2.3.4.1工作原理和结构
2.3.4.1工作原理和结构
数字阀是一种位式的数字执行器。它由一系列并联安装而且按二进制排列的阀门所组成。图2-52表示一个8位数字阀的控制原理。 从图中可以看出:阀体内有一系列开闭式的流孔,这些流孔的大小按照二进制的顺序排列。例如,
对这个8位式的数宇阀T每个流孔的流量是 按20...27来设计的。也就是说,是按 1、2、4、8、16、32、64、68 的比例来设计的。如果所有的流孔都关闭时,流量为0,如果所有的流孔都开启,则流量为255 (流量单位)分辨率为1 (流量单位)。只要保证每一个流孔的精度,就可以保证总的流量误差D所以,这样的调节阀能在很大的范围内 (对于8位,则为255到1)精密调节流量。图2-52表示的二进制数字阀是8位式。它的数宇 输入信号与阀开度之间的关系如表2-3所示。
数字式调节阀的开度按步进式变化,每步的大小随位数的增加而减少。从理论上讲,位数可以无限增加,但实际应用中只需用10位就完全可以满足精度的要求,因为分辨率已经达到11023。数字阀的操作可由调节器或计算机的二进制信号直接驱动。当操作信号为模拟信号时,可借助模/数转换器来进行。
数字式调节阀主要由进气孔、阀体和执行机构三部分组成。每一个流孔都有自己的阀芯和阀座,可以排列成同心圆形状。为了配管后维修方便,进气孔可以设计成锥形。执行机构部分可以用电磁线圈,也可以用装有弹簧的活塞执行机构。
使用弹簧复位式的执行机构提髙了可靠性。的尺寸,数字阀在结构设计时,可把最大的流孔分割 开,如图2-54所示。最大的两个孔中较小的孔被分成2个(32 + 32+32+32+32),而最大的孔被分成4个(32 +32+32+32)。由于最大流孔被分割开,因此缩小了执行机构的尺寸并改进了可靠性是这样,一个8位数字阀就有12个控制元件,每6个一组,在圆周上沿径向错开。为了使结构更合理,有一组在0、60。120。、180。、240°、300。错开排列;另一组按 30' 90°、150°、210。、270。、330。错开排列。