閥門(mén)定位器是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的關(guān)鍵附件之一,其作用是把調(diào)節(jié)裝置輸出的電信號(hào)變成驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作的氣信號(hào)。它具有閥門(mén)定位功能,既克服閥桿摩擦力,又可以克服因介質(zhì)壓力變化而引起的不平衡力,從而能夠使閥門(mén)快速的跟隨,并對(duì)應(yīng)于調(diào)節(jié)器輸出的控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥快速定位,提升其調(diào)節(jié)品質(zhì)。隨著智能儀表技術(shù)的發(fā)展,微電子技術(shù)廣泛應(yīng)用在傳統(tǒng)儀表中,大大提高了儀表的功能與性能。
閥門(mén)定位器的原理:反饋桿反饋閥門(mén)的開(kāi)度位置發(fā)生變化,當(dāng)輸入信號(hào)產(chǎn)生的電磁力矩與定位器的反饋系統(tǒng)產(chǎn)生的力矩相等,定位器力平衡系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),定位器處于穩(wěn)定狀態(tài),此時(shí)輸入信號(hào)與閥位成對(duì)應(yīng)比例關(guān)系。當(dāng)輸入信號(hào)變化或介質(zhì)流體作用力等發(fā)生變化時(shí),力平衡系統(tǒng)的平衡狀態(tài)被打破,磁電組件的作用力與因閥桿位置變化引起的反饋回路產(chǎn)生的作用力就處于不平衡狀態(tài),由于噴嘴和擋板作用,使定位器氣源輸出壓力發(fā)生變化,執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室壓力的變化推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),使閥桿定位到新位置,重新與輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng),達(dá)到新的平衡狀態(tài)。在使用中改變定位器的反饋桿的結(jié)構(gòu)(如凸輪曲線(xiàn)),可以改變調(diào)節(jié)閥的正、反作用,流量特性等,實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)節(jié)閥性能的提升。
智能閥門(mén)定位器結(jié)構(gòu)如下圖所示,其中虛線(xiàn)內(nèi)為定位器部分,右側(cè)為氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)??刂坪万?qū)動(dòng)電路,以及位置反饋傳感器的數(shù)據(jù)采集電路,均位于定位器內(nèi)的電路板中??刂齐娐分饕瓿煽刂菩盘?hào)和位置反饋信號(hào)的數(shù)據(jù)采集與處理工作,同時(shí)形成穩(wěn)定輸出電壓。驅(qū)動(dòng)電路用于PWM電流濾波后的功率放大。噴嘴擋板、噴嘴以及相應(yīng)組件構(gòu)成了I/P轉(zhuǎn)換器,實(shí)現(xiàn)電氣轉(zhuǎn)換。調(diào)節(jié)噴嘴擋板和噴嘴的間距,通過(guò)氣體放大器,完成對(duì)輸出氣體的調(diào)節(jié)。反饋桿和位置反饋傳感器,完成氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位移的檢測(cè),并組成完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)。