Definição e classificação do posicionador de válvula

Posicionador de válvula, de acordo com a estrutura do posicionador de válvula pneumático, posicionador de válvula eletro-pneumático e posicionador de válvula inteligente, é o principal acessório da válvula de controle, geralmente usado em conjunto com a válvula de controle pneumática, ele aceita o sinal de saída do regulador e, em seguida, seu sinal de saída para controlar a válvula de controle pneumática, quando a válvula de controle é acionada, o deslocamento da haste da válvula é retroalimentado ao posicionador da válvula através do dispositivo mecânico, e o status da posição da válvula é transmitido através do sinal elétrico para o sistema superior.

O princípio de funcionamento do posicionador de válvula é controlar a válvula de controle pneumática recebendo o sinal de saída do regulador e utilizando o princípio do equilíbrio de torque para realizar o controle preciso da posição da válvula.

O posicionador de válvula é o principal acessório da válvula reguladora, geralmente usado em conjunto com a válvula de controle pneumática. Ele aceita o sinal de saída do regulador e, em seguida, controla a válvula de controle pneumática com seu sinal de saída. Quando a válvula de controle é acionada, o deslocamento da haste da válvula e através do dispositivo mecânico é retroalimentado ao posicionador da válvula, o status da posição da válvula através do sinal elétrico para o sistema superior. O princípio de funcionamento do posicionador de válvula inclui principalmente as seguintes etapas:

• Conversão de sinal: o sinal elétrico de saída do controlador (4 ~ 20mA) é convertido em sinal de gás (20Kpa ~ 100Kpa) através do conversor elétrico, que atua no fole.
• Equilíbrio de torque: a pressão do sinal atua no fole, resultando no movimento da alavanca, que por sua vez afeta a contrapressão do bico. Após ser amplificado pelo amplificador pneumático, uma parte da fonte de ar é enviada para a câmara de ar da membrana pneumática, que aciona a haste da válvula e o obturador para se moverem para baixo, reduzindo gradualmente a abertura da válvula.
• Ajuste de feedback: o deslocamento da haste da válvula através da alavanca de feedback é retroalimentado ao posicionador da válvula, conectado à came excêntrica e à mola de feedback para esticar ou comprimir, a fim de obter o equilíbrio de torque, de modo que a válvula seja fixada em uma determinada posição.

Este processo forma um sistema de controle de malha fechada, garantindo o controle preciso e a estabilização da posição da válvula. Os posicionadores de válvula desempenham um papel importante em vários campos de controle de processos de automação industrial, melhorando a precisão de posicionamento e a confiabilidade das válvulas de controle.

O principal papel do posicionador de válvula inclui melhorar as características estáticas e dinâmicas da válvula de controle, melhorar a linearidade da posição da válvula, reduzir a histerese de transmissão do sinal de controle, alterar as características de fluxo da válvula de controle, realizar o controle de faixa dividida e inverter o feedback da ação da válvula.

Aumentar a velocidade de ação do atuador, melhorar as características dinâmicas do sistema de controle, corrigir as características de fluxo da válvula de controle, transformar o atuador de pistão e a ação de duas posições do atuador de longo curso em uma ação proporcional, o uso do posicionador de válvula elétrico/pneumático, pode ser usado para operar o atuador pneumático com um sinal de corrente de 0-10mADC ou 4-20mADC, um posicionador de válvula elétrico/pneumático tem um conversor elétrico/pneumático, que pode ser usado para a operação do atuador pneumático. Um posicionador de válvula elétrico/pneumático tem o papel duplo de conversor elétrico/pneumático e posicionador de válvula pneumático.

O posicionador de válvula é o principal acessório da válvula de controle, geralmente usado com a válvula de controle pneumática. Ele aceita o sinal de saída do regulador e, em seguida, controla a válvula de controle pneumática com o sinal de saída. Quando a válvula de controle é acionada, o deslocamento da haste da válvula através do dispositivo mecânico é retroalimentado ao posicionador da válvula, o status da posição da válvula através do sinal elétrico para o sistema superior. Este projeto permite que o posicionador de válvula aumente a potência de saída da válvula de controle, reduza a histerese de transmissão, acelere a velocidade de movimento da haste da válvula, melhore a linearidade e supere o atrito e a influência da força de desequilíbrio, garantindo assim o posicionamento correto da válvula de controle.

Especificamente, o papel do posicionador de válvula inclui:

• Melhorar as características estáticas da válvula de controle, melhorar a linearidade da posição da válvula.
• Melhorar as características dinâmicas da válvula de controle, reduzir o atraso de transmissão do sinal de ajuste.
• Alterar as características de fluxo da válvula de controle.
• Para realizar o controle de faixa dividida, ou seja, um instrumento de controle para operar duas válvulas de controle.
• Para que a ação da válvula inverta o feedback.
• Melhorar as características dinâmicas do sistema de controle aumentando a velocidade de ação do atuador.
• Corrigir as características de fluxo da válvula de controle.
• Para que o atuador de pistão e a ação de duas posições do atuador de longo curso se tornem uma ação proporcional.
• O uso do posicionador de válvula elétrico/gás, você pode usar o sinal de corrente de 0 ~ 10mADC ou 4 ~ 20mADC para operar o atuador pneumático, um posicionador de válvula elétrico/gás com conversor elétrico/gás e posicionador de válvula pneumático de função dupla.

O posicionador de válvula pode ser dividido em posicionador de válvula pneumático, posicionador de válvula elétrico e posicionador de válvula inteligente.

• O posicionador de válvula pneumático recebe um sinal de gás padrão, como um sinal de gás de 20 ~ 100kPa, seu sinal de saída também é um sinal de gás padrão. Este tipo de posicionador funciona de acordo com o princípio do equilíbrio de momento, ou seja, a pressão no sinal é ajustada pela mola.
• O posicionador de válvula elétrico recebe o sinal de corrente padrão de 4~20mA, converte o sinal de entrada em força eletromagnética internamente e, em seguida, emite o sinal de gás para acionar. A parte de controle pneumático do posicionador de válvula elétrico é mecânica, dependendo do sinal fornecido para controlar o solenóide e a mola juntos para controlar a abertura da válvula.
• O posicionador de válvula inteligente não requer correção manual, pode definir inteligentemente vários parâmetros, ajuste automático. É através do microprocessador para receber sinais e enviar instruções para a válvula piezoelétrica, a válvula piezoelétrica com base nas instruções para acionar o amplificador, de modo que a ação da válvula até que o sinal e o equilíbrio de feedback. As vantagens do posicionador de válvula inteligente incluem alta precisão de ajuste, resposta sensível, pode ser ajustado automaticamente, a depuração é simples, mas o preço é relativamente alto, a limpeza da fonte de gás requer um alto grau de limpeza e o ambiente de baixa temperatura pode fazer com que a tela de exibição não seja sensível.

Esses diferentes tipos de posicionadores de válvula diferem em estrutura, princípio de funcionamento e aplicação, mas o objetivo comum é melhorar a precisão, confiabilidade e exatidão da válvula, melhorar o desempenho da válvula, controlar o desvio gerado pelo trabalho do dispositivo mecânico e calibração, de modo a tornar o trabalho mais suave e preciso.

As vantagens do posicionador de válvula incluem principalmente:

• Melhorar a potência de saída: o posicionador de válvula pode aumentar a potência de saída da válvula de controle, reduzir o atraso de transmissão do sinal de ajuste, acelerar a velocidade de movimento da haste da válvula, melhorando assim a linearidade da válvula.
• Para superar o impacto do atrito e desequilíbrio: o posicionador de válvula pode superar o atrito da haste da válvula e eliminar o impacto do desequilíbrio, garantindo assim o posicionamento correto da válvula de controle.
• Simplificar a escolha das válvulas de controle: compensação através das características de fluxo da válvula de controle, posicionador de válvula inteligente ou link de compensação não linear da série do controlador digital com função de conexão suave, você pode facilmente alterar as características não lineares, de modo que a escolha das válvulas de controle se torne simples.
• Reduzir os custos de comissionamento e manutenção: o circuito de manutenção de diagnóstico inteligente através dos diagnósticos de software é a direção do desenvolvimento da solução de problemas da válvula, melhorar o controle do processo, reduzindo os desvios do processo, verificação e configuração automáticas, economia significativa de tempo, reduzir os custos de comissionamento e manutenção.
• Melhorar o desempenho do circuito de controle: detecção da posição da válvula do posicionador de válvula usando o modo sem contato, pode melhorar muito o desempenho do circuito de controle.
• Aumentar o link de histerese e os recursos de comunicação remota: o posicionador de válvula inteligente pode aumentar o link de histerese avançado, aumentar a ressonância em série quando a constante de tempo do anel secundário, frequência de ressonância escalonada. Com capacidade de comunicação remota, pode realizar o monitoramento da válvula e relatar a situação do equipamento ao usuário.

As desvantagens do posicionador de válvula incluem principalmente:

• Preços mais altos: o preço do posicionador de válvula inteligente é relativamente alto, a limpeza da fonte de gás requer um alto grau de ambiente de baixa temperatura pode fazer com que a tela não seja sensível.
• Tempo de comissionamento longo: a necessidade de comissionamento manual e o tempo de comissionamento é longo, baixa resistência ambiental, suscetível à temperatura, vibração externa, fácil de usar.
• Não para todas as aplicações: devido à sua sensibilidade ao grau de limpeza da fonte de gás e ao ambiente de baixa temperatura, o posicionador de válvula inteligente pode não ser adequado para todos os cenários de aplicação.

Em resumo, o posicionador de válvula tem vantagens significativas na melhoria do desempenho da válvula de controle e na estabilidade do sistema de controle, mas existem algumas limitações, que precisam ser selecionadas e usadas de acordo com cenários e necessidades específicas de aplicação.