Definición y clasificación del posicionador de válvulas

El posicionador de válvula, según la estructura del posicionador de válvula neumático, el posicionador de válvula electro-neumático y el posicionador de válvula inteligente, es el accesorio principal de la válvula de regulación, generalmente utilizado junto con la válvula de regulación neumática, acepta la señal de salida del regulador y luego su señal de salida para controlar la válvula de regulación neumática, cuando la válvula de regulación se acciona, el desplazamiento del vástago de la válvula se retroalimenta al posicionador de válvula a través del dispositivo mecánico, y el estado de la posición de la válvula se transmite a través de la señal eléctrica al sistema superior.

El principio de funcionamiento del posicionador de válvula es controlar la válvula de control neumática al recibir la señal de salida del regulador y utilizar el principio del equilibrio de par para realizar el control preciso de la posición de la válvula.

El posicionador de válvula es el accesorio principal de la válvula reguladora, generalmente utilizado junto con la válvula de control neumática. Acepta la señal de salida del regulador y luego controla la válvula de control neumática con su señal de salida. Cuando la válvula de regulación se acciona, el desplazamiento del vástago de la válvula y a través del dispositivo mecánico se retroalimenta al posicionador de válvula, el estado de la posición de la válvula a través de la señal eléctrica al sistema superior. El principio de funcionamiento del posicionador de válvula incluye principalmente los siguientes pasos:

• Conversión de señal: la señal eléctrica de salida del controlador (4 ~ 20mA) se convierte en señal de gas (20Kpa ~ 100Kpa) a través del convertidor eléctrico, que actúa sobre el fuelle.
• Equilibrio de par: la presión de la señal actúa sobre el fuelle, lo que resulta en el movimiento de la palanca, que a su vez afecta la contrapresión de la boquilla. Después de ser amplificado por el amplificador neumático, una parte de la fuente de aire se envía a la cámara de aire de la membrana neumática, que impulsa el vástago de la válvula y el carrete para que se muevan hacia abajo, reduciendo gradualmente la apertura de la válvula.
• Ajuste de retroalimentación: el desplazamiento del vástago de la válvula a través de la palanca de retroalimentación se retroalimenta al posicionador de válvula, conectado a la leva excéntrica y el resorte de retroalimentación para estiramiento o compresión, con el fin de lograr el equilibrio de par, de modo que la válvula se fije en una cierta posición.

Este proceso forma un sistema de control de bucle cerrado, lo que garantiza un control preciso y la estabilización de la posición de la válvula. Los posicionadores de válvula juegan un papel importante en varios campos de control de procesos de automatización industrial, mejorando la precisión de posicionamiento y la fiabilidad de las válvulas de control.

El papel principal del posicionador de válvula incluye mejorar las características estáticas y dinámicas de la válvula de regulación, mejorar la linealidad de la posición de la válvula, reducir la histéresis de transmisión de la señal de regulación, cambiar las características de flujo de la válvula de regulación, realizar el control de rango dividido e invertir la retroalimentación de la acción de la válvula.

Aumentar la velocidad de acción del actuador, mejorar las características dinámicas del sistema de control, corregir las características de flujo de la válvula de regulación, convertir el actuador de pistón y la acción de dos posiciones del actuador de carrera larga en una acción proporcional, el uso del posicionador de válvula eléctrico/neumático, se puede utilizar para operar el actuador neumático con una señal de corriente de 0-10mADC o 4-20mADC, un posicionador de válvula eléctrico/neumático tiene un convertidor eléctrico/neumático, que se puede utilizar para el funcionamiento del actuador neumático. Un posicionador de válvula eléctrico/neumático tiene la doble función de convertidor eléctrico/neumático y posicionador de válvula neumático.

El posicionador de válvula es el accesorio principal de la válvula de control, generalmente utilizado con la válvula de control neumática. Acepta la señal de salida del regulador y luego controla la válvula de control neumática con la señal de salida. Cuando la válvula de regulación se acciona, el desplazamiento del vástago de la válvula a través del dispositivo mecánico se retroalimenta al posicionador de válvula, el estado de la posición de la válvula a través de la señal eléctrica al sistema superior. Este diseño permite que el posicionador de válvula aumente la potencia de salida de la válvula de regulación, reduzca la histéresis de transmisión, acelere la velocidad de movimiento del vástago de la válvula, mejore la linealidad y supere la fricción y la influencia de la fuerza de desequilibrio, asegurando así el posicionamiento correcto de la válvula de regulación.

Específicamente, el papel del posicionador de válvula incluye:

• Mejorar las características estáticas de la válvula de control, mejorar la linealidad de la posición de la válvula.
• Mejorar las características dinámicas de la válvula de control, reducir el retardo de transmisión de la señal de ajuste.
• Cambiar las características de flujo de la válvula de control.
• Para realizar el control de rango dividido, es decir, un instrumento de control para operar dos válvulas de control.
• Para que la retroalimentación inversa de la acción de la válvula.
• Mejorar las características dinámicas del sistema de control al aumentar la velocidad de acción del actuador.
• Corregir las características de flujo de la válvula de control.
• Para que el actuador de pistón y la acción de dos posiciones del actuador de carrera larga en acción proporcional.
• El uso del posicionador de válvula eléctrico/gas, puede utilizar una señal de corriente de 0 ~ 10mADC o 4 ~ 20mADC para operar el actuador neumático, un posicionador de válvula eléctrico/gas con convertidor eléctrico/gas y doble función de posicionador de válvula neumático.

El posicionador de válvula se puede dividir en posicionador de válvula neumático, posicionador de válvula eléctrico y posicionador de válvula inteligente.

• El posicionador de válvula neumático recibe una señal de gas estándar, como una señal de gas de 20 ~ 100kPa, su señal de salida también es una señal de gas estándar. Este tipo de posicionador funciona según el principio del equilibrio de momentos, es decir, la presión sobre la señal se ajusta mediante el resorte.
• El posicionador de válvula eléctrico recibe la señal de corriente estándar de 4~20mA, convierte la señal de entrada en fuerza electromagnética internamente y luego emite la señal de gas para accionar. La parte de control neumático del posicionador de válvula eléctrico es mecánica, confiando en la señal dada para controlar el solenoide y el resorte juntos para controlar la apertura de la válvula.
• El posicionador de válvula inteligente no requiere corrección manual, puede configurar inteligentemente varios parámetros, ajuste automático. Es a través del microprocesador para recibir señales y enviar instrucciones a la válvula piezoeléctrica, la válvula piezoeléctrica basada en las instrucciones para accionar el amplificador, de modo que la acción de la válvula hasta que la señal y el equilibrio de retroalimentación. Las ventajas del posicionador de válvula inteligente incluyen alta precisión de ajuste, respuesta sensible, se puede ajustar automáticamente, la depuración es simple, pero el precio es relativamente alto, la limpieza de la fuente de gas requiere un alto grado de limpieza y el entorno de baja temperatura puede causar que la pantalla no sea sensible.

Estos diferentes tipos de posicionadores de válvula difieren en estructura, principio de funcionamiento y aplicación, pero el objetivo común es mejorar la precisión, fiabilidad y exactitud de la válvula, mejorar el rendimiento de la válvula, controlar la desviación generada por el trabajo del dispositivo mecánico y la calibración, para que el trabajo sea más suave y preciso.

Las ventajas del posicionador de válvula incluyen principalmente:

• Mejorar la potencia de salida: el posicionador de válvula puede aumentar la potencia de salida de la válvula de control, reducir el retardo de transmisión de la señal de ajuste, acelerar la velocidad de movimiento del vástago de la válvula, mejorando así la linealidad de la válvula.
• Para superar el impacto de la fricción y el desequilibrio: el posicionador de válvula puede superar la fricción del vástago de la válvula y eliminar el impacto del desequilibrio, asegurando así el posicionamiento correcto de la válvula de control.
• Simplificar la elección de las válvulas de control: compensación a través de las características de flujo de la válvula de control, posicionador de válvula inteligente o enlace de compensación no lineal de la serie del controlador digital con función de conexión suave, puede cambiar fácilmente las características no lineales, de modo que la elección de las válvulas de control se vuelva simple.
• Reducir los costos de puesta en marcha y mantenimiento: el circuito de mantenimiento de diagnóstico inteligente a través de los diagnósticos de software es la dirección de desarrollo de la solución de problemas de la válvula, mejorar el control del proceso al reducir las desviaciones del proceso, la verificación y configuración automáticas, el ahorro significativo de tiempo, reducir los costos de puesta en marcha y mantenimiento.
• Mejorar el rendimiento del circuito de control: la detección de la posición de la válvula del posicionador de válvula utilizando el modo sin contacto, puede mejorar en gran medida el rendimiento del circuito de control.
• Aumentar el enlace de histéresis y las capacidades de comunicación remota: el posicionador de válvula inteligente puede aumentar el enlace de histéresis avanzado, aumentar la resonancia en serie cuando la constante de tiempo del anillo secundario, la frecuencia de resonancia escalonada. Con capacidad de comunicación remota, puede realizar el monitoreo de la válvula e informar la situación del equipo al usuario.

Las desventajas del posicionador de válvula incluyen principalmente:

• Precios más altos: el precio del posicionador de válvula inteligente es relativamente alto, la limpieza de la fuente de gas requiere un alto grado de entorno de baja temperatura puede causar que la pantalla no sea sensible.
• Largo tiempo de puesta en marcha: la necesidad de puesta en marcha manual y el tiempo de puesta en marcha es largo, la resistencia ambiental es pobre, susceptible a la temperatura, la vibración externa, fácil de desgastar.
• No para todas las aplicaciones: debido a su sensibilidad al grado de limpieza de la fuente de gas y al entorno de baja temperatura, el posicionador de válvula inteligente puede no ser adecuado para todos los escenarios de aplicación.

En resumen, el posicionador de válvula tiene ventajas significativas para mejorar el rendimiento de la válvula de control y la estabilidad del sistema de control, pero existen algunas limitaciones, que deben seleccionarse y utilizarse de acuerdo con escenarios y necesidades de aplicación específicos.