電氣閥門定位器是氣動調節閥的關鍵附件之一,其作用是把調節裝置輸出的電信號變成驅動調節閥動作的氣信號。它具有閥門定位功能,既克服閥桿摩擦力,又可以克服因介質壓力變化而引起的不平衡力,從而能夠使閥門快速的跟隨,并對應于調節器輸出的控制信號,實現調節閥快速定位,提升其調節品質。
二、智能電氣閥門定位器的工作原理及特點 2.1 智能電氣閥門定位器對輸出氣源壓力調節的工作原理 1) 輸出壓力調節采用PID脈寬調制(PWM)技術,迅速準確。由于CPU對壓電閥的控制采用一個五步開關程序來控制,可以精確、快速地控制輸出氣源壓力增減。其控制算法一般采用數字PID調節方式,CPU根據輸入信號與閥位產生偏差的大小和方向進行PID計算,輸出一個PWM脈寬調制脈沖信號來控制壓電閥開、閉動作。由于脈沖的寬度對應于定位器輸出氣源壓力的增量,從而可以迅速、準確的改變氣源壓力輸出P1。當偏差較大時,定位器輸出一個連續信號,快速連續、大幅度的改變P1的大小,當偏差較小時,定位器輸出一個較小脈寬的脈沖信號,斷續、小幅改變P1的大小,當偏差很小(進入死區)時,則無脈沖輸出,閥位穩定工作。
2)新型壓電閥器件的采用,保證了控制的高精度。壓電閥的主導元件是一個壓電柔韌開關閥,也稱作硅微控制閥,由于其質量小,開關慣性非常小,可以執行很高的開關頻率,因而作為一個高頻率的脈沖閥,對輸出氣路壓力P1進行控制,驅動執行機構,可以達到很高的閥門定位精度。
3)閥位反饋元件定位精度高,壽命長。閥位反饋元件是一個結構簡單、高精度、高可靠性的導電塑料電位器,將執行機構的直線或轉角位移轉換為電阻信號,因而可以精確的檢測閥位并且可以方便的對閥門進行零位,滿度及閥門流量特性曲線的定位。
由于新型控制元件如導電塑料和壓電閥的使用,可以使閥門定位達到很高精度,由于微處理的使用,可以使定位器的調校以及適用范圍有大的改善。主要特點是:
1) 安裝簡易;可以進行自動調校。組態簡單、靈活,可以非常方便的設定閥門正反作用,流量特性,行程限定或分程操作等功能。
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