萨姆森气动调节阀的性能与调校

1、萨姆森气动调节阀的性能与调校摘 要：调节阀是大家所熟悉的常用的控制仪表，在工业生产中起着非常重要的作用，其 种类繁多。本文结合自己的工作实践，介绍一种德国萨姆森公司生产的调节阀的 性能和调试方法，为今后同类设备的施工提供借鉴作用，保证阀门的安装调试质 量，确保工程的平稳运行。关键词：萨姆森 调节阀 调校气动定位器1 前言萨姆森调节阀是德国 SAMSO公司生产的高性能调节阀，适用于生产装置的自动控制，康派司公司设计的江阴聚酯工程中使用了大量的萨姆森气动调节阀（98台），在工程施工中，结合这种调节阀使用说明书的技术要求和以往施工经验，与常用电气阀门定位器的特 点和原理进行比较，系统掌握这种先进调节

2、阀的调试。本文重点对这种调节阀的调试要求和调试注意事项进行总结。2调节阀结构与性能调节阀整体结构萨姆森的这款调节阀从总体结构上看其他调节阀没有太大区别，它是由阀体，执行机构及电/气阀门定位器组成，其采用模块化设计，可以方便的通过更换现有的执行机构，改 变动作形式，并且可以将标准类型扩展成带隔离段或金属波纹管的类型，如果做为微流量 调节阀，可以将常用的阀座 -阀芯组合，用金属波纹管形所替代。此款调节阀只有流开型，故障 -安全动作分两种即执行器杆伸长、执行器杆收缩型，与国内调节阀说法虽有不同，但是功能相同，这里所谓的调节阀执行器杆伸长型，既当信号压力减少或供电故障时，压缩弹簧带动执行器杆向下移动，

3、将阀门关闭。当信号压力重新增加时，通过抵抗压缩弹簧力而使阀门打开（执行器杆伸长型用FA表示）。执行器杆收缩型，既当信号压力减少或供电故障时，压缩弹簧带动执行器杆向上移动，将阀门打开。当信号压力重新增加时，通过抵抗压缩弹簧力而使阀门关闭（执行器杆收缩型用FE表示）。为了获得最大的定位力（阀门在全开，全关状态下），可以预调执行器上膜头弹簧预应力来达到，如 0.02-0.1MPa的弹簧范围，可以调整为0.03-0.11MPa 。执行器杆伸长型，执行器杆收缩型，可以通过翻转上膜头组件来完成。其阀芯，阀座可以很方便的进行更换。调节阀部分总体设计较为紧凑，小巧便于安装，功能更改方便。阀门定位器阀门定位器技

4、术数据萨姆森调节阀定位器采用4763系列型号的定位器，定位器的技术数据如下:序号数据种类特性特征1.受控变量（行程范围）7.5至60带杆延伸段最长可达90 mm2.输入信号4-20mA E、内部电阻约为250Q （20度）4-20mA非Ex内部电阻约为200Q （20度）1-5mA内部电阻约为880Q （20度）3.量程范围18-90mm4.供气0.14-0.6MPa5.型号压力0.0-0.6MPa6.特性线性7.迟滞性 0.5%8.灵敏度 0.1%9.操作方向可逆10.比例带xp.供气压力1.4巴时1,2 时 1-3%。3 时 1-1.5%11.静态压缩空气消耗量，xp=1%0.19-0.5

5、m 3/h12.供气量3-8.5m3/h13.允许环境温度(-20-70 ) 14.外部干扰（xp=1%） 0.03/0.1%0.01MPa15.振动影响 2%16.旋转180度时的影响 3.5%4763系列型号的定位器特点4763系列电/气阀门定位器和其它型号的定位器相比较有其独特之处，现在就其结构,原理做一下比较。1）典型的电/气阀门定位器结构原理如下图:力矩马达百主杠杆2迁移弹簧启凸轮支点凸轮，副杠杆7 支点日执行机构反馈杆:口滚轮反馈弹簧F调零弹簧!挡板_4喷嘴主杠支点的放大器图1其工作原理如下：当信号电流通入力矩马达1的线圈两端时，它与永久磁铁作用后，对主杠杆2产生一个推力，使主杠杆

6、绕支点15转动，挡板13靠近喷嘴14,喷嘴背压经功率放大器 16放大后， 通入到执行机构薄膜气室 8,因其压力增加推动发杆向下移动。阀杆的移动带动反馈杆 9绕支点4转动，反馈凸轮5也跟这做逆时针方向转动， 通过转轮10使副杠杆6绕支点7转动， 并将反馈弹簧11拉伸。反馈弹簧对主杠杆2的拉力与力矩马达产生的推力达到力矩平衡时， 定位器处于平衡状态，此时一定的信号电流就对应一定的阀门位置。由此可知其为力平衡 式电/气阀门定位器。1阀运行连杆1.1轴12输出2销钉9.1接触销钉10喷嘴块10.1喷嘴2.1螺母3套筒4零点调整螺丝5安装螺丝6量程弹簧6.1停止角铁7安装螺丝10.2挡板11盖板12放大

7、器13 xp调整器14气量限制器15安装螺丝孔20执行器或调节阀2） 4763系列电/气阀门定位器功能原理图如下：（图 2）8测量膜片9膜片板21 I/P转换单元阀杆挡板其动作原理：当输入信号为4至20mAt流电流信号时，它直接进入电/气转换单元（I/P 转换器）并转换成一个正比的压力信号pe。输入电流信号的任何变化将导致输出到气动控制系统的气压pe成比例的变化。而空气压力pe产生一个作用与测量膜片 （8）表面上的力， 该力和量程弹簧（6）力相比较。测量膜片（8）的位移通过接触销钉（9.1）传送到挡板（10.2） 喷嘴（10.1 ）释放压力，空气压力 pe或阀杆位置的任何变化都导致连接到喷嘴下

8、游的放大 器（12）的压力变化，所释放的信号压力pst将使阀杆定位于与输入信号相对应的位置。3）两种定位器性能的比较从图1可以看出它是力平衡式的，它是通过力矩马达产生的力，在杠杆上通过与输出 力使调节阀的位移产生并通过反馈弹簧产生的力达到平衡进行定位的。图2采用I/P转换器，I/P转换器是独立工作的，不直接参与力的比较，I/P转换器产生一个pe,在测量膜片上与调节阀的位移达到定位目的。这款定位器设置了可调气量限制器和增益调整器用来优化控制回路，而图1没有这种设置。可调气量限制器和增益调整器的设置，在出厂时均以调整好，不要随意改变，但是 因为这一设置的独特，往往会导致误操做，而使调节阀不能正常工

9、作，一但误操做，就要 重新调整。3调节阀调试为确保气动调节阀整体性能达到设计工况要求，必须按照自动化仪表工程施工及质量 验收规范、设计图纸要求，设定符合工况要求的作用形式，以及调节范围需要的行程和灵 敏度，这就要求对定位器和执行机构的初始位置和两者间的相对位置进行调整，对调节阀 的执行机构、阀门定位器进行校验，以满足整体要求。定位器气量限制器和增益的调整方法关闭气量限制器直到允许的响应速度为止。检验的方法是用手沿静止的相反方向按压 量程弹簧看以下响应速度是否合适。调整输入信号约为满量程的 50%然后拧零位调整螺丝，直到阀的行程指示约在50%寸为止。按供气压力调整比例增益如图 3所示，使比例增益

10、予设定值约为3%向静止位的反方向短暂按压量程弹簧以检查阀杆的震动趋势。比例增益的值调整的愈小愈好，但不要造成 阀门的明显振动。在调整过程中注意始终要在调整起点之前调整比例增益，否则随后的调 整会造成零点偏移，调整供气压力时也会改变零点，有必要的话，在设备运行状态下检验 零点，如需要可以再调整。1加270 0 90供气90 130 270 360K1的调整图3量程调整图1和图2的调整方法一样都是通过移动反馈杆固定螺丝来改变，没有量程微调。调节阀正、反作用形式的调整图1是改变凸轮的方向，把凸轮翻转180度，电/气阀门定位器把 4-20mA的电信号接线端子对调以下即可以。而图2的调整是通过以下步骤：

11、定位器和执行器的组合；执行器，输入信号，操作方向和安装位置的情况如图 4, 5, 6, 7所示。执行器杆伸长型 执行器杆收缩型US*.无论如何改变，比如翻转控制回路的操作方向或将执行器类型从“执行器杆伸长”转 换为“执行器杆收缩”或者“执行器杆收缩”转换为“执行器杆伸长”都应同时改变定位 器的安装位置。如何翻转操作方向？首先我们要清楚，当输入信号增加（4-20mA）时，输出压力 Pst,可以增加特性（即正操作方向用 来表示），或减小特性（即反操作方向，用来表示）。 TOC o 1-5 h z 当输入信号减小（4-20mA）时，输出压力 Pst ,可以减小特性（即正操作方向，用来表示），或增加特

12、性（即反操作方向，用来表示）。图4,为“执行器杆伸长”，正作用，从膜头下面输入压力，定位器左面连接，部件1在部件20的上面。图5,为“执行器杆伸长”，反作用，从膜头下面输入压力，定位器右面连接，部件1在部件20的下面。图6,为“执行器杆收缩”，正作用，从膜头上面输入压力，定位器右面连接，部件1在部件20的下面。图7,为“执行器杆收缩”，反作用，从膜头上面输入压力，定位器左面连接，部件1在部件20的上面。喷嘴块位置的调整卸下盖板的螺丝，然后与盖板一起将喷嘴旋转180度后，重新安装喷嘴块和盖板，并拧紧，注意，一定确保喷嘴块和挡板正确地位于接触销钉的上方或下方，如图8所示，操作方向增加/增加正向，接

13、触销钉在挡板的上部。如图 9所示，操作方向增加/减小反向， 挡板在接触销钉的上部。 3.5调节阀行程的调整为了确保执行器总的关闭力可以操作调节阀，当输入信号为下限值（操作方向）或上限值（操作方向 ）时，膜片室必须被完全排空。因此，当操作方向是正向 时设定输入信号稍高于起始值4.5mA,（也就是说要既保证阀门关闭，又要有足够的关闭力量），当操作方向是反向时稍低于起始值19.5mA这特别适用于其输出信号被限制在 4至20mA范围内的调节器和控制系统。 3.6 执行器杆伸长”类型执行器起点的调整（如以 4.5mA为起点的），首先，拧零点调整螺丝（4）直至阀杆刚好从停止位置开始移动时为止，使用电流表减

14、小输入信号，然后再慢慢增加。检查阀杆是否在起 点4.5mA开始移动，否则，进行修正。终点值的调整（如 20mA）,在调整好起点之后，增加输入信号，阀杆在终点值恰好为 20mA时应无动作，并且走过了100%勺行程，如其终点值不正确，必须移动销钉（2）以修正信号，当修正完输入信号之后，重新调整零点。随后检查终点值。重复调整，直至起点 和终点都正确为止。“执行器杆收缩”类型执行器起点和终点的调整，对于“执行器杆收缩”类型的执行器，且当装置上游压力存在时， 必须向膜片室施加信号压力以便关闭信号阀门。此信号压力值为输入信号终点值20mA （正操作方向 ）或其下限值4mA（反操彳方向 ）。所需的信号压力标

15、注在定位器的标签上。起点的调整（如：20mA）:观察电流表调整输入信号到起点20mA拧零点调整螺丝（4）直至调节阀从其起始位置刚刚开始移动时为止；增加输入信号然后再慢慢减少输入信号至 起始点20mA检查阀门是否在刚好 20mA时开始启动；用零点调整螺丝（4）来校正偏差；逆时针方向旋转，调节阀在小于20mA时开始动作，顺时针方向旋转，调节阀在大于20mA时开始动作。终点值（量程）的调整（如： 4mA ,在调整好起点之后，使用电流表调整输入信号至 终点值4mA当终点值刚好为 4mA时，阀杆必须处于静止状态且以通过100%勺行程（观察阀门上的行程指示器），如终点值不正确，必须移动销钉（2）以校正信号。将输入信号调整为20mA并拧零点调零螺丝（4）直至所需的信号压力在压力表上显示出来为止。4结束语总之，调节阀的种类很多，它们既有共同点，又各有特点，都不尽相同。这款调节阀 也只是萨姆森系列调节阀其中的一种，在这个工程调节阀调试过程中，对出现频次比较高 的问题如定位器