Fisher氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥工作原理
上海申弘閥門有限公司
1.工作原理
電氣轉(zhuǎn)換器接收4~20mADC的電流指令信號(hào)，相應(yīng)的輸出3~15psi的氣壓作為氣動(dòng)定位器的輸入信號(hào)。定位器輸入信號(hào)的變化，使它的噴嘴背壓發(fā)生變化，定位器的放大器輸出氣壓也相應(yīng)變化，帶動(dòng)閥門動(dòng)作。同時(shí)，與閥門門桿相連的定位器反饋桿帶動(dòng)定位器的凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變了定位器噴嘴擋板的位置，使噴嘴背壓發(fā)生改變，達(dá)到一個(gè)新的力平衡狀態(tài)，閥門停在于指令信號(hào)相應(yīng)的位置。
2.氣壓降落保位
主要由保位閥實(shí)現(xiàn)。將保位閥的動(dòng)作壓力調(diào)整在250~350psi的某個(gè)值上。當(dāng)保位閥控制氣壓高于調(diào)定值時(shí)，打開(kāi)保位閥輸出氣路，使通往閥門氣室的氣路相通，即正常自動(dòng)工作狀態(tài)。當(dāng)氣壓低于調(diào)定值時(shí)，保位閥閉鎖切換氣路，切斷通往閥門氣室的氣路，維持負(fù)載的原有位置，實(shí)現(xiàn)斷氣自鎖保護(hù)。 3.結(jié)構(gòu) Fisher氣動(dòng)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由氣動(dòng)定位器、電氣轉(zhuǎn)換器、位置變送器、斷氣保位裝置及薄膜腔室構(gòu)成。
一、技術(shù)參數(shù)：
上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過(guò)濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門、電動(dòng)閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。輸入信號(hào)：4～20mA直流，標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)：為執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求的氣動(dòng)信號(hào)，大可達(dá)到氣源壓力的95％。少范圍：（0.4bar6psig）大范圍：9.5bar(140psig) 氣源壓力：值：比執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求的大值高0..3bar（5psig）大值：10.3bar（150psig）或執(zhí)行機(jī)構(gòu)大壓力額定值，取兩者中較低者
二、275型HART通訊器
由于Fisher氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制器是用275型的HART通訊器來(lái)校驗(yàn)的，所以應(yīng)該了解和掌握HART通訊器的使用。275型HART通訊器主要由數(shù)字鍵盤，LCD顯示器，操作鍵和功能鍵等部分組成，顯示器可以顯示8行x21字符，當(dāng)與儀表連接時(shí)可以把儀表的信息傳達(dá)出來(lái)。數(shù)字鍵盤有兩個(gè)功能：快速選擇菜單選項(xiàng)和輸入數(shù)據(jù)。操作鍵主要是開(kāi)關(guān)鍵、方向鍵、和熱鍵。 HART通訊器通常在兩種環(huán)境里使用：離線（不跟儀表連接時(shí)）和在線（跟儀表連接時(shí)）。當(dāng)打開(kāi)HART通訊器時(shí)，它首行自HARTNoDeviceFound檢，然后自動(dòng)搜索兼容設(shè)備，如果沒(méi)有找到設(shè)備，它就顯示信息“”（沒(méi)有找到設(shè)備）。然后顯示主菜。 屏幕上有四個(gè)選擇：Offline（離線），Online（在線），F(xiàn)requencyDevice（頻率設(shè)備）以及Utility（屬性）。如果找到一個(gè)HART兼容設(shè)備，HART通訊器會(huì)顯示Online（在線）菜單。使用位于LCD下的標(biāo)有F1F4至的四個(gè)功能鍵，可選擇由動(dòng)態(tài)字符說(shuō)明的軟件功能。在任意給定的菜單里，出現(xiàn)在功能鍵上的字符說(shuō)明該鍵在當(dāng)前菜單里的功能?？蛇x功能包括： HELP（幫助）－提供給你關(guān)于顯示選項(xiàng)的信息。 SEND（發(fā)送）－把你已經(jīng)輸入的信息發(fā)給儀表。 BACK（返回）－返回上次顯示的菜單。 HOME（主菜單）－返回Online（在線）菜單。 EXIT（退出）－返回你已經(jīng)請(qǐng)求過(guò)一個(gè)只讀參數(shù)值的菜單。 ABORT（放棄）－取消你的輸入并返回到你已經(jīng)選擇的當(dāng)前變量或例行程序的菜單。變量值不會(huì)改變。 OK（完成）－去下一個(gè)菜單或指令屏幕。 ENTER（進(jìn)入）－發(fā)送你已經(jīng)選擇的信息給儀表或給將要發(fā)送的數(shù)字加上標(biāo)記。如果數(shù)值已加上標(biāo)記將被發(fā)送，SEND動(dòng)態(tài)字符會(huì)作為一個(gè)功能鍵選項(xiàng)而出現(xiàn)。 DEL（刪除）－當(dāng)輸入一個(gè)變量時(shí)，刪除當(dāng)前光標(biāo)位置處的字母。 ESC（撤消）－取消你的輸入并返回你已經(jīng)選擇了當(dāng)前變量的菜單。變量數(shù)值不會(huì)改變。 SAVE（保存）－把信息存入記憶模塊或數(shù)據(jù)堆棧。
三、儀表的設(shè)置和校驗(yàn)
（一）校驗(yàn)前的準(zhǔn)備 為了設(shè)置和校驗(yàn)儀表，保護(hù)必須為None（無(wú)）并且InstrumentMode（儀表模式）必須處在（非投用狀態(tài)）。 要取消保護(hù)：
1.把4－20mA信號(hào)源連接到儀表上。 2.把HART通訊器連接到儀表上并將它開(kāi)啟。
3.按HART通訊器上的熱鍵，并選擇Protection（保護(hù)）。
4.從Protection菜單里選擇None（無(wú)）。當(dāng)HART通訊器有提示時(shí)，臨時(shí)把跳線跨接到儀表接線盒內(nèi)的輔助端子AUX+和AUX-上。 為了查看儀表模式，可按熱鍵，然后選擇InstrumentMode。如果InstrumentMode不是OutOfService，則從InstrumentMode菜單里選擇OutOfService，并按ENTER（F4）。 對(duì)儀表有兩種基本的設(shè)置方法，可依次從Onlin（在線）菜單里選擇Setup&Diag（設(shè)置和診斷），BasicSetup（基本設(shè)置）中出現(xiàn)以下的可選的設(shè)置方法： AutoSetup（自動(dòng)設(shè)置）――（方法）此過(guò)程根據(jù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型和尺寸自動(dòng)地選擇適當(dāng)?shù)慕M態(tài)參數(shù)。 ManualSetup（手動(dòng)設(shè)置）――此過(guò)程允許對(duì)下列參數(shù)組態(tài)輸入數(shù)值：
1.InstrumentMode（儀表模式）
2.ControlMode（控制模式）
3.Pressure&Actuator（壓力與執(zhí)行機(jī)構(gòu)）
4.Tuning&Calib（整定與校驗(yàn)）
要輸入壓力和執(zhí)行機(jī)構(gòu)參數(shù)，可選擇Pressure&Actuator（壓力與執(zhí)行機(jī)構(gòu)）然后給下面的參數(shù)輸入數(shù)值： PressureUnit（壓力單位） MaxSupplyPressure（大氣源壓力） ActuatorType（執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型） FeedbackConnection（反饋連接） TvlSensorMotion（行程傳感器旋轉(zhuǎn)方向） ValveStyle（閥門類型） ZeroControlSignal（零控制信號(hào)） 為了調(diào)整整定、行程切割低點(diǎn)和放大器、或自動(dòng)校驗(yàn)行程，可選擇Tuning&Calib（整定與校驗(yàn)），然后選擇需要進(jìn)行的步驟： TuningSet（整定參數(shù)） TvlCutoffLow（行程切割低點(diǎn)） RelayAdjust（放大器調(diào)整） AutoCalibTravel（自動(dòng)校驗(yàn)行程） （二）校驗(yàn) 當(dāng)進(jìn)行閥門檢修后，需要對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行的行程重新進(jìn)行校驗(yàn)。在進(jìn)行行程校驗(yàn)前，檢查氣動(dòng)放大器的調(diào)整（1-1-1-3或1-4-8）。選擇RelayAdjust，然后依照HART通訊器顯示的提示來(lái)檢查氣動(dòng)放大器的調(diào)整，完成后蓋上數(shù)字式閥門控制器的蓋子。行程校驗(yàn)有兩種校驗(yàn)方式（手動(dòng)、自動(dòng)）。在校驗(yàn)過(guò)程中建議采用自動(dòng)校驗(yàn)，因手動(dòng)校驗(yàn)較為復(fù)雜和困難。 從Online菜單中選擇，然后選擇BasicSetup、AutoSetup和AutoCalibTravel（在HART通訊器上可依次按1-1-1-4），或在菜單Setup&Diag下選擇和CalibrateAutoCalibTravel（1-4-2），然后按照HART通訊器上的提示自動(dòng)地校驗(yàn)行程。 當(dāng)FeedbackConnection（反饋連接）是Sstem-Standard（直通式－標(biāo)準(zhǔn)）時(shí)，在自動(dòng)校驗(yàn)時(shí)需要與用戶進(jìn)行交流，用戶交流可提供更加的交叉點(diǎn)（參考點(diǎn)）的調(diào)整。其他方式的反饋連接不需要用戶互動(dòng)，可從第5步開(kāi)始。
1、 選擇交叉點(diǎn)調(diào)整方法：Manual（手動(dòng)），LastValue(前次值)，或Default（缺省值）。選擇Manual（手動(dòng)）調(diào)整。 如果選擇了手動(dòng)，HART顯示器會(huì)提示在第3步中調(diào)整交叉點(diǎn)。如果選擇LashValue（上次值），則采用當(dāng)前儲(chǔ)存于儀表的交叉點(diǎn)設(shè)定值并無(wú)需與自動(dòng)校驗(yàn)程序作進(jìn)一步的用戶互動(dòng)（去步驟4）。在不能選擇Manual時(shí)可以使用此選項(xiàng)。如果選擇Defualt（缺省值），一個(gè)近似的交叉點(diǎn)會(huì)被發(fā)送到儀表，也無(wú)需與自動(dòng)校驗(yàn)程序作進(jìn)一步的用戶互動(dòng)（去步驟5），只能把它作為后的選擇。
2、如果選擇Manual（手動(dòng)），則要求選擇一個(gè)信號(hào)調(diào)整源：Analog（模擬）或Digital（數(shù)字）。如果用電流源去調(diào)整交叉點(diǎn)，選擇Analog，去第3步。如果用數(shù)字化調(diào)節(jié)電流源，選擇Digital，去第4步。
3、如果選擇Analog作為交叉點(diǎn)調(diào)整源，HART通訊器將會(huì)提示調(diào)整電流源直至反饋臂與執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿成直角。在完成調(diào)整之后，按OK，去第5步。
4、如果選擇Digital（數(shù)字）作為交叉點(diǎn)的調(diào)整源，HART通訊器會(huì)顯示一個(gè)界面提示去完成交叉點(diǎn)的調(diào)整。選擇需要改變反饋臂角度的方向和大小，使其與執(zhí)行機(jī)構(gòu)成直角。如果需要再次調(diào)整，重復(fù)該步驟，否則選擇Done（完成），去第5步。
5、自動(dòng)校驗(yàn)的其余部分時(shí)自動(dòng)進(jìn)行的。當(dāng)Calibrate（校驗(yàn)）菜單出現(xiàn)時(shí)，校驗(yàn)就完成了。
6、把儀表恢復(fù)到InService（投用狀態(tài)），并檢驗(yàn)行程是否正確地跟隨電流源的變化。
4.基本誤差及回程誤差校準(zhǔn)
電氣轉(zhuǎn)換器檢查校準(zhǔn)(檢查電氣轉(zhuǎn)換器的氣源壓力應(yīng)為140psi左右。)
將信號(hào)電流分為4、8、12、16、20mA五個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，電氣轉(zhuǎn)換器的輸出氣壓應(yīng)與之對(duì)應(yīng)為3、6、9、12、15psi，其誤差應(yīng)在±5%以內(nèi)，回程誤差小于2%，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)先將信號(hào)電流調(diào)至4mA，調(diào)零位螺母；再將電流調(diào)至20mA，調(diào)量程螺母使輸出在額定值。反復(fù)進(jìn)行調(diào)整直至合格，應(yīng)盡量使其準(zhǔn)確。
5.執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢查校準(zhǔn)
檢查氣動(dòng)定位器的氣源壓力應(yīng)為35±2psi左右。將校準(zhǔn)后的電氣轉(zhuǎn)換器輸出作為氣動(dòng)定位器的輸入信號(hào)；
全開(kāi)全關(guān)的確認(rèn) 先應(yīng)與本體專業(yè)進(jìn)行確認(rèn)全開(kāi)及全關(guān)的位置，并將刻度盤固定，在調(diào)試定位器時(shí)應(yīng)以刻度盤為基準(zhǔn)。
6.不靈敏區(qū)校準(zhǔn)：
校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)在25%、50%、75%、位置進(jìn)行，方法為：將閥門操作在一定開(kāi)度（如25%），穩(wěn)定一會(huì)后，當(dāng)閥位在30秒內(nèi)不變化時(shí)，再緩慢加指令/或減指令，直到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位變產(chǎn)生變化為止，此時(shí)的指令變化的值就在閥門的不靈敏區(qū)。在任何開(kāi)度下做此試驗(yàn)均應(yīng)達(dá)到不靈敏區(qū)應(yīng)小于3%。
7.檢查項(xiàng)目有：
檢查各氣壓表是否正常，緊固件、連接件是否松動(dòng)；氣管路是否連接緊密，有無(wú)漏氣。
8.常見(jiàn)故障及排除
1.fisher主給水調(diào)整門量程小的原因有哪些？
1） 工作氣源壓力沒(méi)有達(dá)到正常范圍。
2） 電氣轉(zhuǎn)換器輸出變小。
3） 定位器反饋彈簧調(diào)整不當(dāng)。
4） 調(diào)門門桿卡澀。
2.fisher調(diào)節(jié)法定位器上如何調(diào)整零點(diǎn)和量程。
1）調(diào)整零點(diǎn)時(shí)調(diào)整噴嘴。
2）調(diào)整量程時(shí)移動(dòng)滑片臂的位置。
3）如量程在滑片上達(dá)到大時(shí)還不能達(dá)到滿量程時(shí)可調(diào)整波紋管螺桿來(lái)改變輸出。
注：定位器滑片上的固定螺釘一般情況下不要調(diào)整。
Fisher氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)試 在我們廠的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)雖然數(shù)量不多，但種類不少，主要是Fisher、ABB、Sienmens等的。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般由空氣過(guò)濾器，氣缸，電磁閥，電子開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)裝置等組成。其動(dòng)作原理一般是輸入4～20mA，通過(guò)閥門控制器，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為氣壓信號(hào)，并通過(guò)與位置反饋的比較，從以控制進(jìn)氣量，實(shí)現(xiàn)閥門的開(kāi)度。 Fisher氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) Fisher氣動(dòng)調(diào)門上其配備的DVC6000系列數(shù)字式閥門控制器是可以通訊的、基于微處理器的電－氣轉(zhuǎn)換儀表，除了把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成氣動(dòng)輸出壓力這一標(biāo)準(zhǔn)功能外，還可以通過(guò)275型HART通訊器很容易地訪問(wèn)對(duì)于過(guò)程操作至關(guān)重要地信息。 與本文相關(guān)的論文有：益海嘉里糧油加工中減壓閥應(yīng)用案例
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