精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥

精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥概述：

精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥是一種角行程調(diào)節(jié)閥，全行程為0°~90°。它以步進(jìn)電機(jī)為功率驅(qū)動(dòng)元件，將微機(jī)技術(shù)直接與電動(dòng)執(zhí)行器相結(jié)合，以帶微機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制器取代傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器，采用數(shù)字加光柱閥位顯示，指示直觀清楚，使用方便，性能穩(wěn)定，其主要技術(shù)指標(biāo)與DDZ-II、III型電動(dòng)執(zhí)行器相比均高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。

精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥主要技術(shù)指標(biāo)：

輸入信號(hào)：4~20mA（0~10mA）；計(jì)算機(jī)積分式觸點(diǎn)閉合信號(hào)；串行通信控制信號(hào)。

位置反饋信號(hào)：4~20mA（0~10mA）；恒流

基本誤差：≤±0.5%

回差：≤0.25%

閉環(huán)工作死區(qū)：≤0.1%

開(kāi)環(huán)工作死區(qū)：0.015%（全行程90°，7000步）

輸入阻抗：250Ω

工作方式：手動(dòng)遙控；觸點(diǎn)閉合積分式控制；模擬量比例式控制

精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥的結(jié)構(gòu)：

精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥主要由微機(jī)控制器、操作器、步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、位置發(fā)送器和V型球閥組成。

微機(jī)控制器是本執(zhí)行器的主要控制單元，該控制器采用了新的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理，用MCS-51單片微機(jī)直接管理步進(jìn)電機(jī)，與原有的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相比具有使用靈活、功能強(qiáng)及損耗低等特點(diǎn)。它接受來(lái)自操作調(diào)節(jié)單元的脈沖信號(hào)或直接來(lái)自上位計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)，由微處理器進(jìn)行分析處理，當(dāng)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，即按步進(jìn)電機(jī)的工作要求步序發(fā)出控制命令，經(jīng)功率放大后輸出給步進(jìn)電機(jī)。

由于此執(zhí)行機(jī)構(gòu)所用的步進(jìn)電機(jī)要求具有較大的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速較低，并且又需要電機(jī)能有一定的靜態(tài)力矩自鎖，因此選用了混合式步進(jìn)電機(jī)；為了獲得較高的轉(zhuǎn)矩，采用了橋路驅(qū)動(dòng)方式，同時(shí)在線路上安排了自鎖、過(guò)載保護(hù)電路，使功率管經(jīng)常處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，以斬波方式工作，提高了系統(tǒng)的可靠性。MCS-51單片微機(jī)的工作電源是+5V，電源的抗*力較差，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，將微機(jī)部分的電源和功率放大部分的電源分開(kāi)兩組單獨(dú)的電源，并在微機(jī)控制器輸入、輸出部分都采用光電隔離，大大提高了微機(jī)控制器的抗*力。

位置發(fā)送器是一個(gè)獨(dú)立單元，它將來(lái)自閥位傳感器（裝于步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的長(zhǎng)壽命導(dǎo)電塑料電器）的信號(hào)轉(zhuǎn)換為保證的線性的4~20mA（0~10mA）恒流信號(hào)。當(dāng)整套儀表閉環(huán)工作時(shí)，這是一個(gè)反饋環(huán)節(jié)，因此它的性能直接影響總的技術(shù)指標(biāo)。由于現(xiàn)在一般普通型執(zhí)行器中所使用的電位器式的電流轉(zhuǎn)換器存在有熱穩(wěn)定性差、零點(diǎn)和量程調(diào)整相互影響、需專門(mén)的電源供電以及線性度、精度差等缺點(diǎn)，難以滿足我們的要求，因此專門(mén)設(shè)計(jì)了一個(gè)性能好、可靠、精度高的二線制位置發(fā)生器。這個(gè)位置發(fā)送器的構(gòu)思是，由電子器件組成一個(gè)“可變電阻”與負(fù)載、電源串在一起，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，該可變電阻也隨之變化，使電路電流恒定，同時(shí)回路中的電流還與電位器來(lái)的位移信號(hào)成線性關(guān)系，能精確、及時(shí)地反映相對(duì)位移量以供系統(tǒng)指示和控制用。同時(shí)在電路中還采用了溫度補(bǔ)償，減小了溫度對(duì)精度、線性度的影響。

精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥的操作單元：

操作單元是精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥的輔助單元，其主要用途是：

①作為上位計(jì)算機(jī)或調(diào)節(jié)器的接口。

②實(shí)現(xiàn)手動(dòng)遙控和幾種工作方式的切換。

③對(duì)偏差信號(hào)進(jìn)行斷續(xù)調(diào)節(jié)。

④將位置發(fā)送器的4~20mA信號(hào)轉(zhuǎn)換為0~ 數(shù)字顯示。

為了便于觀察閥位的指示，在電動(dòng)球閥中安排可兩個(gè)數(shù)字式顯示器，一個(gè)在控制器上，一個(gè)在操作單元中。這兩個(gè)顯示器是串在同一個(gè)反饋回路中的，顯示的是同一個(gè)信號(hào)，即閥位反饋信號(hào)。顯示器是用三位LED來(lái)顯示閥位開(kāi)度的百分比。閥的全關(guān)-全開(kāi)對(duì)應(yīng)于顯示器上的顯示是00.0與99.9同時(shí)兩個(gè)專用的小數(shù)點(diǎn)用來(lái)表示閥位的上、下溢出。

步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和V形球閥是本執(zhí)行器的動(dòng)作部件，為了實(shí)現(xiàn)高精度控制，在步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中采用了高精度滾珠絲桿來(lái)作為減速機(jī)構(gòu)的主要部件，同時(shí)對(duì)減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行了專門(mén)的設(shè)計(jì)，提高了傳動(dòng)效率，有效地消除了機(jī)械間隙，提高了重復(fù)定位精確性。由于V形球閥在使用過(guò)程中是不斷地動(dòng)作的，為減少閥芯的磨損和腐蝕專門(mén)選用了閥芯和閥體的材質(zhì)。對(duì)閥的密封也作了特殊的處理，即保留了V形球閥控制顆粒和纖維類介質(zhì)的特點(diǎn)又解決摩擦與密封這一對(duì)矛盾，使得在減少摩擦的同時(shí)又保證了電動(dòng)球閥的可靠密封。

精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥的工作原理：

精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥有四種工作方式，其工作原理可通過(guò)不同的工作方式加以說(shuō)明。

（1）觸點(diǎn)閉合開(kāi)環(huán)控制。觸點(diǎn)閉合的時(shí)間與電動(dòng)球閥的轉(zhuǎn)角正正比，控制器接到工作信號(hào)后就將其轉(zhuǎn)換成一定速率的步進(jìn)電機(jī)的工作脈沖，功率放大后輸出給步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)精密執(zhí)行機(jī)構(gòu)，力矩經(jīng)精密執(zhí)行機(jī)構(gòu)放大后，就可直接驅(qū)動(dòng)球閥，這種控制可以獲得理想的微量控制，通常以上位計(jì)算機(jī)給出觸點(diǎn)閉合控制信號(hào)。

（2）模擬量輸出閉環(huán)比例式控制。精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥也可以直接接受4~20mA或0~10mA模擬量控制信號(hào)。由于位置反饋信號(hào)直接取自不僅電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出軸，因此采用模擬量控制可以有效地消除執(zhí)行機(jī)構(gòu)本身的機(jī)械間隙，提高控制精度。

（3）手動(dòng)遙控及操作。為了使系統(tǒng)運(yùn)行得更加可靠、操作方便，精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥共設(shè)置了兩套手動(dòng)控制，一套在控制室，經(jīng)過(guò)操作調(diào)節(jié)單元的開(kāi)關(guān)切換可將工作狀態(tài)切到手動(dòng)控制方式，此時(shí)可以在操作器上進(jìn)行任意手操。另一套在現(xiàn)場(chǎng)附近的控制箱上，無(wú)論是否在調(diào)節(jié)、只要將自動(dòng)/手動(dòng)開(kāi)關(guān)切至手動(dòng)狀態(tài)，即可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的手動(dòng)遙控。該手動(dòng)遙控的優(yōu)先級(jí)要比操作器的手動(dòng)遙控來(lái)得高。作為＊后的保證，還設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)手操，它可以提供在控制器失靈的情況下打開(kāi)或關(guān)閉閥門(mén)。這時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的閥位指示可作為這種硬手操的參考。

（4）計(jì)算機(jī)通信控制。精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥還備有計(jì)算機(jī)接口，可以直接接受計(jì)算機(jī)的串行信號(hào)或發(fā)送信息給計(jì)算機(jī)，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)通信控制。在計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)中，它可作為分散控制系統(tǒng)中的末級(jí)執(zhí)行元件。但由于目前通信標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程尚不完善，還未真正貫徹，此接口僅作發(fā)展備用。

精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥的應(yīng)用：

精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥是一種高精度的執(zhí)行器，它能適用于控制精度要求較高的場(chǎng)合。目前，國(guó)內(nèi)工業(yè)部分所需的高精度電動(dòng)執(zhí)行器都依賴進(jìn)口，需要花費(fèi)大量的外匯。精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥的研制成功，可以替代進(jìn)口，為國(guó)家節(jié)約大量的外匯。僅以造紙行業(yè)為例，精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥的出現(xiàn)為造紙行業(yè)定量水分自動(dòng)控制提供了必要的自控裝置。到目前為止，這種高精度的執(zhí)行器已在全國(guó)20多家造紙廠得到使用，用戶普遍反映該產(chǎn)品精度高、性能穩(wěn)定可靠、操作方便，使用該產(chǎn)品以后，大大節(jié)約了原材料，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)我們根據(jù)用戶反映的情況，對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行了大量的優(yōu)化工作，在產(chǎn)品的防潮、防腐蝕、抗干擾以及外觀上均作了改進(jìn)，大大提高了產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性。隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥作為一種高精確度執(zhí)行器，不僅在造紙行業(yè)而且在發(fā)電、冶金、輕工、食品等工業(yè)部門(mén)都將得到廣泛的應(yīng)用。

精密電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥主要外形尺寸：

相關(guān)產(chǎn)品：Q647F/H電動(dòng)切斷球閥 PQ940H電動(dòng)偏心半球閥 Q911F/H電動(dòng)三片式球閥