Fisher气动调节阀工作原理

                     上海申弘阀门有限公司

1.工作原理 电气转换器接收4~20mADC的电流指令信号，相应的输出3~15psi的气压作为气动定位器的输入信号。定位器输入信号的变化，使它的喷嘴背压发生变化，定位器的放大器输出气压也相应变化，带动阀门动作。同时，与阀门门杆相连的定位器反馈杆带动定位器的凸轮转动，从而改变了定位器喷嘴挡板的位置，使喷嘴背压发生改变，达到一个新的力平衡状态，阀门停在于指令信号相应的位置。

2.气压降落保位 主要由保位阀实现。将保位阀的动作压力调整在250~350psi的某个值上。当保位阀控制气压高于调定值时，打开保位阀输出气路，使通往阀门气室的气路相通，即正常自动工作状态。当气压低于调定值时，保位阀闭锁切换气路，切断通往阀门气室的气路，维持负载的原有位置，实现断气自锁保护。 3.结构 Fisher气动阀的执行机构主要由气动定位器、电气转换器、位置变送器、断气保位装置及薄膜腔室构成。

一、技术参数：

上海申弘阀门有限公司主营阀门有：减压阀(气体减压阀,可调式减压阀,波纹管减压阀,活塞式减压阀,蒸汽减压阀,先导式减压阀,空气减压阀,氮气减压阀,水用减压阀,自力式减压阀,比例减压阀)、安全阀、保温阀、低温阀、球阀、截止阀、闸阀、止回阀、蝶阀、过滤器、放料阀、隔膜阀、旋塞阀、柱塞阀、平衡阀、调节阀、疏水阀、管夹阀、排污阀、排气阀、排泥阀、气动阀门、电动阀门、高压阀门、中压阀门、低压阀门、水力控制阀、真空阀门、衬胶阀门、衬氟阀门。输入信号：4～20mA直流，标准输出信号：为执行机构要求的气动信号，大可达到气源压力的95％。少范围：（0.4bar6psig）大范围：9.5bar(140psig) 气源压力：值：比执行机构要求的大值高0..3bar（5psig）大值：10.3bar（150psig）或执行机构大压力额定值，取两者中较低者

二、275型HART通讯器

由于Fisher气动执行机构的控制器是用275型的HART通讯器来校验的，所以应该了解和掌握HART通讯器的使用。275型HART通讯器主要由数字键盘，LCD显示器，操作键和功能键等部分组成，显示器可以显示8行x21字符，当与仪表连接时可以把仪表的信息传达出来。数字键盘有两个功能：快速选择菜单选项和输入数据。操作键主要是开关键、方向键、和热键。 HART通讯器通常在两种环境里使用：离线（不跟仪表连接时）和在线（跟仪表连接时）。当打开HART通讯器时，它首行自HARTNoDeviceFound检，然后自动搜索兼容设备，如果没有找到设备，它就显示信息“”（没有找到设备）。然后显示主菜。 屏幕上有四个选择：Offline（离线），Online（在线），FrequencyDevice（频率设备）以及Utility（属性）。如果找到一个HART兼容设备，HART通讯器会显示Online（在线）菜单。使用位于LCD下的标有F1F4至的四个功能键，可选择由动态字符说明的软件功能。在任意给定的菜单里，出现在功能键上的字符说明该键在当前菜单里的功能。可选功能包括： HELP（帮助）－提供给你关于显示选项的信息。 SEND（发送）－把你已经输入的信息发给仪表。 BACK（返回）－返回上次显示的菜单。 HOME（主菜单）－返回Online（在线）菜单。 EXIT（退出）－返回你已经请求过一个只读参数值的菜单。 ABORT（放弃）－取消你的输入并返回到你已经选择的当前变量或例行程序的菜单。变量值不会改变。 OK（完成）－去下一个菜单或指令屏幕。 ENTER（进入）－发送你已经选择的信息给仪表或给将要发送的数字加上标记。如果数值已加上标记将被发送，SEND动态字符会作为一个功能键选项而出现。 DEL（删除）－当输入一个变量时，删除当前光标位置处的字母。 ESC（撤消）－取消你的输入并返回你已经选择了当前变量的菜单。变量数值不会改变。 SAVE（保存）－把信息存入记忆模块或数据堆栈。

三、仪表的设置和校验

（一）校验前的准备 为了设置和校验仪表，保护必须为None（无）并且InstrumentMode（仪表模式）必须处在（非投用状态）。 要取消保护：

1.把4－20mA信号源连接到仪表上。 2.把HART通讯器连接到仪表上并将它开启。

3.按HART通讯器上的热键，并选择Protection（保护）。

4.从Protection菜单里选择None（无）。当HART通讯器有提示时，临时把跳线跨接到仪表接线盒内的辅助端子AUX+和AUX-上。 为了查看仪表模式，可按热键，然后选择InstrumentMode。如果InstrumentMode不是OutOfService，则从InstrumentMode菜单里选择OutOfService，并按ENTER（F4）。 对仪表有两种基本的设置方法，可依次从Onlin（在线）菜单里选择Setup&Diag（设置和诊断），BasicSetup（基本设置）中出现以下的可选的设置方法： AutoSetup（自动设置）――（方法）此过程根据的执行机构类型和尺寸自动地选择适当的组态参数。 ManualSetup（手动设置）――此过程允许对下列参数组态输入数值：

1.InstrumentMode（仪表模式）

2.ControlMode（控制模式）

3.Pressure&Actuator（压力与执行机构）

4.Tuning&Calib（整定与校验）

要输入压力和执行机构参数，可选择Pressure&Actuator（压力与执行机构）然后给下面的参数输入数值： PressureUnit（压力单位） MaxSupplyPressure（大气源压力） ActuatorType（执行机构类型） FeedbackConnection（反馈连接） TvlSensorMotion（行程传感器旋转方向） ValveStyle（阀门类型） ZeroControlSignal（零控制信号） 为了调整整定、行程切割低点和放大器、或自动校验行程，可选择Tuning&Calib（整定与校验），然后选择需要进行的步骤： TuningSet（整定参数） TvlCutoffLow（行程切割低点） RelayAdjust（放大器调整） AutoCalibTravel（自动校验行程） （二）校验 当进行阀门检修后，需要对执行机构进行的行程重新进行校验。在进行行程校验前，检查气动放大器的调整（1-1-1-3或1-4-8）。选择RelayAdjust，然后依照HART通讯器显示的提示来检查气动放大器的调整，完成后盖上数字式阀门控制器的盖子。行程校验有两种校验方式（手动、自动）。在校验过程中建议采用自动校验，因手动校验较为复杂和困难。 从Online菜单中选择，然后选择BasicSetup、AutoSetup和AutoCalibTravel（在HART通讯器上可依次按1-1-1-4），或在菜单Setup&Diag下选择和CalibrateAutoCalibTravel（1-4-2），然后按照HART通讯器上的提示自动地校验行程。 当FeedbackConnection（反馈连接）是Sstem-Standard（直通式－标准）时，在自动校验时需要与用户进行交流，用户交流可提供更加的交叉点（参考点）的调整。其他方式的反馈连接不需要用户互动，可从第5步开始。

1、 选择交叉点调整方法：Manual（手动），LastValue(前次值)，或Default（缺省值）。选择Manual（手动）调整。 如果选择了手动，HART显示器会提示在第3步中调整交叉点。如果选择LashValue（上次值），则采用当前储存于仪表的交叉点设定值并无需与自动校验程序作进一步的用户互动（去步骤4）。在不能选择Manual时可以使用此选项。如果选择Defualt（缺省值），一个近似的交叉点会被发送到仪表，也无需与自动校验程序作进一步的用户互动（去步骤5），只能把它作为后的选择。

2、如果选择Manual（手动），则要求选择一个信号调整源：Analog（模拟）或Digital（数字）。如果用电流源去调整交叉点，选择Analog，去第3步。如果用数字化调节电流源，选择Digital，去第4步。

3、如果选择Analog作为交叉点调整源，HART通讯器将会提示调整电流源直至反馈臂与执行机构推杆成直角。在完成调整之后，按OK，去第5步。

4、如果选择Digital（数字）作为交叉点的调整源，HART通讯器会显示一个界面提示去完成交叉点的调整。选择需要改变反馈臂角度的方向和大小，使其与执行机构成直角。如果需要再次调整，重复该步骤，否则选择Done（完成），去第5步。

5、自动校验的其余部分时自动进行的。当Calibrate（校验）菜单出现时，校验就完成了。

6、把仪表恢复到InService（投用状态），并检验行程是否正确地跟随电流源的变化。

4.基本误差及回程误差校准 电气转换器检查校准(检查电气转换器的气源压力应为140psi左右。) 将信号电流分为4、8、12、16、20mA五个校准点，电气转换器的输出气压应与之对应为3、6、9、12、15psi，其误差应在±5%以内，回程误差小于2%，否则应进行调整。调整时先将信号电流调至4mA，调零位螺母；再将电流调至20mA，调量程螺母使输出在额定值。反复进行调整直至合格，应尽量使其准确。

5.执行机构检查校准 检查气动定位器的气源压力应为35±2psi左右。将校准后的电气转换器输出作为气动定位器的输入信号； 全开全关的确认 先应与本体专业进行确认全开及全关的位置，并将刻度盘固定，在调试定位器时应以刻度盘为基准。

6.不灵敏区校准： 校准点应在25%、50%、75%、位置进行，方法为：将阀门操作在一定开度（如25%），稳定一会后，当阀位在30秒内不变化时，再缓慢加指令/或减指令，直到执行机构的位变产生变化为止，此时的指令变化的值就在阀门的不灵敏区。在任何开度下做此试验均应达到不灵敏区应小于3%。

7.检查项目有： 检查各气压表是否正常，紧固件、连接件是否松动；气管路是否连接紧密，有无漏气。  8.常见故障及排除   1.fisher主给水调整门量程小的原因有哪些？

1） 工作气源压力没有达到正常范围。

2） 电气转换器输出变小。

3） 定位器反馈弹簧调整不当。

4） 调门门杆卡涩。 2.fisher调节法定位器上如何调整零点和量程。

1）调整零点时调整喷嘴。 2）调整量程时移动滑片臂的位置。 3）如量程在滑片上达到大时还不能达到满量程时可调整波纹管螺杆来改变输出。 注：定位器滑片上的固定螺钉一般情况下不要调整。

Fisher气动执行机构调试 在我们厂的气动执行机构虽然数量不多，但种类不少，主要是Fisher、ABB、Sienmens等的。气动执行机构一般由空气过滤器，气缸，电磁阀，电子开关，行程开关装置等组成。其动作原理一般是输入4～20mA，通过阀门控制器，将电流信号转换为气压信号，并通过与位置反馈的比较，从以控制进气量，实现阀门的开度。 Fisher气动执行机构 Fisher气动调门上其配备的DVC6000系列数字式阀门控制器是可以通讯的、基于微处理器的电－气转换仪表，除了把电流信号转换成气动输出压力这一标准功能外，还可以通过275型HART通讯器很容易地访问对于过程操作至关重要地信息。 与本文相关的论文有：益海嘉里粮油加工中减压阀应用案例