阀门定位器的维修

　　

 

　　(1)故障初步判断及处理

 

　　观察供气气源压力是否足够驱动阀门，再检查膜室，气缸的连接管有无泄漏；检查供电是否正常，用万用表测量接线端子上的电压是否在9-32V 之间，检查接线是否正确有无松动现象；观察调节阀是否停在正确位置，检查反馈机构的连接是否正确；检查系统与阀门的通信是否正常。

 

　　阀门定位器有故障时，可人为改变喷嘴与挡板的位置，看输出压力是否有变化，如果有变化说明定位器正常，否则有故障。

 

　　断开一根信号线，看定位器的输出压力是否变化，没变化可能电源或信号有故障。可用万用表测量安全栅的输入、输出电流是否正常，来判断故障。

 

　　排除气源，电源信号故障后，有可能是节流孔堵塞。用螺丝刀旋松节流孔螺钉，输出如果有反应，则节流孔堵塞，卸下节流孔用细钢丝疏通。

 

　　智能阀门定位器的故障率较低，应先检查气源、管路、电源、电流信号是否正常，智能阀门定位器都具有故障自诊断和显示功能，使用HART 手操器获得的故障诊断信息，有助于查找故障的原因，还可设定输入和输出组态参数。智能阀门定位器可通过自校正(又称为自动校验、自动标定、自整定、初始化等)解决很多问题。

 

　　(2)输入电流信号，定位器不动作

 

　　①观察有输入电流时定位器的挡板能否动作。

 

　　a、挡板不动作

 

　　检查信号线极性是否接反，信号接线是否松动，接线端子有无氧化、腐蚀引起的接触不良。怀疑力矩马达线圈断线，用万用表测量判断，如ZPD 型正常电阻值为250Ω左右，断线或烧毁只有更换线圈。怀疑定位器主板有问题用新的主板替换来判断。

 

　　b、挡板能动作

 

　　检查喷嘴挡板位置是否正常，间隙是否过大，否则应重新调整；松开固定螺钉，输入20mA 电流调整喷嘴与挡板的间隙，使小表的指示为0.10-0.11MPa，上紧螺钉后再重复一次操作。检查挡板杠杆连接弹簧是否变形或断了，或者弹簧的刚度不够，喷嘴的固定螺钉是否有松动，必要时进行紧固。检查放大器前，先检查放大器的气路，恒节流孔。排气孔是否有堵塞现象，有堵塞用细钢丝进行疏通，要定期更换空气过滤元件。

 

　　②检查供气压力是否正常，减压阀有没有堵塞或泄漏现象；检查电流信号及接线是否正常；检查喷嘴是否被堵住，手动调节挡板时喷嘴没有空气输出，说明喷嘴被堵；定位器只有通过“手动”才有压力输出，大多表明喷嘴有堵塞现象。

 

　　用小螺丝刀轻压喷嘴挡板，定位器应输出***大气压，同时调节阀应动作，如果阀门不动作，可能气路有问题，或者执行机构、调节阀有故障，可进一步检查。定位器输出没有变化，可能是I/P 转换器入口气源堵塞或气动放大器有故障，需要进行更换。在拆卸I/P 转换器前，先测量它的电阻值应在1.8kΩ左右(DVC6000 型)，阻值偏差大应更换I/P 转换器；阻值正常可检查过滤网是否堵塞，若堵塞需要进行清洗。I/P 转换器没有问题，可能是气动放大器的问题，可通过替换来确定。

 

　　③反馈杆脱落，或者量程固定销钉变位时，可对症进行修复或调整。还应检查调零弹簧是否过软，否则进行更换。零点如果不正确，可输入4mA 电流信号，转动调零螺钉使拖架移动，拉紧调零弹簧，直至执行机构开始动作。放大器的膜片有损坏只能进行更换，滑阀式放大器内的滑阀被异物卡死，可拆卸清洗。拆卸、更换定位器部件前用手机拍照，可避免装配时出现错误。

 

　　④手动操作调节阀不会动作，可能是I/P 转换器有问题；也有可能是位置反馈电路有问题，定位器参数设置有误，也会造成阀门不能正常工作，可通过恢复出厂设置使定位器正常。手动操作调节阀如果能动作，可试进行一次整定，以适应阀门参数的变化。

 

　　(3)上、下行程定位器输出压力变化缓慢

 

　　①首先检查输入气室、气源管路有无泄漏，恒节流孔有无堵塞现象。再检查喷嘴与挡板的间隙是否正常，观察衔铁与线圈架之间是否有摩擦现象，必要时进行调整。以上检查没有发现问题，应对放大器进行检查，放大器的进气球阀是否附有污物，放大器球阀关不严，导致流通能力下降造成反馈力减小或没有，可通过清洗放大器来解决。

 

　　②机械传动部分缺油卡滞或卡死；输出或输人管路漏气；执行机构膜室漏气，都会使定位器的输出压力变化缓慢。缺油可通过润滑来解块；泄漏可用肥皂水进行查找并对症进行处理。执行机构膜室漏气应更换膜片。

 

　　反馈杆上的固定弹簧过于松懈，也会使定位器的输出压力变化缓慢，可通过调整反馈杆上的固定弹簧，来消除反馈杆和阀门连接杆的间隙。还应检查执行机构推杆和阀杆连接件上的反馈连接棒是否松懈，否则应进行重新固定。

 

　　③智能定位器对气源的质量要求较高，有的要求用能滤掉40μm 直径颗粒的空气过滤

 

　　器。I/P 转换器滤网、喷嘴堵塞也会使定位器出现输出压力变化缓慢，导致调节阀动作迟滞；甚至使定位器无法完成自动校验行程的工作。可拆卸I/P 转换器，清洗或更换滤网或过滤器，疏通转换器喷嘴或更换。

 

　　(4)定位器线性不好或误差大

 

　　定位器、调节阀阀杆、反馈杆三部件应构成闭环负反馈，要保证定位器工作在***佳线性段；调试时，将调节阀的阀位置于50%，使反馈杆处于水平位置，再固定反馈杆与阀杆。调试时使定位器安装位置正确。输入12mA 电流信号，相当于阀门行程的50%，观察反馈杆是否保持水平，不水平则应调整支架和反馈连接件，使反馈杆成水平，如图1所示。检查反馈杠杆与固定销钉的位置是否有变化，否则应重新按照行程调整销钉位置。还应检查喷嘴挡板的平行度是否正常，喷嘴固定螺钉是否松动，否则进行调整及紧固，使之符合精度要求。

 

　　调节阀使用时间过长，由于磨损使径向位移加大；背压气路泄漏等都会增大误差。

 

　　对零位和量程进行检查，以确定阀门行程是否正确；检查零位是否过低，量程是否过高，如果零位设定不正确，也会导致量程不正确；首先把零位调好，再进行零位和量程的统一调整。气源的供气压力不稳定，可能会导致线性不良；气源压力不稳可能是过滤或减压的问题，可对过滤或减压器进行清洗或更换。

 

　　反馈机构安装不当，反馈杆松动；反馈凸轮或弹簧选择或安装不当；喷嘴或挡板有杂物；滑阀式放大器内的滑阀与其接触面有摩擦现象；背压有轻微泄漏现象，调节阀有卡涩现象，都可能造成定位器线性不良的故障；通过观察大都能发现问题，对症处理即可。

 

　　(5)无输入信号，定位器有输出压力

 

　　先检查手动、自动切换开关位置是否有误，正常时应放到自动位置。检查喷嘴是否有堵塞现象，挡板是否把喷嘴盖住，可清除堵塞及重新调整喷嘴和挡板的位置。检查放大器的进气球阀是否有污物将其卡死，或密封面受损，放大器的膜片是否变形，造成阀杆把进气球阀顶开；放大器各气路板的连接是否有问题，新更换的放大器还应检查放大器各气路的连接是否有误。

 

　　(6)定位器输出压力达不到***大值(行程不足)

 

　　①首先检查行程范围是否正确，否则进行调整，分别输入12mA 和20mA 信号，阀门行程应对应50%和***，行程过小，应使反馈弹簧靠近主杠杆支点；行程过大，应使反馈弹簧远离主杠杆支点；可调节主杠杆的螺钉使之符合要求，每次调节后都需要重新调整零位，反复调几次，直至达到满意的行程范围。

 

　　行程正常，应检查反馈杆与执行机构推杆连接位置是否不当，必要时进行调整。使用年久的定位器，应检查***磁铁的磁性是否下降，必要时应进行更换。已拆卸过的定位器，应检查反馈凸轮的初始位置是否选择不当，主杠杆平衡弹簧的安装是否不正确，必要时进行更正或重新调整位置。检查喷嘴与挡板的配合是否不当，反馈凸轮的初始位置选择是否不当，主杠杆平衡弹簧安装是否不正常，以上问题可通过调整或重新安装来纠正。

 

　　②智能阀门定位器与DCS 的阻抗不匹配，也会出现行程不足的问题。常规定位器一般

 

　　输人阻抗为250Ω，智能定位器的输人阻抗均大于250Ω，品牌和型号不同其输入阻抗也略有不同。阻抗越大，要求DCS 卡件带负载的能力越大，否则会使系统运行受影响，如DCS 的输出为***，调节阀却到不了***，有的甚至还到不了40%的行程，可更换为输入阻抗较小的安全栅。

 

　　(7)输入电流信号已下降，但阀门定位器的输出压力不降低

 

　　该故障大多是喷嘴与挡板的间隙过小造成的。可检查喷嘴端面、喷嘴与挡板接触部位有无污物，因为污物会使喷嘴与挡板的实际间隙减小，通过清除喷嘴端面或挡板与喷嘴接触部位的污物，大多能恢复正常。如果是喷嘴与挡板的安装间隙太小，应重新调整喷嘴与挡板的间隙。调校后没有紧固喷嘴底座的螺钉，也会使喷嘴与挡板的间隙发生变化，重新紧固喷嘴底座螺钉。喷嘴与挡板的间隙正常，则应检查恒节流孔是否有零件脱落，导致节流孔变大，只需重新安装脱落的零件即可。

 

　　(8)定位器工作不稳定，输出波动或振荡

 

　　阀门定位器的工作稳定与否，与所配用的调节阀特性有一定关系，在检查前应先收集所配用的阀门型号、流量特性、流通能力、安装方式等参数，以方便故障判断。有自整定功能的阀门定位器，**行一次自整定，通过自整定来识别零位和满度，执行机构的作用方式、输入信号的上、下限，执行机构尺寸选择，摩擦系数设定等。

 

　　①首先检查仪表供气的输入输出管接头是否泄漏，阀门定位器的输出管路、气动执行机构膜室是否泄漏，用肥皂水检查泄漏，查出泄漏进行密封处理。定位器安装倾斜，会使挡板盖不住喷嘴，可调整定位器安装位置来校正。检查放大器或背压气路中是否有污物，通过清除污物排除故障。检查反馈杠杆的固定螺钉是否松动，拧紧固定螺钉。调节阀的阀杆径向松动也会使调节阀出现振荡，重新紧固或调整即可。凸轮反馈部件安装不当，与其他部件相碰、或者松动，可重新调整凸轮位置，或者紧固。电磁干扰引发的定位器输出振荡也是常见的故障，干扰会使定位器输入信号中的交流成分增大，消除干扰***简单的方法，就是在定位器的电流信号输入端并联一只电容器。

 

　　②智能阀门定位器的死区设置越小，定位精度越高，但死区设置太小，就会使压电阀，反馈杆等部件的动作频繁，引起阀门振荡；定位器的死区设置不宜过小，有振荡现象时可试着调大定位器的死区，可将默认的0.1%调大至0.5%或更大。

 

　　③出现有规律性的波动时往往是I/P 转换器不良造成的，I/P 转换器在到达设定位置时内部是闭锁的，当输出口有出气或排气时就打破了这个平衡，在有剧烈振动的现场也会如此。

 

　　当环境温度变化较大时，I/P 转换器内的弹性元件会有一定的变化而影响稳定性，一般体现在控制速度及振荡次数上，可更换I/P 转换器来解决以上问题。

 

　　④调节阀工作在小开度容易出现振荡。应避免调节阀在小开度状态下工作，智能定位器设定一下参数，振荡现象就可得到较大改善.

 

　　⑤阀门在全行程范围内振荡或抖动，原因和处理方法如下：

 

　　a、单座阀用于高压场合，可试将调节阀上游的工艺阀门稍微开大一点来分压。

 

　　b、定位器的灵敏度太高，可进行增益调整，或者运行stabilize/optimize(稳定/优化)来改善调节阀的运行情况。

 

　　c、反馈臂上的偏置弹簧松动或安装不正确，或失去弹性，会使反馈死区增大而出现较大的时滞，造成定位器的输出不断波动，导致调节阀也跟着波动。可对偏置弹簧重新进行安装或调整，或者更换，如图2所示。如果没有备件，可采用直径相近的钢丝，按其形状自行制作，但要保证所制偏置弹簧的刚度、弹性。调整臂销钉必须置于偏置弹簧之上，这样死区必然就小，精度也就高。