传感器和控制装置是现代阀门执行机构所需的基本要求

来源：上海自动化仪表有限公司作者：发表时间：2018-09-15 08:46:46【小中大】

阀门执行机构可提供线性或旋转力。重要的是，它们为阀门提供的力足以有效地操作阀门，但阀门的阀座或阀杆可能不会受到损坏。

因此，几乎所有的执行机构都具有某种形式的力限制机构。

机制类型：

在大多数应用中，流体动力致动器的力输出受系统压力的限制。在几乎所有情况下，该系统压力由压力调节器控制。

典型的电动执行机构具有内部扭矩限制机构。这是为了确保足够的力来安装阀门，防止过大的力量，这可能会使座椅磨损或导致阀门堵塞。

对于具有蜗轮和齿轮的致动器，蜗杆轴与蜗轮的轴向力反作用力与致动器的输出扭矩成正比。蜗杆轴与弹簧的力成比例地移动。或者，一些装置使用电子压力传感器来测量蜗杆轴上的力反作用力。

电动机电流测量或电动机速度也表示产生的扭矩水平。

一旦达到预定的力或扭矩极限，扭矩传感器就会跳闸，并且动力被切断到电动机。可以调节预定的力，使得一种尺寸的致动器可以用在不同的阀门或应用上。

位置感知：

位置感应有两个重要原因：

提供有关阀门位置的反馈。这可以传输到遥控室或在致动器上本地显示。

允许阀门正确就位。

一些阀设计需要特定量的力来充分地定位封闭元件，使得管道介质不能通过。通常，这些阀门是楔形闸门，球形或三重偏置蝶阀。

图：带电磁阀位置感应的流体动力方向控制阀（金色）

其他阀门，例如大多数四分之一转阀门（球阀，阀芯和弹性阀座蝶阀），以及一些板式或刀闸阀，设计用于在特定位置密封。

为了确保这些“位置安置”阀门正确就位，执行机构必须移动到正确的位置并停止。实现此目的的一种方法是在致动器中具有机械止动件。这通常在用于四分之一转阀的电动或流体动力致动器上提供，但仍需要位置感测作为指示器。这种传感通常是通过从部分回转执行机构输出轴直接驱动到切换跳闸机构（例如凸轮或杠杆）来实现的。此外，可以从同一轴驱动电位计或4-20毫安变送器，以提供连续的远程位置指示。

出于操作目的，执行机构必须始终知道它相对于阀门位置的位置。因此，在位置阀的多回转执行机构中必须使用位置测量系统。经常使用从致动器的输出驱动的机构。

多回转执行机构需要通用的计数机构，以适应不同阀门所需的各种输出转向。

一些机制使用类似于里程表但是双向的齿轮旋转计数器机构来计算致动器的输出转数。另一种方法使用旋转螺纹轴，螺母与致动器输出转动成比例地行进。两种类型的机械驱动机构都具有可容纳的有限数量的输出转弯。

更常见的方法是使用可以测量更大跨度输出转弯的电子编码器。

图：用于三相电机的电动机可逆启动器

通常用于阀门执行机构的两种类型的编码器是绝对式和增量式。增量编码器将计算设置期间在其存储器中建立的设定位置的圈数。它只能在通电时计数; 如果增量编码器断电且执行器移动，则会失去位置参考。因此，备用电池通常包含在设计中，以便在执行机构失去主电源的情况下为编码器和处理器供电。

绝对编码器工作方式不同。它不需要在移动时通电，因为每个位置都有一个可以随时读取的唯一签名。它不依赖于增量计数来维持位置参考。

位置传感机构用于在位置阀上的阀行程末端使电机功率跳闸。

方向控制：

所有类型的执行机构都需要某种方向控制来在打开或关闭方向上移动阀门。对于电动执行机构，这通常采用电动机起动器的形式。对于流体动力致动器，使用方向控制阀。

在两种情况下，外部控制信号用于激励电动机起动器的线圈或方向控制阀的电磁线圈。

控制线将控制室连接到这些方向控制，通常为110VAC或24VDC。

对于电动执行机构，重要的决定是如何控制电动机。两种类型的电机控制布局是：

一个单独的电机控制中心（MCC），包含与阀门分开的一个中心位置的执行器的电机启动器。当执行机构位于恶劣环境中时，通常使用此配置。

电机启动器与位于阀门上的执行器成为一体。这种配置提供了更简单且通常更便宜的安装。

单独的MCC最有可能来自电力行业，其中电动机起动器通常组合在一起。控制线从控制室运行到MCC，带有来自阀门执行器位置指示和扭矩感应开关的反馈线。电缆从MCC运行到各个执行器。

用于执行机构控制的MCC布局的优点包括：

电机启动器均位于一个区域内，便于维护。

电机控制装置可以防止振动，蒸汽，污垢，水和其他污染物进入。

致动器需要较小的空间包络并且重量较轻。

积分控制方法的优点包括：

扭矩和限位开关可以连接在执行器上，使设备可以自成一体并经过工厂测试。

需要较少的现场布线。

自动相位校正可以包含在控制中。

可以采用数字现场总线链路来减少多个控制和指示线，并且还带回诊断信息。

MCC布局是20世纪发电厂设计的全球标准，并且仍然可以在德国设计的水处理设施和发电厂中看到。相比之下，整体控制和启动器是石油，天然气，石化和大多数其他行业的首选。

大多数电动执行机构制造商都有产品设计以适应任何配置。

本文中描述的上海自动化仪表股份有限公司传感器和控制装置是现代阀门执行器所需的基本要求，无论是流体还是电动。有许多改进和附加控制可用于提高性能和保护自动阀组件。然而，如果没有这种力和位置的基本控制，阀门致动器就不能有效地执行。

相关产品推荐：磁翻板液位计分体式电磁流量计、金属管浮子流量计、智能雷达液位计、智能差压变送器、

上一篇: 电动执行器具有明显的效率和长期成本节约等优势

下一篇:节流电动执行机构在节流系统应用中的成本影响

技术中心

产品导航

技术中心

传感器和控制装置是现代阀门执行机构所需的基本要求

上海自动化仪表有限公司推荐资讯

上海自动化仪表有限公司热门产品