電氣轉(zhuǎn)換器工作原理

                    上海申弘閥門有限公司
之前介紹萬溯化學(xué)擴建自立式減壓閥，現(xiàn)在介紹電氣轉(zhuǎn)換器工作原理電一氣轉(zhuǎn)換器
    當(dāng)控制器輸出的是標準電信號．而控制閥是氣動控制閥時，需要配置電氣轉(zhuǎn)換器，嚴格地講，電一氣轉(zhuǎn)換器不屬于控制閥的附件，因為它不必與控制閥安裝在一起，它的功能是將控制器輸出的電信號轉(zhuǎn)換為控制閥所需的氣信號。
    上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥電一氣轉(zhuǎn)換器的工作原理類似氣動壓力變送器，其結(jié)構(gòu)也與氣動壓力變速器類似，只需將檢測壓力波紋管用電磁線圈組件代替即可。圖8 22是電一氣轉(zhuǎn)換器結(jié)示膏圖，圖8-22  電氣轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)示意圖隨著科學(xué)技術(shù)的進步,許多高參數(shù)、大容量、石化、電力、冶金大型裝置配用的過程控制儀表采用電子儀表或計算機，儀表聯(lián)絡(luò)信號為統(tǒng)一的4-20mA電流信號，而控制系統(tǒng)中的終端執(zhí)行元件采用優(yōu)點*、性能可靠的氣動執(zhí)行器（氣動控制閥），這就提出電流信號和氣動信號兼容的課題。本電氣轉(zhuǎn)換器已解決了電流模擬量信號（4-20mA）轉(zhuǎn)換成氣動模擬量信號（20-100kPa或0.2-1kg/cm2）成為現(xiàn)實。QZDB型系列電氣轉(zhuǎn)換器系工業(yè)自動化儀表品種之一，它具有多種輸入信號轉(zhuǎn)換、標準輸出氣動信號和非標準氣動信號轉(zhuǎn)換，可供選用。根據(jù)使用環(huán)境的要求，產(chǎn)品有普通型、本安型以及隔爆型，其產(chǎn)品被廣泛用于石油、化工、冶金、電站、輕紡、醫(yī)藥以及食品等工業(yè)部分的自控系統(tǒng)中。
▲ 電氣轉(zhuǎn)換器工作原理用途和特點
電氣轉(zhuǎn)換器典型的用途：
·電動儀表和氣動儀表聯(lián)絡(luò)信號間的轉(zhuǎn)換。
·電動儀表輸出信號經(jīng)I/P轉(zhuǎn)換，以20-100kPa氣動信號區(qū)控制氣動閥門定位器。
·電動儀表輸出信號經(jīng)I/P轉(zhuǎn)換直接操作氣動調(diào)節(jié)閥的閥門開度。
▲ 特點
·設(shè)計新穎、*、合理，目前市場上體積zui小，重量zui輕的一種產(chǎn)品。結(jié)構(gòu)緊湊，通用化程度高，經(jīng)不同組合可制成普通型、本安型和隔爆型產(chǎn)品。
·轉(zhuǎn)換精度高，0.5、1級可供選用，使用可靠性好，MTBF>8000小時。
·氣動功率放大器為低耗氣結(jié)構(gòu)，空氣消費量少，節(jié)約能源，投資回收率高。
·氣路中設(shè)有指示汽源、輸出壓力的小形壓力表，具有防腐、防水密封性好的特點。
·產(chǎn)品調(diào)試簡單，使用方便。
▲ 結(jié)構(gòu)與工作原理
結(jié)構(gòu)：
電氣轉(zhuǎn)換器由線圈電磁力部件、噴咀板氣動元件、氣動功率放大器、信號接線端子盒以及安裝板、卡箍式管接頭等組成。
▲ 工作原理
·電氣轉(zhuǎn)換器是基于力平衡工作的，其工作原理如圖3所示。

·將電流信號輸入到線圈⑴使通電線圈⑴產(chǎn)生磁場，在*磁場⑵的作用下，彈簧片⑶向下位移，擋板⒀靠近的噴咀⑾由于噴咀一擋板的節(jié)流作用，使背壓室⑽背壓增加，作用于膜片組件⑼產(chǎn)生推力將球閥⑻打開，氣源壓力進入平衡氣室，⑺使輸出端壓力增加，并經(jīng)恒節(jié)流孔⑹饋送到噴咀，形成一氣柱壓力，噴射在彈簧片⑶上，形成向上力使擋板⒀離開噴咀，當(dāng)轉(zhuǎn)換器接通起源，在無輸入信號的狀態(tài)下，由于受壓縮彈簧⑸預(yù)壓縮力的作用，使轉(zhuǎn)換器的輸出端具有4-6kPa的工作背壓（不要認為是零位輸出）。一方面此背壓流經(jīng)恒節(jié)流孔⑹從噴咀排入大氣，故背壓室⑽無氣壓。
· 如果輸入電流產(chǎn)生的電磁力與氣壓對彈簧片產(chǎn)生的噴射力相等時,轉(zhuǎn)換處于力平衡狀態(tài),從而使轉(zhuǎn)換器按輸入電流信號的大小成比例地轉(zhuǎn)換成氣壓信號。
·當(dāng)輸入電流信號減少時,其動作原理為輸入電流信號增加時的動作。
·從上述動作原理可知，當(dāng)輸入電流信號增加所對應(yīng)的輸出壓力也隨之增加的，其作用方式為正作用。相反輸入電流信號增加而所對應(yīng)的輸出壓力減小的，則其作用方式為反作用。
·圖3中序號⑷蝸桿，用以調(diào)節(jié)噴咀與擋板的距離，實現(xiàn)"零位"調(diào)節(jié)〔ZERO〕，序號⑿為分流器，調(diào)節(jié)電阻值可增大或減少轉(zhuǎn)換器的輸出范圍〔SPAN〕。

    當(dāng)輸入電流增加時，*磁鋼內(nèi)的杠桿所受到的電磁力增大．使杠桿上的擋板靠近噴嘴，造成噴嘴背壓升高．它被送到反饋波紋管，使杠桿受力平衡：同時，噴嘴的背壓使膜片組件下移，繼動器內(nèi)的閥芯下移，經(jīng)繼動器放大的輸出信號也增大，籍出的氣壓信號隨之增大，它作為轉(zhuǎn)換后氣信號送控制閥。
    圖示結(jié)構(gòu)中，采用調(diào)零彈簧調(diào)整杠桿的初始力．實現(xiàn)凋零：甩磁錒的分路改變磁場強度，實現(xiàn)量程范圍的調(diào)整。

8.4閥位傳送器
    為便于操作人員了解控割閥的實際開度，可安裝閥位傳送器，這是一類簡單的位移
檢測儀表，它將閥桿的直線位移或閥桿的角位移轉(zhuǎn)換為標準的氣動信號或直流電信號，
一些閥位檢測傳送器與閥門定位器結(jié)合，作為閥門定位器組成部分，完成閥位的檢測
傳送。
▲安裝與使用
安裝：
轉(zhuǎn)換器可安裝的位置，氣動執(zhí)行機構(gòu)支架，儀表盤后安裝，儀表防護箱以及現(xiàn)場管路都可以作為安裝位置。安裝應(yīng)為垂直方向。
氣路安裝要求，氣源輸入端[IN]必須配有空氣減壓閥，以設(shè)定氣源供給壓力的范圍，接管時確認[IN]氣源輸入，[OUT]為出壓力端，不得有誤。
接線端子盒引入口安裝方式：
普通型、本安型：采用金屬軟管或撓性接管。并妥善接地。

▲使用方法
在調(diào)度前確認所配的電氣轉(zhuǎn)換器型號，基本參數(shù)與系編印要求否保持一致。
調(diào)校的線路連接如圖7
基本誤差限回差調(diào)校方法：
這點輸入電流信號4mA輸出的對應(yīng)值應(yīng)為20kPa。如有偏差，以調(diào)節(jié)"零位"[AERO]。
輸入電流信號20mA輸出的對應(yīng)值應(yīng)為100 kPa。如有偏差，以調(diào)節(jié)"比例范圍"[SPAN]。
重復(fù)上述①和②調(diào)校過程，使"零位"我全范圍都對應(yīng)理論值。
這是輸入電流信號4，8，12，16，20mA 5個試驗點，記錄正向輸入電流信號下的輸出值。
反向這點輸入電流信號20，16，12，8，4mA記錄反向信號下的輸出壓力值。
數(shù)據(jù)處理各點實際輸出與理論值之間的偏差、回差均符合技術(shù)要求。
▲分程控制信號的調(diào)校辦法
分程控制是將4-20mA完整的信號分為二段，即4-12，12-20mA分別去控制二個調(diào)節(jié)閥，用以改善系統(tǒng)調(diào)節(jié)范圍，使其滿足調(diào)節(jié)系統(tǒng)zui小流量和zui大流量的調(diào)節(jié)性能。
輸入4(12) mA,調(diào)整"零位"對應(yīng)值為20 kPa。
輸入12(20) mA,調(diào)整"比例范圍"對應(yīng)值為100 kPa。
然后以基本誤差限回差條同樣方法進行。
▲反作用的調(diào)校方法
輸入信號接線極性反接，即原+極接-，原-極接+。
輸入電流信號4mA，調(diào)整"零位"對應(yīng)值為100 kPa
輸入電流信號20mA，對應(yīng)的輸出值為20 kPa，如偏差較大，調(diào)整"比例范圍"。
重復(fù)上述2條，使其滿足技術(shù)要求為止。
▲使用
將調(diào)試時接線拆除，接上調(diào)節(jié)儀表的信號線，注意極性。屬防爆轉(zhuǎn)換器應(yīng)將線盒蓋擰緊后方可輸入信號。
以儀表室手操信號4-20 mA輸送到被控的轉(zhuǎn)換器，觀其動作是否正常，確認無誤可投入使用。

▲認貨須知
訂貨產(chǎn)品時應(yīng)確認下列內(nèi)容
型號
產(chǎn)品全稱
輸入信號
輸出壓力
有否附加要求
產(chǎn)品防爆級別與本文相關(guān)的產(chǎn)品有化工隔膜閥構(gòu)造原理