T-WZSJD 2343-2024 流体系统阀门定位器

CCS23.060.99WZSJD温州市机电技术协会发布IT/WZSJD2343—2024前言 Ⅱ 12规范性引用文件 13术语和定义 14产品分类、基本参数与使用环境 15技术要求 26试验方法 57检验规则 98标志、包装与贮存 T/WZSJD2343—2024本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由温州市机电技术协会标准化技术委员会提出并归口。本文件主要起草单位：耐莱斯阀门集团有限公司。本文件参加起草单位：金锋流体科技集团有限公司、易得福（浙江）流体科技有限公司、、翔正阀门有限公司，浙江海睿阀门有限公司、温州市自来水有限公司水务技术服务分公司、跃丰阀门制造有限公司、特技阀门集团有限公司、浩工阀门有限公司、浙江高创泵阀有限公司、浙江城开工程咨询有限公司。本文件主要起草人：张崇光、许智伟、项有春、项海林、王爵海、陈宇、杨安琪、叶信凯、潘慈煦、吴志强、钱忠义、麻海勇、刘智、李泛、徐金武。本文件于2024年首次制订。本文件由耐莱斯阀门集团有限公司负责解释。1T/WZSJD2343—2024流体系统阀门定位器本标准规定了阀门定位器的术语和定义、产品分类、基本参数与使用环境、技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装与储存。本标准适用于流体系统中使用的阀门定位器（以下简称定位器）的生产制造和验收。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T3836.1—2021爆炸性环境第1部分：设备通用要求GB/T3836.2—2021爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的保护设备GB/T3836.4—2021爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备GB/T3836.12-2019爆炸性环境第12部分：可燃性粉尘物质特性试验方法GB/T4208—2017外壳防护等级（IP代码）GB/T17626.2-2018电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3-2016电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4-2018电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5-2019电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.6-2017电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T17626.8-2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T22137.1-2008工业过程控制系统用阀门定位器第1部分：气动输出阀门定位器性能评定方法GB/T22137.2-2018工业过程控制系统用阀门定位器第2部分：智能阀门定位器性能评定方法GB/T25480-2010仪器仪表运输、贮存基本环境条件及试验方法GB/T29247-2012工业自动化仪表通用试验方法JB/T7368-2015工业过程控制系统用阀门定位器3术语和定义JB/T7368-2015界定的术语和定义适用于本文件。4产品分类、基本参数与使用环境4.1产品分类4.1.1按使用环境分普通型、隔爆型、本安型、粉尘防爆型。4.1.2按输出作用方式分单作用型、双作用型。4.1.3按I/P转换单元分压电阀式、喷嘴挡板式。2T/WZSJD2343—20244.2基本参数4.2.1工作电流、电压a)工作电流I：4mA～20mA；b)工作电压U：24VDC。4.2.2本安型最大参数a)最大输入电流Ii≤93mA；b)最大输入电压Ui≤28V；c)最大输入功率Pi≤0.651W；d)最大内部电感Li≤0.3mH；e)最大内部电容Ci≤0.05μF。4.2.3配用气动执行机构的额定行程a)直行程：10mm～130mm；b)角行程:30°~100°。4.2.4气路接口和电气接口定位器的气路接口螺纹为RC1/4或NPT1/4。定位器的电气接口螺纹为M20×1.5。4.3工作环境条件4.3.1环境温度a)普通型：-40℃~+80℃;b)隔爆型ExdⅡCT4...T6Gb）-30℃~+80℃;c)本安型ExiaⅡCT4...T6Ga）T4：-40℃~+80℃;T5：-40℃~+65℃;T6：-40℃~+50℃。常规产品低温为-30℃,-40℃为可选。4.3.2气源湿度工作压力下的气源其露点应比定位器工作环境温度至少低10℃。4.3.3气源质量a)气源应为清洁、干燥的空气，应无明显的油蒸汽、油和其他液体；b)气源应无明显的腐蚀性气体、蒸汽和溶剂；c)气源中所含的固体微粒数量应小于0.1g/cm3,且微粒直径应小于60μm，含油量应小于10mg/m3。5技术要求5.1基本误差定位器的基本误差应不超过表1中规定的各相应准确度等级的限值。基本误差用执行机构额定行程或位置输出信号量程的百分数表示。3T/WZSJD2343—2024表1与准确度有关的性能指标%%%注1：具有分程范围和等百分比、快开等特性的定位器，性能指标可由制造商按用户5.2回差定位器的回差应不超过表1中规定的各相应准确度等级的限值。回差用执行机构额定行程的百分数表示。5.3死区定位器的死区应不超过表1中规定的各相应准确度等级的限值。死区用定位器输入信号量程的百分数表示。5.4静态耗气量定位器的静态耗气量应不超过表2中规定的值。表2定位器的静态耗气量a标准状态系指绝对压力为101.325kPa，温度为20℃的大气条件。5.5漂移定位器的漂移应不超过基本误差限的绝对值。5.6过范围定位器应能承受输入信号上限值125%的过范围试验，试验后基本误差、回差仍应符合4.1和4.2的要求。5.7动作寿命定位器的动作寿命：≥20万次。5.8功能特性要求定位器应具有以下功能：a)4mA～20mA信号输入功能；b)阀位反馈功能（4mA～20mA变送输出，该功能可选）；c)通讯功能（该功能可选）；d)人机接口功能；e)组态功能；f)行程特性修正；g)自整定功能；h)数字量输入功能（该功能可选）；i)报警输出功能（该功能可选）；4T/WZSJD2343—2024j)故障模式（故障排气、故障保持可选）；k)压力测量功能（该功能可选）；l)诊断功能。5.9气源压力变化影响当气源压力从额定值变化±10kPa时,定位器位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差的绝对值。5.10环境温度变化影响当环境温度在-30℃~80℃或-40℃~80℃范围内变化时，温度每变化10℃所引起的定位器位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差绝对值的80%。注：当环境温度在-20℃以下时，液晶显示屏可能无法正常显示或刷新速率变慢，但不影响工作性能。5.11相对湿度影响按6.12的试验方法，定位器基本误差、回差应符合4.1和4.2的要求。5.12安装位置影响按6.13的试验方法，定位器的下限值变化量和量程变化量应不超过基本误差限的绝对值。5.13跌落和倾倒影响按6.14的试验方法，试验后，定位器位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差限的绝对值。5.14机械振动影响定位器应能承受振动频率为10Hz～500Hz、位移幅值为0.15mm（10Hz～60Hz）或加速度为20m/s2（60Hz～500Hz）的机械振动。试验后其位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差限绝对值的2倍。5.15静电放电抗扰度经接触放电正、负4kV和空气放电正、负8kV的试验后，定位器位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差限的绝对值。5.16射频电磁场辐射抗扰度在频率为80MHz～1000MHz、距离为3m、场强为10V/m、AM1kHz、80%调制的条件下，定位器的位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差限的绝对值。5.17射频场感应的传导骚扰抗扰度试验等级3V，试验期间，定位器的位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差限的绝对值。5.18电快速瞬变脉冲群抗扰度在信号输入端施加1kV试验电压后，定位器位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差限的绝对值。5.19工频磁场抗扰度在频率为50Hz、磁场强度为100A/m（有效值）的外界磁场下，定位器位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差限的绝对值。5.20串模干扰5T/WZSJD2343—2024在信号输入端施加1V串模信号下，定位器位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差限的绝对值。5.21浪涌（冲击）抗扰度经1kV浪涌试验后，定位器位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差限的绝对值。5.22绝缘电阻定位器的接线端子与外壳间、输入端子与输出端子之间的绝缘电阻应不小于20MΩ。5.23绝缘强度定位器的接线端子与外壳间、输入端子与输出端子之间应能承受频率为50Hz、电压为500V正弦交流电历时1分钟的试验电压，无击穿和飞弧现象。5.24防爆性能防爆型智能阀门定位器应按国家防爆鉴定机构批准的图纸和文件制造，并经上述机构检验合格取得防爆合格证。当产品的技术文件和图纸修改涉及防爆性能时，应将修改的技术文件和图纸及有关说明送原检验机构重新审查。防爆型智能阀门定位器防爆性能应符合GB/T3836.1、GB/T3836.2、GB/T3836.4、GB/T3836.12中的相关规定。5.25防护等级定位器防护等级为：IP65。5.26抗运输环境性能定位器在运输包装的条件下，应能承受低温（-40℃)、冲击（峰值加速度：100m/s2；持续脉冲时间：16ms）和自由跌落（高度：100mm）试验。试验后，其基本误差回差仍应符合4.1和4.2的要求。5.27外观智能阀门定位器表面应光洁、完好，不得有剥落、碰伤及划痕等缺陷；紧固件不得有松动和损伤等现象；铭牌及标志内容应正确。6试验方法6.1试验条件及说明6.1.1参比大气条件除外观检查和标准中另有规定外，试验应在下列参比条件下进行：a)环境温度：20℃±2℃;b)相对湿度：60%～70%；c)大气压力：86kPa～106kPa。d)气源压力：额定值，允差为±1%。6.1.2推荐的一般大气条件对无需或不可能在参比条件下进行的试验，推荐在下列大气条件下进行：a)环境温度：15℃~35℃;b)相对湿度：45%～75%；c)大气压力：86kPa～106kPa。在试验过程中，环境温度的变化每10min应不大于1℃,但不应超过3℃/h，并须在试验报告中注明实际的试验条件。6.1.3试验注意事项6T/WZSJD2343—2024试验应符合以下规定：a)标准仪表的基本误差的绝对值应小于被试定位器基本误差限绝对值的1/3；b)在试验前允许调整零位和行程范围，使下限值和上限值的误差减至最小；c)除非另有规定，试验点应为输入信号量程的0%、25%、50%、75%和100%共5个点，正反行程做3次循环测量；d)试验时，输入信号应平稳地增大或减小，并按同一方向逼近试验点，防止产生过充；e)在每一试验点，应在定位器稳定后才能进行记录；f)定位器性能试验时，除非另有规定，可配用任何一种气动执行机构或调节阀。6.2基本误差试验 将4～20mA的直流电信号平稳地按先增大后减小的方向输入到定位器中，测量正、反行程时各试验点每次所对应的行程值，并按公式（1）计算实际“信号-行程”曲线与理论曲线之间的各点误差。......................................式中σi——第i点的误差，%；li——第i点正、反行程中每次测量的实际行程，单位为毫米、度[mm、(°)；Li——第i点理论行程，单位为毫米、度[mm、(°)]；L——执行机构的额定行程，单位为毫米、度[mm、(°)]。6.3回差试验试验程序与5.2条相同，在同一输入信号上所测得的3个试验循环内正、反行程的最大差值的绝对值即为回差，以执行机构额定行程的百分数表示。6.4死区试验死区应在输入信号量程的10%、50%和90%共3个点上进行试验。试验方法如下：a)缓慢改变（增大或减小）输入信号，直到观察出一个可观察的行程变化，记录这时的输入信号值；b)按相反方向缓慢改变（减小或增大）输入信号，直到观察出一个可观察的行程变化，记录这时的输入信号值;c)a、b两项输入信号值之差的绝对值即为死区。6.5静态耗气量将2.5级转子流量计串接在气源管路中，输入信号为量程的50%，待输出行程稳定后，记录流量值Qi并按公式（2）换算成标准状态下的流量QN。QN=Qi................................QN——标准状态下的耗气量，单位为升每小时（L/h)；Qi——流量计的指示值，单位为升每小时（L/h）；pi——流量计入口处压力（表压力），单位为千帕（kPa）。在测量耗气量时，配气动薄膜执行机构的定位器和配气动活塞执行机构的定位器，其气源压力分别为140kPa和500kPa。6.6漂移试验试验前定位器不接通电源，在试验环境条件下放置24h。然后使输入信号为量程的50%，接通电源后，记录0.5h、2h和4h时的行程值，每相邻两次行程值之差的漂移，取最大值并以额定行程的百分数表示。7T/WZSJD2343—20246.7过范围将规定过范围量的输入信号施加在定位器上，历时10min。除去输入信号，按5.2和5.3条的试验方法测量定位器的基本误差和回差。6.8动作寿命试验对智能阀门定位器施加一个无阶跃变化的周期交变的输入信号，使行程值在额定行程的25%～75%范围内以频率为4～12周次每分钟变化。试验后，按5.2和5.3条的试验方法测量定位器的基本误差和回差。6.9功能特性检查定位器所具有的功能特性按GB/T22137.2-2018中4.3规定的相应方法进行检查。6.10气源压力变化影响试验试验步骤如下：a)将气源压力稳定在额定值上，输入信号为量程的50%，记录行程值；b)分别改变气源压力±10kPa，再次记录行程值；c)a与b两项行程值之差，取最大值并以额定行程的百分数表示。6.11环境温度变化影响试验本试验应在一个正常运行的定位器/执行机构组合体上，组合体按正常工作位置放置在高低温箱内。试验温度和顺序：常规型定位器：＋20℃,+40℃,+60℃,+80℃,+20℃,0℃,-20℃,-30℃,+20℃;低温型定位器：＋20℃,+40℃,+60℃,+80℃,+20℃,0℃,-20℃,-40℃,+20℃。每一试验温度的允差±2℃,保温2h，环境温度的变化速率应小于1℃/min。试验循环期间不得对被试装置进行调整，在每一个试验温度下，调整输入信号，使定位器分别运行到全行程的5%、95%的位置上，然后保持输入信号不变，记录位置输出信号值。重复上述试验2次。取每一温度点上二次测量的平均值，按公式（3）计算两相邻温度每变化10℃时，位置输出信号的上限值和下限值变化：∆T=×100％.........................（3）∆T——温度每变化10℃时，给定行程位置上的输出信号变化量，%；XT0——起始温度时实测的给定行程位置上的输出信号值，单位为毫安（m）；XTi——相邻温度时实测的给定行程位置上的输出信号值，单位为毫安（mAI——位置输出信号的量程，单位为毫安（mAT0——起始温度，单位为摄氏度(℃)；Ti——相邻温度，单位为摄氏度(℃)。6.12相对湿度影响试验将定位器置于湿度试验箱内，试验箱内的相对湿度应控制在规定相对湿度水平的+2%～-3%。定位器应稳定在小于60%的参比相对湿度下，温度为40℃±2℃,在2h内置于40℃±2℃和93%+2%/-3%环境中，并在此条件下至少保持48h。在最初的4h和最后的4h接通电源，其余时间关闭电源。48h后，相对湿度和温度在2h内降低到参比大气条件并保持至少4h。在以下时间段进行测量和观察：——在最初4h结束，仍然通电时；——在最后4h定位器通电后；——在最后4h结束，温度和湿度仍高时；——试验后在参比大气条件下保持4h结束时。8T/WZSJD2343—2024测量定位器输出变化量，并检测器件是否损坏，通讯和显示有无异常。6.13安装位置影响试验在2个相互垂直平面上，定位器/执行机构组合体从参比位置倾斜±10°和±0°,调整输入信号，使定位器分别运行到全行程的5%、95%的位置上，记录行程变化并以输出量程的百分数记录。6.14跌落和倾倒影响试验时，将定位器从阀门/执行机构组合体上拆下，反馈杆固定在相当于50%的位置，以正常使用位置放置在平滑、刚性的水泥或钢板平面上，沿一底边倾斜，使定位器地面与试验平面之间成30°夹角，然后让其自由跌落在试验平面上，四个底边各跌落一次。测量定位器的输出变化量，并检查结构件是否损坏，通讯和显示有无异常。6.15机械振动试验本试验应在一个正常运行的定位器/执行机构组合体上进行。组合体按正常工作位置安装在振动试验台上，使输入信号为量程的50%，按4.14规定的振动频率和位移幅值或加速度幅值进行正弦扫频振动试验，分别经受三个相互垂直轴线方向上的直线正弦振动，其中一个方向应为垂直方向。扫频应是连续和对数的，扫频速度为0.5个倍频程/min。定位器还应在谐振频率上进行30min±1min耐振试验。本试验按GB/T22137.1-2008中6.6.6规定的方法进行。试验后，检查元件和结构件是否变形或破裂，同时按5.2和5.3条的试验方法测量定位器的基本误差和回差。6.16静电放电抗扰度试验本试验应在一个正常运行的定位器/执行机构组合体上进行。调整输入信号使行程处于全行程的50%位置上，按GB/T17626.2规定的方法，定位器的外壳可靠接地，对定位器进行接触放电±4kV、空气放电±8kV的静电放电，观察并记录此时位置输出信号的变化量。6.17射频电磁场辐射抗扰度试验本试验应在一个正常运行的定位器/执行机构组合体上进行。调整输入信号使行程处于全行程的50%位置上，按GB/T17626.3规定的方法，用频率为80MHz～1000MHz、强度为10V/m的辐射电磁场，离执行机构3m的距离，对定位器进行辐射，观察并记录此时位置输出信号的变化量。6.18射频场感应的传导骚扰抗扰度试验本试验应在一个正常运行的定位器/执行机构组合体上进行。调整输入信号使行程处于全行程的50%位置上，按GB/T17626.6规定的方法，试验等级3V，观察并记录此时位置输出信号的变化量。6.19电快速瞬变脉冲群抗扰度试验本试验应在一个正常运行的定位器/执行机构组合体上进行。调整输入信号使行程处于全行程的50%位置上，按GB/T17626.4规定的方法，在信号输入端施加正、负1kV试验电压，观察并记录此时位置输出信号的变化量。6.20工频磁场抗扰度试验本试验应在一个正常运行的定位器/执行机构组合体上进行。调整输入信号使行程处于全行程的50%位置上，按GB/T17626.8规定的方法，磁场强度为100A/m，观察并记录此时位置输出信号的变化量。6.21串模干扰本试验应在一个正常运行的定位器/执行机构组合体上进行。调整输入信号使行程处于全行程的50%位置上，按GB/T29247-2012规定的方法，在信号输入端施加1V串模信号，观察并记录此时位置输出信号的变化量。9T/WZSJD2343—20246.22浪涌（冲击）抗扰度试验本试验应在一个正常运行的定位器/执行机构组合体上进行。调整输入信号使行程处于全行程的50%位置上，按GB/T17626.5规定的方法，信号端口，线对地1kV，观察并记录此时位置输出信号的变化量。6.23绝缘电阻试验用500V的绝缘电阻表测量接线端子与外壳、输入端子与输出端子之间的绝缘电阻。6.24绝缘强度试验用耐压测试仪，按4.23规定的电压，分别测量各接线端子与机壳间的绝缘强度，将试验电压从零缓慢上升到规定值，并保持1分钟，应不出现击穿和飞弧现象，然后将试验电压缓慢地下降到零，断开试验电源。6.25防爆性能试验定位器防爆性能的有关型式试验应符合GB/T3836.1、GB/T3836.2、GB/T3836.4、GB/T3836.12中的相关规定。6.26防护等级试验防护等级按照GB/T4208-2017中规定的相应方法进行试验。6.27抗运输环境性能试验按GB/T25480-2010规定的方法进行低温（-40℃)、冲击（峰值加速度：100m/s2；脉冲持续时间：16ms）和自由跌落（高度：100mm）试验。试验后，将定位器从包装箱中取出，仔细检查外观和机械部分有无损坏、松动等现象，