轮机自动化基础•自动化控制的基本方式•自动化控制系统的组成给定值给定值被控变量被控变量干扰干扰f 控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象+e 变送器变送器实测值实测值－前馈装置前馈装置 轮机自动化基础•自动化控制系统的性能要求yry1y3Cy(∞)TpTSTt 轮机自动化基础•控制对象的特性•调节器的控制规律ettytyTT0t •自动化仪表（14学时）•自动控制系统（16学时）•集中监视与报警系统（12学时）•主机遥控（20学时）•实验（10学时）本课程的主要内容 主要的参考文献•徐善林、崔庆渝编，《轮机自动化》，人民交通出版社•郑凤阁编，《轮机自动化》，大连海事大学出版社•上海交通大学，《》 第二章第二章 自动化仪表自动化仪表•第一节 基础知识•第二节 气动变送器•第三节 气动显示仪表•第四节 气动调节器•第五节 气动执行器 第一节 基础知识一、一、自动化仪表的分类自动化仪表的分类三、三、气动仪表的基本元部件气动仪表的基本元部件四、四、气动仪表的组成原理气动仪表的组成原理二、二、自动化仪表的主要品质指标自动化仪表的主要品质指标 一、自动化仪表的分类一、自动化仪表的分类•按能源分：按能源分：— 电动、气动、液动电动、气动、液动•按功能分：按功能分：— 检测、显示、调节、执行检测、显示、调节、执行•按结构形式分：按结构形式分：— 基地式基地式— 单元组合式：标准信号单元组合式：标准信号 气动：气动：0.02MPa～～0.1MPa 电动：电动：4mA～～20mA DC 二、自动化仪表的主要品质指标二、自动化仪表的主要品质指标1、、仪表的误差仪表的误差2、、仪表的灵敏度仪表的灵敏度3、、仪表的稳定性仪表的稳定性 1.1 绝对误差绝对误差 检测仪表的指示值检测仪表的指示值X与被测量真值与被测量真值X t之间存在之间存在的差值称为绝对误差的差值称为绝对误差Δ。
表示为：表示为： Δ= |X－－X t | 由于真值是无法得到的理论值实际计算时，由于真值是无法得到的理论值实际计算时，可用精确度较高的标准表所测得的标准值可用精确度较高的标准表所测得的标准值X0代替真代替真值值X t，表示为：，表示为： Δ= |X－－X 0 | 仪表在其标尺范围内各点读数的绝对误差中最仪表在其标尺范围内各点读数的绝对误差中最大的绝对误差称为大的绝对误差称为最大绝对误差最大绝对误差Δmax 1.2 相对误差相对误差 相对误差是指仪表的绝对误差和检测仪表的指相对误差是指仪表的绝对误差和检测仪表的指示值之比的百分数表示为：示值之比的百分数表示为： 相对误差相对误差= （（Δ / 指示值）指示值）*100% 相对误差的大小可以反映仪表的测量准确度相对误差的大小可以反映仪表的测量准确度 1.3 基本基本误差和附加差和附加误差差 基本基本误差是一种差是一种简化的相化的相对误差，又称引用差，又称引用误差或相差或相对百分百分误差。
定差定义为：： 而：而：仪表量程表量程 = = 测量上限－量上限－测量下限量下限仪表的基本表的基本误差表明了差表明了仪表在表在规定的工作条件定的工作条件下下测量量时，允，允许出出现的最大的最大误差 由外界条件变化引起的误差成为附加误差由外界条件变化引起的误差成为附加误差 1.4 精确度（精度）精确度（精度） 为了便于量值传递，国家规定了仪表的精确度为了便于量值传递，国家规定了仪表的精确度（精度）等级系列精度）等级系列 如如0.5级，级，1.0级，级，1.5级等 仪表精度的确定方法：将仪表的基本误差去掉仪表精度的确定方法：将仪表的基本误差去掉“±”号及号及“％％”号，套入规定的仪表精度等级系号，套入规定的仪表精度等级系列 例如某台仪表的基本误差为例如某台仪表的基本误差为±1.0％，则确认该％，则确认该表的精确度等级符合表的精确度等级符合1.0级；如果某台仪表的基本误级；如果某台仪表的基本误差为差为±1.3％，％，则该表的精确度等级符合则该表的精确度等级符合1.5级 例例1 某台某台测温温仪表的表的测温范温范围为 －－100～～700℃，，校校验该表表时测得全量程内最大得全量程内最大绝对误差差为＋＋5℃，，试确定确定该仪表的精度等表的精度等级。
解：解： 该仪表的基本表的基本误差差为：： 将将该表的表的δδ去掉去掉“十十”号与号与“％％”号，其数号，其数值为0.625由于国家由于国家规定的精度等定的精度等级中没有中没有0.625级仪表，而表，而该仪表的表的误差超差超过了了0.5级仪表所允表所允许的最的最大大绝对误差 故：故：这台台测温温仪表的精度等表的精度等级为1.0级 例例2 某台某台测压仪表的表的测压范范围为 0～～8MPa根据工艺要求，要求，测压示示值的的误差不允差不允许超超过±0.05 MPa，，问应如何如何选择仪表的精度等表的精度等级才能才能满足以上要求？足以上要求？ 解：解： 根据工根据工艺要求，要求，仪表的允表的允许基本基本误差差为：： 去掉去掉“±”和和“％％”号后，号后，0.625介于介于0.5～～1.0之之间若若选精度精度为1.0级的的仪表，其允表，其允许的最大的最大绝对误差差为±0.08 MPa 超过了工了工艺允允许的数的数值 故：故： 应选择0.5级的表。
的表 目前，我国生产的仪表常用的精确度等级有0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5等精度等级数值越小，就表征该仪表的精确度等级越高，也说明该仪表的精确度越高0.05级以上的仪表，常用来作为标准表；工业现场用的测量仪表，其精度大多为0.5级以下仪表的精度等级一般用符号标志在仪表面板上如 1.5 回差在外界条件不变的情况下，同一仪表对被测量进行往返测量时（正行程和反行程），产生的最大差值与测量范围之比称为变差变差变差 =量程量程正反行程最大差值正反行程最大差值×100%造成变差的原因造成变差的原因: 传动机构间存在的间隙和摩传动机构间存在的间隙和摩擦力擦力; 弹性元件的弹性滞后等弹性元件的弹性滞后等∆ymaxyxmin xmaxOx 2、灵敏度和分辨率 灵敏度表示指针式测量仪表对被测参数变化的敏感程度，常以仪表输出（如指示装置的直线位移或角位移）与引起此位移的被测参数变化量之比表示： 灵敏限灵敏限表示指针式仪表示指针式仪表表在量程起点处，能引起在量程起点处，能引起仪表指针动作的最小被测仪表指针动作的最小被测参数变化值。
参数变化值 S －仪表灵敏度；－仪表灵敏度；ΔY －仪表指针位移的距离（或转角）；－仪表指针位移的距离（或转角）；ΔX －引起－引起ΔY的被测参数变化量的被测参数变化量×100℃ 分辨率表示仪表显示值的精细程度万分之一数字仪表的显示位数越多，分辨率越高 分辨力是指仪表能够显示的、最小被测值 如一台温度指示仪，最末一位数字表示的温度值为0.1℃℃，即该表的分辨力为0.1℃℃ 对于数字式仪表，则对于数字式仪表，则用分辨率和分辨力表示灵用分辨率和分辨力表示灵敏度和灵敏限敏度和灵敏限 3 仪表的稳定性仪表的稳定性 在相同的外界条件下，仪表对同一个测量点在相同的外界条件下，仪表对同一个测量点多次测量结果的稳定程度多次测量结果的稳定程度 仪表精度固然是一个重要指标，但在实际使仪表精度固然是一个重要指标，但在实际使用中，往往更强调仪表的稳定性和可靠性用中，往往更强调仪表的稳定性和可靠性 4、响、响应时间应时间当当用用仪仪表表对对被被测测量量进进行行测测量量时时，，被被测测量量突突然然变变化化以以后后，，仪仪表表指指示示值值总总是是要要经经过过一一段段时时间间后后才才能能准准确确地地显示出来。
这段时间称为响应时间显示出来这段时间称为响应时间响应时间的计算：响应时间的计算：从从输输入入一一个个阶阶跃跃信信号号开开始始，，到到仪仪表表的的输输出出信信号号（（即即指指示示值值））变变化化到到新新稳稳态态值的值的95％所用的时间％所用的时间 以上是检测仪表常用的性能指标以上是检测仪表常用的性能指标txytp 三、三、气动仪表的基本元部件气动仪表的基本元部件1、、弹性元件弹性元件2、、节流元件节流元件3、、气容气容4、、阻容组件阻容组件5、、喷嘴挡板机构喷嘴挡板机构6、、气动功率放大器气动功率放大器 压力基础知识简介压力基础知识简介 压力检测及仪表压力检测及仪表 压力是工业生产中的重要工艺参数之一如在压力是工业生产中的重要工艺参数之一如在化工、炼油等生产工艺中，经常会遇到压力，包括化工、炼油等生产工艺中，经常会遇到压力，包括高压、超高压和真空度（负压）的测量高压、超高压和真空度（负压）的测量 压力检测的方法压力检测的方法 工程上习惯把垂直作用于作用单位面积上的工程上习惯把垂直作用于作用单位面积上的力称为力称为 “压力压力”即 P = F/SSF 压力的压力的单位是单位是“帕斯卡帕斯卡”——1Pa =1N/m2 1MPa =106Pa1工程大气压工程大气压 = 1kg /cm2 = 9.80665×104Pa ≈ 0.1MPa工程中压力的表示方式有：工程中压力的表示方式有：表压、负压（真空度）、表压、负压（真空度）、 差压、绝对压力。
差压、绝对压力 工工业业中中所所用用仪仪表表的的压压力力指指示值，大多数为示值，大多数为表压表压和和差压差压 p差压差压 = p被测压力被测压力1 - p被测压力被测压力2表压表压 、绝对压力、负压（真空度）、差压之间、绝对压力、负压（真空度）、差压之间的关系：的关系： p被测压力被测压力p被测压力被测压力p表压表压 = p绝对压力绝对压力 - p大气压力大气压力 p真空度真空度 = p大气压力大气压力 - p绝对压力绝对压力 压力测量仪表品种很多，按照其转换原理的不压力测量仪表品种很多，按照其转换原理的不同，大致可分为四大类同，大致可分为四大类 常用的弹性元件有常用的弹性元件有5种：种：（（1）单圈弹簧管）单圈弹簧管 将截面为椭圆形的金属空心管弯将截面为椭圆形的金属空心管弯成成270°圆弧形，顶端封口，当通入压圆弧形，顶端封口，当通入压力力 p 后，它的自由端就会产生位移后，它的自由端就会产生位移q测压范围较宽，可高达测压范围较宽，可高达1000MPa （（2）多圈弹簧管）多圈弹簧管 为了在测低压时增加位移，为了在测低压时增加位移，可以将弹簧管制成多圈状。
可以将弹簧管制成多圈状 （（3）） 膜片膜片 用金属或非金属材料做成的具用金属或非金属材料做成的具有弹性的圆片（有平膜片和波纹膜有弹性的圆片（有平膜片和波纹膜片）在压力作用下，其中心产生片）在压力作用下，其中心产生变形位移可测低压变形位移可测低压 （（4）） 膜盒膜盒 将两张金属膜片沿周口对焊，将两张金属膜片沿周口对焊，内充硅油使膜片增加强度内充硅油使膜片增加强度 ( 5 ) 波纹管波纹管位移最大，可测微位移最大，可测微压（＜压（＜1MPa) 弹性元件弹性元件•刚度刚度•灵敏度灵敏度•弹性敏感元件的有效面积弹性敏感元件的有效面积•弹性敏感元件的信号传递作用弹性敏感元件的信号传递作用图2-2 节流元件节流元件•恒节流孔恒节流孔•变节流孔变节流孔•气阻气阻线性气阻线性气阻非线性气阻非线性气阻恒气阻恒气阻可调气阻可调气阻变气阻变气阻 气容气容— 气室储存空气量能力的大小气室储存空气量能力的大小两边积分两边积分两边拉式变换两边拉式变换 阻容组件阻容组件•节流通室节流通室— 气阻和气容组合件气阻和气容组合件 •节流通室节流通室比例比例 •节流盲室节流盲室T=RCuruc一阶惯性一阶惯性 tT0.632 比例惯性环节比例惯性环节弹性气容，二通道作用于盲室弹性气容，二通道作用于盲室tp1比例环节输出部分比例环节输出部分p2惯性环节输出部分惯性环节输出部分 喷嘴挡板机构？喷嘴挡板机构？结构？结构？输入？输出？输入？输出？D=（（4-6））d？？工作原理？工作原理？挡板恒节流孔背压室p喷嘴hdD输入输出气源 静特性：稳定工况下，背压室压力静特性：稳定工况下，背压室压力pD与挡板开度与挡板开度h之之 间对应的关系间对应的关系abh0p1全关全关 h=0全开全开 全关全关→→全开（全开（h h= =（（1/41/4））D D））比例比例 改进：负压喷嘴挡板改进：负压喷嘴挡板结构特点？结构特点？静特性？静特性？ 气动气动功率功率放大器放大器ADCB输入气源气动功率放大器？？有什么结构组成有什么结构组成？？工作原理？工作原理？ 放大倍数放大倍数K2受什么因素影响？，如何调整起步压力？受什么因素影响？，如何调整起步压力？IIISIIIp0ApaA起步压力起步压力27-33kPa阶段阶段1：膜片有位移，阀杆无位移：膜片有位移，阀杆无位移阶段阶段2：都无位移：都无位移阶段阶段3 3：膜片和阀杆同时位移：膜片和阀杆同时位移s0 四、四、气动仪表的组成原理气动仪表的组成原理1、、放大环节放大环节2、、反馈环节反馈环节3、、比较环节比较环节图图3-14 气动仪表的构成原理气动仪表的构成原理 •喷嘴挡板机构＋功率放大器喷嘴挡板机构＋功率放大器放大环节放大环节 起步压力调整起步压力调整 例：由喷嘴挡板机构和气动功率放大器组成的二级功率例：由喷嘴挡板机构和气动功率放大器组成的二级功率放大器，已知气动功率放大器的放大倍数为放大器，已知气动功率放大器的放大倍数为16，求喷嘴，求喷嘴挡板机构的压力输出范围挡板机构的压力输出范围解：因为气动功率放大器的输出气压为（解：因为气动功率放大器的输出气压为（0.02~0.1MPa））所以喷嘴挡板机构的气压输出范围为所以喷嘴挡板机构的气压输出范围为 反馈环节：信号的运算反馈环节：信号的运算 负反馈：当放大倍数足够大时，消除主回路的负反馈：当放大倍数足够大时，消除主回路的非线性影响因素，补偿干扰引起的误差，提高非线性影响因素，补偿干扰引起的误差，提高仪表的精度；采用不同的反馈回路，可以很方仪表的精度；采用不同的反馈回路，可以很方便的实现不同的调节规律。
便的实现不同的调节规律节流通室：比例调节节流通室：比例调节节流盲室：积分调节节流盲室：积分调节比例惯性环节：微分调节比例惯性环节：微分调节 比较环节：信号的综合和比较比较环节：信号的综合和比较位移平衡式：位移平衡式：— 将信号转换成位移，按位移平衡原理在一根将信号转换成位移，按位移平衡原理在一根不定支点转动不定支点转动的杠杆的杠杆上进行比较，其位移差就是挡板的位移变化量上进行比较，其位移差就是挡板的位移变化量力平衡式：力平衡式：— 将信号转换成力的形式出现在比较环节上，按力平衡原理将信号转换成力的形式出现在比较环节上，按力平衡原理进行比较，所得的不平衡力经弹性元件转换成挡板位移，进行比较，所得的不平衡力经弹性元件转换成挡板位移，作为气动放大器的输入信号作为气动放大器的输入信号力矩平衡式：力矩平衡式：— 将信号转换成力矩的形式，按力矩平衡原理在一根将信号转换成力矩的形式，按力矩平衡原理在一根定支点定支点转动的杠杆转动的杠杆上进行比较，将不平衡力矩转换成挡板位移上进行比较，将不平衡力矩转换成挡板位移 负反馈负反馈磁铁磁铁调零调零FiFf背压背压 第二节第二节 气动变送器气动变送器一、气动差压变送器的结构和工作原理一、气动差压变送器的结构和工作原理三、调零和调量程三、调零和调量程四、迁移原理四、迁移原理二、差压变送器的特性分析二、差压变送器的特性分析五、差压变送器使用时的保护五、差压变送器使用时的保护六、常见的故障分析及排除六、常见的故障分析及排除 变送器变送器定义：连续测量被测参数并将其转变为定义：连续测量被测参数并将其转变为统一信号统一信号的仪表的仪表分类：能源，被测参数，采用电子元件分类：能源，被测参数，采用电子元件结构：测量结构：测量+气动转化两部分，测量部分因被测参数、气动转化两部分，测量部分因被测参数、 敏感元件不同而有所不同，但气动转化部分相同敏感元件不同而有所不同，但气动转化部分相同气动差压变送器气动差压变送器磁铁磁铁Fi 一、一、气动差压变送器的结构和工作原理气动差压变送器的结构和工作原理结构结构（（1）测量）测量部分部分 — 把把被测的差压被测的差压信号转换成信号转换成挡板的微小挡板的微小位移位移 一、一、气动差压变送器的结构和工作原理气动差压变送器的结构和工作原理（（2）气动转换部分）气动转换部分 — 把测量把测量部分输出的挡板微小位移转换部分输出的挡板微小位移转换成成0.02MPa～～0.1MPa的气压的气压信号作为差压变送器的输出信号作为差压变送器的输出图3-20（（3）力矩平衡原理）力矩平衡原理工作原理工作原理 二、二、差压变送器的特性分析差压变送器的特性分析P2 P1V气源p出 l1l3l2F反 图3-21F反、E和l3都是固定不变的可调S0 ，使 ↑反馈波纹管反馈波纹管→l2 ↑ → K↓ → 量程量程 ↑；； ↓反馈波纹管反馈波纹管→l2 ↓ → K↑ → 量程量程 ↓。
↑ F测测→ K↑ → 量程量程 ↓；； ↓ F测测→ K↓ → 量程量程 ↑ 每次投入工作前，都需要调零和调量程调零：调量程：三、调零和调量程三、调零和调量程= ↑反馈波纹管反馈波纹管→l2 ↑ → K↓ → 量程量程 ↑；； ↓反馈波纹管反馈波纹管→l2 ↓ → K↑ → 量程量程 ↓ 例：假定⊿P的最大变化范围是0～1000mmH20的调零和调量程1. 让正负压室均通大气，使⊿P=0，观察变送器输出压力是否为0.02MPa，若不是，拧动迁移（调零）弹簧，使P出=0.02MPa •逐渐增大正压室压力，使P出=0.1MPa，观察正压室压力是否为1000mmH20，若小于它，说明量程小了，则松开量程支点的锁紧螺母，上移支点，反之亦然 3. 重新调零、调量程，直到零点和量程准确为止 所谓迁移，是指根据实际需要将变送器量程的所谓迁移，是指根据实际需要将变送器量程的起点从零迁到某一数值迁移后，量程的起点和终起点从零迁到某一数值迁移后，量程的起点和终点都改变，但量程保持不变点都改变，但量程保持不变 以测量锅炉水位为例说明其迁移原理以测量锅炉水位为例说明其迁移原理。
四、迁移原理四、迁移原理 变送器的迁移特性MPa0.02mmH2O600-6000负迁移负迁移0.1正迁移正迁移 例：假定蒸汽锅炉的压力范围为0.6-1 MPa不用零点迁移0—0.02；1-0.1用零点量程迁移 0.6-0.02；1-0.110变送器输出变送器输出压力压力0.10.02 a. 未迁移未迁移0.6 b. 零点负向迁移零点负向迁移0.40变送器输出变送器输出压力压力0.10.02-0.6 c. 零点负向迁移零点负向迁移 且缩小量程且缩小量程0变送器输出变送器输出0.10.020.4压力压力 180050018000变变送送器器输输出出Io/mA温度温度T/℃50010000变变送送器器输输出出Io/mA温度温度T/℃50010000变变送送器器输输出出Io/mA温度温度T/℃204442020 a. 未迁移未迁移 b. 零点正向迁移零点正向迁移 c. 零点正向迁移零点正向迁移 且缩小量程且缩小量程温度变送器的零点迁移和量程调整温度变送器的零点迁移和量程调整量程迁移的优点：量程迁移的优点：1. 适应不同测量范围的要求适应不同测量范围的要求2. 提高精度和灵敏度提高精度和灵敏度 (1-0.6) ×1% = 0.004 < (1-0) ×1% = 0.01 五、五、差压变送器使用时的保护差压变送器使用时的保护变送器阀组变送器阀组注意事项注意事项1、首先接通气源、首先接通气源2、零点、量程、迁移量调节、零点、量程、迁移量调节3、变送器阀组投运注意事项、变送器阀组投运注意事项 气源日常维护气源日常维护喷嘴挡板喷嘴挡板功率放大器功率放大器 六、六、常见的故障分析及排除常见的故障分析及排除•变送器没有输入，但输出压力达最大值的故障变送器没有输入，但输出压力达最大值的故障•变送器有输入，但无输出或输出达不到变送器有输入，但无输出或输出达不到0.1MPa•变送器无输入，但输出不为变送器无输入，但输出不为0.02 MPa•零点漂移零点漂移•差压变送器有输出信号，但很迟钝或达不到满值的差压变送器有输出信号，但很迟钝或达不到满值的故障故障•输出压力波动输出压力波动 1、没有测量信号但输出压力达最大值的故障、没有测量信号但输出压力达最大值的故障 原因 处理方法 1、减压阀输出压力过大 修理或更换减压阀 2、喷嘴沾污 处理干净 3、气源与输出管线相通 遥控板切换前阀漏，需更换 4、气源与输出管线接错 重接 5、膜盒上弹簧片变形 拆下来矫正或更换 2、分析处理气动差压变送器没有差压时，输出降、分析处理气动差压变送器没有差压时，输出降不到零点（不到零点（20KPa）的故障）的故障 原因 处理方法 1、喷嘴堵 疏通 2、排气嘴堵 疏通 3、由于零点弹簧失去垂直位置或由于弹簧承受扭力大 重新调整 4、膜盒变形 更换膜盒 3、分析处理气动差压变送器有输出信号，但很迟钝、分析处理气动差压变送器有输出信号，但很迟钝或达不到满值的故障或达不到满值的故障 原因 处理方法 1、输出管道泄漏 老化的胶质管线要更换 2、负载容量太大 推动大容量负载时，要加中间继动器 3、减压阀流量不足 清洗或更换减压阀 4、膜盒上弹簧片损坏 矫正弹簧片或更换 5、膜盒漏油 更换膜盒 4、分析气动差压变送器产生零点漂移的原因并处理、分析气动差压变送器产生零点漂移的原因并处理 原因 处理方法 1、喷嘴挡板沾污 擦拭清洗 2、顶针螺钉松动 用小板手、小旋具锁紧 3、输出管道、反馈回路漏气 更换管道或波纹管 4、膜盒漏油 更换膜盒 5分析处理气动差压变送器输出特性不好变差大的故障分析处理气动差压变送器输出特性不好变差大的故障 原因 处理方法 1、喷嘴挡板沾污 擦拭清洗 2、放大器反馈或背压器漏气 堵漏或更换零件 3、膜盒或毛细管漏油 更换膜盒，彻底堵塞毛细管的漏动 4、膜盒上弹簧片变形 拆下来校正，重新装配 5、气源流量不足，压力不稳 清洗减压阀 6、放大器线性不好 清洗放大器或更换零件 6分析处理气动差压变送器输出压力不能稳定在一点分析处理气动差压变送器输出压力不能稳定在一点上，一碰就降到零，再一碰就超过满度的故障上，一碰就降到零，再一碰就超过满度的故障 原因 处理方法 1、反馈回路堵塞或严重漏气 更换胶管或波纹管 2、调量程支架与机架脱节 重新装配 实验安排 气动差压变送器的调校•下周二（3月15日早晨8：15开始）•轮机085—8：15开始做实验•轮机086—8：40•轮机087—9：05•轮机088—9：30了解实验原理，听从实验室老师的安排，爱护实验设备，尽量观察或者细微调整不要迟到 第四节第四节 气动显示仪表气动显示仪表QXZ型色带指示仪的优点：型色带指示仪的优点：1. 采用力矩平衡原理采用力矩平衡原理2. 读数方便，显示形式鲜明，便于远观读数方便，显示形式鲜明，便于远观3.外形尺寸小，便于高密度安装，集中控制外形尺寸小，便于高密度安装，集中控制4.采用射流报警，结构简单，精度高，性能可靠采用射流报警，结构简单，精度高，性能可靠•测量机构：测量机构：力矩平衡原理力矩平衡原理•指示部分指示部分•报警机构：报警机构：气体射流原理气体射流原理 色带指示仪的调整色带指示仪的调整1、零位调整、零位调整2、量程调整、量程调整3、报警值调整、报警值调整2、量程调整、量程调整4、阻尼器阻尼值的调整、阻尼器阻尼值的调整 弹簧管压力表的品种规格繁多。
按其用途不同，有普通弹簧管压力表、耐腐蚀的氨用压力表、禁油的氧气压力表等但它们的外形与结构基本相同，只是所用的弹簧管材料有所不同弹簧管压力表弹簧管压力表 弹簧管压力表的结构原理弹簧管压力表的结构原理1 - 弹簧管弹簧管2- 拉杆拉杆3- 扇形齿轮扇形齿轮4- 中心齿轮中心齿轮5- 指针指针6 – 面板面板7 – 游丝游丝8 – 调整螺钉调整螺钉9 – 接头接头 弹簧管是一弹簧管是一根弯成根弯成270°圆弧圆弧的椭圆截面的空的椭圆截面的空心金属管，管子心金属管，管子的自由端的自由端B封闭，封闭，并连接拉杆及扇并连接拉杆及扇形齿轮，带动中形齿轮，带动中心齿轮及指针心齿轮及指针 在被测压力在被测压力 p 的作用的作用下，弹簧管的椭圆形截面下，弹簧管的椭圆形截面趋于圆形，圆弧状的弹簧趋于圆形，圆弧状的弹簧管随之向外扩张变形管随之向外扩张变形自由端自由端B的位移与输的位移与输入压力入压力p成正比通过拉成正比通过拉杆、齿轮的传递、放大，杆、齿轮的传递、放大，带动指针偏转带动指针偏转基本测量原理基本测量原理p 传递及放大过程传递及放大过程 游丝游丝7用来压紧扇形齿轮和中用来压紧扇形齿轮和中心齿轮间的接触面。
心齿轮间的接触面 自由端自由端B的位移的位移拉杆拉杆2扇形齿轮扇形齿轮3中心齿轮中心齿轮4同轴的指针同轴的指针5转动转动 在面板在面板6的刻度标尺上的刻度标尺上指示出被测压力指示出被测压力p的数值的数值 调整螺钉调整螺钉8的位置，即改变了机械的位置，即改变了机械传动系数，调整了仪表量程传动系数，调整了仪表量程 测压关系：测压关系： 自由端的相对角位移自由端的相对角位移∆α/ αo 与被测压力与被测压力P成正比∆α/ αo = KPαα0∆αP K—常数常数 生产中，常需要把压力控制在某一范围内要生产中，常需要把压力控制在某一范围内要求当压力超出给定范围时，测量仪表能发出信号，求当压力超出给定范围时，测量仪表能发出信号，以提醒操作人员，或启动继电器实现压力的自动控以提醒操作人员，或启动继电器实现压力的自动控制这就要求压力表带有报警或控制输出这就要求压力表带有报警或控制输出 q电接点压力表电接点压力表在在普普通通弹弹簧簧管管压压力力表表的的基基础础上上稍稍添添部部件件，，便便可可成为电接点信号压力表成为电接点信号压力表 增加两个报警针，上增加两个报警针，上面分别装静触点面分别装静触点1和和4，指，指示针上装动触点示针上装动触点2。
分别用分别用软导线引至输出接线柱软导线引至输出接线柱 使用时可后接两个信使用时可后接两个信号灯或继电器号灯或继电器3、、5后部接线柱后部接线柱 报警原理：报警原理：若若压压力力降降到到下下限限值值时时，，动动触触点点2与与静静触触点点1接接触触，，接接通通了了信信号号灯灯3的的电电路路当当压压力力超超过过上上限限值值时时，，动动触触点点2和和静静触触点点4接接触触，，信信号号灯灯5的的电电路路被接通后部接线柱后部接线柱 ＋＋显示仪表显示仪表Q差压变送器差压变送器节节 流流 装装置置差压边送器的应用差压边送器的应用表压，气源表压，气源 第三节第三节 气动调节器气动调节器一、一、QXZ-405-C型型PI调节器调节器四、通用型比例积分微分调节器四、通用型比例积分微分调节器三、三、NAKAKITA型型PID调节器调节器五、调节器参数的整定五、调节器参数的整定二、二、QPZ-Ⅱ型气动微分器型气动微分器 一、一、QXZ-405-C型型PI调节器调节器•结构结构比较部分比较部分放大部分放大部分反馈部分反馈部分•工作原理工作原理气源气源测量测量↑→顺时针旋转顺时针旋转→ 喷喷嘴挡板间距嘴挡板间距↓ → 背压背压↑ → P出出↑ → 逆时针旋逆时针旋转转→实现比例作用的暂态实现比例作用的暂态平衡平衡 uuuu∆e ∆e/P2∆e/PuttTIe P出出在积分作用下持续在积分作用下持续↑，，如果偏差一直存在，将会如果偏差一直存在，将会出现积分饱和；如果在出现积分饱和；如果在P出出的调节下（控制阀），使的调节下（控制阀），使得被控变量得被控变量↓，最终实现，最终实现 反馈反馈3个回路；对反馈回路进行化简个回路；对反馈回路进行化简 Kp可以通过调节可以通过调节Rp实现，实现，Ti=RiCi积分时间可以通过积分时间可以通过Ri进行调整进行调整因为因为 >>1 二、二、QPZ-Ⅱ气动微分调节器气动微分调节器•结构结构比较部分比较部分放大部分放大部分反馈部分反馈部分•工作原理工作原理P出出→比例积分调节的测量波纹管比例积分调节的测量波纹管最终实现最终实现 pK= p出出= pLtp1比例环节输出部分比例环节输出部分p2惯性环节输出部分惯性环节输出部分 •结论结论P出出→比例积分调节的测量波纹管比例积分调节的测量波纹管最终实现最终实现 pK= p出出= pL比例度为比例度为1，调整微分阀的开度，，调整微分阀的开度，可以调整微分器的微分时间可以调整微分器的微分时间Rd↑→PL上升的慢上升的慢→微分作微分作用时间长用时间长→微分作用强微分作用强 气体层流公式气体层流公式气体状态方程气体状态方程 气体状态方程气体状态方程令令简化令简化令方程两边乘以方程两边乘以得得 忽略忽略“1”Td为微分时间为微分时间Kd为微分放大倍数为微分放大倍数 ①①一阶导数一阶导数 和一阶惯性环节和一阶惯性环节 串联组成串联组成一阶导数一阶导数 环节的输出环节的输出②②微分时间微分时间③③微分放大倍数微分放大倍数Kd>>1 Td>>T 近似为一阶导数环节近似为一阶导数环节Kd << 1 Td<
只只能能通通过过控控制制器器参参数数的的工工程程整整定定，来调整控制系统的稳定性和控制质量来调整控制系统的稳定性和控制质量控控制制器器参参数数的的整整定定，，就就是是按按照照已已定定的的控控制制方方案案，，求求取取使使控控制制质质量量最最好好的的控控制制器器参参数数值值具具体体来来说说，，就就是是确确定定最最合合适适的的控控制制器器比比例例度度P、、积积分分时时间间TI，，和微分时间和微分时间TD 就就是是通通过过一一定定的的方方法法和和步步骤骤，，确确定定系系统统处处于于最最佳佳过过渡渡过过程程时时，，控控制制器器比比例例度度P、、积积分分时时间间TI，，和微分时间和微分时间TD所所谓谓的的最最佳佳就就是是在在一一定定的的评评价价标标准准下下得得到到的的，，通通用用的的标标准准为为衰衰减减比比4：：1，，10：：1在在这这个个前前提提下下，，尽尽量量满满足足准准确确性性和和快快速速性性要要求求，，即即绝绝对对误误差差积积分分时时间间最最小小，，这这时时系系统统不不仅仅具具有有适适当当的的稳稳定定性性和和快快速速性性，，而而且且又又便便于于人人工工操操作作和和管管理理习习惯惯上上把把满满足足这这一一衰减过程的调节器参数称为最佳参数衰减过程的调节器参数称为最佳参数 控控制制器器参参数数整整定定的的方方法法很很多多，，主主要要有有两两大大类类，，一类是理论计算的方法，另一类是工程整定法。
一类是理论计算的方法，另一类是工程整定法q理理论论计计算算的的方方法法是是根根据据已已知知的的各各环环节节特特性性及及控控制制质质量量的的要要求求，，通通过过理理论论计计算算出出控控制制器器的的最最佳佳参参数数这这种种方方法法由由于于比比较较繁繁琐琐、、工工作作量量大大，，计计算算结结果果有有时时与与实实际际情情况况不不甚甚符符合合，，故故在在工工程程实实践践中中长长期期没没有有得得到推广和应用到推广和应用q工工程程整整定定法法是是在在已已经经投投运运的的实实际际控控制制系系统统中中，，通通过过试试验验或或探探索索，，来来确确定定控控制制器器的的最最佳佳参参数数这这种种方法是工艺技术人员在现场经常使用的方法是工艺技术人员在现场经常使用的 6.4.1稳定边界法（临界比例度法）稳定边界法（临界比例度法） 属属于于闭闭环环整整定定方方法法，，根根据据纯纯比比例例控控制制系系统统临临界界振振荡荡试试验验所所得得数数据据（（临临界界比比例例度度Pm和和振振荡荡周周期期Tm）），，按经验公式求出调节器的整定参数按经验公式求出调节器的整定参数1 1）） 置置调调节节器器Ti ，， Td=0，，比比例例度度P 较较大值，将系统投入运行。
大值，将系统投入运行2 2）） 逐逐渐渐减减小小P ，，加加干干扰扰观观察察，，直直到到出出现现等等幅幅减减振振荡荡为为止止记记录录此此时时的的临临界界值值Pm和和Tmy(t)Tm 系统临界振荡曲线系统临界振荡曲线t v经经验验公公式式虽虽然然是是在在实实验验基基础础上上归归纳纳出出来来的的，，但但它它有有一一定定的的理理论论依依据据就就以以表表中中PI调调节节器器整整定定数数值值为为例例，，可可以以看看出出PI调调节节器器的的比比例例度度较较纯纯比比例例调调节节时时增增大大，，这这是是因因为为积积分分作作用用产产生生一一滞滞后后相相位位，，降降低低了了系统的稳定度的缘故系统的稳定度的缘故根据根据Pm和和Tm，，按经验公式计按经验公式计算出控制器的算出控制器的参数整定值参数整定值 整定参数整定参数调节规律调节规律 P（（%）） Ti Td P 2Pm —— —— PI 2.2Pm 0.85 Tm —— PID 1.7Pm 0.50 Tm 0.125 Tm 表表6.1 稳定边界法整定参数计算表稳定边界法整定参数计算表 q 稳定边界方法在下面两种情况下不宜采用：稳定边界方法在下面两种情况下不宜采用：§ 临临界界比比例例度度过过小小时时，，调调节节阀阀容容易易游游移移于于全全开开或或全全关关位位置置，，对对生生产产工工艺艺不不利利或或不不容容许许。
例例如如，，一一个个用用燃燃料料油油加加热热的的炉炉子子，，如如果果阀阀门门发发生生全全关关状状态态就就要要熄火§ 工工艺艺上上的的约约束束条条件件严严格格时时，，等等幅幅振振荡荡将将影影响响生生产的安全产的安全衰减曲线法衰减曲线法 也也属属于于闭闭环环整整定定方方法法，，但但不不需需要要寻寻找找等等幅幅振振荡荡状态，只需寻找最佳衰减振荡状态即可状态，只需寻找最佳衰减振荡状态即可 方法：方法：（（1 1））把把调调节节器器设设成成比比例例作作用用（（T Ti i=∞=∞，，T Td d=0=0）），，置于较大比例度，投入自动运行置于较大比例度，投入自动运行2 2））在在稳稳定定状状态态下下，，阶阶跃跃改改变变给给定定值值（（通通常常以以5%5%左右为宜），观察调节过程曲线左右为宜），观察调节过程曲线3 3））适适当当改改变变比比例例度度，，重重复复上上述述实实验验，，到到出出现现满意的衰减曲线为止满意的衰减曲线为止记下此时的比例度记下此时的比例度Ps及周期及周期Tsn=10:1时，记时，记P’s及及TsTsTr （（4 4））按按表表6-2（（n=4:1））或或按按表表6-3（（n=10:1））求求得各种调节规律时的整定参数。
得各种调节规律时的整定参数表表6.2 衰减比为衰减比为4:1时，时，整定参数计算表整定参数计算表表表6.3 衰减比为衰减比为10:1时，时，整定参数计算表整定参数计算表0.1Ts0.3 Ts0.8PsPID ——0. 5 Ts1.2PsPI————PsPTdTiP（（%）） 整定参数整定参数调节规律律0.4Ts1.2Tr0.8P'sPID ——2Tr1.2P'sPI————P'sPTdTiP（（%）） 整定参数整定参数调节规律律 响应曲线法响应曲线法属属于于开开环环整整定定方方法法以以被被控控对对象象控控制制通通道道的的阶阶跃跃响响应应为为依依据据，，通通过过经经验验公公式式求求取取调调节节器器的的最最佳佳参参数数整定值方法：不加控制作用，作控制通道特性曲线方法：不加控制作用，作控制通道特性曲线给定值给定值＋－测量变送器测量变送器控制器控制器执行器执行器对象对象被控变量被控变量 根根据据实实验验所所得得响响应应曲曲线线，，找找出出广广义义对对象象的的特特性性参参数数K0、、T0、、τ0，用表，用表6-4的经验公式求整定参数的经验公式求整定参数T0τ0此方法在不加控制作用的状态下进行，对于不允此方法在不加控制作用的状态下进行，对于不允许工艺失控的生产过程，不能使用。
许工艺失控的生产过程，不能使用 表表6.4 响应曲线法整定参数的公式响应曲线法整定参数的公式0.5τ02τ0PID——3.3τ0PI————PTdTiP（（%）） 整定参数整定参数调节规律律 理论依据：广义被控系统以滞后的一阶惯性来表示理论依据：广义被控系统以滞后的一阶惯性来表示系统出现临界比例度系统出现临界比例度P Pm m和临界震荡频率和临界震荡频率ωm时时考虑到临界震荡频率考虑到临界震荡频率ωm处处 | |T T0 0j jωm|>>1 由相位条件可知由相位条件可知由幅值条件可知由幅值条件可知考虑到误差，且简便起见考虑到误差，且简便起见 经验法经验法 凭经验凑试凭经验凑试 其关键是其关键是“看曲线，调参数看曲线，调参数”在在闭闭环环的的控控制制系系统统中中，，凭凭经经验验先先将将控控制制器器参参数数放放在在一一个个数数值值上上，，通通过过改改变变给给定定值值施施加加干干扰扰，，在在记记录录仪仪上上观观察察过过渡渡过过程程曲曲线线，，根根据据P、、 TI 、、 TD对对过过渡渡过过程程的的影影响响为为指指导导，，对对比比例例度度P 、、积积分分时时间间TI和和微微分时间分时间TD逐个整定，直到获得满意的曲线为止。
逐个整定，直到获得满意的曲线为止v经经验验法法的的方方法法简简单单，，但但必必须须清清楚楚控控制制器器参参数数变变化化对对过过渡渡过过程程曲曲线线的的影影响响关关系系在在缺缺乏乏实实际际经经验验或或过渡过程本身较慢时，往往较为费时过渡过程本身较慢时，往往较为费时 控制器参数对控制过程的影响：控制器参数对控制过程的影响： 振振荡荡逐逐渐渐加加剧剧PPPPPuuuuuuuuuuuutttut TD=0 TD较小较小 TD合适合适 TD太大太大 经验法整定方法一：经验法整定方法一：1、调比例：、调比例： P由大到小，到满意曲线由大到小，到满意曲线2、调、调PI ,比例度放大比例度放大10-20%, 积分时间积分时间↓衰减率衰减率 4：：13、调、调PID，比例度缩小，积分时间缩小，微分时间，比例度缩小，积分时间缩小，微分时间↑经验法整定方法二：经验法整定方法二：1、按照表、按照表6-5确定确定Ti，取，取Td=（（1/3-1/4））Ti，然后从大到，然后从大到小调小调P2、如果、如果Ti和和Td不合适，重新选择并测试到满意衰减曲不合适，重新选择并测试到满意衰减曲线线 q注意：注意：同同一一个个系系统统，，最最佳佳整整定定参参数数可可能能不不是是唯唯一一的的。
不不同同的的PID参参数数组组合合，，有有时时会会得得到到极极为为相相近近的的控控制制结果例例如如某某初初馏馏塔塔塔塔顶顶温温度度控控制制系系统统，，控控制制器器采采用用以下两组参数时：以下两组参数时： P ＝＝15％％ TI ＝＝7.5min P ＝＝35％％ TI ＝＝ 3 min系系统统都都得得到到10:1的的衰衰减减曲曲线线，，超超调调量量和和过过渡渡时时间基本相同间基本相同 常用的工程整定方法常用的工程整定方法•临界比例带法：临界比例带法：属于闭环整定方法，根据纯比例控制系统临界振属于闭环整定方法，根据纯比例控制系统临界振荡试验所得数据（临界比例度荡试验所得数据（临界比例度Pm和振荡周期和振荡周期Tm），按经验公式求出调节），按经验公式求出调节器的整定参数器的整定参数•衰减曲线法：衰减曲线法：也属于闭环整定方法，但不需要寻找等也属于闭环整定方法，但不需要寻找等幅振荡状态，只需寻找最佳衰减振荡状态即可幅振荡状态，只需寻找最佳衰减振荡状态即可•反应曲线法：反应曲线法：属于开环整定方法以被控对象控制通属于开环整定方法。
以被控对象控制通道的阶跃响应为依据，通过经验公式求取调节器的最道的阶跃响应为依据，通过经验公式求取调节器的最佳参数整定值佳参数整定值•经验法（试凑法）：经验法（试凑法）：凭经验凑试凭经验凑试 其关键是其关键是“看曲看曲线，调参数线，调参数” 6.4.5 6.4.5 几种整定方法的比较几种整定方法的比较 衰减曲线衰减曲线法经验公式法经验公式临界比例带法经验公式临界比例带法经验公式 反应曲线法经验公式反应曲线法经验公式 经验法整定参数范围经验法整定参数范围 气动调节器管理注意事项•安装和器件不匹配和对称，刚度、有效面积，扭曲和并圈，不紧固•参数整定•气源，组成元件清洁 给定值给定值被控变量被控变量干扰干扰f 控制器控制器 变送器变送器执行器执行器被控对象被控对象+e实测值实测值－ 第五节第五节 气动执行器气动执行器•结构和工作原理：结构和工作原理：— 气动执行机构气动执行机构— 阀门调节机构阀门调节机构 执执行行器器是是自自动动控控制制系系统统中中的的重重要要组组成成部部分分，，它它将将控控制制器器送送来来的的控控制制信信号号转转换换成成执执行行动动作作，，从从而而操操纵纵进进入入设设备备的的能能量量，，将将被被控控变变量量维维持持在在所所要要求的数值上或一定的范围内。
求的数值上或一定的范围内执执行行器器有有自自动动调调节节阀阀门门、、自自动动电电压压调调节节器器、、自自动动电电流流调调节节器器、、控控制制电电机机等等其其中中自自动动调调节节阀阀门是最常见的执行器，种类繁多门是最常见的执行器，种类繁多 自动调节阀按照工作所用能源形式可分为：自动调节阀按照工作所用能源形式可分为：q电电动动调调节节阀阀：：电电源源配配备备方方便便，，信信号号传传输输快快、、损损失小，可远距离传输；但推力较小失小，可远距离传输；但推力较小q气气动动调调节节阀阀：：结结构构简简单单，，可可靠靠，，维维护护方方便便，，防防火防爆；但气源配备不方便火防爆；但气源配备不方便q液液动动调调节节阀阀：：用用液液压压传传递递动动力力，，推推力力最最大大；；但但安装、维护麻烦，使用不多安装、维护麻烦，使用不多 工业中使用最多的是气动调节阀和电动调节阀工业中使用最多的是气动调节阀和电动调节阀 气动调节阀气动调节阀气动气动调节阀是由气压信号控制的阀门调节阀是由气压信号控制的阀门气动薄膜室气动薄膜室推杆推杆阀门阀门阀位指示标牌阀位指示标牌阀杆阀杆 气动调节阀的结构与分类气动调节阀的结构与分类气气动动调调节节阀阀由由执执行行机机构构和和控制机构（阀）两部分组成。
控制机构（阀）两部分组成q执执行行机机构构是是推推动动装装置置，，它它是是将将信信号号压压力力的的大大小小转转换换为为阀阀杆位移的装置杆位移的装置q控控制制机机构构是是阀阀门门，，它它将将阀阀杆杆的的位位移移转转换换为为流流通通面面积积的的大大小 1.执行执行机构机构 执执行行机机构构按按调调节节器器输输出出的的控控制制信信号号，，驱驱动动调调节节机机构构动动作作气气动动执执行行机机构构的的输输出出方方式式有有角角行行程程输输出和直行程输出两种出和直行程输出两种 直行程输出的气动执行机构有两类直行程输出的气动执行机构有两类气动活塞式执行机构气动活塞式执行机构薄膜式执行机构薄膜式执行机构P正作用执行机构正作用执行机构反作用执行机构反作用执行机构 （（1）） 直通单座阀直通单座阀q流流体体对对阀阀芯芯的的不不平平衡衡作作用用力力大大一一般般用用在在小小口径、低压差的场合口径、低压差的场合q结构简单、泄漏量小结构简单、泄漏量小2．调节机构．调节机构 调节机构就是阀门，是一个局部阻力可以改变调节机构就是阀门，是一个局部阻力可以改变的节流元件根据不同的使用要求，阀门的结构型的节流元件。
根据不同的使用要求，阀门的结构型式很多 正装阀正装阀阀芯下移时，阀芯与阀阀芯下移时，阀芯与阀 座间的流通截面积增大座间的流通截面积增大阀门中的柱式阀芯可以正装，也可以反装阀门中的柱式阀芯可以正装，也可以反装 反装阀反装阀阀芯下移时，阀芯与阀阀芯下移时，阀芯与阀 座间的流通截面积减小座间的流通截面积减小 （（2 2）） 直通双座阀直通双座阀 阀体内有两个阀芯和阀座阀体内有两个阀芯和阀座q流流体体流流过过时时，，作作用用在在上上、、下下两两个个阀阀芯芯上上的的推推力力方方向向相相反反且且大大小小相相近近，，可可以以互互相相抵抵消消，，所所以以不不平平衡衡力小q但是，由于加工的但是，由于加工的限制，上下两个阀芯阀限制，上下两个阀芯阀座不易保证同时密闭，座不易保证同时密闭，因此泄漏量较大因此泄漏量较大 （（3））角形控制阀角形控制阀两两个个接接管管呈呈直直角角形形，，一一般般为为底底进进侧侧出出，，这这种种阀阀的的流路简单、对流体的阻力较小流路简单、对流体的阻力较小q适用于现场管道适用于现场管道要求直角连接，介质要求直角连接，介质为高粘度、高压差和为高粘度、高压差和含有少量悬浮物和固含有少量悬浮物和固体颗粒状的场合。
体颗粒状的场合 （（4 4）） 三通控制阀三通控制阀 有三个出入口与工艺管道连接流通方式有合流有三个出入口与工艺管道连接流通方式有合流型（两种介质混合成一路）和分流型（一种介质分成型（两种介质混合成一路）和分流型（一种介质分成两路）两种适用于配比控制与旁路控制两路）两种适用于配比控制与旁路控制 （（5））隔膜控制阀隔膜控制阀 采用耐腐蚀材料作采用耐腐蚀材料作隔膜，将阀芯与流体隔隔膜，将阀芯与流体隔开q结结构构简简单单、、流流阻阻小小、、流流通通能能力力比比同同口口径径的的其其他他种种类类的的阀阀要要大大由由于于介介质质用用隔隔膜膜与与外外界界隔隔离离，，故故无无填填料，介质也不会泄漏料，介质也不会泄漏q耐耐腐腐蚀蚀能能力力强强，，适适用用于于强强酸酸、、强强碱碱、、强强腐腐蚀蚀性性介介质质的的控控制制，，也也能能用用于于高高粘粘度度及及悬悬浮浮颗颗粒粒状状介介质质的的控控制 q适适用用于于大大口口径径、、大大流流量量、、低低压压差差的的场场合合，，也也可可以以用用于于含含少少量量纤纤维维或或悬悬浮浮颗颗粒粒状状介质的控制介质的控制6））蝶阀蝶阀又名翻板阀又名翻板阀。
结构简单、重量轻、流阻极小，但泄漏量大结构简单、重量轻、流阻极小，但泄漏量大 （（7）） 球阀球阀阀阀芯芯与与阀阀体体都都呈呈球球形形体体，，阀阀芯芯内内开开孔孔转转动动阀阀芯芯使使之之与与阀阀体体处处于于不不同同的的相相对对位位置置时时，，就就有有不不同同的的流流通面积q流流量量变变化化较较快快，，可可起起控控制制和和切切断断的的作作用用，，常常用用于双位式控制于双位式控制 （（8））笼式阀笼式阀阀阀内内有有一一个个圆圆柱柱形形套套筒筒（（笼笼子子））套套筒筒壁壁上上有有一一个个或或几几个个不不同同形形状状的的孔孔（（窗窗口口）），，利利用用套套筒筒导导向向，，阀阀芯在套筒内上下移动，改变阀的节流孔面积芯在套筒内上下移动，改变阀的节流孔面积q可可调调比比大大，，不不平平衡衡力力小小，，更更换换开开孔孔不不同同的的套套筒筒，，就就可可得得到到不不同同的的流流量量特特性性但但不不适适于于高高粘粘度度或或带带有有悬悬浮浮物物的的介介质流量控制质流量控制 （（9））凸轮挠曲阀凸轮挠曲阀又又名名偏偏心心旋旋转转阀阀其其阀阀芯芯呈呈扇扇形形球球面面状状，，与与挠挠曲臂及轴套一起铸成，固定在转动轴上。
曲臂及轴套一起铸成，固定在转动轴上q阀阀芯芯球球面面与与阀阀座座密密封封圈圈紧紧密密接接触触，，密密封封性性好好适用于高粘度或带有悬浮物的介质流量控制适用于高粘度或带有悬浮物的介质流量控制 调调节节阀阀除除了了结结构构类类型型的的不不同同外外，，其其它它的的主主要要技技术术参参数数是是流流量量特特性性和口径 调节阀的选择调节阀的选择 选用调节阀时，一般应考虑以下几个方面选用调节阀时，一般应考虑以下几个方面1．调节阀结构的选择．调节阀结构的选择 通常根据工艺条件，如使用温度、压力，介通常根据工艺条件，如使用温度、压力，介质的物理、化学特性（如腐蚀性、粘度等），对流质的物理、化学特性（如腐蚀性、粘度等），对流量的控制要求等，来选择调节阀的结构形式量的控制要求等，来选择调节阀的结构形式 例如，一般介质条件选用直通单座阀或直通例如，一般介质条件选用直通单座阀或直通双座阀；高压介质选用高压阀；强腐蚀介质采用隔双座阀；高压介质选用高压阀；强腐蚀介质采用隔膜阀等 气气动薄膜三通薄膜三通调节阀气气动薄膜精薄膜精小型小型调节阀气气动薄膜式隔膜薄膜式隔膜阀 V型型O型型对夹薄型薄型气气动调节球球阀 气气动法法兰调节蝶蝶阀气气动对夹式式调节蝶蝶阀气气动精小型精小型调节阀 2．气开式与气关式的选择．气开式与气关式的选择 气动调节阀在气压信号中断后阀门会复位。
气动调节阀在气压信号中断后阀门会复位 无压力信号时阀全开，随着信号增大，阀门逐无压力信号时阀全开，随着信号增大，阀门逐渐关小的称为渐关小的称为气关式气关式反之，无压力信号时阀全闭，反之，无压力信号时阀全闭，随着信号增大，阀门逐渐开大称的为随着信号增大，阀门逐渐开大称的为气开式气开式 如气动薄膜调节阀的气开式与气关式：如气动薄膜调节阀的气开式与气关式：气关式气关式气关式气关式气开式气开式气开式气开式 给水阀给水阀燃气阀燃气阀蒸汽蒸汽例如：例如： 选选择择蒸蒸汽汽锅锅炉炉的的控控制制阀阀门门时时，，为为保保证证失失控控状态下锅炉的安全：状态下锅炉的安全： v阀门气开气关式的选择原则：阀门气开气关式的选择原则：当控制信号中断时，阀门的复位位置能使工艺当控制信号中断时，阀门的复位位置能使工艺设备处于安全状态设备处于安全状态给水阀应选气关式给水阀应选气关式燃气阀应选气开式燃气阀应选气开式 3. 调节阀流量特性的选择调节阀流量特性的选择4. 调节阀口径的选择调节阀口径的选择 气动执行器的故障诊断和维修气动执行器的故障诊断和维修1 阀座阀座2 阀芯阀芯3 填充料填充料1 不起控制作用不起控制作用2 调节阀动作缓慢调节阀动作缓慢3 调节阀动作不稳定、震荡调节阀动作不稳定、震荡4 泄露量大，密封渗漏泄露量大，密封渗漏 小小 结结•自动化仪表元件、原理自动化仪表元件、原理•差压变送器差压变送器•气动显示仪表气动显示仪表•气动调节器气动调节器•气动执行器气动执行器 作作 业业•选择题：选择题：2，，3，，4，，11，，18，，25，，31，，34，，36，，37，，46，，49，，50，，56，，60，，61，，66，，67，，76，，81，，110，，113，，121，，136，，137，，150，，155，，156，，169，，184，，197，，199，，201，，205，，206，，226，，227，，229，，231，，242，，249•问答题：问答题：5，，7，，9，，20，，21，，23，，24 。