萨姆森气动调节阀的性能与调校

萨姆森气动调节阀的性能与调校

摘要：调节阀是大家所熟悉的常用的控制仪表，在工业生产中起着非常重要的作用，其种类繁多。本文结合自己的工作实践，介绍一种德国萨姆森公司生产的调节阀的

性能和调试方法，为今后同类设备的施工提供借鉴作用，保证阀门的安装调试质

量，确保工程的平稳运行。

关键词：萨姆森调节阀调校气动定位器

1 前言

萨姆森调节阀是德国SAMSON公司生产的高性能调节阀，适用于生产装置的自动控制，康派司公司设计的江阴聚酯工程中使用了大量的萨姆森气动调节阀（98台），在工程施工中，结合这种调节阀使用说明书的技术要求和以往施工经验，与常用电气阀门定位器的特点和原理进行比较，系统掌握这种先进调节阀的调试。

本文重点对这种调节阀的调试要求和调试注意事项进行总结。

2 调节阀结构与性能

2.1 调节阀整体结构

萨姆森的这款调节阀从总体结构上看其他调节阀没有太大区别，它是由阀体，执行机构及电/气阀门定位器组成，其采用模块化设计，可以方便的通过更换现有的执行机构，改变动作形式，并且可以将标准类型扩展成带隔离段或金属波纹管的类型，如果做为微流量调节阀，可以将常用的阀座-阀芯组合，用金属波纹管形所替代。

此款调节阀只有流开型，故障-安全动作分两种即执行器杆伸长、执行器杆收缩型，与国内调节阀说法虽有不同，但是功能相同，这里所谓的调节阀执行器杆伸长型，既当信号压力减少或供电故障时，压缩弹簧带动执行器杆向下移动，将阀门关闭。当信号压力重新增加时，通过抵抗压缩弹簧力而使阀门打开（执行器杆伸长型用FA表示）。执行器杆收缩型，既当信号压力减少或供电故障时，压缩弹簧带动执行器杆向上移动，将阀门打开。当信号压力重新增加时，通过抵抗压缩弹簧力而使阀门关闭（执行器杆收缩型用FE表示）。

为了获得最大的定位力（阀门在全开，全关状态下），可以预调执行器上膜头弹簧预应力来达到，如0.02-0.1MPa的弹簧范围，可以调整为0.03-0.11MPa。

执行器杆伸长型，执行器杆收缩型，可以通过翻转上膜头组件来完成。其阀芯，阀座可以很方便的进行更换。

调节阀部分总体设计较为紧凑，小巧便于安装，功能更改方便。

2.2 阀门定位器

2.2.1 阀门定位器技术数据

2.2.2 4763系列型号的定位器特点

4763系列电/气阀门定位器和其它型号的定位器相比较有其独特之处，现在就其结构，原理做一下比较。

1）典型的电/气阀门定位器结构原理如下图：

图1

其工作原理如下：

当信号电流通入力矩马达1的线圈两端时，它与永久磁铁作用后，对主杠杆2产生一个推力，使主杠杆绕支点15转动，挡板13靠近喷嘴14，喷嘴背压经功率放大器16放大后，通入到执行机构薄膜气室8，因其压力增加推动发杆向下移动。阀杆的移动带动反馈杆9绕支点4转动，反馈凸轮5也跟这做逆时针方向转动，通过转轮10使副杠杆6绕支点7转动，并将反馈弹簧11拉伸。反馈弹簧对主杠杆2的拉力与力矩马达产生的推力达到力矩平衡时，定位器处于平衡状态，此时一定的信号电流就对应一定的阀门位置。由此可知其为力平衡式电/气阀门定位器。

2）4763系列电/气阀门定位器功能原理图如下：（图2）

图2

其动作原理：当输入信号为4至20mA直流电流信号时，它直接进入电/气转换单元（I/P 转换器）并转换成一个正比的压力信号pe。输入电流信号的任何变化将导致输出到气动控制系统的气压pe成比例的变化。而空气压力pe产生一个作用与测量膜片（8）表面上的力，该力和量程弹簧（6）力相比较。测量膜片（8）的位移通过接触销钉（9.1）传送到挡板（10.2）喷嘴（10.1）释放压力，空气压力pe或阀杆位置的任何变化都导致连接到喷嘴下游的放大器（12）的压力变化，所释放的信号压力pst将使阀杆定位于与输入信号相对应的位置。

3）两种定位器性能的比较

从图1可以看出它是力平衡式的，它是通过力矩马达产生的力，在杠杆上通过与输出力使调节阀的位移产生并通过反馈弹簧产生的力达到平衡进行定位的。

图2 采用 I/P转换器，I/P转换器是独立工作的，不直接参与力的比较，I/P转换器产生一个pe，在测量膜片上与调节阀的位移达到定位目的。

这款定位器设置了可调气量限制器和增益调整器用来优化控制回路，而图1没有这种设置。可调气量限制器和增益调整器的设置，在出厂时均以调整好，不要随意改变，但是因为这一设置的独特，往往会导致误操做，而使调节阀不能正常工作，一但误操做，就要重新调整。

3 调节阀调试

为确保气动调节阀整体性能达到设计工况要求，必须按照自动化仪表工程施工及质量验收规范、设计图纸要求，设定符合工况要求的作用形式，以及调节范围需要的行程和灵敏度，这就要求对定位器和执行机构的初始位置和两者间的相对位置进行调整，对调节阀的执行机构、阀门定位器进行校验，以满足整体要求。

3.1 定位器气量限制器和增益的调整方法

关闭气量限制器直到允许的响应速度为止。检验的方法是用手沿静止的相反方向按压量程弹簧看以下响应速度是否合适。

调整输入信号约为满量程的50%。然后拧零位调整螺丝，直到阀的行程指示约在50%时为止。

按供气压力调整比例增益如图3所示，使比例增益予设定值约为3%。向静止位的反方向短暂按压量程弹簧以检查阀杆的震动趋势。比例增益的值调整的愈小愈好，但不要造成阀门的明显振动。在调整过程中注意始终要在调整起点之前调整比例增益，否则随后的调整会造成零点偏移，调整供气压力时也会改变零点，有必要的话，在设备运行状态下检验零点，如需要可以再调整。

图3

3.2 量程调整

图1和图2的调整方法一样都是通过移动反馈杆固定螺丝来改变，没有量程微调。3.3 调节阀正、反作用形式的调整

图1是改变凸轮的方向，把凸轮翻转180度，电/气阀门定位器把4-20mA的电信号接线端子对调以下即可以。

而图2的调整是通过以下步骤：定位器和执行器的组合；执行器，输入信号，操作方向和安装位置的情况如图4，5，6，7所示。