阀门定位器的工作原理和使用

阀门定位器的工作原理和使用

在化工厂车间溜达一圈定会看到有些管道上装有圆圆脑袋的阀门，这就是调节阀。

气动薄膜调节阀

调节阀从它的名称则可知晓一些信息，关键词调节二字它的调节范围0～100%之间任意调节。

细心的朋友应该发现，每台调节阀的脑袋下面都挂着一个装置，熟悉的肯定知道，这就是调节阀的心脏，阀门定位器，通过这个装置可调节进入脑袋（气动薄膜）内气量，可以精准的控制阀门的位置。

阀门定位器有智能式定位器和机械式定位器，今天讨论的是后者机械式定位器，与图片所示的定位器一样的。

机械式气动阀门定位器的工作原理

阀门定位器结构示意图

图中基本将机械式气动阀门定位器的部件一一说清楚，接下来就是看它如何工作的？

气源来自于空压站的压缩空气，在阀门定位器气源进口前段还有一个空气过滤减压阀，用于压缩空气的净化。从减压阀出口的气源从阀门定位器进入，至于多少气量进入阀门的膜头，根据控制器的输出信号决定。

控制器输出的电信号是4～20mA，气动信号是20Kpa~100Kpa，从电信号到气信号是通过电气转换器进行的。

当控制器输出的电信号转变为与之相对应的气信号时，然后将转换后的气信号作用在波纹管上。杠杆2则绕着支点运动，杠杆2下段向右运动靠近喷嘴。喷嘴的背压增加，经过气动放大器放大后（图中那个带小于符号的部件），将气源的一部分送入到气动薄膜的气室，阀杆带着阀芯向下自动逐渐将阀门开度变小。此时，与阀杆相连的反馈杆（图中摆杆）绕着支点向下移动，使轴的前端向下移动，与其连接的偏心凸轮做逆时针旋转，滚轮顺时针旋转向左移动，从而拉伸反馈弹簧。由于反馈弹簧拉伸杠杆2下段向左移动，此时就会与作用在波纹管上的信号压力达到力平衡，于是阀门就固定在某个位置不动作了。

通过上面的介绍，应该对机械式阀门定位器有一定的了解，有机会的时候再操作一边最好是能够动手拆卸一次，加深定位器每个零件的位置及每个零件的名。因此，机械式阀门的浅谈告一段落，接下来进行知识的扩展，让对调节阀有个更深层次的认知。

知识扩展一

图中的气动薄膜调节阀属于气关式，有人就问，为什么？

第一，看气动薄膜的进气方向，是正作用。

第二，看阀芯安装方向，正作用。

气动薄膜气室通气源，膜片向下压膜片覆盖的六根弹簧弹簧，从而推动阀杆向下移动，阀杆与阀芯相连一起，阀芯正向安装，于是在得气源是阀门往关位置移动。因此，将其称之为气关阀。故障开的意思，当气源由于施

工或气管的腐蚀，导致供气中断，阀门在弹簧的反作用力下又复位，阀门又处于全开位置。

气关阀怎么用？

怎么用是站在安全角度考虑的，这是选气开还是气关的必要条件。

举例：锅炉的核心装置之一汽包，一台用于给水系统的调节阀肯定要用气关式。为什么？打个比方，假如因为气源或电源突然中断，炉膛依然在剧烈燃烧，不断的加热汽包的水。要是用的气开调节阀，能源中断，阀门就关闭，汽包没有进水分分钟烧干（干烧），这是非常危险的，根本无法在短时间处理调节阀故障，从而会导致停炉事故发生。

因此，避免干烧甚至停炉事故发生，必须得用气关阀。虽然能源中断，调节阀位于全开位置，给汽包不断进水，但不会导致汽包干钱，处理调节阀故障还是有时间应付不至于直接停炉来处理。

通过上面的举例，现在应该对气开调节阀和气关调节阀如何选用应该有个初步的认知了吧！

知识扩展二

这个小知识关于定位器正反作用的改变。

图中的调节阀是正作用的。偏心凸轮有AB两面，A代表正面、B代表方面。此时是A面朝外，将B面朝外就是反作用。因此，把图中的A向变B向就是反作用的机械式阀门定位器。

图中的实物图是正作用的阀门定位器，控制器输出信号4-20mA。当4mA 时，对应的气信号是20Kpa，调节阀全开。当20mA时，对应的气信号100Kpa，调节阀全关。

机械式阀门定位器的既有优点又有缺点：优点：控制精确。

缺点：由于气动控制，如果要将位置信号反馈到中控室，需要额外做电气转换装置。

知识扩展三

日常故障方面的事宜。

生产过程中出现故障正常不过了，这是生产过程中的一部分。但为了保质、保安全、保量就必须及时处理问题这才是待在公司的价值。因此，将遇到的几种故障现象浅谈一下：

一、阀门定位器输出如龟速

不打开阀门定位器前盖；听声音，看气源管有无破解导致泄露，这个肉眼可判断。以及输入气室有无泄露的声音通过听。

打开阀门定位器前盖：1. 恒节流孔有无堵塞2. 检查挡板位置3. 检查反馈弹簧的弹力

4. 将方大器拆开检查膜片。

二、阀门定位器输出没劲

1、看气源压力是否在规定范围和反馈杆有没有脱落，这是最简单的步骤。

2、检查信号线接线是否正确（后期出现的问题一般忽略不计）

3、线圈和衔铁之间有没有东西卡住

4、检查喷嘴与挡板的配合位置是否合适

5、检查电磁组件线圈情况

6、检查平衡弹簧调试位置是否合理

随后，输入信号，但输出压力不变化，有输出就是达不到最大值等，这些故障也是日常故障会遇到的这里不再多言。

知识扩展四

调节阀的行程调整

生产过程中，调节阀使用过久会导致行程不准，通俗的说在想开到某个位置总是有较大的误差。

行程为0-100%，选取最大点进行调校，分别是0、25、50、75、100，都是百分数表示。尤其是机械式阀门定位器，调校时需要把定位器内部的调节零位和调节跨度的两个手动的部件位置清楚在哪里。

假如以气开调节阀为例，进行调校。

调零点，控制室或信号发生器给予4mA，调节阀应该全关，达不到全关进行调零。调零完成直接调50%这个点，与之相差进行跨度调整，同时注意反馈杆与阀杆应该是处于垂直状态。调好后再进行100%这个点调整，调节好后再从0-100%之间的五个点反复调整，直到开度精确为止。

结束语：从机械式定位器到智能式定位器。站在科技方面看，科技发展的神速，给予一线维护人降低了劳动强度。个人认为，想锻炼动手能力和学到技术，机械式定位器是最好的，尤其对于新入门的仪表人员。智能式定位器说白了，会看懂说明书上几个字，手指动动就行了，什么调零点调量程，调行程一切自动调整，只要在哪里傻傻的等着它自己玩完了就整理了现场走人就是。对机械式的，很多部件要自己动手拆动手修理再安装，对于动手能力肯有有提升，而且对其内部结构更有印象。

不管是智能还是非智能的，其对于整个自动化生产过程是处于主导地位的，一旦“罢工”，调节无从说起，自动化控制失去意义。