1、 第四章 测量变送环节和执行器吴建国吴建国南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院2007.10内容回顾n单回路控制系统的组成n掌握测量变送环节的数学模型；n了解影响测量误差的主要因素；n掌握控制阀的流量特性；n掌握执行器的数学模型；l 重点：重点：本章基本要求测量变送环节测量变送环节SmmmmeSTKsG1)(SmmmmeSTKsG1)(测量变送环节的数学模型测量信号的处理执行器执行器的类型执行器的组成与数学模型SvvvveSTKsG1)(数学模型气动调节阀的结构气动调节阀的结构执行机构阀体.pc执行机构电气转换器阀体管路系统u(t)pclfqu(t)：控制器输出 (420 mA 或 010
2、 mA DC)；pc：调节阀气动控制信号；l：阀杆相对位置；f：相对流通面积；q：受调节阀影响的管路相对流量。阀门的阀门的“气开气开”与与“气关气关”1.气开阀与气关阀气开阀与气关阀 *气开阀：pc f (“有气则开”)*气关阀：pc f (“有气则关”)无气源(pc=0)时，气开阀全关，气关阀全开。2.气开阀与气关阀的选择原则气开阀与气关阀的选择原则 *若无气源时，希望阀全关，则应选择气开阀，如加热炉瓦斯气调节阀；若无气源时，希望阀全开，则应选择气关阀，如加热炉进风蝶阀。阀门的阀门的“气开气开”与与“气关气关”“气开气开”与与“气关气关”的选择原则的选择原则调节阀的结构特性调节阀的结构特性调
3、节阀结构特性调节阀结构特性：阀芯与阀座间的节流面积和阀门开度之间的函数关系。)(lff 为相对节流面积；l 为相对开度：线性阀线性阀（线1）：fKdldf100806040200204060801003.3f 100l 1001243等百分比阀或称对数阀等百分比阀或称对数阀（线2）：fKdldff调节阀的工作流量特性分析调节阀的工作流量特性分析pSDepDppSDpDepD0QpD阀阻比阀阻比 S100：调节阀全开时的两端压降与系统总压降之比，即10010010010011pppppSeeDDDDD调节阀工作流量特性（续）调节阀工作流量特性（续）线性阀的特性变异1008060402002040
4、60801003.3q 100l 100S100=10.750.500.20对数阀的特性变异100806040200204060801003.3q 100l 100S100=10.800.500.20调节阀流量特性总结调节阀流量特性总结n线性阀：线性阀：在理想情况下，调节阀的放大增益Kv与阀门开度无关；而随着管路系统阀阻比的减少，当开度到达50 70%时，流量已接近其全开时的数值，即Kv随着开度的增大而显著下降。n 对数阀：对数阀：在理想情况下，调节阀的放大增益Kv随着阀门开度的增大而增加；而随着管路系统阀阻比的减少，Kv 渐近于常数。调节阀流量特性的选择原则调节阀流量特性的选择原则选择原则：选择原则：仅当对象特性近似线性而且阀阻比大于 0.60 以上（即调节阀两端的压差基本不变），才选择线性阀，如液位控制系统；其他情况大都应选择对数阀。其它执行器其它执行器
