调节阀的动态特性和变差
仪器网 · 2012-09-22 07:17 · 33130 次点击
1.调节阀的动态特性
调节阀的动态特性表示在动态过程中信号压力与阀杆位移的关系。调节阀的橡胶膜头是一个空间,它可以被看作一个气容,从调节器到调节阀膜头间的引压管线有气容和气阻,所以管线和膜头是一个由气阻和气容组成的一阶滞后环节,其时间常数的大小取决于气阻和气容。当信号管线太长或太粗,膜头气室太大时,气阻气容就大,调节阀的时间常数也就大。这样在调节阀接受调节器的控制信号的时候,由膜头充气到阀杆走完全行程的过程很长,增加了系统广义过程的容量滞后,对控制不利。
通常用来减小时间常数的措施有以下三项。
(1)尽量缩短引压管线的长度,例如在采用电动调节器时,电气转换器应装在调节阀附近。
(2)先用合适厚度的气动管线,如Φ8X1。管径过细,使气阻增大,效果不好;管径过粗,气阻虽然减小,但气容增大,完成气压变化所需要的时间就长,也不适宜。
(3)加装传输滞后补偿器。如引压管线很长,或橡胶膜头很大,可在阀门附近装设继动器,或采用阀门定位器。从调节器至继动器,只有管线,没有膜头,气容小,时间常数小。从继动器至阀门,管线短,气阻小,时间常数也小。总的时间常数要比两者直接连接时小得多。
2.调节阀的变差
调节阀的阀杆是一个可移动的部件,它与填料之间总有一定的摩擦。当阀门的填料压得过紧,或长时间未润滑时,干摩擦力很大,膜头上较小的气压变化推不动阀杆。这时会产生正反行程的变差,即在阀杆上升和下降时对应于同样阀杆位置的气压不一样。调节阀变差增大,对调节过程会产生不良影响,即使是时间常数和时滞都很小的流量过程,调节过程也会出现明显的时间间隔变化。对于时间常数和时滞大的温度过程,控制作用则更不及时,会引起持续振荡。