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5.2 气动执行器 将式（ 5-4 ）代入式（ 5-3 ），可得 ? ? max 1 1 1 Q l R Q R L ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 5-5 ） 注意：当可调比不同时，特性曲线在纵坐标上 的起点是不同的。 5.2 气动执行器 图 5-13 理想流量特性 1 — 快开； 2 — 直线； 3 — 抛 物线； 4 — 等百分比曲线 当 R =30 ， l / L =0 时， Q/Q max =0.33 假设 R =∞ ，特征曲线以坐标原点为起点。当 位移变 化量 为 10% ，所引起的 流量变化量 也为 10% 。 在 10 ％时， 流量变化的相对值 为 在 50 ％时， 流量变化的相对值 为 在 80 ％时， 流量变化的相对值 为 % 5 . 12 % 100 80 80 90 ? ? ? 在流量小时，流量变化的相对值 大；在流量大时，流量变化的相 对值小。 % 100 % 100 10 10 20 ? ? ? % 20 100 50 50 60 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? L l R R Q Q 1 1 1 max 5.2 气动执行器 max max Q Q K L l d Q Q d ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? C L l K Q Q ? ? max ln R K R R Q Q C ln , ln 1 ln ln max min ? ? ? ? ? （ b ）等百分比（对数）流量特性 等百分比流量特性 是指 单位相对行程变化 所引起的 相对流量变化 与此点 的 相对流量 成正比关系。 1 max ? ? L l R Q Q （ 5-6 ） 将（ 5-6 ）积分 将前述边界条件代入 （ 5-7 ） 5.2 气动执行器 （ c ）抛物线流量特性 ? ? 2 max 1 1 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? L l R R Q Q （ d ）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。 快开特性的阀芯形式是平板形的，适用于迅速启闭的切 断阀或双位控制系统。 5.2 气动执行器 ( ２ ) 控制阀的工作流量特性 在实际生产中，控制阀前后压差总是变化的，这时的流量特性称为 工 作流量特性。 （ a ）串联管道的工作流量特性 图 5-14 串联管道的情形 图 5-15 管道串联时控制阀压差 变化情况 5.2 气动执行器 图 5-16 管道串联时控制阀的工作特性 5.2 气动执行器 （ b ）并联管道的工作流量特性 控制阀一般都装有旁路，以便手动操作和维护。当生产量提高或控制 阀选小了时，只好将旁路阀打开一些，此时控制阀的理想流量特性就改变 成为工作特性。 图 5-17 并联管道的情况 如图 5-17 所示，显然这时管路的总流 量 Q 是控制阀流量 Q 1 与旁路流量 Q 2 之 和，即 Q ＝ Q 1 ＋ Q 2 。 5.2 气动执行器 若以 x 代表 并联管道时控制阀全开时的流量 Q 1max 与总管最大流量 Q max 之比 ， 可以得到在压差 Δ p 为一定时，而 x 为不同数值时的工作流量特性曲线。 图 5-18 并联管道时控制阀的工作特性 5.2 气动执行器 当 x ＝ 1 ，即旁路阀关闭、 Q 2 ＝ 0 时，控制阀的工作流量特性与它的理想 流量特性相同。 随着 x 值的减小，即旁路阀逐渐打开，虽然阀本身的流量特性变化不大， 但可调范围大大降低了。 控制阀关死，即 l/L ＝ 0 时，流量 Q min 比控制阀本身的 Q 1min 大得多。 5.2 气动执行器 ① 串、并联管道都会使阀的理想流量特性发生畸变，串联管道的影响 尤为严重。 ② 串、并联管道都会使控制阀的可调范围降低，并联管道尤为严重。 ③ 串联管道使系统总流量减少，并联管道使系统总流量增加。 ④ 串、并联管道会使控制阀的放大系数减小，即输入信号变化引起的 流量变化值减少。 结论 5.2 气动执行器 5. 控制阀的流量特性 （ 1 ）控制阀结构与特性的选择 主要根据工艺条件，如温度、压力及介质的物理、化学 特性（如腐蚀性、黏度等）来选择。 结构形式选择 特性选择 先按控制系统的特点来选择阀的希望流量特性，然后再考虑工艺配 管情况来选择相应的理想流量特性。 目前使用比较多的是等百分比流量特性。 5.2 气动执行器 主要从 工艺生产上安全要求出发 。信号压力中断时，应保证设备和 操作人员的安全。如果阀处于打开位置时危害性小，则应选用气关式，以 使气源系统发生故障，气源中断时，阀门能自动打开，保证安全。反之阀 处于关闭时危害性小，则应选用气开阀。 选择要求 有压力信号时阀关、无信号压力时阀开的为 气关式 。反之，