CN201014008Y - 阀门定位器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阀门定位器，它包括：运算比较电路、控制电路、进气压电阀、放气压电阀、单向阀、反馈机构和电位器，其特点是，在进气压电阀和放气型压电阀的下部分别置有气动换向阀组成常开控制装置，常闭型控制装置，控制电路为CPU控制电路，其输入端连接运算比较电路，二个控制输出端分别连接常开控制装置和常闭型控制装置，常开控制装置、常闭型控制装置的进气口通过气管和气源连接，常开控制装置、常闭型控制装置的出气口通过气路与单向阀相连，单向阀的输出口连接执行机构的薄膜气室。本阀门定位器能控制气动调节阀，实现阀门正确定位。当调节器输出信号突然失去时，执行机构能保持失电前的位置，满足某些特殊工业控制的要求。

Description

阀门定位器

技术领域

本实用新型涉及一种带有电-气转换装置并配有微处理器控制的智能式位置控制器，特别涉及一种气动调节阀配套使用阀门定位器。

背景技术

阀门定位器是调节阀的主要附属装置，它与气动调节阀配套使用，接受调节器的输出信号，然后以它的输出信号去控制气动调节阀，当调节阀动作后，阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器，因此，阀门定位器与调节阀组成一个闭环回路，阀门定位器能够提高阀门的线性度，克服阀杆的摩擦力并消除不平衡力的影响，增大调节阀的输出功率，减少调节信号的传递滞后，从而保证调节阀的正确定位。但这种形式的阀门定位器由于它采用喷嘴-挡板结构，因此，其缺点是耗气量大、抗振动性差等，随着现场总线技术的发展，这种模拟式的阀门定位器不能满足过程控制的要求。本申请人于2003年9月9日申请了03210495智能型阀门定位器，能适应现场总线HART协议通信技术要求，但是当调节器输出信号突然失去时，执行机构马上复位，阀门不能保持控制电路失电时的位置，因此尚不能满足某些特殊工业控制的要求。

发明内容

实用新型的目的是为了克服现有阀门定位器存在的缺点，提供一种且具有高抗振能力、耗气量小、控制装置失电时，阀门仍保持失电时的位置的阀门定位器。

本实用新型采用的技术方案是：一种阀门定位器，它包括：运算比较电路、控制电路、进气压电阀、放气压电阀、单向阀、反馈机构和电位器，其特点是，在进气压电阀和放气型压电阀的下部分别置有气动换向阀组成常开控制装置，常闭型控制装置，所述的控制电路为CPU控制电路，其输入端连接运算比较电路，二个控制输出端分别连接常开控制装置和常闭型控制装置，常开控制装置、常闭型控制装置的进气口通过气管和气源连接，常开控制装置、常闭型控制装置的出气口通过气路与单向阀相连，单向阀的输出口连接执行机构的薄膜气室。

本实用新型采用CPU控制器对给定值和位置反馈值作比较，如检测到正偏差时，它发送一个电控指令给常闭型控制装置，常闭型控制装置将控制指令转换为气动压力增量，气源压力通过常闭型控制装置输出经过单向阀后至执行机构的薄膜气室，薄膜气室压力增加使推杆向下位移，反馈机构将反馈量传送给电位器，从而得到新的反馈量，运算比较将新的反馈量与输入信号再进行比较；如检测到负偏差时，控制器发送另一个电控指令给常开型控制装置，常开型控制装置接到指令后将气动压力增量关闭，使执行机构的薄膜气室中的气动压力经过单向阀后至常开型控制装置排出到大气；如检测到偏差很小时，则没有控制指令输出，执行机构的薄膜室中压力被保持，执行机构就停在控制所要求的位置上。此时当控制电路失电时，阀门仍停留这个的位置上，满足某些特殊工业控制的要求。

本发明的有益效果是，所述阀门定位器可以控制气动调节阀，实现阀门正确定位。这种定位器接受调节器或控制系统的电流信号，与气动薄膜调节阀的反馈信号进行比较，测得的控制偏差通过控制电路来控制控制的进气或放气，改变执行机构气室压力，从而保证一定的控制信号对应一定的阀门位置。另一优点在于，当调节器输出信号突然失去时，执行机构保持失电前的位置，满足某些特殊工业控制的要求。

附图说明

图1为本实用新型结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型进一步详细描述：一种阀门定位器，它包括：运算比较电路1、控制电路2、进气压电阀33、放气压电阀36、单向阀48、49、反馈机构6和电位器5，其特点是，在进气压电阀33和放气型压电阀36的下部分别置有气动换向阀19和23组成常开控制装置50，常闭型控制装置51，所述的控制电路2为CPU控制电路，其输入端连接运算比较电路1，二个控制输出端4、3分别连接常开控制装置50和常闭型控制装置51，常开控制装置50、常闭型控制装置51的进气口通过气管45和气源46连接，常开控制装置50、常闭型控制装置51的出气口分别通过管路22、26与单向阀49、48相连，单向阀49、48的输出口通过管路10连接执行机构47的薄膜气室9。

以上所述的常开控制装置50是由进气压电阀33和气动换向阀19组成。气源46经过气管45进入a室，其中一路(作为换向阀的先导气源)经过减压装置20过滤室21至进气压电阀33喷嘴35流入，进气压电阀33有三个口：进气口35、排气口34、输出口31，进气压电阀33中压电片31将排气口34关闭，喷嘴35流入的气源经过输出口31至d室，d室中的气源压力升高使膜片30带动活塞29向下移动(即气动换向阀换向)，使a室中的另一路气源流入b室，常开控制装置50的d室中的气源压力通过管路22输出至单向阀49，使单向阀49中球12关闭，执行机构47中膜室9中的气源压力被保持。当进气压电阀33得电时，进气压电阀33中压电片31将进气口35关闭，排气口34被打开，d室中的气源压力经过压电阀33的输出口31向排气口34排空，活塞29在弹簧27作用下复位(气动换向阀换向)，使a室至b室关闭，b室至f室打开，f室与大气相通，这样执行机构47的膜室9中的气源压力经管路10顶开单向阀49中的球12后经管路22、b室、f室排至大气。

以上所述的常闭控制装置51是由以放气压电阀36和气动换向阀23组成。气源46经过气管45进入m室，其中一路(作为换向阀的先导气源)经过减压装置24过滤室25至放气压电阀36的喷嘴口43，放气压电阀36有三个口：进气口43、排气口44、输出口38，放气压电阀36中压电片37将进气口43关闭，管路26中的气源压力通过n室到r室排至大气。当放气压电阀36得电时，放气压电阀36中压电片37将排气口44关闭，进气口43被打开，使放气压电阀36中的气源经过输出口38至m室，m室中的气源压力升高使膜片39带动活塞40向下移动(即气动换向阀换向)，使m室中的另一路(提供执行机构的工作压力)气源流入n室经管路26打开单向阀48中的球17再经过管路10至执行机构47中膜室9中。

阀门定位器的具体的工作原理如下：

运算比较电路1将输入信号I与执行机构的反馈信号Y进行比较后输出偏差信号IY，当偏差信号IY为正偏差时，控制电路2在出口线3上加载正脉冲信号，常闭控制装置51中的放气压电阀36得电后压电片37将排气口44关闭，进气口43被打开，放气压电阀36的输出口输出压力使气动换向阀23换向，气源46经管路45进入m室后到n室，n室内的气源压力经管路26输入到单向阀48，气源压力将单向阀48内密封球17打开，气源再通过管路10至执行机构47的薄膜室9中，薄膜室9中气源压力继续增加后克服弹簧8力后使推杆动作，反馈机构6将反馈量传送给电位器5，从而得到新的反馈量Y。

运算比较电路1将新的反馈量Y与输入信号I再进行比较，当偏差信号IY在执行机构的死区范围内时即偏差信号很小时，控制电路2没有控制指令输出，执行机构47的薄膜室9中压力被保持，执行机构47就停在控制所要求的位置上。此时当控制电路失电时，阀门仍留在这个位置上，满足某些特殊工业控制的要求。

当偏差信号IY为负偏差时，控制电路2在出口线4上加载正脉冲信号，常开控制装置50中的进气压电阀33得电后压电片32将进气口35关闭，排气口34被打开，d室中的气源压力经进气压电阀33的输出口31向排气口34排至大气，使换向阀19换向，a室同b室关闭和，b室同f室相通，执行机构47在弹簧的复位力作用下，使薄膜室9中气源通过管路10打开单向阀49的密封球12，再经过管路22进入b室后至f室排至大气。同时推杆动作带动由直线位移转换成角位移的反馈机构6将反馈量传送给电位器5，从而得到新的反馈量Y。

运算比较电路1将新的反馈量Y与输入信号I再进行比较，当偏差信号IY在执行机构的死区范围内时即偏差信号很小时，控制电路2没有控制指令输出，执行机构47的薄膜室9中压力被保持，执行机构47就停在所达到新的平衡位置上。

Claims (1)

1.一种阀门定位器，它包括：运算比较电路(1)、控制电路(2)、进气压电阀(33)、放气压电阀(36)、单向阀(48、49)、反馈机构(6)和电位器(5)，其特征在于，在所述的进气压电阀(33)和放气型压电阀(36)的下部分别置有气动换向阀(19)和(23)组成常开控制装置(50)，常闭型控制装置(51)，所述的控制电路(2)为CPU控制电路，其输入端连接运算比较电路(1)，二个控制输出端(4、3)分别连接常开控制装置(50)和常闭型控制装置(51)，常开控制装置(50)、常闭型控制装置(51)的进气口通过气管(45)和气源(46)连接，常开控制装置(50)、常闭型控制装置(51)的出气口分别通过管路(22、26)与单向阀(49、48)相连，单向阀(49、48)的输出口通过管路(10)连接执行机构(47)的薄膜气室(9)。

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