CN105805404B - 双喷嘴型智能定位器 - Google Patents

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Abstract

提供一种根据本发明一实施例的双喷嘴型定位器。该定位器包括：挡板(1)；第一喷嘴(2)以及第二喷嘴(3)，以所述挡板(1)为中心配置于两侧；第一节流孔(4)，用于维持所述第一喷嘴(2)的定压；第二节流孔(5)，用于维持所述第二喷嘴(3)的定压；第一导阀(6)，输入部连接于供给压力；第二导阀(7)，输入部连接于所述第一导阀(6)的输出部；排出口(8)，连接于所述第二导阀(7)的输出部；以及执行器(9)，连接于所述第一导阀(6)的输出部及所述第二导阀(7)的输入部。根据所述挡板(1)的移动，当所述第一喷嘴(2)开放时，所述第二喷嘴(3)封闭，当所述第一喷嘴(2)封闭时，所述第二喷嘴(3)开放。

Description

双喷嘴型智能定位器
技术领域
本发明涉及一种控制阀门开度的定位器，更具体而言，涉及一种双喷嘴型的定位器。
背景技术
控制阀是指能根据外部的控制信号调节阀门开度的阀，是对发电厂、水处理、石油化学等各种工程自动化的效率及性能产生重大影响的核心设备。尤其，在对流经设置于如发电厂等大型工厂的各种管道内部的高温、高压流体进行控制时，控制阀是必须的，控制阀不仅控制流体的流量、压力以及方向等，而且也执行流路开闭、节流、逆止、过压防止等主要功能。
一般而言，为了防止由现场产生的各种噪声引起的信号失真，控制信号使用4～20mA的电流，作为用于驱动阀的辅助动力源使用气压。
控制阀主要由阀主体、执行器(actuator)、定位器(Positioner)构成，且根据阀的驱动方式是直线运动还是旋转运动，可分为直线型阀和旋转型阀。执行器起到利用作为辅助动力源的气压来推动连接于阀主体的阀杆(stem)或者产生旋转扭矩而驱动阀的作用。因此，根据用于驱动阀主体而所需的力和移动距离(或旋转角度)来决定执行器的规格。定位器是通过连接于阀主体(准确的为阀杆)的传感器来测量阀塞(plug)的开度，并与从外部输入的命令信号(4～20mA)进行比较，从而对供给到执行器的气压进行调节(直至阀门开度与命令信号相一致)的控制设备。
图1示出了包括一个喷嘴、一个挡板(flapper)以及一个导阀(pilot valve)的现有技术的定位器。该定位器包括：一个挡板1、一个喷嘴2、以及一个导阀4。此外，还包括用于维持喷嘴2的定压的节流孔(orifice)3。导阀4的输入部连接于供给压力，输出部连接于执行器5。执行器根据从导阀4的输出部供给到执行器5的气压而实现工作。
这种定位器具有如下缺点：导阀4的输出，即供给至执行器5的气压，受外部环境的影响较多。
图2示出了，为了克服图1中定位器的缺点，而在一个执行器结合了两个定位器的现有技术的配置方式。在该配置中，两组挡板1、喷嘴2、节流孔3以及导阀4连接于一个执行器5。例如，一组中的导阀4的输出连接于使执行器5上升的一侧，另一组中的导阀4的输出连接于使执行器5下降的一侧。这些各个组中的结构与图1的定位器的结构相同。
这种配置中，执行器5通过一导阀4的输出和另一导阀4的输出之间的差来实现驱动。一般来说，由于两个导阀受到相似程度的外部影响，因此上述两个输出之间的差，可以相互抵消外部影响。其结果，通过这种配置，受外部环境的影响较少。
但是，其存在结合定位器和执行器的组装过程变得更加复杂、且需要同时控制两个定位器的问题。即由于控制两个定位器的控制信号之间的时机(timing)问题、以及可能存在于两个定位器的输出的误差等原因，存在执行器误动作的可能性。
发明内容
本发明要解决的技术问题
因此，存在对能够解决上述问题的新型定位器结构的需要。
技术方案
根据本发明的双喷嘴型定位器，包括：挡板1；第一喷嘴2以及第二喷嘴3，以挡板1为中心配置于两侧；第一导阀6，连接于第一喷嘴2；第二导阀7，连接于第二喷嘴3；定压源，向第一喷嘴2和所述第一导阀6以及第二喷嘴3和第二导阀7供给定压；第一节流孔4，用于将从定压源向第一喷嘴2和第一导阀6提供的压力维持定压；以及第二节流孔5，用于将从定压源向第二喷嘴3和第二导阀7提供的压力维持定压。所述第一导阀6输入部连接于供给压力，所述第一导阀6构成为根据从所述定压源供给至第一导阀6的、由第一喷嘴2的开放和封闭来进行排他性控制(exclusively control)的气压将从所述第一导阀6输入部供给的供给压力传递到所述第一导阀6输出部。所述第一导阀6的输出部连接于所述第二导阀7的输入部。所述第二导阀7构成为根据从所述定压源供给至第二导阀7的、由第二喷嘴3的开放和封闭来进行排他性控制的气压将供给到所述第二导阀7的输入部的供给压力传递到所述第二导阀7输出部，并且所述第二导阀7的输出部连接于排出口8。所述第一导阀6的输出部和所述第二导阀7的输入部的接点连接于执行器9。根据所述挡板1的移动，当所述第一喷嘴2开放时，所述第二喷嘴3封闭，当所述第一喷嘴2封闭时，所述第二喷嘴3开放。
优选所述第一喷嘴2以及所述第二喷嘴3的开闭由单一电流控制。
优选所述挡板1构成为根据电流的极性向相反方向移动。
有益效果
利用本发明的双喷嘴型定位器，能通过两个喷嘴按比例控制两个导阀。另外，由于将对正电流以及负电流都进行利用，因此能用以低电流进行控制。两个喷嘴起到辅助性制动器(stopper)的作用，由此受外部影响的变化量少。
附图说明
图1是包括一个喷嘴、一个挡板以及一个导阀的现有的定位器的示意图。
图2是示出用于克服图1的定位器的缺点，而在一个执行器结合了两个定位器的现有技术的配置的示意图。
图3是根据本发明一实施例的双喷嘴型定位器的示意图。
具体实施方式
以下，将参照图3对根据本发明一实施例的双喷嘴型定位器(DOUBLE NOZZLE TYPESMART POSITIONER)进行说明。
图3是根据本发明一实施例的双喷嘴型定位器的概略图。该双喷嘴型定位器包括：挡板1、第一喷嘴2、第二喷嘴3、第一节流孔4、第二节流孔5、第一导阀6、第二导阀7、以及排出口8。第一喷嘴2及第二喷嘴3以挡板1为中心配置于两侧，通过挡板1的移动，当第一喷嘴2封闭时，第二喷嘴3开放，当第一喷嘴2开放时，第二喷嘴3封闭。当挡板1位于中央时，第一喷嘴2以及第二喷嘴3均开放。如上所述的挡板1的移动，能通过提供至挡板的电流来进行控制。例如，挡板1可构成为根据控制电流的极性而分别移动至相反方向。
第一喷嘴2连接于第一导阀6。向第一喷嘴2及第一导阀6供给定压的定压源(Constant pressure source)连接于其之间。第二喷嘴3连接于第二导阀7。向第二喷嘴3及第二导阀7供给定压的定压源连接于其之间。优选地，这些定压源是相同定压源。为了使从该定压源供给至第一喷嘴2及第一导阀6、第二喷嘴3及第二导阀7的压力维持为一定，可分别提供第一节流孔4以及第二节流孔5。
第一导阀6的输入部连接于额外的供给压力，输出部连接于第二导阀7的输入部。第二导阀7的输出部连接于排出口8。第一导阀6的输出部和第二导阀7的输入部相结合，连接于执行器9。
在其动作过程中，如果在挡板1供给正的控制电流，则挡板1向第一喷嘴2一侧移动，第一喷嘴2封闭，而第二喷嘴3开放。由于第一喷嘴2封闭，因此从定压源提供的压力将全部提供至第一导阀6。此外，由于第二喷嘴3开放，从定压源提供的压力可通过第二喷嘴3排出，因此不提供至第二导阀7。由此，第一导阀6将输入的供给压力通过输出部排出，而第二导阀7的输入部和输出部封闭。从第一导阀6输出的气压传递到执行器9，从而可使执行器9实现例如上升的动作。
如果在挡板1供给负的控制电流，则挡板1向第二喷嘴3一侧移动，第二喷嘴3封闭，而第一喷嘴2开放。如上所述，从定压源供给的压力提供到第二导阀7，而不提供到第一导阀6。因此，输入至第一导阀6的供给压力并不输出，第二导阀7的输入部和输出部开放。存在于执行器9的气压通过第二导阀7排出至排出口8，从而可使执行器9实现例如下降的动作。
如果在挡板1不提供电流，则两个喷嘴均开放，第一导阀6及第二导阀7均都切断输入部和输入部，执行器9不移动。
上述说明仅为一例。例如，作为替代方案，也可以是如下结构：当在挡板1供给负电流时，挡板1向第一喷嘴2一侧移动，当供给正电流时，挡板1向第二喷嘴3一侧移动。另外，执行器的上升以及下降方向也可以相反，还可以是其他方向。
本发明的双喷嘴型定位器能通过两个喷嘴分别按比例控制两个导阀。由于利用控制电流的极性，因此即使用低电流也能进行控制，且由于利用单一电流，因此设置及控制均很简单。由于两个喷嘴起到制动器(stopper)的作用，因此受外部影响的变化量少。

Claims (3)

1.一种双喷嘴型定位器，其特征在于，包括：
挡板(1)；
第一喷嘴(2)以及第二喷嘴(3)，以所述挡板(1)为中心配置于两侧，且根据所述挡板(1)的移动，当所述第一喷嘴(2)开放时，所述第二喷嘴(3)封闭，当所述第一喷嘴(2)封闭时，所述第二喷嘴(3)开放；
第一导阀(6)，连接于所述第一喷嘴(2)；
第二导阀(7)，连接于所述第二喷嘴(3)；
定压源，向所述第一喷嘴(2)和第一导阀(6)、以及所述第二喷嘴(3)和所述第二导阀(7)供给定压方式的气压；
第一节流孔(4)，用于将从所述定压源向所述第一喷嘴(2)和所述第一导阀(6)提供的气压维持为定压；以及
第二节流孔(5)，用于将从所述定压源向所述第二喷嘴(3)和所述第二导阀(7)提供的气压维持为定压，
所述第一导阀(6)输入部连接于供给压力，所述第一导阀(6)根据从所述定压源供给至第一导阀(6)的、由第一喷嘴(2)的开放和封闭来进行排他性控制的气压将从所述第一导阀(6)输入部供给的供给压力传递到所述第一导阀(6)输出部，
所述第一导阀(6)的输出部连接于所述第二导阀(7)的输入部，
所述第二导阀(7)根据从所述定压源供给至第二导阀(7)的、由第二喷嘴(3)的开放和封闭来进行排他性控制的气压将供给到所述第二导阀(7)的输入部的供给压力传递到所述第二导阀(7)输出部，并且所述第二导阀(7)的输出部连接于排出口(8)，
所述第一导阀(6)的输出部和所述第二导阀(7)的输入部的接点连接于执行器(9)。
2.根据权利要求1所述的双喷嘴型定位器，其特征在于，
所述挡板(1)的移动由单一控制电流控制。
3.根据权利要求2所述的双喷嘴型定位器，其特征在于，
所述挡板(1)能够根据所述单一控制电流的极性而向相反方向移动。
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