调节阀流量特性测试.pdf

电动调节阀流量特性的测试电动调节阀流量特性的测试一、实验目的一、实验目的1了解电动调节阀的结构与工作原理。2通过实验进一步了解电动调节阀的流量特性。二、实验设备二、实验设备三、实验原理三、实验原理电动调节阀包括执行机构和阀两个部分，它是过程控制系统中的一个重要执行元件。电动调节阀接受来自调节器的420mADC 信号 u，将其转换为相应的阀门开度 l，以改变阀截流面积 f 的大小，从而改变流量。图 15 为电动调节阀与管道的连接图。图 15电动阀连接示意图调节阀的静态特性 Kvdq/du，其中 u 是调节器输出的控制信号，q 是被调介质流过阀门的相对流量。调节阀的动态特性 Gv(s)=Kv/(Tvs+1)，其中 Tv为调节阀的时间常数，一般很小，可以忽略。但在如流量控制这样的快速过程中，Tv有时不能忽略。调节阀结构特性是指阀芯与阀座间节流面积与阀门开度之间的关系，通常有四种结构,即快开特性、直线特性、抛物线特性、等百分比特性。调节阀的流量特性，是指介质流过阀门的相对流量与阀门相对开度之间的关系，因为执行机构静态时输出 l（阀门的相对开度）与 u 成比例关系，所以调节阀静态特性又称调节阀流量特性，即 qf(l)。式中：qQ/Q100为相对流量，即调节阀某一开度流量 Q 与全开流量 Q100之比；lL/L100相对开度，即调节阀某一开度行程 L 与全行程 L100之比。四、实验内容与步骤本实验仅以智能仪表控制为例，其余几种控制方案可仿照智能仪表控制自行设计系统、组态和实验。下图所示为实验结构图。图 16电动阀流量特性测试系统结构图1本实验选择电动调节阀流量作为被测对象，实验之前先将储水箱中贮足水量，然后将阀门 F1-1、F1-2、F1-8、F1-11 全开，其余阀门全关闭。图 17仪表控制电动阀流量特性测试接线图2将 SA-12 挂件挂到屏上，并将挂件的通讯线插头插入屏内 RS485 通讯口上，将控制屏右侧RS485 通讯线通过 RS485/232 转换器连接到计算机串口 2，并按照上面的控制屏接线图 17 连接实验系统。将“FT1 电动阀支路流量”钮子开关打到“ON”的位置。3打开上位机MCGS 组态环境，仿照“智能仪表控制系统”工程再结合本实验的要求进行组态。4接通总电源空气开关和钥匙开关，按下启动按钮，合上单相、单相空气开关，给智能仪表及电动阀上电。5打开上位机 MCGS 组态环境，打开自己组态好的工程，然后进入 MCGS 运行环境，进入实验的监控界面。6将调节器置于“手动”状态，并依次调节其输出量的大小对应于电动阀开度的 10%、20%、100%，分别记录不同开度 l 时通过流量计检测到的管道的流量 Q。7由阀门开度 l 作横坐标，流量 Q 作纵坐标，画出 Q=F（l）的曲线。五、实验报告五、实验报告1画出电动调节阀流量特性测试实验的结构框图。2根据实验得到的曲线，判别该电动阀的阀体是属于快开特性，等百分比特性还是慢开特性？