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化工仪表及自动化 第六章 执行器 重点：执行器的作用、分类、调节阀的原理、结构、分 类作用方式，调节阀的安装。 第一节 概述 第二节 执行机构 第三节 调节机构 第二节 执行器的选择与使用 第一节 概述 执行器是接收调节器输出的信号，并完成相应操作，以 达到它影响调节对象参数目的的装置。 执行器可以是步进电机、调节阀、变频调速器等。 调节阀是自动控制系统中的一种主要执行器，绝大多数 系统的调节手段都是流量，调节阀就是用于改变流体流量的 一种执行器。 调节阀有电动、气动、液压调节阀。 调节阀一般由执行机构和调节机构组成。 第二节 执行机构 一、执行机构 执行机构的作用就是将调节器来的信号转变为相应的 推力和位移，用于带动调节机构完成调节动作。 根据所用能源不同，执行机构气动、液动、电动和自 力式等。气动执行机构是压缩空气，特点是结构简单、安全 防爆、低成本。液动执行机构以液压为动力，特点是功率大、 动作快，但使用成本高，结构复杂。电动执行机构由电源和 控制信号驱动伺服电机来动作，这种仪表易与电动仪表连 接，功率大，动作快，但应注意在防爆场合下的使用。自力 式执行机构依靠被调介质本身的能量来动作，如由介质的压 力带动。 第二节 执行机构 二、电动执行机构 接收调节器输出的4~20mA信号，由放大器进行功率放 大，驱动电动机正反转产生推杆的直行程或角行程。 电动执行机构实际上是由伺服放大器以及执行机构共同 构成的电动执行机构系统，这个系统在结构上是一个自动调 节系统，被调参数为行程。系统由信号比较，功率放大，单 相低速同步电机，减速传动机构和位置反馈电路组成。在这 个系统中还可以加进操作器用于实现手动和自动的切换操作。 各部分的功能如下： 1、伺服放大器：用220V交流电源供电，将调节信号和位 置反馈电路信号（均为4~20mA）相比较，然后将偏差放大 后触发可控硅电路，控制电机正转或反转。 第二节 执行机构 2、执行机构 电机根据放大器输出的驱动电机正转或反转，通过传动 机构把电机转子的转动转换成推杆的直行程或角行程，传动 机构带有制动轮和制动盘，用于断电或没有驱动电流时保持 原位置不动。 位置反馈电路利用差动变压器把推杆的实际行程转换成 4~20mA电流送回放大器用于输入信号比较，反馈的作用是 用于保证行程和调节器送来的电流信号成要求的关系，这种 关系可由反馈电路决定，如线性关系，等百分比，抛物线等 特性。 第二节 执行机构 3、操作器 可用于手动操作阀位，并指示行程。操作器有手、自动 选择，选择自动时，此操作器不起作用，当选择手动时，它 将伺服放大器断开，利用操作器面板上的升降按钮来接通电 动机的正反转电流，可以直接控制推杆行程的增减。 在此电动机执行机构系统中配上接口模块，可将此阀的 行程信号送给计算机用于显示阀位。 第二节 执行机构 三、气动薄膜执行机构 由上膜盖、波纹膜片、下膜盖、推杆、弹簧、行程标尺 等部件组成。 在20~100KPa压缩空气的压力作用下，产生对应的行程 和推力。 阀门定位器及其作用： 构成一个以调节器操作值为给定值，以推杆的实际行程 为被调参数的自动调节系统。 阀门加装阀门定位器可以克服阀杆的反作用力，实现推 杆准确到位，同时可利用定位器的凸轮形状来调整阀门的流 量特性。 四、执行机构的正反作用 信号增大时推杆下移为正作用，反之为反作用。 第三节 调节机构 调节机构在执行机构带动下，通过改变流体流过调节阀 时的流通面积来调节流量。 主要由上阀盖、填料、阀体、阀座、阀芯、下阀盖组合 而成。 一、调节机构种类 按照阀芯动作方式的不同，可将调节机构分成直行程和 角行程两种。 直行程阀就是指阀芯的移动是直线运动，有直通单、双 座阀、三通阀、角形、套筒阀。