《T-ZZB 3910-2024 工业过程控制系统用智能阀门定位器》

ICS23.060.40

CCSN16

团体标准

T/ZZB3910—2024

工业过程控制系统用智能阀门定位器

Intelligentvalvepositionersforindustry-processcontrolsystems

2024－12－12发布2024－12－12实施

浙江省质量协会发布

T/ZZB3910—2024

工业过程控制系统用智能阀门定位器

1范围

本文件规定了工业过程控制系统用智能阀门定位器的产品分类和参数、基本要求、技术要求、试验

方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存、质量承诺。

本文件适用于与气动执行机构配套使用的工业过程控制系统用智能阀门定位器（以下简称“定位

器”）。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T3836.1爆炸性环境第1部分：设备通用要求

GB/T3836.2爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备

GB/T3836.4爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备

GB/T3836.12爆炸性环境第12部分：可燃性粉尘物质特性试验方法

GB/T4208－2017外壳防护等级（IP代码）

GB/T5577－2022合成橡胶牌号规范

GB/T13384机电产品包装通用技术条件

GB/T15115－2024压铸铝合金

GB/T17213.1工业过程控制阀第1部分：控制阀术语和总则

GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验

GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度

GB/T19292.1－2018金属和合金的腐蚀大气腐蚀性第1部分：分类、测定和评估

GB/T19292.3金属和合金的腐蚀大气腐蚀性第3部分：影响大气腐蚀性环境参数的测量

GB/T22137.2－2018工业过程控制系统用阀门定位器第2部分：智能阀门定位器性能评定方法

GB/T29816基于HART协议的阀门定位器通用技术条件

HG/T2579－2008普通液压系统用O形橡胶密封圈材料

JB/T7368－2015工业过程控制系统用阀门定位器

3术语和定义

GB/T22137.2、GB/T29816界定的术语和定义适用于本文件。

4产品分类和参数

产品分类

定位器主要分为：

a)按组成结构分为：一体式、分体式；

b)按输出作用方式分为：单作用、双作用；

c)按使用环境分为：普通型、隔爆型、本安型、粉尘防爆型、防腐型；

d)按输出行程分为：直行程、角行程；

e)按I/P转换单元分为：压电阀式、喷嘴挡板式；

f)按工作环境温度分为：常规型、低温型。

基本参数

1

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应符合JB/T7368—2015中4.2的规定。

工作环境条件

4.3.1环境温度

定位器可在下述环境条件下工作：

a)温度：常规型－30℃～80℃，低温型－40℃～80℃；

b)相对湿度：5％～95％；

c)大气压力：86kPa～106kPa；

d)周围空气中无明显的腐蚀性气体。

注：特殊环境使用的定位器，另行规定环境条件。

4.3.2气源湿度

工作压力下的气源其露点应比定位器工作环境温度至少低10℃。

4.3.3气源质量

气源质量要求如下：

a)气源应为清洁、干燥的空气，应无明显的油蒸汽、油和其他液体；

b)气源应无明显的腐蚀性气体、蒸汽和溶剂；

c)气源中所含的固体微粒数量应小于0.1g/cm3,且微粒直径应小于5μm，含油量应小于10

mg/m3。

5基本要求

设计研发

5.1.1应使用3D计算机辅助软件进行建模和设计。

5.1.2应使用有限元分析软件对壳体、气路组件结构进行优化设计。

原材料

5.2.1外壳材料性能及其他特性应不低于GB/T15115－2024中合金牌号YZAlSi11Cu3压铸铝合

金。

5.2.2密封件材料应符合GB/T5577－2022要求的EPDM3720P合成橡胶。

5.2.3“O”型圈应符合HG/T2579－2008规定的I类材料要求。

工艺装备

5.3.1壳体加工工艺应配备加工中心。

5.3.2零件组装线应具备在线检测功能。

检验检测

5.4.1应具备外观、功能、基本误差、回差、死区、绝缘电阻等项目的检测能力。

5.4.2应配备光谱分析仪、盐雾试验箱、振动试验台、老化试验箱、高低温试验箱、水压试验机、气

密性检测等检验设备。

6技术要求

外观

定位器表面涂层应光洁、完好，不得有剥落、碰伤及划痕等缺陷；紧固件不得有松动和损伤等现象；

铭牌及标志内容应正确。

功能要求

2

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6.2.1诊断功能

定位器应具备以下功能：

a)定位器诊断：

1)内存故障；

2)无空闲时间；

3)基准电压故障；

4)输入电流超范围；

5)非易失性存储器严重故障；

6)温度传感器故障；

7)压力传感器故障；

8)行程反馈传感器故障。

b)阀门诊断：

1)部分行程测试；

2)死区监视；

3)上、下部限位监视；

4)行程累积监视；

5)方向改变监视；

6)关闭计数监视；

7)压力监视；

8)温度上、下限监视；

9)行程区间运行统计；

10)温度区间运行统计；

11)控制偏差诊断；

12)输出气压有效性监视；

13)最大速度监视；

14)粘滑诊断；

15)摩擦力诊断。

6.2.2组态功能

定位器可对以下参数进行设置：

a)输入信号范围；

b)行程特性（任意设定）；

c)动作方式；

d)死区；

e)行程范围；

f)关断值；

g)报警限。

6.2.3故障模式设定功能

因气源故障、设定点故障、辅助电源故障等导致定位器失效保护时，故障模式可将阀门设置在如下

位置：

a)全开；

b)全关；

c)保持。

6.2.4行程特性修正功能

进入任一种行程特性修正状态后，其基本误差仍符合6.3.1的规定，并说明定位器中用户可选的特

性，如：

a)线性；

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b)等百分比（GB/T17213.1）1：50；1：30；1：25等；

c)专用等百分比；

d)快开；

e)分段（用户定义行程特性），注明分段的数量。

注：等百分比特性有时是通过分段的方法来实现的，重要的是说明分段的数量及其大小，并估算出相对于理论等百

分比特性的最大误差。

6.2.5通信功能

应具备符合HART协议的通信功能。

6.2.6电流反馈功能

应具备通过4mA～20mA的电流信号反馈阀门开度位置的功能，误差≤0.3％FS。

6.2.7报警功能

6.2.7.1按报警类型分为：

——过程报警，与阀门诊断和阀门/执行机构状态有关，报警设定可由用户调整；

——自检报警，与定位器内部电气故障诊断有关）。

6.2.7.2按报警输出分为：

——通过报警输出模块输出；

——本地显示；

——通过现场总线。

6.2.8气压监测功能

应具备定位器气源压力和输出压力的监测功能。

性能要求

6.3.1基本误差

定位器的基本误差应不超过表1中规定的各相应准确度等级的限值。基本误差用执行机构额定行

程或位置输出信号量程的百分数表示。

表1与准确度有关的性能指标

准确度等级

项目名称单位

0.5级1.0级

基本误差％±0.5±1.0

回差％0.40.8

死区％0.20.3

6.3.2回差

定位器的回差应不超过表1中规定的各相应准确度等级的限值。回差用执行机构额定行程或位置输

出信号量程的百分数表示。

6.3.3死区

定位器的死区应不超过表1中规定的各相应准确度等级的限值。死区用执行机构额定行程或位置输

出信号量程的百分数表示。

6.3.4静态耗气量

定位器的静态耗气量应不超过表2中规定的值。

4

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表2定位器的静态耗气量

耗气量（标准状态a）

定位器

L/h

压电阀式36

配气动薄膜执行机构的定位器

喷嘴挡板式240

压电阀式36

配气动活塞执行机构的定位器

喷嘴挡板式360

a标准状态系指绝对压力为101.325kPa，温度为20℃的大气条件。

6.3.5漂移

定位器的漂移应不超过基本误差限的绝对值。

6.3.6过范围

定位器应能承受输入信号上限值125％的过范围试验，试验后基本误差、回差仍应符合6.3.1和

6.3.2的要求。

6.3.7动作寿命

定位器在规定条件下以加速动作进行寿命试验后，其基本误差、回差仍应符合6.3.1和6.3.2的要

求，定位器的动作寿命应不小于25万次。

环境影响

6.4.1气源压力变化影响

当气源压力从额定值变化±15kPa时,定位器位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误

差限的绝对值。

6.4.2环境温度变化影响

当环境温度在－30℃～80℃（常规型）或－40℃～80℃（低温型）范围内变化时，温度每变化10℃

所引起的定位器位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差限绝对值的50％。

注：当环境温度在－20℃以下时，液晶显示屏可能无法正常显示或刷新速率变慢，但不应影响工作性能。

6.4.3机械振动影响

应符合JB/T7368－2015中5.11的规定。

6.4.4相对湿度影响

经过相对湿度试验后，定位器基本误差、回差应符合6.3.1的要求。

6.4.5安装位置影响

定位器安装时，阀门的下限值变化量和量程变化量应不超过基本误差限的绝对值。

6.4.6跌落和倾倒影响

试验后，定位器位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差限的绝对值。

电气性能

6.5.1静电放电抗扰度

经接触放电正、负4kV和空气放电正、负8kV的试验后，定位器位置输出信号的变化量或行程变化

量应不超过基本误差限的绝对值。

6.5.2射频电磁场辐射抗扰度

在频率为80MHz～1000MHz、距离为3m、场强为10V/m、AM1kHz、80％调制的条件下，定位

器的位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差限的绝对值。

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6.5.3电快速瞬变脉冲群抗扰度

在信号输入端施加1kV试验电压后，定位器位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差

限的绝对值。

6.5.4工频磁场抗扰度

在频率为50Hz、磁场强度为100A/m（有效值）的外界磁场下，定位器位置输出信号的变化量或行

程变化量应不超过基本误差限的绝对值。

6.5.5射频场感应的传导骚扰抗扰度

试验等级3V，试验期间，定位器的位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差限的绝

对值。

6.5.6浪涌（冲击）抗扰度

经1kV浪涌试验后，定位器位置输出信号的变化量或行程变化量应不超过基本误差限的绝对值。

6.5.7绝缘电阻

定位器的接线端子与外壳间、输入端子与输出端子之间的绝缘电阻应不小于20MΩ。

6.5.8绝缘强度

定位器的接线端子与外壳间、输入端子与输出端子之间应能承受频率为50Hz、电压为500V正弦交

流电，历时1min的试验电压，无击穿和飞弧现象。

防爆性能

防爆型定位器防爆性能应符合GB/T3836.1、GB/T3836.2、GB/T3836.4、GB/T3836.12中的

相关规定。

防腐性能

防腐型定位器应符合GB/T19292.1－2018中C3级的规定。

外壳防护等级

定位器防护等级应不低于GB/T4208－2017中IP66。

抗运输环境性能

应符合JB/T7368－2015中5.20的规定。

7试验方法

试验条件

按JB/T7368－2015中6.1规定的方法进行。

外观

定位器的外观采用目检法进行检查。

功能要求

7.3.1诊断功能

目测或实测判断定位器是否满足6.2.1的要求。

7.3.2组态功能

组态功能的试验方法如下：

a)改变输入信号范围，观察输出行程是否与输入信号范围一致；

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T/ZZB3910—2024

b)选定行程特性，输出行程与输入信号的关系是否符合所选定特性；

c)选定动作方式，观察输出是否正常；

d)在设计规定范围内改变死区值，按JB/T7368－2015中6.4的规定试验；

e)改变行程范围，输入信号从下限值到上限值变化，输出行程是否在新设置的范围内变化；

f)当输入信号低于设定值时阀门是否迅速关闭；

g)当行程低于下限值或高于上限值，现场显示报警信号或向上位机传送报警信号。

7.3.3故障模式设定功能

故障模式的试验方法如下：

a)故障模式设置为全开，模拟6.2.3的任一故障，阀门应至全开位置；

b)故障模式设置为全关，模拟6.2.3的任一故障，阀门应至全关位置；

c)故障模式设置为保持，模拟6.2.3的任一故障，阀门应保持原位。

7.3.4行程特性修正功能

定位器进入行程特性修正状态后，按JB/T7368－2015中6.2的规定进行试验。

7.3.5通信功能

通信功能的试验方法如下：

a)HART通信产品，需通过相应测试、认证；

b)带HART通信协议产品通信参数的正确性、稳定性，需用符合相关通信协议的手操器或上位

软件连续通信2min～3min，不应有报错、掉线、死机等故障。

7.3.6电流反馈功能

在电流反馈模块端子两端接入24VDC±10％电压，测量环路电流（测量设备准确度至少高于被测

设备4倍以上），上行方向和下行方向以20％的间隔测量三次，计算误差是否符合6.2.7的要求。

7.3.7报警功能

可模拟任一报警功能，测量报警输出模块状态是否正确，并观察屏幕是否显示该报警信息。

7.3.8气压监测功能

设定气源输入压力0.5MPa，观察显示器输入压力值；改变阀门行程至50％，观察显示器输出压力

值与压力测量表的压力值。

性能要求

7.4.1基本误差

按JB/T7368－2015中6.2规定的方法进行。

7.4.2回差

按JB/T7368－2015中6.3规定的方法进行。

7.4.3死区

死区应在输入信号量程的10％、50％和90％共3个点上进行试验。试验方法按JB/T7368－2015中

6.4规定的方法进行。

7.4.4静态耗气量

按JB/T7368－2015中6.5规定的方法进行。

7.4.5漂移

按JB/T7368－2015中6.6规定的方法进行。

7.4.6过范围

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按JB/T7368－2015中6.7规定的方法进行。

7.4.7动作寿命

按JB/T7368－2015中6.8规定的方法进行。

环境影响

7.5.1气源压力变化影响

试验步骤如下：

a)将气源压力稳定在额定值上，输入信号为量程的50％，记录行程值；

b)分别改变气源压力±15kPa，再次记录行程值；

c)a）与b）两项行程值之差，取最大值并以额定行程的百分数表示。

7.5.2环境温度变化影响

本试验应在一个正常运行的定位器/执行机构组合体上，组合体按正常工作位置放置在高低温箱内。

试验温度和顺序：

常规型定位器：＋20℃，＋40℃，＋60℃，＋80℃，＋20℃，0℃，－20℃，－30℃，＋20℃；

低温型定位器：＋20℃，＋40℃，＋60℃，＋80℃，＋20℃，0℃，－20℃，－40℃，＋20℃。

每一试验温度的允差±2℃，保温2h，环境温度的变化速率应小于1℃/min。试验循环期间不得对

被试装置进行调整，在每一个试验温度下，调整输入信号，使定位器分别运行到全行程的5％、95％的

位置上，然后保持输入信号不变，记录位置输出信号值。重复上述试验2次。

取每一温度点上二次测量的平均值，按公式（1）计算两相邻温度每变化10℃时，位置输出信号的

上限值和下限值变化：

||/

=TiT0×100％·································································(1)

.|i0|

𝑋𝑋−𝑋𝑋𝐼𝐼

式中：——温度每变化℃时，给定行程位置上的输出信号变化量，％；

Δ10𝛥𝛥𝑇𝑇01T−T

0——起始温度时实测的给定行程位置上的输出信号值，单位为毫安（mA）；

𝑇𝑇

𝑇𝑇——相邻温度时实测的给定行程位置上的输出信号值，单位为毫安（mA）；

𝑋𝑋

𝑇𝑇𝑇𝑇——位置输出信号的量程，单位为毫安（mA）；

𝑋𝑋0——起始温度，单位为摄氏度（℃）；

𝐼𝐼

——相邻温度，单位为摄氏度（℃）。

𝑇𝑇

𝑖𝑖

7.5.3机械振动影响𝑇𝑇

按GB/T22137.2—2018中表10规定的方法进行。

7.5.4相对湿度影响

按GB/T22137.2—2018中表10规定的方法进行。

7.5.5安装位置影响

按GB/T22137.2—2018中表10规定的方法进行。

7.5.6跌落和倾倒影响

按GB/T22137.2—2018中表10规定的方法进行。

电气性能

7.6.1静电放电抗扰度

按JB/T7368—2015中6.13规定的方法进行。

7.6.2射频电磁场辐射抗扰度

按JB/T7368—2015中6.14规定的方法进行。

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T/ZZB3910—2024

7.6.3电快速瞬变脉冲群抗扰度

按JB/T7368—2015中6.15规定的方法进行。

7.6.4工频磁场抗扰度

按JB/T7368—2015中6.16规定的方法进行。

7.6.5射频场感应的传导骚扰抗扰度

本试验应在一个正常运行的定位器/执行机构组合体上进行。调整输入信号使行程处于全行程的50％

位置上，按GB/T17626.6规定的方法，试验等级3V，观察并记录此时位置输出信号的变化量。

7.6.6浪涌（冲击）抗扰度

本试验应在一个正常运行的定位器/执行机构组合体上进行。调整输入信号使行程处于全行程的50％

位置上，按GB/T17626.5规定的方法，信号端口，线对地1kV，观察并记录此时位置输出信号的变化

量。

7.6.7绝缘电阻

按JB/T7368—2015中6.17规定的方法进行。

7.6.8绝缘强度

耐压测试仪，按6.5.8规定的电压，分别测量各接线端子与机壳间的绝缘强度，将试验电压从零缓

慢上升到规定值，并保持1min，不应出现击穿和飞弧现象，然后将试验电压缓慢地下降到零并断开试

验电源。

防爆性能

按GB/T3836.1、GB/T3836.2、GB/T3836.4、GB/T3836.12的有关规定进行试验。

防腐性能

按GB/T19292.3规定的方法进行。

外壳防护等级

按GB/T4208—2017规定的方法进行。

抗运输环境性能

按JB/T7368—2015中6.21规定的方法进行。

8检验规则

检验分类

检验分为出厂检验和型式检验。

出厂检验

8.2.1每台定位器的制造由制造商检验部门进行检验，合格后方能出厂。

8.2.2出厂检验项目见表3。

型式试验

8.3.1有下列情况之一时，应进行型式检验：

a)正常生产的产品，当结构、材料、工艺有较大改变，影响产品性能时；

b)正常产品的周期性检验，为每五年进行一次；

c)产品停产一年后，恢复生产时；

d)出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时。

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T/ZZB3910—2024

8.3.2型式检验项目见表3。

8.3.3型式检验的样品抽样要求如下：

a)抽样样品应为入库合格产品；

b)系列产品至少包括2个规格的样品；

c)动作寿命试验系列样本数最少为2。

8.3.4检验项目中，有一项不合格即判定为不合格。

表3检验项目

序号检验项目技术要求试验方法出厂检验型式试验

1外观6.17.2√√

2诊断功能6.2.17.3.1√√

3组态功能6.2.27.3.2√√

4故障模式设定功能6.2.37.3.3√√

5行程特性修正功能6.2.47.3.4√√

功能要求

6通信功能6.2.57.3.5√√

7电流反馈功能6.2.67.3.6√√

8报警功能6.2.77.3.7√√

9气压监测功能6.2.87.3.8√√

10基本误差6.3.17.4.1√√

11回差6.3.27.4.2√√

12死区6.3.37.4.3√√

13性能要求静态耗气量6.3.47.4.4—√

14漂移6.3.57.4.5—√

15过范围6.3.67.4.6—√

16动作寿命6.3.77.4.7—√

17气源压力变化影响6.4.17.5.1—√

18环境温度变化影响6.4.27.5.2—√

19机械振动影响6.4.37.5.3—√

环境影响

20相对湿度影响6.4.47.5.4—√

21安装位置影响6.4.57.5.5—√

22跌落和倾倒影响6.4.67.5.6—√

23静电放电抗扰度6.5.17.6.1—√

24射频电磁场辐射抗扰度6.5.27.6.2—√

25电快速瞬变脉冲群抗扰度6.5.37.6.3—√

26工频磁场抗扰度6.5.47.6.4—√

电气性能

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