调节阀性能实验

调节阀性能实验

一、实验目的要求

1、了解调节阀的构造，掌握其操作和调节方法；

2、测定调节阀基本误差、回差、死区、始终点极限偏差与额定行程偏差

3、测定调节阀固有流量特性曲线；

二、实验基本原理

调节阀又名控制阀，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。调节阀一般由执行机构和阀门组成。如果按其所配执行机构使用的动力，调节阀可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种，另外，按其功能和特性分，线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。

调节阀用于调节介质的流量、压力和液位。根据调节部位信号，自动控制阀门的开度，从而达到介质流量、压力和液位的调节。调节阀由电动执行机构或气动执行机构和调节阀两部分组成。调节阀通常分为直通单座式调节阀和直通双座式调节阀两种，后者具有流通能力大、不平衡办小和操作稳定的特点，所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。

三、实验容

1 外观及清洁度检查

清洁度是指零件、整机的影响产品可靠性部位被杂质污染的程度。可用采集的杂质大小、数目等来展示。若特定部位杂质过多，则会沉积在管道中，堵塞流道，使实际测得的流量变小。杂质也会使造成比较大的摩擦损害，如弹簧、密封材料的损坏，严重影响阀门的使用寿命及工作的可靠性。

阀门外观应该清洁、光滑。不得有任何铁屑、污垢、粉尘、绣点及其他异物；紧固件不得有松动、损伤等。调节阀清洁度检查参考JB/T4058中6.2.8节的规定执行，壳体壁及零部件表面清洁度要求检查结果填入表中。结果如表1所示。

从表1检查结果来看，在阀门壳体壁、加工零部件未观察到微小颗粒、异物、杂质，清洁度符合相关标准要求，说明阀门特定部位杂质及颗粒不会成为影响试验结果的重要因素。

1调节阀表面清洁度检查记录表

2.动作灵活性及程序控制开关功能验证试验

1、将调节阀调手动状态，检查阀门转动部件动作灵活性，看是否卡滞、转动不灵活等现象发生；记录结果于表2中。

2、接通调节阀电源，投电动状态，观察其动作灵活性，并记录阀门在升程与降程区间行程位移及时间，试验不得少于3次，记录结果于表2中。

3、结合调节阀电动灵活性试验，确定阀门在全开及全关位置行程控制开关自动闭合的动作灵活性，记录实验结果于表2中。

2动作灵活性试验结果记录表

3 基本误差、回差、死区、始终点极限偏差与额定行程偏差试验

误差试验是针对泄放水调节阀的电动操作时各项偏差的测定。基本误差试验测定各输入信号下实际行程与理论行程间的误差；回差是测定满行程正反行程最大偏差；死区用来反映仪表的灵敏程度；始终点极限偏差是输入信号上下限值时的行程与理论偏差；额定行程偏差是输入信号后走完的行程与理论行程偏差。

试验参考JB/T7387。

3.1 基本试验误差

1、试验前准备工作完成，阀门投手动状态，检查阀门动作的灵活性，然后接通电源，阀门处于电动操作状态，将规定的输入信号平稳的按增大或减小的方向分别输入执行机构，测量在上升或者下降段各点对应的行程值，测试结果记录于表格2.3中。并按公式（1-1）计算实际“信号-行程”关系与理论关系之间各点误差，其最大值为基本误差，基本误差不大于2.5%。

（1-1）

式中表示第i 点误差，第i 点实际行程，表示第i 点理论行程，表示调节阀的额定行程。试验点至少应包括信号围的0%、25% 、50%、75%、100%五个点。

(2) 根据以上测试结果，绘制调节阀输入信号与行程之间对应曲线关系。

3.2 回差

根据1中(2)条绘制的信号与行程之间对应曲线关系，计算同一输入信号上所测得的正反行程最大差值的绝对值与额定行程的百分比即为回差。

3.3 死区

1、缓慢改变输入信号，直至观察出一个可察觉的流量变化，记录此时的信号输入值；

2、按相反的方向缓慢改变输入信号，直至可观察出一个可察觉 的流量变化，记录此时输入的信号值；

3、上述两个信号之差的绝对值与输入信号满量程百分比即为死区，死区应在输入信号量程的25%、 50% 、75%三个点上进行试验，记录结果于表格2.3中。

3.4 额定行程偏差

将信号输入执行机构，使阀杆走完行程，按公式(1-1)计算额定行程偏差记录结果于表格2.3中。

3.5 始终点极限偏差

()/100%i i i l L L ∆=-⨯i ∆i l i L L

将输入信号的上下限值分别加入电动执行机构，测量相应的行程值，按公式（1-1）计算始终点极限偏差，记录结果于表格3中。

表3 调节阀基本误差、回差及额定行程偏差试验记录表

表4 调节阀死区试验记录表

4冷态固有流量特性实验

固有流量特性试验参照GB/T10869附录D[14]执行,原理如试验流程图所示。

1、调整调节阀开度到预定位置，调节总阀，使压力表P

示数分别稳定在

1

0.05MPa、 0.08MPa、0.1MPa三种情况，打开阀门使工作介质流出，记录三种压差下流量；

2、分别以升程和降程方式改变调节阀的开度，重复上述1操作，记录每种开度下调节阀对应的流量值于表中；

3、根据上述试验记录情况，按以下公式计算值，绘制调节 阀冷态下故有流量特性曲线。横坐标为,纵坐标为的比值。计算公式为:

（3-5）

式中为额定流量系数;为流量，m 3/h ；为阀门前后压差，MPa;为液体密

度，g/cm 3。

4、根据以上试验记录情况，取100%开度时三种压差下试验平均值作为调节阀冷态下额定流量系数值。

表 5冷态固有流量特性试验记录表

v K 0/H H /v vs K K v K /v K Q =v K Q p γvs K