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(wàn)溯化學(xué)擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)．而控制閥是氣動(dòng)控制閥時(shí)，需要配置電氣轉(zhuǎn)換器，嚴(yán)格地講，電一氣轉(zhuǎn)換器不屬于控制閥的附件，因?yàn)樗槐嘏c控制閥安裝在一起，它的功能是將控制器輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制閥所需的氣信號(hào)。
    上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：截止閥,電動(dòng)截止閥電一氣轉(zhuǎn)換器的工作原理類似氣動(dòng)壓力變送器，其結(jié)構(gòu)也與氣動(dòng)壓力變速器類似，只需將檢測(cè)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(jìn)步,許多高參數(shù)、大容量、石化、電力、冶金大型裝置配用的過(guò)程控制儀表采用電子儀表或計(jì)算機(jī)，儀表聯(lián)絡(luò)信號(hào)為統(tǒng)一的4-20mA電流信號(hào)，而控制系統(tǒng)中的終端執(zhí)行元件采用優(yōu)點(diǎn)*、性能可靠的氣動(dòng)執(zhí)行器（氣動(dòng)控制閥），這就提出電流信號(hào)和氣動(dòng)信號(hào)兼容的課題。本電氣轉(zhuǎn)換器已解決了電流模擬量信號(hào)（4-20mA）轉(zhuǎn)換成氣動(dòng)模擬量信號(hào)（20-100kPa或0.2-1kg/cm2）成為現(xiàn)實(shí)。QZDB型系列電氣轉(zhuǎn)換器系工業(yè)自動(dòng)化儀表品種之一，它具有多種輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換、標(biāo)準(zhǔn)輸出氣動(dòng)信號(hào)和非標(biāo)準(zhǔn)氣動(dòng)信號(hào)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(diǎn)
電氣轉(zhuǎn)換器典型的用途：
·電動(dòng)儀表和氣動(dòng)儀表聯(lián)絡(luò)信號(hào)間的轉(zhuǎn)換。
·電動(dòng)儀表輸出信號(hào)經(jīng)I/P轉(zhuǎn)換，以20-100kPa氣動(dòng)信號(hào)區(qū)控制氣動(dòng)閥門定位器。
·電動(dòng)儀表輸出信號(hào)經(jīng)I/P轉(zhuǎn)換直接操作氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥門開(kāi)度。
▲ 特點(diǎn)
·設(shè)計(jì)新穎、*、合理，目前市場(chǎng)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(jí)可供選用，使用可靠性好，MTBF>8000小時(shí)。
·氣動(dòng)功率放大器為低耗氣結(jié)構(gòu)，空氣消費(fèi)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(diǎn)。
·產(chǎn)品調(diào)試簡(jiǎn)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(dòng)元件、氣動(dòng)功率放大器、信號(hào)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(hào)輸入到線圈⑴使通電線圈⑴產(chǎn)生磁場(chǎng)，在*磁場(chǎng)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(kāi)，氣源壓力進(jìn)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(kāi)噴咀，當(dāng)轉(zhuǎn)換器接通起源，在無(wú)輸入信號(hào)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(rèn)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(wú)氣壓。
· 如果輸入電流產(chǎn)生的電磁力與氣壓對(duì)彈簧片產(chǎn)生的噴射力相等時(shí),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(hào)的大小成比例地轉(zhuǎn)換成氣壓信號(hào)。
·當(dāng)輸入電流信號(hào)減少時(shí),其動(dòng)作原理為輸入電流信號(hào)增加時(shí)的動(dòng)作。
·從上述動(dòng)作原理可知，當(dāng)輸入電流信號(hào)增加所對(duì)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(hào)增加而所對(duì)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(hào)⑷蝸桿，用以調(diào)節(jié)噴咀與擋板的距離，實(shí)現(xiàn)"零位"調(diào)節(jié)〔ZERO〕，序號(hào)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(shí)，*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(shí)，噴嘴的背壓使膜片組件下移，繼動(dòng)器內(nèi)的閥芯下移，經(jīng)繼動(dòng)器放大的輸出信號(hào)也增大，籍出的氣壓信號(hào)隨之增大，它作為轉(zhuǎn)換后氣信號(hào)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(shí)現(xiàn)凋零：甩磁錒的分路改變磁場(chǎng)強(qiáng)度，實(shí)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(shí)際開(kāi)度，可安裝閥位傳送器，這是一類簡(jiǎn)單的位移
檢測(cè)儀表，它將閥桿的直線位移或閥桿的角位移轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的氣動(dòng)信號(hào)或直流電信號(hào)，
一些閥位檢測(cè)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(cè)
傳送。
▲安裝與使用
安裝：
轉(zhuǎn)換器可安裝的位置，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)支架，儀表盤(pán)后安裝，儀表防護(hù)箱以及現(xiàn)場(chǎng)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(shí)確認(rèn)[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(rèn)所配的電氣轉(zhuǎn)換器型號(hào)，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(diǎn)輸入電流信號(hào)4mA輸出的對(duì)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(hào)20mA輸出的對(duì)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(guò)程，使"零位"我全范圍都對(duì)應(yīng)理論值。
這是輸入電流信號(hào)4，8，12，16，20mA 5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，記錄正向輸入電流信號(hào)下的輸出值。
反向這點(diǎn)輸入電流信號(hào)20，16，12，8，4mA記錄反向信號(hào)下的輸出壓力值。
數(shù)據(jù)處理各點(diǎn)實(shí)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(hào)的調(diào)校辦法
分程控制是將4-20mA完整的信號(hào)分為二段，即4-12，12-20mA分別去控制二個(gè)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(duì)應(yīng)值為20 kPa。
輸入12(20) mA,調(diào)整"比例范圍"對(duì)應(yīng)值為100 kPa。
然后以基本誤差限回差條同樣方法進(jìn)行。
▲反作用的調(diào)校方法
輸入信號(hào)接線極性反接，即原+極接-，原-極接+。
輸入電流信號(hào)4mA，調(diào)整"零位"對(duì)應(yīng)值為100 kPa
輸入電流信號(hào)20mA，對(duì)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(shí)接線拆除，接上調(diào)節(jié)儀表的信號(hào)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(hào)。
以儀表室手操信號(hào)4-20 mA輸送到被控的轉(zhuǎn)換器，觀其動(dòng)作是否正常，確認(rèn)無(wú)誤可投入使用。

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