氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號(hào)，借助動(dòng)力操作去改變介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)的最終控制元件。氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的發(fā)展方向主要為智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、精小化、旋轉(zhuǎn)化和安全化。
減少氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品類型，簡化生產(chǎn)流程。采用智能閥門定位器不僅可方便地改變氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的流量特性，也可提高控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)。因此，對(duì)氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥流量特性的要求可簡化及標(biāo)準(zhǔn)化(例如，僅生產(chǎn)線性特性氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥)o用智能化功能模塊實(shí)現(xiàn)與被控對(duì)象特性的匹配，使氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品的類型和品種大大減少，使氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的制造過程得到簡化，并在生產(chǎn)和市場(chǎng)中經(jīng)受考驗(yàn)和認(rèn)可。
智能閥門定位器。智能閥門定位器具有閥門定位器的所有功能，同時(shí)能夠改善氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性，提高氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的控制精度，因此，智能閥門定位器將在今后一段時(shí)間內(nèi)成為重要的氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥輔助設(shè)備被廣泛應(yīng)用。氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的標(biāo)準(zhǔn)化表現(xiàn)在下列方面。
為了實(shí)現(xiàn)互換性，使同樣尺寸和規(guī)格的不同廠商生產(chǎn)的氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥能夠互換，使用戶不必為選擇制造商而花費(fèi)大量時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)互操作性，不同制造商生產(chǎn)的氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥應(yīng)能夠與其他制造商的氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品協(xié)同工作，不會(huì)發(fā)生信號(hào)的不匹配或阻抗的不匹配等現(xiàn)象。
標(biāo)準(zhǔn)化的診斷軟件和其他輔助軟件，使不同制造商的氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥可進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的診斷，運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析等。標(biāo)準(zhǔn)化的選型程序。氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥選型仍是自控設(shè)計(jì)人員十分關(guān)心的問題，采用標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算程序，根據(jù)工藝所提供數(shù)據(jù)，能夠正確計(jì)算所需氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)，確定配管及選用合適的閥體、閥芯及閥內(nèi)件材質(zhì)等，使設(shè)計(jì)過程標(biāo)準(zhǔn)化，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。
精小化。為降低氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的重量，便于運(yùn)輸、安裝和維護(hù)，氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的精小化采用了下列措施。
采用精小型執(zhí)行機(jī)構(gòu)。采用輕質(zhì)材料，采用多組彈簧替代一組彈簧，降低執(zhí)行機(jī)構(gòu)高度，通常，精小型氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥比同類型氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥高度要降低約30%，重量降低約30%，而流通能力可提高約30%。改變流路結(jié)構(gòu)。例如，將閥芯的移動(dòng)改變?yōu)殚y座的移動(dòng)，將直線位移改變?yōu)榻俏灰频?，使氣?dòng)單座調(diào)節(jié)閥體積縮小，重量減輕。采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。不僅可減少采用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的氣源裝置和輔助設(shè)備，也可減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重量。例如，F(xiàn)isher公司的9000系列電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其20型的高度小于330mm，使整個(gè)氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥(帶數(shù)字控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu))質(zhì)量降低到20～32kg。
旋轉(zhuǎn)化由于旋轉(zhuǎn)類氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥，例如球閥等，有相對(duì)體積較小、流路阻力較小、可調(diào)比較大、密封性較好、防堵性能較好、流通能力較大等優(yōu)點(diǎn)，因此，在氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥新品種中，旋轉(zhuǎn)閥的比重增大。特別是大口徑管道中，普遍采用球閥、蝶閥等類型氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥，從國外近年的氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品看，旋轉(zhuǎn)閥應(yīng)用的比例正逐年增長。
安全化儀表控制系統(tǒng)的安全性已經(jīng)得到各方面的重視，安全儀表系統(tǒng)(SIS)對(duì)氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的要求也越來越高，表現(xiàn)在以下幾方面。對(duì)氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥故障信息診斷和處理要求提高，不僅要對(duì)氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥進(jìn)行故障發(fā)生后的被動(dòng)性維護(hù)，而且要進(jìn)行故障發(fā)生前的預(yù)防性維護(hù)和預(yù)見性維護(hù)。因此，對(duì)組成氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的有關(guān)組件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，及時(shí)提出維護(hù)建議等變得更重要。對(duì)用于緊急停車系統(tǒng)或安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥，提出及時(shí)、可靠、安全動(dòng)作的要求。確保這些氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥能夠反應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確。對(duì)用于危險(xiǎn)場(chǎng)所的氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥，應(yīng)簡化認(rèn)證程序。例如，對(duì)本安應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)總線儀表，可簡化為采用FISCO現(xiàn)場(chǎng)總線本質(zhì)安全概念，使對(duì)本安氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品的認(rèn)證過程簡化。
保護(hù)環(huán)境環(huán)境污染已經(jīng)成為公害，氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥對(duì)環(huán)境的污染主要有氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥噪聲和氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的泄漏。其中，氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥噪聲對(duì)環(huán)境的污染更是十分嚴(yán)重。
降低氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥噪聲。研制各種降低氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥噪聲的方法，包括從氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥流路設(shè)計(jì)到氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥閥內(nèi)件的設(shè)計(jì)，從噪聲源的分析到降低噪聲的措施等。主要有設(shè)計(jì)降噪氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥和降噪氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥閥內(nèi)件;合理分配壓降，使用外部降噪措施，例如，增加隔離、采用消聲器等。降低氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的大氣污染。因此，研制氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥填料結(jié)構(gòu)和填料類型、研制氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥的密封等將是氣動(dòng)單座調(diào)節(jié)閥今后一個(gè)重要的研究課題。
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