一、氣動控制閥基本概念和工作原理
需要深入透徹的分析故障，一定要對它的控制概念和工作原理有基本的了解，以后遇到問題時，才能快速定位故障，并針對性解決。
1、氣動控制閥概念所指的范圍很廣：
被控介質可以是蒸汽、水、空氣、電流、油。
被控條件可以是溫度、壓力、濕度、液位或流量。
被控設備可以是閥、節(jié)流閥、泵或風機。
執(zhí)行器通常按照驅動能源劃分為：電動、氣動、電氣。
測量元件可以是：
控溫度時配置：溫度感應器+溫度控制器
控壓力時配置：壓力變送器+壓力控制器
控液位時配置：液位感應器+液位控制器
還有濕度感應器或流量感應器等。
測量的關鍵是被控變量的實際值，與期望值相比較，用這個偏差來糾正系統(tǒng)的響應，執(zhí)行調節(jié)控制，簡稱PID控制。
2、控制系統(tǒng)基本組成和工作原理
本文舉例是以 氣動控制閥作為被控設備，溫度作為被控條件，溫度感應器作為測量元件，氣動執(zhí)行器作為被控元件構成。 工作原理：
1）、測量元件（感應器/PT100）將測量到的實際溫度值傳遞至控制器。
2）、控制器接受來自感應器的信號，并與設定點的期望溫度相比較，溫差的大小決定了調節(jié)變量。控制器根據(jù)調節(jié)變量，輸出4~20m信號到氣動控制閥定位器。
3)、定位器再向氣動執(zhí)行器發(fā)出命令，氣動頭內的多彈簧和橡膠膜片，通過收縮和擴張，帶動閥桿上下動作，決定閥瓣和閥座的流通面積，從而達到比例調節(jié)流量的作用。
應用舉例：
把常溫20℃的冷水，通過換熱器加熱升溫至120℃并恒溫。
在升溫階段，溫度感應器測量到實際溫度值100℃，把信號傳遞至溫度控制器。
由于控制器設定期望值是120℃，通過實際值與期望值相比較,發(fā)現(xiàn)溫差并未達到期望值，輸出較強的4~20m信號到氣動控制閥定位器。
當實際溫度與目標溫度快接近時，輸出的信號則相應變弱。當升溫結束，在恒溫階段時，氣動控制閥連續(xù)比例微調節(jié)。
4~20mA信號與閥門行程開度相對應，從而氣動控制閥門蒸汽流量的大小。
4~20mA信號與閥門相對開度：
二、氣動控制閥安裝和注意事項
1、氣動控制閥前建議安裝100目過濾器抵擋雜質。特別是新焊管道，需吹掃或清理干凈雜質。
2、定位器屬于精密儀器，壓縮空氣須做好除水除油除雜質后，方可接入定位器。
進汽前端配有空氣過濾和調壓閥，需把氣源壓力調到0.25~0.3MPa為佳。
壓力不足會導致閥門開啟緩慢或無法100%全開。壓力若超過O.3MPa以上，則容易損壞定位器和氣動頭。
3、氣動控制閥不管是控溫或控壓，都是通過電流4~20mA作為控制信號，來驅動定位器工作。
因此，上游輸出端無論是PLC控制系統(tǒng)、還是單獨的控制器、或者是手動信號發(fā)生器，都需要輸出與之相匹配的、正確的4~20mA信號。
才能接入定位器接線盤，并且根據(jù)接線盤各端子正確接線。
4、氣動控制閥出廠時行程零點已調整好并鎖緊，不要隨意去調動行程螺母，否則將會影響氣動控制閥不能正常使用。
若運輸中有激烈碰撞，零點才有可能會產生微小偏移。
一般只需要調整一下零點螺母，如偏差過大才需要進行行程整定。
較對方法如下：
輸入4mA信號，刻度尺指示在“全關”位置。
輸入20mA信號，刻度尺指示在“全開”位置。
輸出壓力表顯示壓力，會根據(jù)不同的輸入信號值，在0~0.3MPa內動態(tài)變化。閥門只要能全關或全開即可正常使用。
在氣動控制閥正式調試使用前，請確保上述4步基本工作已做好。
三、氣動控制閥常見故障和解決辦法
1、如何檢測4~20mA信號是否正確
定位器阻抗為250歐姆，因此要求4-20mA控制信號，須滿足可接負載大于250歐姆負載。
如果控制信號可接負載低于250歐姆，則會引起供給氣動控制閥無法正常工作，即閥門無法全部開啟，也會造成控制器過載燒毀控制器。
信號檢測方法：
當確認控制信號及氣源壓力均無誤后，請按照圖示的接線方式接好。
萬用表請用DCA20OmA電流檔與控制信號，串聯(lián)接入定位器控制信號接入端，并將控制信號值設定為20mA。
如果此時電流表顯示的電流值，也是20mA則可正?？刂?。
如果萬用表顯示電流值遠低于20mA，則表明控制信號不滿足定位器要求，驅動不了定位器正常工作。
2、氣動控制閥定位器零點漂移的調整方法
由于運輸、使用過程中產生震動或受其它因素影響，氣動控制閥可能會出現(xiàn)零點漂移的現(xiàn)象。
如何判斷零點是否漂移？
故障表現(xiàn)：
當輸入4mA信號時，閥門未能關閉。又或者輸入20mA信號時，閥門不能100%全部開啟。此時，需要重新調整零點。
如何正確調節(jié)零點呢？
確認氣源壓力在0.3MPa后，如果出現(xiàn)定位器輸入信號為4mA時，閥門未能完全關閉，則表明零點過高。
3、氣動控制閥定位器故障排除說明
當定位器出現(xiàn)異常時，請依照此說明由易到難進行排除。定位器是屬于精密儀器，建議在原廠家指導下操作。
1步操作
故障表現(xiàn)：
當定位器出現(xiàn)接通壓縮空氣后，閥門直接全開或全關。
閥門全開故障時，定位器上的壓力表G的壓力值，直接與定位器前調壓表壓力值0.3MPa一樣，改變4~20mA輸入信號值，氣動控制閥依然為全開狀態(tài)。
處理方法：
請先用手輕輕左右撥動下圖示”1”處的撥塊。
正常情況下在沒有控制信號時，撥動”1”處的撥塊，閥門會執(zhí)行開關動作，看看是否能復位。
如果閥門能全開或全關，也能判斷閥桿上下活動正常。
如果撥動撥塊數(shù)次后，閥門可以正常開啟及關閉，則表明故障排除可正常使用。如果故障依然沒有解決，請執(zhí)行下述的2步操作。
2步操作
當執(zhí)行完1步操作，依然無法排除故障時。
請先將壓縮空氣斷開后，用十字螺絲刀拆下”D”處的小十字螺絲，然后擰出”C”處的一字螺絲。
然后用定位器蓋子里邊，用透明膠粘著的一根細鋼絲，通一下軸向的阻尼孔。
確認通好此小孔后，將此一字螺絲裝回”C”處，并將十字螺絲”D”鎖回。
重新接回壓縮空氣，用手輕輕左右撥動”1”處的撥塊，看定位器能否正常工作。
如果此時閥門，已經可以通過撥塊“1”的左右撥動，可正常開啟及關閉則故障排除。
請?zhí)貏e注意下圖中紅色標志的”M”處一字螺絲，千萬不要去動，否則會造成較大的麻煩。
如果進行了上述兩步操作，依然沒有解除故障，請依下述執(zhí)行第三步操作。
第三步操作
進行了1及2步操作后，依然無法解除故障。
此時請先將給定位器前端的壓縮空氣斷開，用十字螺絲刀拆下圖中”A”處放大器的4顆螺絲。
在取出放大器時，請注意保護好”B”處的彈簧。
也要注意保護好，放大器背面的下圖中”2”處的5個黑色密封墊。
然后稍微松開下圖中”4”處的4個十字螺絲，松開即可，不用完全松完。
然后用手左右推動”3”處的推桿，使推桿可以左右移動后，將”4”處的4顆十字螺絲重新鎖緊。
如果松開”4”處的4顆螺絲后，依然無法推動”3”處推桿時，請將螺絲全部松開，將放大器拆開成3大組件。
請注意拆這三部分時，注意不可大力撕扯”6”處的膜片。
然后用干凈的氣源，清理干凈三大件的內腔和”5”處兩個孔內的水份等雜質。
清理干凈后將放大器組件，重新裝回并鎖緊4個十字螺絲。鎖緊螺絲時請注意調整一下位置，保證推桿可以左右推動即可。
重新將放大器組件裝回定位器內的原位置，并將”B”處的彈簧裝回。鎖緊固定放大器的4顆十字螺絲后，將壓縮空氣接回。
如果此時閥門已經可以通過撥塊”1”的左右撥動，可正常開啟及關閉則故障排除。
如果經過上述三步依然無法處理，可以考慮把定位器返廠檢測或直接更換新的。
值得提醒的是，進行了上述操作使氣動控制閥能正?？刂坪?，有可能會出現(xiàn)零點漂移的現(xiàn)象，需要重新調整零點即可。
定位器出現(xiàn)故障，導致定位無法正常氣動控制閥門啟閉，大部分原因是給定位器供氣的壓縮空氣中，有水分或雜質進入所致。
建議在壓縮空氣管路前端，加裝專門的壓縮空氣濾清器，將壓縮空氣中的水份、油份、雜質過濾干凈后，再供給氣動控制閥。
4、氣動執(zhí)行機構故障
氣動頭內部主要部件是多彈簧和橡膠膜片。橡膠膜片是易損件，正常壽命3~5年。
如果膜片破損，可以明顯看到氣體，從氣動頭頂部的排汽孔泄漏，此時只需要更換新膜片即可。
若短時間內膜片經常破損，一方面需更換更耐用的膜片，另一方面需要注意氣源不要超壓使用。
5、閥體部位故障
1)、閥桿上下活動反應遲緩，或被卡住。
故障表現(xiàn)：
閥門開啟緩慢，或者不能全開或全關。在確認過氣源壓力、行程零點、定位器、氣動執(zhí)行機構均無故障。
一般這種情況多數(shù)發(fā)生在閥桿外密封是采用填料式，由于填料與閥桿有摩擦阻力，如果閥桿不夠光潔或有磨損，都會導致閥桿上下活動不順暢。
由于這是結構不完善帶來的故障，建議選擇用波紋管外密封的氣動控制閥，例如的氣動控制閥，都是采用波紋管作為外密封。
波紋管對比填料式的優(yōu)勢是：
零泄漏零維護。閥桿無填料的摩擦阻力，動作反應更靈敏，控制穩(wěn)定精度高、無滯后現(xiàn)象。
2）、閥瓣和閥座磨損嚴重
故障表現(xiàn)：
閥瓣和閥座若磨損嚴重，當控制超溫后，閥門需要執(zhí)行關小或完全切斷時，由于主閥關緊貼合不到位。一旦有泄漏，控制精度不準，偏差大。
由于這是結構不完善帶來的故障，建議選擇用內密封面更優(yōu)勢的產品，例如的氣動控制閥有三大優(yōu)勢，可以更好確保內密封面壽命長久。
優(yōu)勢1、
閥瓣和閥座均堆焊耐沖蝕、耐磨損、高硬度的司太立硬質合金，并拋光研磨成鏡面，確保內密封壽命長。
優(yōu)勢2、
采用冷壓嵌入的獨立閥座，接觸面可以高精度加工，像鏡子的表面一樣光潔平整，確保接觸面高度配合。
而普通閥門，是從閥體加工一個臺階稱作閥座，不方便做精加工，粗糙的密封面，壽命很短就內漏。
優(yōu)勢3、
氣動控制閥采用曲面分流閥瓣，完全切斷時采用平面密封。當高速蒸汽流經節(jié)流口時，蒸汽會沿著曲面的切線方向流動，而不是直接沖蝕密封面，更好的保護了密封面壽命長。
普通閥門一般采用錐面密封，無法避免這種節(jié)流時嚴重的沖蝕和汽蝕的破壞。
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