CN111173979A - 一种阀门开度控制方法 - Google Patents

Abstract

一种阀门开度控制方法，包括以下步骤：检测回程间隙Δ；根据管道内介质的压力计算阀门开度变化的理论值L；叠加所述阀门开度变化的理论值与回程间隙得到阀门开度变化的实际值Ls，即Ls＝L+Δ；以及根据阀门开度变化的实际值Ls驱动阀门开合，调节管道内介质的压力，本发明阀门开度控制方法有效消除回程间隙的影响，达到精确控制阀门开度的效果，提升阀门响应速度与精度，以适应现代工业工业控制高速高精的控制需求。

Description

一种阀门开度控制方法

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，特别是涉及一种阀门开度控制方法。

背景技术

在火炬燃烧系统中，炼化装置所排放的烃类火炬气(可能包含有H₂S的酸性气体)经由送气管道输送至燃烧器中燃烧，以将火炬气转化为不会对环境造成破坏的产物后排放到环境中去。随着炼化装置的大型化发展，其排放的火炬气也大量增加，为此通常在送气管道上安装电动阀门，远程控制电动阀门的开合来自动调节管道中流体的压力。

现有电动阀门的基本构成包括电动执行机构和阀杆，电动执行机构在控制器的控制下驱动阀杆转动，实现阀门开度的增减。通常，电动执行机构与阀杆之间设置有多级齿轮传动，由于各齿轮之间有间隙，每次改变阀门的开度时将会产生一定的误差，难以满足现今控制响应速度要求高的应用环境。

发明内容

有鉴于此，提供一种可以解决或至少减轻上述问题的阀门开度控制方法。

一种阀门开度控制方法，包括以下步骤：检测回程间隙Δ；根据管道内介质的压力计算阀门开度变化的理论值L；叠加所述阀门开度变化的理论值与回程间隙得到阀门开度变化的实际值Ls，即Ls＝L+Δ；以及根据阀门开度变化的实际值Ls驱动阀门开合，调节管道内介质的压力。

较佳地，检测回程间隙Δ包括以下步骤：将阀门全关并检测此时管道内介质的压力P；顺序加大地输入电流使阀门开度逐渐增大，直至管道内介质的压力P开始下降，记录此时阀门的开度L0；顺序减小地输入电流使阀门开度逐渐减小，直至管道内介质的压力P停止下降，记录此时阀门的开度L1；以及计算L1与L0的差值得到回程间隙Δ，即Δ＝L2-L1。

较佳地，顺序加大地输入电流时，每增加一次电流使阀门开度增大1％。

较佳地，顺序减小地输入电流时，每减小一次电流使阀门开度减小1％。

较佳地，管道内介质的压力检测包括一压力传感器，所述压力传感器设置于管道上。

较佳地，检测回程间隙Δ的检测包括一阀门开度表，所述开度边根据输入电流显示阀门开度值。

相较于现有技术，本发明阀门开度控制方法在阀门开度变化的理论值的基础上叠加回程间隙，并据此使电机驱动阀杆转动相应的角度，以此消除回程间隙的影响，达到精确控制阀门开度的效果，提升阀门响应速度与精度，以适应现代工业工业控制高速高精的控制需求。

附图说明

图1为本发明阀门开度控制方法一实施例的流程图。

图2为图1中检测回程间隙的流程图。

图3为应用本发明控制方法的管道结构方框图。

图4为齿轮机构的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本发明的一个或多个实施例，以使得本发明所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。

如图3所示，本发明阀门开度控制方法用于管道10上阀门12的开度控制，所述阀门12包括阀杆13、驱动阀杆13转动的电机14、以及在电机14与阀杆13之间传动的齿轮机构15。所述电机14作为整个阀门12的电动执行机构，其与一控制器18连接，根据控制器18的指令进行相应的转动；所述齿轮机构15包括至少两个相互啮合的齿轮，如图4所示，相啮合的两个齿轮之间形成有回程间隙16；所述阀杆13为阀门12的开关元件，电机14的转动通过齿轮机构15传动至阀杆13，阀杆13对应地转动对应的角度，实现阀门开度的调整。

本发明阀门开度控制方法引入齿轮机构15的回程间隙值Δ，实现阀门开度的精确控制，如图1所示，所述控制方法包括以下步骤：

检测齿轮机构15的回程间隙值Δ；

根据管道10内介质的压力计算阀门开度变化的理论值L；

叠加所述阀门开度变化的理论值与回程间隙值Δ得到阀门开度变化的实际值Ls，即Ls＝L+Δ；以及

根据阀门开度变化的实际值Ls驱动阀门12开合，调节管道10内介质的压力。

具体地，如图2所示，检测齿轮机构15的回程间隙值Δ包括以下步骤：

向管道10内输送介质并将阀门12全关，检测并记录此时管道10内介质的压力P；

顺序加大地输入电流，直至阀门开度增大至介质可以通过，此时管道10内介质的压力P开始下降，记录此时阀门12的开度，即阀门12打开的临界值L0；

顺序减小地输入电流，直至阀门开度减小至介质不能通过，此时管道10内介质的压力P停止下降，记录此时阀门12的开度L1；以及

计算L1与L0的差值得到回程间隙值Δ，即回程间隙值Δ＝L2-L1。

上述回程间隙值Δ的检测中，管道10压力检测可以通过一压力传感器19实现，所述压力传感器19优选地与控制器18连接，将检测的结果实施反馈至控制器18，所述控制器18可以一显示器件连接，实时并直观地显示管道10内介质的压力P。

所述阀门开度可以通过一阀门开度表得到，通常所述阀门开度表可以接受一定范围的电流，如4～20mA的电流等。在获取临界阀门开度L0时，首先输入最小电流，如4mA的电流，此时阀门12保持不动，管道10内介质的压力P无变化。之后，逐渐增大输入电流，较佳地每增加一次电流使阀门开度增大一定值，如增大1％等，直至管道10内介质的压力P开始下降，此时记录电流开度表所显示的阀门开度，即临界阀门开度L0。之后，逐渐减小输入电流，较佳地每减小一次电流使阀门开度减小一定值，如减小1％等，直至管道10内介质的压力P开始下降，此时记录电流开度表所显示的阀门开度L1。

所述阀门开度表优选地与控制器18连接，可以自动地反馈阀门开度L0、L1至控制器18，在一些实施例例，所述阀门开度L0、L1也可以手动记载并输入至控制器18中。所述控制器18根据阀门开度L0、L1的差值得到齿轮机构15的回程间隙值Δ，即回程间隙值Δ＝L2-L1。之后，在控制所述阀门12的开合过程中，在阀门开度变化的理论值L上叠加所述回程间，具体地：

当管道10内压力过大或者过小需要进行调节时，控制器18根据管道10内的压力计算出阀门开度需要改变的理论值L，并叠加所述回程间隙值Δ得到阀门开度需要改变的实际值Ls，即Ls＝L+Δ。如当阀门开度需要从50％减小至30％时，理论上阀门开度需要减小20％，即L＝20％。本发明引入回程间隙值Δ后，控制器18生成的阀门开度需要减小的实际值Ls为20％与Δ的叠加，即Ls＝20％+Δ，此时电机14根据控制器18的指令驱使阀门12的阀杆13转动，将阀门开度减小20％+Δ。

类似地，当阀门开度需要增大时，如阀门开度需要从30％加大至50％时，理论上阀门开度需要加大20％，即L＝20％。本发明引入回程间隙值Δ后，控制器18生成的阀门开度需要加大的实际值Ls为20％与Δ的叠加，即Ls＝20％+Δ，此时电机14根据控制器18的指令驱使阀门12的阀杆13转动，将阀门开度加大20％+Δ。

本发明阀门开度控制方法通过引入回程间隙值Δ，当阀门开度需要改变时，在阀门开度变化的理论值的基础上叠加回程间隙值Δ，并据此使电机14驱动阀杆13转动相应的角度，以此消除回程间隙值Δ的影响，达到精确控制阀门开度的效果，提升阀门12响应速度与精度，以适应现代工业工业控制高速高精的控制需求。

需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种阀门开度控制方法，包括以下步骤：

检测回程间隙Δ；

根据管道内介质的压力计算阀门开度变化的理论值L；

叠加所述阀门开度变化的理论值与回程间隙得到阀门开度变化的实际值Ls，即Ls＝L+Δ；以及

根据阀门开度变化的实际值Ls驱动阀门开合，调节管道内介质的压力。

2.如权利要求1所述的阀门开度控制方法，其特征在于，检测回程间隙Δ包括以下步骤：

将阀门全关并检测此时管道内介质的压力P；

顺序加大地输入电流使阀门开度逐渐增大，直至管道内介质的压力P开始下降，记录此时阀门的开度L0；

顺序减小地输入电流使阀门开度逐渐减小，直至管道内介质的压力P停止下降，记录此时阀门的开度L1；以及

计算L1与L0的差值得到回程间隙Δ，即Δ＝L2-L1。

3.如权利要求2所述的阀门开度控制方法，其特征在于，顺序加大地输入电流时，每增加一次电流使阀门开度增大1％。

4.如权利要求2所述的阀门开度控制方法，其特征在于，顺序减小地输入电流时，每减小一次电流使阀门开度减小1％。

5.如权利要求1-4任一项所述的阀门开度控制方法，其特征在于，管道内介质的压力检测包括一压力传感器，所述压力传感器设置于管道上。

6.如权利要求1-4任一项所述的阀门开度控制方法，其特征在于，检测回程间隙Δ的检测包括一阀门开度表，所述开度边根据输入电流显示阀门开度值。

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