控制阀控制的精准度主要由阀门决定还是由定位器决定？

张景涛 2022-10-18 发布于辽宁

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当控制阀出现控制精度不准时，很多用户关注点，都是怀疑控制阀配套的定位器不是进口品牌，或者不是采用高科技的智能定位器导致的。那么，控制阀的精度，只要配套上智能定位器就能解决了吗？还是由阀门其它更多方面共同来决定的呢？

首先，我们先学习一下智能定位器与一般阀门定位器区别，方便以后判断和选择：

一、什么是阀门定位器

阀门定位器是气动执行器的主要附件，它与气动执行机构配套使用，用来提高阀门的位置精度，克服阀杆摩擦力和介质不平衡力的影响，从而保证阀门按照调节器来的信号实现正确定位。

下列情况下，要配定位器：

A、介质压力高、压差大的时候；

B、调节阀的口径大时（DN>100）；

C、高温或低温调节阀；

D、需要提高调节阀的动作速度时；

E、用标准信号、操作非标准弹簧的执行机构时（20～100KPa 以外的弹簧范围）；

F、用于分程控制时；

G、使阀门实现反向动作时（气关式和气开式互相转换）；

H、需要改变阀的流量特性时（可以改变定位器凸轮）；

I、无弹簧执行机构或活塞执行机构，要实现比例动作时；

J、用电信号去操作气动执行机构时，必须配电-气阀门定位器。

注：广州维远Way’s品牌气动比例控制阀，均配套有阀门定位器

带智能阀门定位器的气动控制阀

这类控制阀的结构与普通控制阀相同，因附带智能阀门定位器而使控制阀具有智能化功能，智能阀门定位器与普通阀门定位器的主要区别如下：

1、控制阀流量特性的实现方式不同

智能定位器的反馈部分采用线性反馈，所需控制阀流量特性是在设定回路实现。

普通定位器的反馈部分是不同形状的凸轮，通过改变凸轮形状来实现所需控制阀流量特性。

2、输入输出方式不同

通常，智能阀门定位器是智能电气阀门定位器。与一般电气阀门定位器比较，智能电气阀门定位器的输入信号是标准的4~20mA 或1~5V 电信号，它需要经模数转换后作为微处理器的输入信号。

而一般电气阀门定位器输入信号虽然是4~20mA 或l~5V 电信号，但它不需要经模数转换，可直接送电磁线圈产生电磁力，实现力平衡。

智能阀门定位器的输出信号是数字信号，它通常送压电阀组，通过压电阀组的开关来调节送控制阀膜头的气压。

一般电气阀门定位器的输出信号是经气动放大器放大后的气信号。

3、采用的控制方式不同

智能阀门定位器与一般的计算机控制装置类似，采用离散控制方式，因此，在采样间隔内，控制阀开度不变化。运行过程中，控制阀开度呈现阶梯形变化。

一般阀门定位器采用连续控制方式，因此，整个控制过程中，控制阀开度的变化是连续的(除了因死区造成的跃变外)。

4、反馈信号检测处理不同

智能阀门定位器中控制阀反馈信号需经模数转换后送微处理器处理，而一般阀门定位器反馈信号直接作为反馈力(力矩)，不需要经模数转换为电信号。

一些智能阀门定位器输入信号采用标准模拟信号，在同一导线还传输HART 数字信号，组成混合信号的智能阀门定位器，它不属于现场总线智能阀门定位器，但仍属于智能阀门定位器。

带现场总线智能阀门定位器的气动控制阀

与一般智能阀门定位器比较，这类控制阀所带阀门定位器的特点如下：

a．输入信号不是标准模拟电流或电压信号，而是现场总线设备的数字信号。

b．具有通信功能，能够方便地与上位机进行通信，实现数据交换和数据共享。

c．可采用直接供电方式和本安方式运行，符合现场总线有关标准的规定。

d. 可实现开放系统互连的有关功能，例如可互换性、可互操作性等。

e．全数字、双向通信。

通过以上智能阀门定位器与一般阀门定位器的区别了解后，我们大概得知，智能阀门定位器是在某些专属领域有它出色的优势，但不完全是决定阀门控制精度的唯一指标，用户可根据现场要求进行选用即可。

那么，控制阀控制的精确度还有可能有哪些方面决定呢？接下来我们一起再来分析：

二、控制阀精度不高和寿命短的原因分析：

原因1：

阀杆采用填料密封，控制阀在工作状态时，需要不停的来回比例调节，填料容易对阀杆造成一定的摩擦阻力，会影响控制阀反应滞后与灵敏度，最终会导致阀门控制精度下降。濒繁的开关调节也很容易将填料磨损消耗，而导致外漏寿命短。另外，从节能的角度考虑，这是绝不允许的；而对于高温热油工况，更是不能使用，因为油的渗透能力大约是蒸汽的50倍！高温热油会自然的从填料处渗漏出来！

因此，想要更好的提高控制阀的精确度，延长寿命，建议选用波纹管密封式的气动控制阀。

广州维远Way’s品牌控制阀，阀体部分与手动波纹管截止阀同等质量

阀杆采用波纹管密封结构，采用双层316L不锈钢材质的波纹管与阀瓣焊接在一起，完全避免了外漏，达到节能的目的。而对高温热油介质，则必须选用这种波纹管结构的控制阀，以避免高温油泄漏对人员的伤害。

原因2：

蒸汽是一种高温、高压、高流速的特殊流体，特别容易在汽液两相转换时，容易产生闪蒸、空化、汽蚀的现象，而这种现象最大的危害是对内密封面造成严重的冲蚀磨损。

而控制阀一旦快到达设定温度时，阀门开度就会很小，这种频繁的小开度运行，蒸汽用量也时大时小，蒸汽流速很大，可高达400m/s，危害的程度也就成倍增加，从而对阀门内密封面也是成倍的破坏，进而导致阀瓣和阀座内密封面在很短时间内，就会产生内漏，进而导致控制精度降低，偏差增大。

一般大部分厂家的控制阀密封面是采用锥面密封，无法避免这种节流时严重的空化、冲蚀和汽蚀作用，很快就导致阀门关闭时不能完全切断介质，进而造成控制精度偏低。

因此，想要解决以上两种原因造成的控制精度下降：

第一种、冲蚀磨损造成内漏，进而导致控制精度下降。

广州维远 Way’s解决办法：

内密封（阀瓣与阀座）在304不锈钢的基础上，堆焊司太立合金，它是耐冲蚀、耐磨损的一种专用材料，配合精密的机加工工艺，增强了阀瓣阀座的耐冲蚀和耐磨损性，寿命比普通阀门长好几倍以上。

第二种、一般大部分厂家的控制阀密封面是采用锥面密封切断，无法避免这种节流时严重的冲蚀，进而导致控制精度下降。

广州维远 Way’s解决办法：

采用曲面分流阀瓣，完全切断时的密封面采用平面密封。当高速蒸汽流经节流口时，蒸汽会沿着曲面的切线方向流动，而不是直接流经密封面，这样就避免了对密封面的反复空化、冲蚀和汽蚀的严重破坏作用，使其密封性能达到最佳，可以真正完全切断介质，从而保证控制阀的控制精确，而且寿命也要比同类型产品长几倍。在达到设定温度后，将不会产生超温的现象，其控制精度可以达到+0.5℃。