第五章-执行器学习教案

1、会计学1第五章第五章-执行器执行器第一页，共37页。辅助(fzh)装置：阀门定位器 和 手动操作机构 5.1 气动执行器第1页/共37页第二页，共37页。图6-1 气动薄膜调节阀的外形和内部结构1薄膜 2平衡弹簧 3阀杆 4阀芯 5阀体 6阀座PO气动执行机构调节机构123456第2页/共37页第三页，共37页。薄膜执行机构：气压推动薄膜并带动(didng)连杆运动。活塞执行机构：气压推动活塞并带动(didng)连杆运动。气动弹簧执行机构在薄膜或活塞上增加弹簧，使其行程与气压成正比常用于连续变化量的调节。无弹簧薄膜式气动执行机构，常用于开关方式调节。1、执行机构第3页/共37页第四页，共37页

2、。气源 PO气源PO正作用：当控制信号(xnho)压力增大，阀杆下移。反作用：当控制信号(xnho)压力增大，阀杆上移。第4页/共37页第五页，共37页。基本部件：活塞和气缸活塞在气缸内随活塞两侧压差而移动(ydng)两侧可以分别输入一个固定信号和一个变动信号，或两侧都输入变动信号。它的输出特性有比例式及两位式两种。两位式是根据输入执行活塞两侧的操作压力的大小，活塞从高压侧推向低压侧，使推杆从一个位置移到另一极端位置比例式是在两位式基础上加有阀门定位器后，使推杆位移与信号压力成比例关系。 P1P2第5页/共37页第六页，共37页。 控制机构是执行器的控制部分，在执行机构的输出力和输出位移作用下

3、，控制机构阀芯的运动，改变了阀芯与阀座之间的流通截面积，使被控介质流体的流量(liling)发生相应变化。 化工系统中最常用的控制机构为各种形式的控制阀。第6页/共37页第七页，共37页。它适用于要求泄漏量小，工作压差较小的干净(gnjng)介质的场合。在应用中应特别注意其允许压差，防止阀门关不死。 第7页/共37页第八页，共37页。它适用(shyng)于阀两端压差较大，泄漏量要求不高的干净介质场合，不适用(shyng)于高粘度和含纤维的场合。 第8页/共37页第九页，共37页。第9页/共37页第十页，共37页。第10页/共37页第十一页，共37页。第11页/共37页第十二页，共37页。第12

4、页/共37页第十三页，共37页。第13页/共37页第十四页，共37页。第14页/共37页第十五页，共37页。第15页/共37页第十六页，共37页。控制阀流量(liling)特性：介质流过控制阀的相对流量(liling)与相对位移（即阀的相对开度）之间的关系 )(maxLlfQQ调节阀前后压差的变化调节阀前后压差的变化(binhu)(binhu)，会引起流量变化，会引起流量变化(binhu)(binhu)。流量特性分为理想流量特性和实际流量特性。流量特性分为理想流量特性和实际流量特性二、 控制阀的流量特性第16页/共37页第十七页，共37页。调节阀的固有特性调节阀的固有特性(txng)(txng

5、)，由阀芯的形状所决定。，由阀芯的形状所决定。1-1-快开特性快开特性(txng)(txng)2-2-直线直线(zhxin)(zhxin)特性特性3-3-抛物线特性抛物线特性4-4-等百分比（对数）特性等百分比（对数）特性第17页/共37页第十八页，共37页。kLldQQd)()(maxLlRRQQ) 1(11max特点特点(tdin)(tdin)：a.a.放大系数是常数放大系数是常数 调节阀的相对调节阀的相对(xingdu)(xingdu)流量与相对流量与相对(xingdu)(xingdu)位移成直线关系，即位移成直线关系，即单位位移变化所引起的流量变化是常数单位位移变化所引起的流量变化是常

6、数 LlRR)11 (1b. Q 流量相对流量相对(xingdu)变化值变化值 minmaxQQR 可调比：调节阀所能调节的最大流量和最小流量之比可调比：调节阀所能调节的最大流量和最小流量之比可调比可调比R R反映调节阀的调节能力的大小反映调节阀的调节能力的大小 CLlKQQmax：l=0时，Q=Qmin; l=L时Q=QmaxRQQKRQQC111,1maxminmaxmin第18页/共37页第十九页，共37页。%100%10010102023举例举例当当R=30,=30,l/L=0=0时，时，Q/Qmaxmax=0.033=0.033假设假设(jish)R=,(jish)R=,位移变化位移

7、变化量为量为10%10%在在1010时，流量时，流量(liling)(liling)变化的变化的相对值为相对值为在在5050时，流量时，流量(liling)(liling)变化的变化的相对值为相对值为在在8080时，流量时，流量(liling)(liling)变化的变化的相对值为相对值为 %20100505060%5 .12%100808090 在流量小时(xiosh)，流量变化的相对值大；在流量大时，流量变化的相对值小。第19页/共37页第二十页，共37页。maxmax)()(QQkLldQQd特点特点(tdin)(tdin)：a. Q a. Q 放大系数放大系数单位相对单位相对(xingd

8、u)(xingdu)位移变化所引起的相对位移变化所引起的相对(xingdu)(xingdu)流量变化与此点的相对流量变化与此点的相对(xingdu)(xingdu)流量成正比关系流量成正比关系b. 流量相对流量相对(xingdu)变化值是常数变化值是常数 (1)maxlLQRQCLlKQQmaxlnRKRRQQCln,ln1lnlnmaxmin第20页/共37页第二十一页，共37页。单位单位(dnwi)(dnwi)相对位移的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值相对位移的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值的平方值的平方根成正比关系的平方值的平方根成正比关系 21maxmax)()(

9、)(QQkLldQQd2max) 1(1 1LlRRQQ第21页/共37页第二十二页，共37页。在开度较小时在开度较小时(xiosh)(xiosh)就有较大的流量，随着开度的增大，流量很快就就有较大的流量，随着开度的增大，流量很快就达到最大；此后再增加开度，流量变化很小达到最大；此后再增加开度，流量变化很小 有效有效(yuxio)(yuxio)位移一般为阀座直径位移一般为阀座直径的的1/4 1/4 适用于迅速启闭适用于迅速启闭(q b)(q b)的位式控制或程序的位式控制或程序控制系统控制系统 上述上述4 4种流量特性中：直线和等百分比种流量特性中：直线和等百分比最常用。最常用。第22页/共3

10、7页第二十三页，共37页。(1)(1)串联串联(chunlin)(chunlin)管道时管道时* * 流量流量(liling)(liling)特性发生畸变特性发生畸变 直线特性直线特性快开特性快开特性 等百分比特性等百分比特性直线特性直线特性 * * 可调比减小可调比减小 理想特性为直线型 理想特性为等百分比型FVPPPmFnVnVnVPPPPPS第23页/共37页第二十四页，共37页。(2)(2)并联并联(bnglin)(bnglin)管道时的工作流量特性管道时的工作流量特性 通常一般通常一般X X 值不能低于值不能低于0.80.8，即 旁 路 流 量即 旁 路 流 量 ( l i l i

11、n g )( l i l i n g ) 只 能 为 总 流 量只 能 为 总 流 量(liling)(liling)的百分数之十几。的百分数之十几。 可调比将大大可调比将大大(d d)(d d)下降下降 以x代表并联管道时控制阀全开时的流量与总管最大流量Qmax之比，可以得到在压差p为一定时，而x为不同数值时的工作流量特性曲线。 第24页/共37页第二十五页，共37页。32 串、并联管道都会使阀的理想流量特性发生畸变，串联管道的影响尤为严重。 串 、 并 联 管 道 都 会 使 控 制 阀 的 可 调 范 围(fnwi)降低，并联管道尤为严重。 串联管道使系统总流量减少，并联管道使系统总流量

12、增加。 串、并联管道会使控制阀的放大系数减小，串联管道时控制阀大开度时影响严重，并联管道时控制阀小开度时影响严重。第25页/共37页第二十六页，共37页。控制阀的选用是否得当，将直接影响控制系统控制阀的选用是否得当，将直接影响控制系统(kn zh x tn)(kn zh x tn)的控制质的控制质量、安全性和可靠性量、安全性和可靠性 1、结构与特性选择结构选择：依据工艺(gngy)条件（温度、压力等）和介质的物理、化学性质（腐蚀性、黏度等）进行选择。主要依据是：（1） 流体性质 如流体种类、粘度、腐蚀性、是否含悬浮颗粒（2） 工艺(gngy)条件 如温度、压力、流量、压差、泄漏量（3） 过程控

13、制要求 控制系统精度、可调比、噪音流量特性选择：依据工艺(gngy)需要考虑系统的控制品质并结合整个管路系统的工况点（管路流量特性）选择。常用的调节阀流量特性为“线性”和“等百分比”。在设计过程中，当流量特性难以确定时，优先选用“等百分比”特性，它的适应性更强。第26页/共37页第二十七页，共37页。 主要从工艺生产上安全要求出发。信号压力中断时，应保证设备和操作人员的安全。如果主要从工艺生产上安全要求出发。信号压力中断时，应保证设备和操作人员的安全。如果阀处于打开位置时危害性小，则应选用气关式，以使气源系统阀处于打开位置时危害性小，则应选用气关式，以使气源系统(xtng)(xtng)发生故障

14、，气源中断时发生故障，气源中断时，阀门能自动打开，保证安全。反之阀处于关闭时危害性小，则应选用气开阀。，阀门能自动打开，保证安全。反之阀处于关闭时危害性小，则应选用气开阀。 压力(yl)信号增加时，阀关小、压力(yl)信号减小时阀开大的为气关式。反之，为气开式。 362、气开气关式的选择第27页/共37页第二十八页，共37页。 反作用气关式气关式气开式气开式反作用正作用正作用第28页/共37页第二十九页，共37页。序号执行机构控制阀气动执行器（a）（b）（c）（d）正正反反正反正反气关（反）气开（正）气开（正）气关（反）37第29页/共37页第三十页，共37页。PQK10依据依据(yj)流量系

15、数流量系数就是根据工艺参数就是根据工艺参数(cnsh)计算出计算出K，然后根据，然后根据K选取一个选取一个Kv值差不多的调节阀。值差不多的调节阀。第30页/共37页第三十一页，共37页。第31页/共37页第三十二页，共37页。第32页/共37页第三十三页，共37页。 伺服 放大器 伺服 电动机减速机 位置 发送器输入信号操作器输出轴第33页/共37页第三十四页，共37页。将控制信号（I0或PO），成比例(bl)地转换成气压信号输出至执行机构，使阀杆产生位移。阀杆位移量通过机械机构反馈到阀门定位器，当位移反馈信号与输入的控制信号相平衡时，阀杆停止动作，调节阀的开度与控制信号相对应。5.3电气阀门定位器第34页/共37页第三十五页，共37页。电气阀门定位器作用： 1.将420mA或010mA转换为气信号，用以控制(kngzh)气动调节阀 2.它还能够起到阀门定位的作用 当输入当输入IO 对主杠杆对主杠杆2产生向左的力产生向左的力F1 主杠杆绕支点反时针偏转主杠杆绕支点反时针偏转 挡板挡板13靠近喷嘴靠近喷嘴