1、化工仪表及自动化化工仪表及自动化第十一章第十一章 执行器执行器 控制器 执行器被控对象测量元件与变送器测量值给定值 偏差输出变量被控变量控制器操纵干扰作用xzepqyf内容提要内容提要n 气动执行器气动执行器n气动执行器的组成与分类气动执行器的组成与分类n控制阀的流量特性控制阀的流量特性n控制阀的选择控制阀的选择n气动执行器的安装和维护气动执行器的安装和维护n 阀门定位器与电阀门定位器与电-气转换器气转换器n气动阀门定位器气动阀门定位器n电电-气阀门定位器气阀门定位器n电电-气转换器气转换器内容提要内容提要n 电动执行器电动执行器n概述概述n角行程电动执行机构角行程电动执行机构n直行程电动执行
2、机构直行程电动执行机构概述概述 接受控制器的输出信号,直接控制能量或物料等调节介质的输送量,达到控制温度、压力、流量、液位等工艺参数的目的。最薄弱的一环最薄弱的一环最常用的是控制阀最常用的是控制阀将控制器的输出转化为对被操作对象的实际操作（动作）。将控制器的输出转化为对被操作对象的实际操作（动作）。控制(调节)阀：可以用来控制压力、流量、液位、蒸汽加热器的温度。其它：变频器、电机、控制开关、调节加热功率的移相调压装置根据动作能源的不同，执行器可以分为以下三类：气动执行器：以气压为动力，推动机构动作。气动执行器：以气压为动力，推动机构动作。气动调节阀电动执行器：以电动机作为动力源，推动机构动作。
3、电动执行器：以电动机作为动力源，推动机构动作。电动调节阀液动执行器：以液压站提供的流体（液压油）高压为动液动执行器：以液压站提供的流体（液压油）高压为动力源，推动机构动作。力源，推动机构动作。气动调节阀采用气动执行机构气动调节阀采用气动执行机构优点：结构简单、动作可靠稳定、输出力大、安装维修方便、优点：结构简单、动作可靠稳定、输出力大、安装维修方便、价格便宜和防火防爆价格便宜和防火防爆缺点：响应时间大，信号不适于远传缺点：响应时间大，信号不适于远传 采用电采用电/气转换器或电气转换器或电/气阀门定位器，使传送信号为电信号，气阀门定位器，使传送信号为电信号，现场操作为气动信号现场操作为气动信号电
4、信号电信号气信号气信号电动调节阀采用电动执行机构电动调节阀采用电动执行机构优点：动作较快、能源获取方便，特别适于远距离的信号传送优点：动作较快、能源获取方便，特别适于远距离的信号传送缺点：输出力较小、价格贵，缺点：输出力较小、价格贵，且一般只适用于防爆要求不高的场合且一般只适用于防爆要求不高的场合概述概述气气-电转换器电转换器电电-气转换器气转换器电电-气阀门定位器气阀门定位器气动执行器气动执行器电动执行器电动执行器气动控制仪表气动控制仪表电动控制仪表电动控制仪表图图11-1 转换单元的使用简图转换单元的使用简图爆炸爆炸是物质从一种状态，经过物理或化学变化，突是物质从一种状态，经过物理或化学变
5、化，突然变成另一种状态，并放出巨大的能量。急剧速度然变成另一种状态，并放出巨大的能量。急剧速度释放的能量，将使周围的物体遭受到猛烈的冲击和释放的能量，将使周围的物体遭受到猛烈的冲击和破坏。破坏。爆炸必须具备的三个条件：1）爆炸性物质：能与氧气（空气）反应的物质，包括气体、液体和固体。：能与氧气（空气）反应的物质，包括气体、液体和固体。（气体：氢气，乙炔，甲烷等；液体：酒精，汽油；固体：粉尘，纤（气体：氢气，乙炔，甲烷等；液体：酒精，汽油；固体：粉尘，纤维粉尘等）维粉尘等）2）氧气：空气。3）点燃源：包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温
6、、化学反应、光能等。应、光能等。危险场所危险性划分危险场所危险性划分：爆炸性物质 区域定义 中国标准 北美标准 气体气体(CLASS)在正常情况下在正常情况下,爆炸性气体混合物连续或长时爆炸性气体混合物连续或长时间存在的场所间存在的场所 0 区区 Div.1 在正常情况下爆炸性气体混合物有可能出现的在正常情况下爆炸性气体混合物有可能出现的场所场所1 区区在正常情况下爆炸性气体混合物不可能出现在正常情况下爆炸性气体混合物不可能出现,仅仅在不正常情况下仅仅在不正常情况下,偶尔或短时间出现的场偶尔或短时间出现的场所所 2 区区 Div.2粉尘或纤维粉尘或纤维(CLASS/）在正常情况下在正常情况下,
7、爆炸性粉尘或可燃纤维与空气爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物可能连续的混合物可能连续,短时间频繁地出现或长时短时间频繁地出现或长时间存在的场所间存在的场所 10 区区 Div.1在正常情况下在正常情况下,爆炸性粉尘或可燃纤维与空气爆炸性粉尘或可燃纤维与空气的混合物不能出现的混合物不能出现,仅仅在不正常情况下仅仅在不正常情况下,偶偶尔或短时间出现的场所尔或短时间出现的场所 11 区区Div.2爆炸性危险气体分类爆炸性危险气体分类 根据可能引爆的最小火花能量，我国和欧洲及世界上大部根据可能引爆的最小火花能量，我国和欧洲及世界上大部分国家和地区将爆炸性气体分为四个危险等级分国家和地区将爆炸性气体分为
8、四个危险等级 ,如下表如下表 :工况类别气体分类代表性气体最小引爆火花能量矿井下矿井下甲烷甲烷0.280mJ0.280mJ矿井外的工厂矿井外的工厂AA丙烷丙烷0.180mJ0.180mJBB乙烯、民用煤气乙烯、民用煤气0.060mJ0.060mJCC氢气、水煤气氢气、水煤气0.019mJ 0.019mJ 爆炸性粉尘、纤维类分为两级（爆炸性粉尘、纤维类分为两级（III A、III B）粉尘分类粉尘分类T270270T200200T140III A（非导电非爆（非导电非爆炸性粉尘）炸性粉尘）木棉纤维、木棉纤维、PTA粉末粉末 亚亚麻、玉米粉等麻、玉米粉等木质纤维木质纤维III B（导电和爆炸（导电
9、和爆炸性粉尘）性粉尘）炭黑炭黑煤粉、煤粉、TNT 硝化棉硝化棉 气体温度组别划分气体温度组别划分：温度组别安全的物体表面温度常见爆炸性气体T1 450氢气、丙烯腈等氢气、丙烯腈等 46种种T2 300乙炔、乙烯等乙炔、乙烯等 47 种种T3 200汽油、丁烯醛等汽油、丁烯醛等 36 种种T4 135乙醛、四氟乙烯等乙醛、四氟乙烯等 6 种种T5 100二硫化碳二硫化碳T6 85硝酸乙酯和亚硝酸乙酯硝酸乙酯和亚硝酸乙酯自动化仪表的防爆结构主要有两种类型：自动化仪表的防爆结构主要有两种类型：隔爆型、本质安全型隔爆型、本质安全型n 隔爆型隔爆型 仪表电路和接线端子全部置于隔爆壳体中仪表电路和接线端子
10、全部置于隔爆壳体中,表壳的强度足表壳的强度足够大够大,表壳结合间隙足够深表壳结合间隙足够深,最大间隙宽度又足够窄。最大间隙宽度又足够窄。不能在通电运不能在通电运行状态打开外壳检修或调整。行状态打开外壳检修或调整。n 本质安全防爆型本质安全防爆型 在正常状态和故障（短路、断路）状态下，由在正常状态和故障（短路、断路）状态下，由电路及设备产生的火花能量和达到的温度电路及设备产生的火花能量和达到的温度都不能引起易燃易爆气易燃易爆气体或蒸汽体或蒸汽爆炸。本质安全防爆的系统包括两种电路本质安全防爆的系统包括两种电路：安装在：安装在危险场所危险场所中的中的本质安全电本质安全电路路及安装在及安装在非危险场所
11、非危险场所中的中的非本质安全电路非本质安全电路变送器变送器 防爆防爆安全珊安全珊调节器调节器电源执行器执行器 防爆防爆安全珊安全珊220V AC危险场所危险场所危险场所危险场所非危险场所本质安全电路本质安全电路非本质安全电路齐纳安全珊齐纳安全珊安全侧危险侧RFUVD1VD2V1防爆方法对危险场所的适用性：防爆方法对危险场所的适用性：防爆型式代号国家标准防爆措施适用区域隔爆型隔爆型dGB3836.2隔离存在的点火源隔离存在的点火源Zone1,Zone2 本安型本安型iaGB3836.4限制点火源的能量限制点火源的能量Zone0-2本安型本安型ibGB3836.4限制点火源的能量限制点火源的能量Z
12、one1,Zone2 仪表的防爆标志仪表的防爆标志n Ex(ia)C T6 的含义:标志内容符号含义防爆声明防爆声明Ex符合某种防爆标准，如我国的国家标准符合某种防爆标准，如我国的国家标准防爆方式防爆方式ia采用采用 ia 级本质安全防爆方法，可安装在级本质安全防爆方法，可安装在 0 区区气体类别气体类别C被允许涉及被允许涉及C 类爆炸性气体类爆炸性气体温度组别温度组别T6仪表表面温度不超过仪表表面温度不超过 85 执行机构执行机构 推动装置推动装置 按控制器按控制器输出的压力的压力信号大小（大小（0.020.1MPa）,产生相应的推力，产生相应的推力，推动执行机构的推杆执行机构的推杆产生相应
13、的的位移（线、角）。（线、角）。控制机构控制机构 控制部分控制部分 直接作用于对象，根据执行机构输出位移去改变能量或物料输直接作用于对象，根据执行机构输出位移去改变能量或物料输送量的装置送量的装置 位移阀门开启度流量辅助装置辅助装置 手动机构、阀门定位装置手动机构、阀门定位装置第一节第一节 气动执行器气动执行器一、气动执行器的组成与分类一、气动执行器的组成与分类图6-2 气动薄膜调节阀的外形和内部结构1薄膜 2平衡弹簧 3阀杆 4阀芯 5阀体 6阀座PO气动执行机构调节机构123456第一节第一节 气动执行器气动执行器结构简单、价格便宜、维修方便，应用广泛。推力较大，用于大口径、高压降控制阀或
14、蝶阀的推动装置。行程长、转矩大，适于输出转角（6090）和力矩。结结构构气源 PO气源PO气压（气压（0.020.1MPa）推动薄膜并带动连杆运动。）推动薄膜并带动连杆运动。气动薄膜执行机构的作用型式：气动薄膜执行机构的作用型式：正作用：控制信号压力（输入）正作用：控制信号压力（输入）增大增大，阀杆向，阀杆向移动移动-ZMA型型反作用：控制信号压力（输入）反作用：控制信号压力（输入）增大增大，阀杆向，阀杆向移动移动-ZMB型型在薄膜执行机构上增加弹簧，在薄膜执行机构上增加弹簧，使其行程与气压成正比使其行程与气压成正比常用常用于连续变化量的调节。于连续变化量的调节。无弹簧气动执行机构，无弹簧气动
15、执行机构，常用于开关方式调节常用于开关方式调节基本部件：活塞和气缸活塞在气缸内随活塞两侧压差而移动两侧可以分别输入一个固定信号和一个变动信号，或两侧都输入变动信号。允许操作压力为0.5MPaP1P2气压推动活塞并带动连杆运动。气压推动活塞并带动连杆运动。第一节第一节 气动执行器气动执行器根据不同的使用要求，控制阀的结构形式主要有以下几种。阀体内只有一个阀芯与阀座。结构简单、价格便宜、全关时泄漏量少。直通单座阀在压差大的时候，流体对阀芯上下作用的推力不平衡，这种不平衡力会影响阀芯的移动。第一节第一节 气动执行器气动执行器 阀体内有两个阀芯和两个阀座。流体流过的时候，不平衡力小。容易泄漏正作用（正
16、装）正作用（正装）反作用（反装）反作用（反装）第一节第一节 气动执行器气动执行器 角形阀的两个接管呈直角形。流路简单、阻力较小，适于现场管道要求直角连接，介质为高黏度、高压差和含有少量悬浮物和固体颗粒状的场合。流向一般是底进侧出。第一节第一节 气动执行器气动执行器 高压控制阀的结构形式大多为角形,阀芯头部,以适应高压差下的冲刷和汽蚀。为了减少高压差对阀的汽蚀,有时采用阀芯,把高差压分开,各级都承担一部分以减少损失。第一节第一节 气动执行器气动执行器 共有三个出入口与工艺管道连接。合流型和分流型两种（A）（B）（A）分流型）分流型（B）合流型）合流型第一节第一节 气动执行器气动执行器 采用耐腐蚀
17、衬里的阀体和隔膜。结构简单、流阻小、流通能力比同口径的其他种类的阀要大。不易泄漏。耐腐蚀性强，适用于强酸、强碱、强腐蚀性介质的控制，也能用于高黏度及悬浮颗粒状介质的控制。注意执行机构须有足够的推力注意执行机构须有足够的推力 第一节第一节 气动执行器气动执行器结构简单、重量轻、价格便宜、流阻极小。泄漏量大。第一节第一节 气动执行器气动执行器 节流元件是带圆孔的球形体（A）或是一种V形缺口球形体（B）。特点特点（A）转动球体可起到控制和切断的作用（B）转动球心使V形缺口起节流和剪切的作用,其特性近似于等百分比型。（A）（B）第一节第一节 气动执行器气动执行器 阀芯呈扇形球面状，与挠曲臂及轴套一起铸
18、成，固定在转动轴上。密封性好。重量轻、体积小、安装方便，适用于要求控制和密封的场合。第一节第一节 气动执行器气动执行器 可调比大、振动小、不平衡力小、结构简单、套筒互换性好，更换不同的套筒可得到不同的流量特性，阀内部件所受的汽蚀小、噪声小，是一种性能优良的阀，特别适用于要求低噪声及压差较大的场合。不适用高温、高黏度及含有固体颗粒的流体。第一节第一节 气动执行器气动执行器二、控制阀的流量特性二、控制阀的流量特性 是指被控介质流过阀门的相对是指被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度（相对位移）间的关系，即流量与阀门的相对开度（相对位移）间的关系，即 LlfQQmaxLlmaxQQ控制阀某一开度
19、的流量与全开时流量控制阀某一开度的流量与全开时流量之比，称为之比，称为相对流量。相对流量。控制阀某一开度下阀杆行程与全开时控制阀某一开度下阀杆行程与全开时阀杆全行程之比，称为阀杆全行程之比，称为相对开度相对开度。阀的流量与 流通截面积 阀门两端压差有关第一节第一节 气动执行器气动执行器此时得到的流量特性称为理想流量特理想流量特性。性。指控制阀的相对流量与相对开度成直线关系。KLldQQdmax（11-2）图11-6 控制阀的理想流量特性(R=30)1直线；2等百分比(对数)；3快开；4抛物线 假定阀门前后压差固定假定阀门前后压差固定则则流量流量特性特性取决于阀芯的形状取决于阀芯的形状3142第
20、一节第一节 气动执行器气动执行器CLlKQQmax将（11-2）积分可得（11-3）：l=0时，Q=Qmin;l=L时Q=Qmax代入式（11-3），得RQQKRQQC111,1maxminmaxmin（11-4）LlRRQQ111max 第一节第一节 气动执行器气动执行器%100%100101020举例举例当当R=30,=30,l/L=0=0时，时，Q/Qmaxmax=0.33=0.33假设假设R=,位移变化量为位移变化量为10%10%在在1010时，流量变化的相对值为时，流量变化的相对值为在在5050时，流量变化的相对值为时，流量变化的相对值为在在8080时，流量变化的相对值为时，流量变化
21、的相对值为%20100505060%5.12%100808090 在流量小时，流量变化的相对值大；在流量大时，流量变化的相对值小。第一节第一节 气动执行器气动执行器是指单位相对行程变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比关系。maxmaxQQKLldQQd（11-6）CLlKQQmaxln将（11-6）积分RKRRQQCln,ln1lnlnmaxmin 将前述边界条件代入 )1(maxLlRQQ（11-11）第一节第一节 气动执行器气动执行器之间成抛物线关系。与LlQQmax 这种流量特性在开度较小时就有较大流量，随开度的增大，流量很快就达到最大。快开特性的阀芯形式是平板形的，适用于迅速
22、启闭的切断阀或双位控制系统。第一节第一节 气动执行器气动执行器 在实际生产中，控制阀前后压差总是变化的，这时得到的控制阀的相对流量与相对开度之间的关系的流量特性称为图11-7 串联管道的情形FVPPPmFnVnVnVPPPPPS工作流量特性工作流量特性第一节第一节 气动执行器气动执行器图11-8管道串联时控制阀的工作流量特性第一节第一节 气动执行器气动执行器 控制阀一般都装有旁路，以便手动操作和维护。当生产量提高或控制阀选小了时，只好将旁路阀打开一些，此时控制阀的理想流量特性就改变成为工作特性。如图，这时管路的总流量如图，这时管路的总流量Q是控是控制阀流量制阀流量Q1与旁路流量与旁路流量Q2之
23、和，之和，即即QQ1Q2。图11-9 并联管道情况 以以x代表并联管道时控制阀全开时代表并联管道时控制阀全开时的流量与总管最大流量的流量与总管最大流量Qmax之比。之比。第一节第一节 气动执行器气动执行器 在压差p为一定时，而x为不同数值时的工作流量特性曲线。图11-10并联管道时控制阀的工作特性 当当x1 1，即旁路阀关闭时，控制阀的工作流量特性同理想流量特性。，即旁路阀关闭时，控制阀的工作流量特性同理想流量特性。随着随着x值减小，即旁路阀逐渐打开，阀本身的流量特性变化不大，但可值减小，即旁路阀逐渐打开，阀本身的流量特性变化不大，但可调范围大大降低了。调范围大大降低了。控制阀关死，即控制阀关
24、死，即l/L0 0时，流量时，流量Qmin大大增加。大大增加。第一节第一节 气动执行器气动执行器 串、并联管道都会使阀的理想流量特性发生畸变，串联管道的影响尤为严重。串、并联管道都会使控制阀的可调范围降低，并联管道尤为严重。串联管道使系统总流量减少，并联管道使系统总流量增加。串、并联管道会使控制阀的放大系数减小，串联管道时控制阀大开度时影响严重，并联管道时控制阀小开度时影响严重。三、控制阀的选择三、控制阀的选择02 FC令2102ppFQ流经控制阀的流量为(11-13)pQC代入式(11-13),得(11-14)C称为,它与阀芯与阀座的结构、阀前后的压差、流体性质等因素有关。第一节第一节 气动
25、执行器气动执行器指在控制阀全开,阀两端压差为0.1MPa,介质密度为1g/cm3时,流经控制阀的介质流量数(以m3/h表示)。举例举例 有一个C值为40的控制阀,表示当此阀全开,阀前后压差为0.1MPa时,每小时能通过的水量为40m3。由式(11-14)可知,当生产工艺中需要的流量Q和压差p决定后,就可确定阀门的流量系数C,再从流量系数C就可选择阀门的尺寸。第一节第一节 气动执行器气动执行器 主要根据工艺条件，如温度、压力及介质的物理、化学特性（如腐蚀性、黏度等）来选择。例如，当控制阀前后压差较小，要求泄漏量也较小的场合应选用直通单座阀；当控制阀前后压差较大，并且允许有较大泄漏量的场合选用直通
26、双座阀；当介质为高粘度，含有悬浮颗粒物时，为避免粘结堵塞现象，便于清洗应选用角型控制阀。先按控制系统的特点来选择阀的希望流量特性，然后再考虑工艺配管情况来选择相应的理想流量特性。小负荷小负荷用线性流量特性。用线性流量特性。材质选择材质选择第一节第一节 气动执行器气动执行器第一节第一节 气动执行器气动执行器 从从工艺生产上工艺生产上气源断开的安全性气源断开的安全性要求出发要求出发。信号压力中断时，应保证设备和操作人员的安全。如果阀处于打开位置时危害性小，则应选用气关式，以使气源系统发生故障，气源中断时，阀门能自动打开，保证安全。反之阀处于关闭时危害性小，则应选用气开阀。压力信号增加时，阀关小、压
27、力信号减小时阀开大的为气关式气关式。反之，为气开式气开式。第一节第一节 气动执行器气动执行器序号序号执行机构执行机构控制阀控制阀气动执行器气动执行器（a a）（b b）（c c）（d d）正正正正反反反反正正反反正正反反气关（反）气关（反）气开（正）气开（正）气开（正）气开（正）气关（反）气关（反）表11-1组合方式表图11-11 组合方式图原则：安全原则原则：安全原则因：供气中断时，应使因：供气中断时，应使给水阀全开，使得锅炉给水阀全开，使得锅炉不致烧干引起爆炸。不致烧干引起爆炸。故：选气关阀。故：选气关阀。蒸汽 汽包 LT LC 给水 省煤器 锅炉汽包水位控制带控制点的流程图锅炉汽包水位控
28、制带控制点的流程图例：锅炉汽包水位的控制例：锅炉汽包水位的控制气关阀气关阀例例2：加热炉炉温的控制：加热炉炉温的控制因：供气中断时，应使燃料阀全关，因：供气中断时，应使燃料阀全关，停止供应燃料油，不致使加热炉温度停止供应燃料油，不致使加热炉温度过高烧坏炉子。过高烧坏炉子。故：选气开阀。故：选气开阀。TT TC 燃料油 工艺变量 加热炉温度控制带控制点的流程图加热炉温度控制带控制点的流程图气开阀气开阀第一节第一节 气动执行器气动执行器四、控制阀的安装和维护四、控制阀的安装和维护（1 1）为便于维护检修，气动执行器应安装在靠近地面或楼）为便于维护检修，气动执行器应安装在靠近地面或楼板的地方。板的地
29、方。（2 2）气动执行器应安装在环境温度不高于）气动执行器应安装在环境温度不高于+60+60和不低和不低于于-40-40的地方，并应远离振动较大的设备。的地方，并应远离振动较大的设备。（3 3）阀的公称通径与管道公称通径不同时，两者之间应）阀的公称通径与管道公称通径不同时，两者之间应加一段异径管。加一段异径管。（4 4）气动执行器应该是正立垂直安装于水平管道上。特殊）气动执行器应该是正立垂直安装于水平管道上。特殊情况下需要水平或倾斜安装时，除小口径阀外，一般应加情况下需要水平或倾斜安装时，除小口径阀外，一般应加支撑。即使正立垂直安装，当阀的自重较大和有振动场合支撑。即使正立垂直安装，当阀的自重
30、较大和有振动场合时，也应加支撑。时，也应加支撑。第一节第一节 气动执行器气动执行器（5 5）通过控制阀的流体方向在阀体上有箭头标明，）通过控制阀的流体方向在阀体上有箭头标明，不能装反。不能装反。（6 6）控制阀前后一般要各装一只切断阀，以便修理）控制阀前后一般要各装一只切断阀，以便修理时拆下控制阀。考虑到控制阀发生故障或维修时，不时拆下控制阀。考虑到控制阀发生故障或维修时，不影响工艺生产的继续进行，一般应装旁路阀。影响工艺生产的继续进行，一般应装旁路阀。图11-12控制阀在管道中的安装1调节阀；2切断阀；3旁路阀第一节第一节 气动执行器气动执行器（7 7）控制阀安装前，应对管路进行清洗，排去污
31、物和焊）控制阀安装前，应对管路进行清洗，排去污物和焊渣。安装后还应再次对管路和阀门进行清洗，并检查阀门渣。安装后还应再次对管路和阀门进行清洗，并检查阀门与管道连接处的密封性能。当初次通入介质时，应使阀门与管道连接处的密封性能。当初次通入介质时，应使阀门处于全开位置以免杂质卡住。处于全开位置以免杂质卡住。（8 8）在日常使用中，要对控制阀经常维护和定期检修。）在日常使用中，要对控制阀经常维护和定期检修。第二节第二节 阀门定位器与电阀门定位器与电-气转换器气转换器一、气动阀门定位器一、气动阀门定位器 气动阀门定位器与气动控制阀配套使用,组成闭环系统,利用反馈原理来改善控制阀的定位精度和提高灵敏度,
32、并能以较大功率克服阀杆的摩擦力、介质的不平衡力等影响,从而使控制阀门位置能按控制仪表来的控制信号实现正确定位。组成及作用组成及作用将控制信号（I0或PO），成比例地转换成气压信号输出至执行机构，使阀杆产生位移阀杆位移量通过机械机构反馈到阀门定位器，当位移反馈信号与输入的控制信号相平衡时，阀杆停止动作，调节阀的开度与控制信号相对应。第二节第二节 阀门定位器与电阀门定位器与电-气转换器气转换器二、电二、电-气阀门定位器气阀门定位器 采用电-气阀门定位器后，可用电动控制器输出的010 mA 或420 mA DC电流信号去操纵气动执行机构；第二节第二节 阀门定位器与电阀门定位器与电-气转换器气转换器三
33、、电三、电-气转换器气转换器 可将来自电动控制器的输出信号经转换后用以驱动气动执行器,或者将来自各种电动变送器的输出信号经转换后送往气动控制器。图11-15 电-气转换器原理结构图11喷嘴挡板；喷嘴挡板；22调零弹簧；调零弹簧；33负反馈波纹管；负反馈波纹管；44十字十字弹簧；弹簧；55正反馈波纹管；正反馈波纹管；66杠杆；杠杆；77测量线圈；测量线圈；88磁钢；磁钢；99铁芯；铁芯；1010放大器放大器第三节第三节 电动执行器电动执行器 电动执行器是电动控制系统中的一个重要组成部分。它把来自控制仪表的它把来自控制仪表的0 010mA10mA或或4 420mA20mA的直流统一的直流统一电信号
34、电信号,转换成与输入信号相对应的转角或位移转换成与输入信号相对应的转角或位移,以推动以推动各种类型的控制阀各种类型的控制阀,从而达到连续控制生产工艺过程中的流量,或简单地开启和关闭阀门以控制流体的通断,达到自动控制生产过程的目的。第三节第三节 电动执行器电动执行器一、概述一、概述 由于工频电源取用方便,不需增添专门装置,特别是执行器应用数量不太多的单位,更为适宜;动作灵敏、精度较高、信号传输速度快、传输距离可以很长,便于集中控制;在电源中断时,电动执行器能保持原位不动,不影响主设备的安全;与电动控制仪表配合方便,安装接线简单;体积较大、成本较贵、结构复杂、维修麻烦,并只能应用于防爆要求不太高的
35、场合 第三节第三节 电动执行器电动执行器两两大大部部分分 使输出轴产生使输出轴产生090角位移；角位移；DKJ输出直线位移；输出直线位移；DKZ 伺服 放大器 伺服 电动机减速机 位置 发送器输入信号操作器离合器手轮+-第三节第三节 电动执行器电动执行器电动直通单座阀电动隔膜阀电动三通阀例题分析例题分析在生产实际中,由于生产负荷的变动,使原设计的控制阀尺寸不能相适应,会有什么后果?为什么?当生产中由于负荷增加,使原设计的控制阀尺寸显得太小时,会使控制阀经常工作在大开度,调节效果不好。此时若开启旁路阀,会使控制阀特性发生畸变,可调范围大大降低;当生产中由于负荷减少,使原设计的控制阀尺寸显得太大时
36、,会使控制阀经常工作在小开度,调节显得过于灵敏(特别是对于直线流量特性的控制阀),控制阀有时会振动,产生噪声,严重时发出尖叫声。例题分析例题分析 此时为了增加管路阻力,有时会适当关小与控制阀串联的工艺阀门,但这样做的结果会使控制阀的特性发生严重畸变,甚至会接近于快开特性,控制阀的实际可调范围降低,严重时会使控制阀失去调节作用。所以当生产中负荷有较大改动时,在可能的条件下,应相应地更换控制阀,或采用其他控制方案(例分程控制系统)。小结小结介绍了：介绍了：气动执行器气动执行器 阀门定位器与电阀门定位器与电-气转换器气转换器 电动执行器电动执行器基本要求：基本要求：理解执行器在系统中的地位，掌握控制阀的分类，理理解执行器在系统中的地位，掌握控制阀的分类，理解阀芯形状对理想流量特性的影响，了解气动执行器、电解阀芯形状对理想流量特性的影响，了解气动执行器、电动执行器的工作原理、电动执行器的工作原理、电-气转换器、电气转换器、电-气阀门定位器作气阀门定位器作用。掌握气开、气关阀的选用原则。用。掌握气开、气关阀的选用原则。重点、难点：重点、难点：掌握气开、气关阀的选择原则，调节阀的流量特性。掌握气开、气关阀的选择原则，调节阀的流量特性。作业：作业：P170：1、2、12、13、15、18
