电/气阀门定位器

电/气阀门定莅器实际上是电/气转换器和阀门定位器的绁合.先看电/气转换器的动作原理。

1.电/气转换器

为了使气动调节阀能够接收电动调节器的输出信号，必须把标准电流信号转換为标准气压信号。所以，电/气转換器的作用是将4〜20mA的电流信号转换成20〜100kPa的标准气压信号。图4-24为电/气转换器的外形。

如图4-25所示，由电动调节器送来的电流I通入线圈中， 该线圈能在*磁铁的气隙中自由地上下移动。当输入电流I增大时，线圈与磁铁产生的吸力增大，使杠杆作逆时针方向转动，并带动安装在杠杆上的挡板靠近喷嘴，使喷嘴挡板机构的背压升高，并经气动功率放大器放大后产生20〜100kPa的输出压力P,完成电/气转换器。与此同时，该压力还作为反馈信号作用于波纹管使杠杆产生向上的反馈力矩，与电磁力矩相平衡，构成力平衡式电/气转换系统。弹簧的作用是用来调整输出零点，移动波纹管的安装位置可调整量程，重锤的作用是用来平衡杠杆的重量，使其在各种安装位置都能准确地工作，这种转换器的锖度可达到0.5级。

2.阀门定位器

在图4-2所示的气动执行器中，阀杆的位移是由作用到薄膜上的推力与弹簧反作用力动 态平衡后确定的。为了防止阀杆引出处的泄漏，填料总压得很紧，致使摩擦力可能很大。此外，由于种种原因，被调节流体对阀芯的作用力也可能相当大。所有这些都会影响执行机构与输入信号之间的定位关系，使执行机构产生回环特性，严重时可能造成系统振荡。因此，在执行机构工作条件差及要求调节质量高的场合，都在执行机构前加装阀门定位器。其框图如图4-26所示。由图可见，借助于阀杆位移负反馈，使调节阀能按输入信号的确定自己的开度。其工作原理前面己经叙述不再累述。

3.电/气阀门定位器

电/气阀门定位器具有电/气转换器和阀门定位器的双重作用。电汽阀门定位器的结构形式有多种，下面介绍的一种也是按力矩平衡原理工作的，主要由接线盒组件、转换组件、气路组件及反馈组件4部分组成。

(1)接线盒组件由接线盒、端子板及电缆引线等部分组成。对于一般型和安全火花型无隔爆要求，而对于安全隔爆复合型则采取了隔爆措施。

(2)转换组件包括*运钢、线圈、杠杆、喷嘴、挡板及调零装置等部件。其作用是将电流信号转换为气压信号。 

(3) 气路组件包括气动放大器、气阻、压力表及自动-手动切换阀等部件实现气压信号放大和自动-手动切换的功能。

(4) 反馈组件包括反馈弹簧、反馈拉杆、反馈压板等部件。它的作用是平衡电磁矩，并保证阀门定位器输出与输入的线性关系。

电气阀门定位器整个机体部分被封装在涂有防腐漆的外壳中，外壳部分应具有防水、防尘等功能。图4-27为电/气阀门定位器的工作原理示意图。

将来自调节器@他单元的4〜20mADC电流号输入到转换组件的线圈6、7中，由于线圈两侧各有一块极性方向相同的*磁钢5，所以线圓产生的磁场和*磁钢的恒定磁场，共同作用在线圈中间的可动铁芯即杠杆3上，使紅杆产生位移。

当输入信号增加时，杠杆向下运动（即作逆时针偏转），固定在杠杆上的挡板2便靠近喷嘴1，使放大器背压升高，经放大后输出气压也随之升高。此输出作用在膜头上， 使阀杆向下运动。阀杆的位移通过反馈拉杆10转换为反馈轴13和反馈压板14的角位移，并通过调量程支点15作用于反馈弹簧8上，该弹簧被拉伸，产生一个反馈力矩，使杠杆顺时针偏转。当反馈力矩和电磁力矩相平衡时，阀杆就稳定在某一位置，从而实现了阀杆位移与输入信号电流成比例的关系。调整调量程支点的位置，可以满足不同阀杆行程的要求。

除了能克服阀杆上的摩擦力、消除流体作用力对阀位的影响，提高执行器的静态精度外，由于它具有深度负反馈，使用了气动功率放大器，增加了供气能力，因而提高了调节阀的动态功能，加快了执行机构的动作速度。在需要的时候，还可通过改变机械反馈部分凸轮的形状，修改调节阀的流量特性，以适应控制系统的控制要求。