第四章 执行器.ppt

第4章 过程控制装置 教学要求与学习目标： 1 了解差压式变送器和温度变送器的工作原理。 2 了解防爆安全栅的工作原理。 3 了解差控制器调节规律实现的方法。 4 掌握气动、电动执行器的结构、组成及工作原理。 教学内容: §4.3 执行器 本章思考题： p175: 1、4、5、6、7、8、11、14、19、20、22、23、24、25、26。 本节作业：P176：16、18、30 ●执行器的分类（按能源形式） 二 执行器的执行机构、控制阀分别有哪些结构形式？各有什么特 点？主要用在什么场合？ 二 执行器的执行机构、控制机构分别有哪些结构形式？各有什么特 点？主要用在什么场合？ 各种控制阀的结构、特点及使用场合 各种控制阀的结构、特点及使用场合 各种控制阀的结构、特点及使用场合 四 控制阀的理想流量特性有哪些？写出其数学表达式？各有什么特点？ 直线流量特性的特点： ②　等百分比（对数）流量特性：是指单位相对开度变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比关系，即控制阀的放大系数 随相对流量 的增加而增加，即 ③ 抛物线流量特性：Q/Q max与l/L成抛物线关系。 ④快开特性 ： 这种流量特性在开度较小时就有较大流量，随开度的增大，流量很快就达到最大，称快开特性。适合于迅速启闭的切断阀或双位控制系统。 ②并联管道的工作流量特性 ▲气开、气关的选择原则 主要从工艺生产安全要求出发。考虑原则：信号压力中断时，应保证设备与操作人员的安全。例如： * * §4.3 执行器 本节主要内容: 气动薄膜执行器的结构、类型及使用场合 ▲ 气动执行器 控制阀的流量特性 控制阀的选择（ ▲ 阀门气开、气关的选 择原则） ▲电动执行器 ▲电气转换器及电气—阀门定位器 气动执行器：（最常用） 电动执行器：（应用较少） 液动执行器：（不用） 结构简单、动作可靠、平稳、输出 推力大、维修方便、防火防爆、价格低廉 能源取用方便、信号传递快、但结构复杂、防爆性能差。 控制器 执行器 电—气 转换器 电信号 气信号 使用成本高，易泄露，清洁度差，使用在少数大驱动力、高精度的场合 执行机构选择的主要考虑因素是：①可靠性；②经济性；③动作平稳、足够的输出力矩； ④结构简单、维护方便。 §4.3.1 气动执行器 一 气动执行器由哪几部分组成？各部分的作用是什么？P176：19 气动执行器 ①执行机构： ②控制机构： （阀） 是执行器的推力装置，它按控制信号压力的大小产生相应的推力，推动控制机构动作。所以它是将信号压力的大小转换为阀杆位移的装置。 是执行器的控制部分，它直接与被控介质接触，控制流体的流量。所以它是将阀杆的位移转换为流过阀的流量的装置 ③辅助 装置： 阀门定位器： 手轮机构： 是利用反馈原理来改善执行器的性能，使执行器能按控制器的控制信号，实现准确的定位 当停电、停气、控制器或执行器失灵时，利用它可直接操纵控制阀，维持生产的正常运行。 薄膜式： 活塞式： 长行程： 气动执行器 ①执行机构 ②控制机构 （调节阀） 结构简单，价格便宜，维修 方便，应用广泛。中小口径（薄膜20-100kPa） 适用于大口径，高静压、高压差的控制阀或蝶阀的推动装置。（汽缸0.5MPa）行程规格：25-100mm带阀门定位器，适合控制质量高的系统 适用于输出转角（0°～ 90°）和有力矩的场合，如用于蝶阀或风门的推力装置。 行程规格：10、16、25、40、60、100mm膜片面积规格：200、280、400、630、1000、1600cm2 正作用执行机构：信号压力通入膜室上方，信号压力增大，阀杆向下。反作用执行机构：信号压力通入膜室下方，信号压力增大，阀杆向上。 薄膜式： 活塞式： 长行程： ①直通单座控制阀 ②直通双座控制阀 ③角形控制阀 ④三通控制阀 ⑤隔膜控制阀 ⑥蝶阀 ⑦球阀 ⑧凸轮挠曲阀 ⑨笼式阀 气动执行器 ①执行机构 ②控制机构 （调节阀） 结构简单，价格便宜，维修 方便，应用广泛。（20-100kPa） 适用于大口径，高静压、高压差的控制阀或蝶阀的推动装置。（0.5MPa）行程规格：25-100mm带阀门定位器，适合控制质量高的系统