閥門(mén)定位器的種類有哪些?
閥門(mén)定位器是控制閥最重要的附件之一,它的核心作用是精確控制閥門(mén)開(kāi)度,確保閥門(mén)能夠快速、準(zhǔn)確地到達(dá)控制器(如DCS或PLC)所要求的位置。下面將介紹幾種常見(jiàn)的閥門(mén)定位器。
1、氣動(dòng)閥門(mén)定位器
氣動(dòng)閥門(mén)定位器是一種依靠氣動(dòng)信號(hào)工作的閥門(mén)輔助控制裝置,主要接收來(lái)自控制器的氣動(dòng)信號(hào)(通常為0.02-0.1MPa),并將其轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的機(jī)械動(dòng)作,精準(zhǔn)控制氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程,從而調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度。它通過(guò)力平衡或力矩平衡原理,克服閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的摩擦力和介質(zhì)壓力波動(dòng),確保閥門(mén)動(dòng)作與輸入信號(hào)嚴(yán)格匹配,避免閥門(mén)出現(xiàn)卡滯或過(guò)沖。
在工業(yè)場(chǎng)景中,氣動(dòng)閥門(mén)定位器多用于傳統(tǒng)氣動(dòng)控制系統(tǒng),尤其適合高溫、高粉塵等惡劣環(huán)境,因?yàn)槠錈o(wú)電路元件,抗干擾能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單且維護(hù)成本較低。它能顯著提升閥門(mén)的控制精度和穩(wěn)定性,是氣動(dòng)閥門(mén)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)的核心部件。
2、電-氣閥門(mén)定位器
電-氣閥門(mén)定位器是連接電動(dòng)控制系統(tǒng)與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的“橋梁”,核心功能是將控制器輸出的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)(常見(jiàn)4-20mA直流電流信號(hào))轉(zhuǎn)換為氣動(dòng)信號(hào),再驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)閥門(mén)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)開(kāi)度的遠(yuǎn)程連續(xù)調(diào)節(jié)。它內(nèi)置電-氣轉(zhuǎn)換組件(如噴嘴擋板機(jī)構(gòu)、壓電閥等),能將微弱的電信號(hào)放大為足夠驅(qū)動(dòng)力的氣動(dòng)信號(hào),同時(shí)通過(guò)反饋機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)校正閥門(mén)位置,保證定位精度。

相較于純氣動(dòng)定位器,電-氣閥門(mén)定位器更適合需要遠(yuǎn)程集中控制的場(chǎng)景,比如化工、電力系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)回路。它無(wú)需鋪設(shè)復(fù)雜的氣動(dòng)管路,信號(hào)傳輸距離更遠(yuǎn)、抗干擾性更強(qiáng),且能與多數(shù)電動(dòng)控制系統(tǒng)兼容,同時(shí)保留了氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)耐高壓、輸出力大的優(yōu)勢(shì)。
3、智能閥門(mén)定位器
智能閥門(mén)定位器是集成了微處理器、傳感器和數(shù)字通訊功能的高端定位裝置,不僅能接收模擬信號(hào)(4-20mA),還支持?jǐn)?shù)字信號(hào)(如HART、FF、Profibus協(xié)議),可實(shí)現(xiàn)更靈活的控制與數(shù)據(jù)交互。它通過(guò)內(nèi)置傳感器實(shí)時(shí)采集閥門(mén)行程、壓力等數(shù)據(jù),經(jīng)微處理器運(yùn)算后精準(zhǔn)控制閥門(mén)動(dòng)作,同時(shí)具備自我診斷、故障報(bào)警、參數(shù)在線調(diào)整等智能功能,能及時(shí)發(fā)現(xiàn)閥門(mén)卡滯、執(zhí)行機(jī)構(gòu)漏氣等問(wèn)題。
在自動(dòng)化程度高的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)(如石油化工、智能制造),智能閥門(mén)定位器可通過(guò)通訊協(xié)議與控制系統(tǒng)雙向交互,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、參數(shù)組態(tài)和維護(hù)診斷,無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)拆解即可完成調(diào)試,大幅降低維護(hù)工作量。其定位精度、響應(yīng)速度和功能擴(kuò)展性均遠(yuǎn)超傳統(tǒng)氣動(dòng)及電-氣定位器,是現(xiàn)代工業(yè)閥門(mén)控制的主流設(shè)備。
4、其他分類
除了上述按技術(shù)原理劃分的主流類型外,閥門(mén)定位器還可以從以下幾個(gè)維度進(jìn)行分類:
按動(dòng)作的方向:可分為單向閥門(mén)定位器和雙向閥門(mén)定位器。單向閥門(mén)定位器用于活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí),閥門(mén)定位器只有一個(gè)方向起作用,雙向閥門(mén)定位器作用在活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣缸的兩側(cè),從兩個(gè)方向起作用。
按閥門(mén)定位器輸出和輸入信號(hào)的增益符號(hào):分為正作用閥門(mén)定位器和反作用閥門(mén)定位器。正作用閥門(mén)定位器的輸入信號(hào)增加時(shí),輸出信號(hào)也增加,因此,增益為正。反作用閥門(mén)定位器的輸入信號(hào)增加時(shí),輸出信號(hào)減小,因此,增益為負(fù)。
按閥門(mén)定位器輸入信號(hào)是模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào):可分為普通閥門(mén)定位器和現(xiàn)場(chǎng)總線電氣閥門(mén)定位器。普通閥門(mén)定位器的輸入信號(hào)是模擬氣壓或電流、電壓信號(hào),現(xiàn)場(chǎng)總線電氣閥門(mén)定位器的輸入信號(hào)是現(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)字信號(hào)。