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2023-06-25
气辅电磁阀控制流向的气动阀门详解
【摘要】：但是气辅电磁阀可以用作控制阀或引导阀来控制流体流向气动控制阀，再由气动控制阀控制它通过大直径管道。图4-3描绘的就是一个气辅控制阀，一个三通电磁阀控制一个气动控制阀。电流-压力转换器使气辅控制阀可以在完全开启到完全关闭的范围内运行。许多阀门定位器可以转换信号，而微处理器可以为气动控制阀提供快速而准确的定位。气源作用于继电器，而从喷嘴中产生的气压则用来控制阀门的执行机构。
气辅控制阀由气压转化的电信号来控制开启和闭合，允许阀门工作在从完全开启到完全闭合范倒内的任一状态。这种阀通常用在大直径管道中来控制流体的流量或者用在充满易爆易燃性气体的环境下，如化学处理和喷漆作业。气辅电磁阀一般只限于在小直径管道中使用，而在大直径管道中它不适合直接控制流体。但是气辅电磁阀可以用作控制阀或引导阀来控制流体流向气动控制阀，再由气动控制阀控制它通过大直径管道。图4-3描绘的就是一个气辅控制阀，一个三通电磁阀控制一个气动控制阀。
图4-3 气辅控制阀
当线圈在无激磁状态时，进口关闭而排气口打开。相反，当线圈处在激磁状态时，3～15psi的压力进入薄膜室，使主阀门打开，流体进入大直径管道中。当线圈处于无激磁状态时，薄膜上的压力被通过排气口释放掉，薄膜下方的弹簧将主阀门关上，让气辅控制阀可以在全部打开和全部关闭的范围内工作。
（1）电流-压力转换器。电流-压力转换器使气辅控制阀可以在完全开启到完全关闭的范围内运行。电流-压力转换器既可以是阀门组件的一部分，也可以安装在阀门组件附近。它被称作I/P转换器，是因为它将电流信号转变为压力信号（P）。输入电流信号通常在4～20mA的范围内变化，而对应的压力输出信号为3～15psi。换句话说，当电流为4mA时，输出的压力为3psi；输入为20mA时，输出为15psi。根据上述说明，电流和压力之间的对应关系可以写成如下公式：
化简后公式如下：
式中，I的单位是mA；P的单位是psi。
（2）阀门定位器。阀门定位器的主要功能是增加阀门定位的精确性。定位器主要是通过使用一个高压气缸来移动阀门或类似阀门的组件。阀门定位器捕获当前信号后使阀门保持在正确位置，无论是开启、关闭还是停在中间的某个位置。定位器直接与阀连接，可以看作阀门组件的一部分。阀门独立于定位器工作，但并不是十分的准确。定位器测量阀的当前位置，必要时可以调节提供给执行机构的压力大小，使阀的位置和3～15psi的信号准确对应。许多阀门定位器可以转换信号，而微处理器可以为气动控制阀提供快速而准确的定位。
图4-4（a）所示为一个控制碟形阀的气动阀定位器，图4-4（b）所示为一个使用微处理器的阀门定位器，它控制着一个活塞阀。图4-5（a）是几种阀门定位器的结构，图4-5（b）是一个阀门定位器的工作原理示意图。在图4-5（b）中，输入的压力信号作用于输入模块，控制着继电器上的喷嘴挡板（图中A-A的部分）。输入的压力作用于继电器，而喷嘴挡板输出的压力则用来控制阀的执行机构。气源作用于继电器，而从喷嘴中产生的气压则用来控制阀门的执行机构。当增大输入的压力信号时，输入模块带动主杠杆绕支点转动，使喷嘴挡板靠近喷嘴。压力的增大使执行机构输出杆下降。而输出杆下降的距离通过反馈杠杆和反馈弹簧回传给主杠杆，主杠杆带动喷嘴挡板稍微远离喷嘴，这时输出的压力信号不再继续增大。定位器再一次达到平衡，此时定位器的压力比以前高，喷嘴挡板的位置和执行机构输出杆的位置也有了改变。
图4-4 阀门定位器
图4-5 阀门定位器工作原理
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