第五章 执行器 第一节 概述 一、执行器基础知识 执行器是自动控制系统的终端部分,直接安装在工艺管道上,通过接受调节器发出的控制信号,改变阀门的开度或电机的转速来改变管道中的介质流量,从而把被调参数控制在所要求的范围内,从而达到生产过程自动化。因此,执行器是自动控制系统中一个极为重要而又不可缺少的组成部门。 执行器按其能源形式可分为气动、电动和液动三大类。气动执行器习惯称为气动薄膜调节阀,它以压缩空气为能源,具有机构简单、动作可靠、平稳、输出推力大、本质防爆、价格便宜、维修方便等独特的优点,因此被广泛应用在石油、化工、冶金、电力等工业部门中。 执行器常称调节阀,又称控制阀。它由执行机构和调节机构(也称调节阀)两部分组成,其中,执行机构是调节阀的推动部分,它按控制信号的大小产生相 应的推力,通过阀杆 使 调节阀阀芯 产生相 应产生相 应的位 移 (或转角 )。调节机构是调节阀的调节部分,它与 调节介质直接接触 ,在执行机构的推动下 ,改变阀芯 与 阀座 间 的流通面 积 ,从而达到调节流量的目 的。 二 、气动执行器 一个气动调节系统由气源及 减 压过滤 系统、电/气转换 器(电/气阀门定 位 器)、气动执行器(执行机构和调节机构)构成。 1. 气动执行机构 气动执行机构主 要由膜盒 、膜片 、弹 簧 和阀杆 等组成。气动执行机构有薄膜式(有弹 簧 )及 活 塞 式(无 弹 簧 )两类,后 者 往 往 采 用较 高 的气压范围,使 用于 需 要推力较 大的场 合 。薄膜式执行机构的输入 气压一般 为 20~ 100kPa; 但 也有 40~ 200 kPa 的,这 时 在调节器与 执行机构之 间 应装设 比 例 继 动器或高 气源阀门定 位 器,将 调节器的输出气压提 高 。 执行机构是调节阀的推动装置 ,它根 据 控制信号压力的大小而产生相 应的输出力来推动调节机构动作。当 压力信号 p 增 大时 ,推杆 向 下 动作的为正 作用; 推杆 向 上动作的为反 作用,但 其工作原 理 是相 同 的。当 压力信号进 入 薄膜气室 时 ,橡 胶 膜片 由于 气体 的作用而产生推力,使 阀杆 移 动,压缩弹 簧 ,直至 弹 簧 的反 作用与 膜片 上的作用力相 平衡 。输出推杆 位 移 量 L 与输入 气压信号 P 成正 比 关 系,引 入 调节阀的压力信号不同 ,得 到的位 移 量也不同 ,...