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      技術中心

      調節閥的波動故障分析

            在目前的自動化控制中,大部分的執行單元都是以調節閥作為終端元件,所以幾乎所有回路中的故障最終都將反映到調節閥上,而在眾多的故障現象中,調節閥波動比較常見,但最不好處理。鑒于調節閥是終端執行元件,因此,對調節閥波動必須結合整個控制回路進行分析,查找出導致調節閥波動的真正原因,才能從根本上消除調節閥波動故障, 導致調節閥波動的原因有很多,有的是調節閥自身的波動,另外就是傳送到調節閥的信號波動引起調節閥波動,信號波動的原因從每一個單元來說,幾乎都有可能產生。

            1、檢測單元出現輸出數據信號波動
            檢測單元檢測數據出現波動的大多是直接式測量儀表。出現數據波動的原因主要有兩個:一是系統本身的波動導致的,但是這種波動并非故障,而是一種正常的調節狀態. 另一種情況是檢測儀表自身的故障,比如浮力式浮筒液位計,其原理是一個在外套筒內的浮筒沒于介質中,根據介質的液位高低不同,浮筒所受的浮力也不同,輸出變化的扭矩產生不同的輸出信號。當介質中含有微粒雜質比較多的時候,因為浮筒與外套筒間的間隙很小,如果介質中的雜質進入到里面,就有可能將浮筒卡住,在 浮筒的浮力尚可克服卡澀摩擦力時,浮筒液位計的輸出信號就容易出現波動,傳送到調節閥的信號也是波動的,造成調節閥波動。這種情況的處理是避免介質中的雜質進入到浮筒與套筒中間的間隙,比如加濾網等。

            2、控制系統引起輸出信號波動
            系統硬件故障造成的,在有條件的情況下,更換相應的硬件就可以解決問題了。對于系統PID參數設置不合理而引起的調節閥波動,一般只需要修改相應的系 統參數就可以了。

            3、執行單元引起的調節閥波動
            在電氣轉換器環節中,容易引起波動的原因主要有噴嘴/擋 板太臟和接線不牢兩種。在儀表空氣不干凈,如儀表空氣含油、含微塵等,在噴嘴/擋板處會逐漸積聚,時間長了,積聚的污物太多時,就會影響噴嘴的排氣,導致電氣轉換器輸出波動。出現這種情況,只需要及時清潔噴嘴/擋板就可以解決。第二種是接線不牢,從主控送出的數字/模擬信號,通過電氣轉換器轉換為可以被定 位器或執行器接受的20-100Kpa標準信號,當電氣轉換器接線端子接觸不好或沒有接牢靠時,即使有輕微的振動,都有可能造成電氣轉換器輸出波動,從而 引起調節閥波動。當定位器反饋松動后,調節閥閥位的變化不能對定位器形成負反饋,信號和輸出不對應,調節閥動作滯后,而信號的要求與調節閥滯后沖突,引起調節閥波動。所以,對于反饋松動的,需要將松動的部位緊固。還有一種情況在查找故障原因時很容易被忽視,即定位器 排氣通道被堵塞,當定位器動作時,其放大器或滑閥可能需要排氣,如果定位器的排氣通道不暢通,就會出現調節閥在調節的時候產生波動。在執行器部分,除了上面的信號波動原因,其本身波動的原因也是有兩種。常見的是執行機構氣室密封不良,出現漏氣、串氣引起波動。對于薄膜式執行機構,如果膜片損壞,當氣室有氣壓的時候,薄膜就會漏氣,定位器則需要不停調整輸出以 的向氣室內補充儀表空氣,這時候就可能出現調節閥波動。對于氣缸活塞式執行機構,如果活塞不能密封,氣室串氣,定位器也需要不停的調整輸出,同樣容易出現波動。所以,對漏氣、串氣的,需要更換相關部件消除漏氣、串氣。另外一種原因是執行機構的有效輸出力不夠,在一定的工況下,不能克服閥芯的不平衡力和填料 的摩擦力,調節閥出現波動,這種故障一般可以增加氣源壓力或彈簧預緊力、也可以通過適當松動填料以減小摩擦力來消除。

            4、中間環節引起調節閥波動
            從整個回路來看,除了各個主要環節引起調節閥波動外,中間有的環節也有引起調節閥波動的可能。各個單元之間的連接都是通過屏蔽信號電纜或接線來連接的,如果中間某一個地方接線不牢固,就有可能引起信號波動。

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