智能閥門定位器的特征及其發展

潘偉 于偉波

【摘要】智能閥門定位器是石油、化工等行業中自動化控制系統的重要組成部分，本文指出了智能閥門定位器的特征，并分析了其發展前景和發展趨勢，期望為智能閥門定位器相關技術的研究提供參考。

【關鍵詞】智能閥門定位器 特征 發展趨勢

隨著石油、化工等工業生產規模的擴大和生產自動化的提升，智能控制系統得到不斷的完善，智能閥門定位器的應用越來越廣泛。而生產系統的不斷改進和對產品質量要求的提高要求自動控制系統不斷完善，作為閥門的“大腦”，智能閥門定位器在自動控制系統中尤為重要，因而研究智能閥門定位器的性能、特征，分析其發展趨勢和前景并作出相應的研究和改進，對于完善工業生產自動化控制系統十分重要。

1智能閥門定位器的特征

相對普通的閥門定位器來說，智能閥門定位器具有以下優點及特點：

1.1控制、監測精度高

其一，智能閥門定位器相對于普通閥門定位器具有更高的定位精度，這使得智能閥門定位器系統的控制精度大大提高。與普通閥門定位器完全不同的是，智能閥門定位去采用微處理器CPU對設定值和實際閥位電子信號進行比較，能夠檢測到更細微的偏差，檢測到偏差后，智能閥門定位器通過開關程序來控制壓電閥，壓電閥調節進入執行機構氣室的空氣流量。由于壓電閥操縱原件連接氣動但愿的壓電彎曲轉換器質量很小，能夠發出很短的控制脈沖，因而定位精度相對更高；其二，智能閥門定位器采用霍爾應變效應原理進行閥位移動的監測，消除了反饋通道間隙，從而大大提升了監測精度；其三，智能閥門定位器可通過組態方便地設置符合需求的閥門特性曲線，進一步提升了監控精度。

1.2安全節能

普通閥門定位器由于技術問題，運行中每小時的耗氣量很大，一般在300L/h上下，而智能閥門定位器由于采用了氣動放大器以及壓電閥等先進技術，大大降低了耗氣量，并提升了壓電閥的相應時間，閥門一旦定位，其耗氣量微乎其微甚至可忽略不計。例如山武AVP300系列智能閥門定位器的穩態耗氣量在10L/h之內。除此之外，耗氣量的降低還有利于保證儀表風公網壓力的穩定，從而提升生閥門定位器運行的穩定性和生產作業的安全性。

1.3自我診斷

智能閥門定位器安裝在氣動調節閥門上，因而環境溫度變化、管道震動等會影響智能閥門定位器的正常工作，而針對上述環境因素，智能閥門定位器具有很好的自我診斷能力。如果因調節閥震動而造成部件失靈，只能閥門定位器將立即檢測到非正常信號，并向控制室發出報警信號，供工程師作出判斷和處理。

1.4實現對控制閥的預見性維護

智能閥門定位器具有自我預見性維護功能。智能閥門定位器采用非侵入式診斷技術，在運行過程中根據實際運行數據對是否需要拆檢進行判斷，從而提高工程師檢修效率。智能閥門定位器的在線診斷功能包括：控制閥動作次數、行程累加、噪聲診斷、環境溫度診斷、填料函泄露診斷等。智能定位器對控制閥的故障診斷由附加的傳感器完成，智能閥門定位器內部的微處理器CPU通過定時采集各種傳感器數據，對數據運算、比較、分析、組態，并將出現異常的信息通過組態軟件輸出報警信號，為故障處理提供依據。

2智能閥門定位器的發展趨勢分析

智能閥門定位器在控制精度、安全可靠性、自我診斷和維護等方面體現出顯著的優勢，而隨著智能閥門定位器技術的不斷發展，智能閥門定位器的應用領域將得到進一步拓寬，其各方面性能也講進一步發展。綜合智能閥門定位器的發展現狀及近年來國內外在該領域的研究動向，筆者認為今后智能閥門定位器的發展將符合如下趨勢：

2.1通用協議統一

近年來儀表技術發展速度不斷加快，各種儀表逐漸出現一些可以相互代替的性能，這些性能的實現需要以相互更換通訊板為前提。為了提升儀表間性能的互通互換，今后將出現更多新的替代協議，逐漸形成多種協議并存的局面，隨之而來的將是通用協議的統一。

2.2消除反饋桿死區

反饋桿死區是目前制約智能閥門定位器性能提高的重要因素，而死區是衡量調節閥門偏離度的一項重要指標，雖然閥位反饋是通過電阻信號實現的，但位移信號仍然需要通過機械轉換而實現。因而今后消除反饋桿死區將成為智能閥門定位器技術領域的重要研究熱點。

2.3調節閥整體屬性化開發

將儀表屬性完整地存儲在存儲器中，便可通過控制器方便地查看各種屬性和參數，對儀表的檢查、維修以及更新等帶來便利，因而智能閥門定位器今后將向著調節閥整體屬化開發的方向發展。

2.4現場儀表系統化

隨著智能閥門定位器系統應用軟件數量和種類的增加，為了將對各種軟件的控制功能集中在定位器中，從而對系統實現統一控制，智能閥門定位器的現場儀表系統化程度應得到進一步提高。

2.5遙感監測技術的應用

隨著智能閥門定位器適應性的不斷提高，其工作場所的環境變得復雜起來，對于一些安裝在特殊環境中的儀表，其開和檢修維護時可能對部件造成算壞或引發安全問題，例如易燃易爆場所中儀表的監測就顯得十分危險。為了避免這一問題，應在監測工作中應用遙感監測技術，從而避免安全隱患并提升監測工作的效率和擴大監測范圍。

3結語

綜上所述，智能閥門定位器相對于普通閥門定位器具有更高的控制精度、監測精度，更強的安全性能，并具有自我診斷和預見性維護功能，從改進了閥門控制、系統維護檢修等工作，并減少了故障的發生幾率，延長了儀表使用年限。智能閥門定位器憑借其優越的性能將得到更廣泛的應用，而相關應用軟件的開發和先進智能技術的應用也將使智能閥門定位器的系統化、智能化程度進一步提高，同時其控制和監測性能也將得到更顯著的提升。

參考文獻：

[1]施建中.智能閥門定位器應用[J].上海輕工業，2010（4）：27-29.

[2]劉國平，廖宣亮，胡瑢華.智能閥門定位器的流量特性實現研究[J].液壓與氣動，2012（5）：10-12.

[3]任強.智能閥門定位器[J].油氣田地面工程，2007，26（6）：62.

[4]談育倫.智能閥門定位器的應用級調試方法[J].現代制造技術與裝備，2009（5）：45-46.

[5]蔡明，白雪蓮，章英.國產新型智能閥門定位器的設計[J].自動化儀表，2011，32（7）：73-79.