀杆向下移动，并带动反馈杆（9）绕支点（4）转动，连接在同一轴上的反馈凸轮（5）作逆时针方向转动，通过滚轮（10）使付杠杆（6）绕支点（7）转动，并将反馈弹簧（11）拉仲、弹簧（11）对主杠杆（2）的拉力与力矩马达作用在主杠杆上的力矩相等时，杠杆系统达到平衡状态。此时，一定的信号电流就与一定的阀门位置相对应。弹簧（12）是作调整零位用的。以上作用式为正作用，弱要改变作用方式，只要将凸轮翻转，A向变成B向等，即可。