过程装备控制技术及应用第四章过程控制装置讲义.ppt

变送器 调节器 运算器——乘除器、开方器、积算仪 执行器——气动执行器 ;4.1调节器;;4.2变送器;4.3运算器;4.4执行器;4、4、1概述 一、作用 执行器的作用是接受调节器送来的控制信号，自动地改变操作量（如介质流量、热量等），达到对被调参数进行调节的目的。是自动调节系统的终端部件。调节阀是执行器中最广泛使用的形式。执行器的好坏直接影响到调节系统的正常工作。;执行器是控制系统必不可少的环节。 执行器工作，使用条件恶劣，它也是控制系统最薄弱的环节 原因：执行器与介质（操作变量）直接接触 (强)腐蚀性、(高)粘度、(易)结晶、 高温、深冷、高压、高差压 ;气动薄膜 直通单座阀;4、4、2电动执行器 电动执行器由电动执行机构和调节机构两部分组成。电动执行机构可将来自调节器的电信号转换成为位移输出信号，去操纵阀门、挡板等调节机构，以实现自动调节。依据电动执行机构的位移信号，完成调节任务的装置称为调节机构。 按照输入位移的不同，电动执行机构可分为角行程（DKJ型）和直行程（DKZ型）两种，电气原理和电路完全相同，只是输出机械传动部分（减速器）有所区别。通常有伺服放大器和执行机构两部分组成。角行程执行机构适用于操纵蝶阀、挡板等转角式调节机构。 按特性不同，电动执行机构可分为比例式和积分式。比例式的位移输出信号与输入电信号成比例关系；积分式接受断续输入信号，其输出位移信号与输入信号成积分关系。 对电动执行器的基本要求是输出转角或直线位移必须与输入电流信号成正比，而且有足够的转矩或力，动作要灵活可靠。; 电动执行机构构成原理;(1) 伺服电机;伺服放大器工作原理示意图;作用:将电动执行机构输出轴的位移线性地转换成反馈信号，反馈到 伺服放大器的输入端。 位置发送器包括：位移检测元件和转换电路、 差动变压器 塑料薄膜电位器 位移传感器 …… ;伺服放大器是一个具有继电特性的非线性环节：;4、4、3气动执行器 主要特点：结构简单、动作可靠、性能稳定、故障率低、价格便宜、维护方便、本质防爆、容易做成大功率等。由执行机构与调节机构两部分组成。 1、执行机构 有薄膜式和活塞式两种。薄膜式简单、价廉但只能直接带动阀杆，行程短。活塞式的特点是行程长，但价格贵。 执行机构是推动装置，它按调节器输出信号（20-100KPA）的大小产生相应的推力，使执行机构推杆产生相应位移，推动调节机构动作，有正反作用之分。调节机构是执行器的调节部分，其内腔直接与被调介质接触，调节流体的流量，也有正反作用之分（正装与反装）。 正作用：调节信号压力增大，阀杆向下移动的。反之为反作用。 主要部分：气室、薄膜、弹簧。 活塞式的执行机构也有单向和双向两种作用方式。双向的在结构上是没有弹簧的，由于无弹簧的反作用力，因此其输出力比薄膜式的大，常用作大口径、高压差调节阀的执行机构。 ;气动执行机构主要分为两大类：薄膜式与活塞式 薄膜式与活塞式执行机构又可分为：有弹簧和无弹簧两种 ;气源 PO;气动活塞式执行机构基本结构和工作原理; 气动薄膜式执行机构和电动执行机构的比较;2、调节机构 它是执行器的调节部分。在执行机构推力的作用下，调节机构的阀芯产生一定的位移或转角，从而直接调节流体的流量，以克服干扰对系统的影响，实现自动调节的目的。 正作用（正装）：阀芯下移时，阀芯与阀座之间的流通截面积减少的。反之为反作用（反装）。 主要部分：上阀盖、下阀盖、阀体、阀芯、阀座。 主要类型：直通单座阀、直通双座阀、隔膜阀、蝶阀、偏心旋转阀、球阀、角形阀、高压阀、三通阀、套筒阀、二位工切断阀等。;正反作用 正作用—气压信号增加，推杆向下动作。 反作用—气压信号增加，推杆向上动作。 ;1—执行机构 2—阀杆 3—阀芯 4—阀座 5—阀体 6—转轴 7—阀板 ;单导向结构;直通双座调节阀： 阀体内有两个阀芯和阀座 。 因为流体对上、下两阀芯上的作用力可以相互抵消，因此双座阀具有允许压差大 上、下两阀芯不易同时关闭，因此泄漏量较大的特点。 ;角形调节阀： 阀体为直角形 流路简单、阻力小，适用于高压差、高粘度、含有悬浮物和颗粒状物质的调节。 角形阀一般使用于底进侧出，此时调节阀稳定性好， 在高压差场合下，为了延长阀芯使用寿命，也可采用侧进底出。但侧进底出在小开度时易发生振荡。 角形阀还适用于工