阀门定位器的安装及调校方法的讨论
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阀门定 位器 与直 行程 气动 薄膜 调节 阀配合 ，二 者 构成 了 闭环负 反馈 系统 （两 位式 调节 系统 除外 ）， 提 高和 改善 了直 行程 气 动薄 膜 调 节 阀 的静 态 精 度 及 动态 特性 ，保证 了 直行程 气 动薄膜 调 节 阀的开 度 与输 入信 号之 间 的线性 度及 相 应速度 。归纳起 来 ， 阀门定位 器具 有 以下 功能＿１］：
ｒ５］ 中 国 石 化 集 团 公 司 自控 设 计 技 术 中 心 站 ．ＳＨ３０２１—２００１石 油 化 工 仪 表 及 管 道 隔 离 和 吹 洗 设 计 规 范 ［ｓ］．２００２．
ｒ６］ 中 国 石化 集 团公 司 自控 设 计 技 术 中 心 站 ．ＳＨ／Ｔ ３０１９—２００３ 石 油 化 工 仪 表管 道 线路 设 计 规 范 ［ｓ］．２００４．
摘 要 ：使用简单几何运算的方法 ，并利用 自控理论中定值控制系统的负反馈 补偿原理 ，力图证实正 确的安装方式 对直行 程 气 动 薄 膜 调 节 阀 调 校 及 使 用 的 重 要 性 及 必 要 性 。结 合 对 力 平 衡 式 通 用 阀 门定 位 器 的 使 用 经 验 及 现 场 故 障 处 理 、检 修 调 校 技
收 稿 日期 ：２０１０—０４—２５（修 改 稿 ）。 作 者 简 介 ：王 鑫 民 （１９５８一 ），男 ，毕 业 于仪 表 自动化 专业 ，长 期 在 炼 化 企 业 从 事 本 专 业 技 术 工 作 ，任 工 程 师 。
［２］ 中 国石 化 集 团公 司 自控 设 计 技 术 中 心 站 ．ＳＨ３００６—１９９９石 油 化 工 控 制 室 和 自动 分 析 室 设 计 规 范 ［ｓ］．１９９９．
［３］ 中 国石 化 集 团 公 司 自控 设 计 技 术 中心 站 ．ＳＨ／Ｔ３０１８—２００３ 石 油 化 工 安 全 仪 表 系 统 设 计 规 范 ＩＳ］．２００４．
［４］ 中 国石 化 集 团公 司 自控 设 计 技 术 中 心 站 ．ＳＨ３０２０—２００１石 油 化 工 仪 表 供 气设 计 规 范 ＩＳ］．２００２．
ａ）克服 高差 压施 加给 阀芯上 的不平 衡力 。 ｂ）克服 为 防渗漏 造成 的密 封 填 料压 紧 过度 施 加给 阀杆 较大 的摩擦 力 。 Ｃ）克 服 介 质 对 阀 芯 上 产 生 的 阻 力 及 阀 芯 的 重 力 。 ｄ）用 于 加 快 调 节 阀 的 运 行 速 度 ，克 服 大 膜 头 大 容室造 成 的传递 滞后 。 ｅ）用 于 执 行 特 殊 的 调 节 任 务 及 改 变 调 节 阀 的 流 量 特 性 。
执 行 器
△ｚ — ［ 卜 △ｙ
图 １ 无 阀 门 定 位 器 的 调 节 阀 工 作 原 理
根据方 框图可 知输入信号与输 出阀位 的关系为 ：
△Ｙ — ＫＡＺ
（１）
式 （１）表 明 了执 行 器 输 入 与输 出 的关 系 ，很 明 显 执行 器输 入 与输 出之 间没 有 约束关 系 ，只取 决 于 其 放大 倍数 Ｋ，而对 阀位 是 否 与输 入 相 符 的 问题 ， 系 统本 身解 决不 了 ，一般 需要 人 工核 实 。
巧 得 出 ：调 节 阀 在 安 装 使 用 过 程 中 定 位 器 反 馈杆 水 平 位 置 时要 与 其行 程 的 ５Ｏ 点 相 重 合 ，使 得 调 节 阀行 程 的 始 端 和 终 端 与 之
输 入 信 号 相 对 应 ，从 而 保 证 调 节 阀 具 有 良好 的 使 用 特 性 ，以 满 足 生 产 工 艺 控 制 指 标 要 求 。
关键 词 ：定位器４
文 献标 志 码 ：Ｂ
文 章 编 号 ：１００７—７３２４（２０１０）０３—００８１—０３
０ 引 言 目前 ，在 许多 化工 、炼 油 、造 纸 、冶金 、制 药等 企
业 的过程 控 制 系统 中 ，还 广 泛 使 用 气 动 执行 机 构 。 而气 动直 行程 薄膜 执 行 机 构 是 这 个 大 家 族 中最 庞 大 的一个 群体 ，阀门定 位器 是直 行程 气动 薄膜 执行 机构 上 的一 个 重 要 附件 。 阀 门定 位 器 的安 装 合 理 与否 ，决定 了直行 程 气 动 薄 膜 调节 阀 的综 合 性 能 ， 同时 也影 响整个 过程 控 制系 统 的调节 品质 ，因而是 不 容 忽视 的关键 环节 。 １ 阀 门 定 位 器 的 作 用
加装 了阀 门定位 器 的情况 如 图 ２所 示 。 这 是 一 台安 装 了 阀门 定位 器 的直 行 程气 动 薄 膜 执 行机 构 的框 图 。阀 门定位 器 由信号 接 收 、比较 放 大 、控 制 信 号 输 出 和 位 移 反 馈 组 成 。 由 图 ２可 知 ，安 装 了阀 门定 位 器 之 后 ，系 统 就 构 成 了一 个 闭
过 程 控 制 实 施 技 术
石 油 化 工 自 动 化 ，２０１０，３：８１
ＡＵＴｏＭ ＡＴＩｏＮ ＩＮ ＰＥＴＲ（）－ＣＨ ＥＭ ＩＣＡＬ ＩＮＤＵ ＳＴＲＹ
阀 门定 位 器 的安 装 及 调 校 方 法 的讨 论
王 鑫 民
（中石 化 股 份 天 津 分 公 司炼 油 部 ，天 津 ３００２７１）
［７］ 中 国 石化 集 团公 司 自 控 设 计 技 术 中 心 站 ．ＳＨ／Ｔ ３１０４—２０００ 石 油 化 工 仪 表 安 装 设 计 规 范 ［Ｓ］．２０００．
由此 看 出 ，在 直行 程 气动 薄膜 调节 阀上 加装 了 阀门定位器 之后 ，其实用 性和可 用性 都大 大的提 高 ， 但一 定要合 理地安装 才可使其 发挥应有 的作用 。 ２ 工 作 原 理
在 没有 加装 阀门定 位器 的情 况下 ，系统处 于开 环状 态 。如 图 １所示 ：
ｒ５］ 中 国 石 化 集 团 公 司 自控 设 计 技 术 中 心 站 ．ＳＨ３０２１—２００１石 油 化 工 仪 表 及 管 道 隔 离 和 吹 洗 设 计 规 范 ［ｓ］．２００２．
ｒ６］ 中 国 石化 集 团公 司 自控 设 计 技 术 中 心 站 ．ＳＨ／Ｔ ３０１９—２００３ 石 油 化 工 仪 表管 道 线路 设 计 规 范 ［ｓ］．２００４．
摘 要 ：使用简单几何运算的方法 ，并利用 自控理论中定值控制系统的负反馈 补偿原理 ，力图证实正 确的安装方式 对直行 程 气 动 薄 膜 调 节 阀 调 校 及 使 用 的 重 要 性 及 必 要 性 。结 合 对 力 平 衡 式 通 用 阀 门定 位 器 的 使 用 经 验 及 现 场 故 障 处 理 、检 修 调 校 技
收 稿 日期 ：２０１０—０４—２５（修 改 稿 ）。 作 者 简 介 ：王 鑫 民 （１９５８一 ），男 ，毕 业 于仪 表 自动化 专业 ，长 期 在 炼 化 企 业 从 事 本 专 业 技 术 工 作 ，任 工 程 师 。
［２］ 中 国石 化 集 团公 司 自控 设 计 技 术 中 心 站 ．ＳＨ３００６—１９９９石 油 化 工 控 制 室 和 自动 分 析 室 设 计 规 范 ［ｓ］．１９９９．
［３］ 中 国石 化 集 团 公 司 自控 设 计 技 术 中心 站 ．ＳＨ／Ｔ３０１８—２００３ 石 油 化 工 安 全 仪 表 系 统 设 计 规 范 ＩＳ］．２００４．
［４］ 中 国石 化 集 团公 司 自控 设 计 技 术 中 心 站 ．ＳＨ３０２０—２００１石 油 化 工 仪 表 供 气设 计 规 范 ＩＳ］．２００２．
ａ）克服 高差 压施 加给 阀芯上 的不平 衡力 。 ｂ）克服 为 防渗漏 造成 的密 封 填 料压 紧 过度 施 加给 阀杆 较大 的摩擦 力 。 Ｃ）克 服 介 质 对 阀 芯 上 产 生 的 阻 力 及 阀 芯 的 重 力 。 ｄ）用 于 加 快 调 节 阀 的 运 行 速 度 ，克 服 大 膜 头 大 容室造 成 的传递 滞后 。 ｅ）用 于 执 行 特 殊 的 调 节 任 务 及 改 变 调 节 阀 的 流 量 特 性 。
执 行 器
△ｚ — ［ 卜 △ｙ
图 １ 无 阀 门 定 位 器 的 调 节 阀 工 作 原 理
根据方 框图可 知输入信号与输 出阀位 的关系为 ：
△Ｙ — ＫＡＺ
（１）
式 （１）表 明 了执 行 器 输 入 与输 出 的关 系 ，很 明 显 执行 器输 入 与输 出之 间没 有 约束关 系 ，只取 决 于 其 放大 倍数 Ｋ，而对 阀位 是 否 与输 入 相 符 的 问题 ， 系 统本 身解 决不 了 ，一般 需要 人 工核 实 。
巧 得 出 ：调 节 阀 在 安 装 使 用 过 程 中 定 位 器 反 馈杆 水 平 位 置 时要 与 其行 程 的 ５Ｏ 点 相 重 合 ，使 得 调 节 阀行 程 的 始 端 和 终 端 与 之
输 入 信 号 相 对 应 ，从 而 保 证 调 节 阀 具 有 良好 的 使 用 特 性 ，以 满 足 生 产 工 艺 控 制 指 标 要 求 。
关键 词 ：定位器４
文 献标 志 码 ：Ｂ
文 章 编 号 ：１００７—７３２４（２０１０）０３—００８１—０３
０ 引 言 目前 ，在 许多 化工 、炼 油 、造 纸 、冶金 、制 药等 企
业 的过程 控 制 系统 中 ，还 广 泛 使 用 气 动 执行 机 构 。 而气 动直 行程 薄膜 执 行 机 构 是 这 个 大 家 族 中最 庞 大 的一个 群体 ，阀门定 位器 是直 行程 气动 薄膜 执行 机构 上 的一 个 重 要 附件 。 阀 门定 位 器 的安 装 合 理 与否 ，决定 了直行 程 气 动 薄 膜 调节 阀 的综 合 性 能 ， 同时 也影 响整个 过程 控 制系 统 的调节 品质 ，因而是 不 容 忽视 的关键 环节 。 １ 阀 门 定 位 器 的 作 用
加装 了阀 门定位 器 的情况 如 图 ２所 示 。 这 是 一 台安 装 了 阀门 定位 器 的直 行 程气 动 薄 膜 执 行机 构 的框 图 。阀 门定位 器 由信号 接 收 、比较 放 大 、控 制 信 号 输 出 和 位 移 反 馈 组 成 。 由 图 ２可 知 ，安 装 了阀 门定 位 器 之 后 ，系 统 就 构 成 了一 个 闭
过 程 控 制 实 施 技 术
石 油 化 工 自 动 化 ，２０１０，３：８１
ＡＵＴｏＭ ＡＴＩｏＮ ＩＮ ＰＥＴＲ（）－ＣＨ ＥＭ ＩＣＡＬ ＩＮＤＵ ＳＴＲＹ
阀 门定 位 器 的安 装 及 调 校 方 法 的讨 论
王 鑫 民
（中石 化 股 份 天 津 分 公 司炼 油 部 ，天 津 ３００２７１）
［７］ 中 国 石化 集 团公 司 自 控 设 计 技 术 中 心 站 ．ＳＨ／Ｔ ３１０４—２０００ 石 油 化 工 仪 表 安 装 设 计 规 范 ［Ｓ］．２０００．
由此 看 出 ，在 直行 程 气动 薄膜 调节 阀上 加装 了 阀门定位器 之后 ，其实用 性和可 用性 都大 大的提 高 ， 但一 定要合 理地安装 才可使其 发挥应有 的作用 。 ２ 工 作 原 理
在 没有 加装 阀门定 位器 的情 况下 ，系统处 于开 环状 态 。如 图 １所示 ：