第三章發(fā)信器與執(zhí)行器

1、l掌握發(fā)信器的特性l掌握?qǐng)?zhí)行器的特點(diǎn)l一些自控元件的應(yīng)用及工作原理 發(fā)信器其主要特征是能感知和檢測(cè)某一形態(tài)的信息、并將其轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的信息。因此、發(fā)信器是指那些對(duì)被測(cè)對(duì)象的某一確定的信息具有感受(或響應(yīng))與檢出功能，并使之按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的有用輸出信號(hào)的元器件或裝置。當(dāng)然這里的信息應(yīng)包括電量或非電量。 發(fā)信器(或測(cè)量設(shè)備)的輸出輸入關(guān)系特性是發(fā)信器的基本特性。 發(fā)信器所測(cè)量的物理量基本上有兩種形式，一種是穩(wěn)態(tài)(靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài))的形式，這種信號(hào)不隨時(shí)間變化(或變化很緩慢)，另一種是動(dòng)態(tài)(周期變化或瞬態(tài))的形式，這種信號(hào)是隨時(shí)間變化而變化的。 由于輸入物理量狀態(tài)不同，發(fā)信器所表現(xiàn)出來的輸

2、出輸入特性也不同，因此存在所謂靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。由于不同發(fā)信器有不同的內(nèi)部參數(shù)，它們的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性也表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響也各不相同。一個(gè)高精度發(fā)信器，必須有良好的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性，這樣它才能完成信號(hào)(或能量)無失真的轉(zhuǎn)換。 一發(fā)信器的靜態(tài)特性 發(fā)信器在穩(wěn)態(tài)信號(hào)作用下，其輸出輸入關(guān)系稱為靜態(tài)特性。 衡量發(fā)信器靜態(tài)特性的重要指標(biāo)是線性度、靈敏度、遲滯和重復(fù)性。 1線性度 發(fā)信器的線性度是指發(fā)信器輸出與輸入之間的線性程度。 發(fā)信器的理想輸出輸入特性是線性的，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)可大大簡(jiǎn)化發(fā)信器的理論分析和設(shè)計(jì)計(jì)算；(2)為標(biāo)定和數(shù)據(jù)處理帶來很大方便，只要知道線性輸出輸入特性

3、上的兩點(diǎn)(一般為零點(diǎn)和滿度值)就可以確定其余各點(diǎn)；(3)可使儀表刻度盤均勻刻度，因而制做、安裝、調(diào)試容易，提高測(cè)量精度；(4)避免了非線性補(bǔ)償環(huán)節(jié)。 dxdyKu輸入量的變化輸出量的變化2靈敏度（放大系數(shù)、傳遞系數(shù)）Ku 靈敏度是指發(fā)信器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化與輸入變化的比值。 對(duì)于線性發(fā)信器，它的靈敏度就是它的靜態(tài)特性的斜率，即 。非線性發(fā)信器的靈敏度為一變量。 一般希望發(fā)信器的靈敏度高(Ku大一些)，在滿量程范圍內(nèi)是恒定的，即發(fā)信器的輸出一輸入特性為直線。 xyKu3遲滯(遲環(huán)) 遲滯(或稱遲環(huán))特性表明發(fā)信器在正(輸入量增大)反(輸入量減小)行程期間輸出輸入特性曲線不重合的程度，如圖所示。 對(duì)

4、應(yīng)于同一大小的輸入信號(hào)，發(fā)信器正反行程的輸出信號(hào)大小不相等，這就是遲滯現(xiàn)象。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是發(fā)信器機(jī)械部分存在不可避免的缺陷，如軸承摩擦、間隙、緊因件松動(dòng)、材料的內(nèi)摩擦、積塵等。 遲滯大小一般要由實(shí)驗(yàn)方法確定。用最大輸出差值max對(duì)滿量程輸出y F.S的百分比表示 %100.maxSFlye式中max為正反行程輸出值間的最大差值。 4重復(fù)性 重復(fù)性表示發(fā)信器在輸入量按同一方向作全量程多次測(cè)試時(shí)所得特性曲線不一致性程度。多次重復(fù)測(cè)試的曲線重復(fù)性好，誤差也小。重復(fù)特性的好壞是與許多因素有關(guān)的，與產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象具有相同的原因。 不重復(fù)性指標(biāo)一般采用輸出最大不重復(fù)誤差max與滿量程輸出yF.S的

5、百分比表示：%100.maxSFzye 不重復(fù)性誤差是屬于隨機(jī)誤差性質(zhì)的，按上述方法計(jì)算就不太合理了。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的離散程度是與隨機(jī)誤差的精密度相關(guān)的，應(yīng)該根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差來計(jì)算重復(fù)性指標(biāo)。因此，重復(fù)性誤差ez可按下式計(jì)算： 標(biāo)準(zhǔn)偏差。%100)32(.SFzye誤差服從正態(tài)分布，標(biāo)準(zhǔn)偏差可以根據(jù)貝塞爾公式來計(jì)算：式中：y i測(cè)量值； 測(cè)量值的算術(shù)平均值；n測(cè)量次數(shù)。112nyyniiy 在測(cè)量靜態(tài)信號(hào)時(shí)，線性發(fā)信器的輸出輸入特性是一條直線，二者之間有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，而且因?yàn)楸粶y(cè)信號(hào)不隨時(shí)間變化，測(cè)量和記錄過程不受時(shí)間限制。 而在實(shí)際測(cè)試工作中，大量的被測(cè)信號(hào)是動(dòng)態(tài)信號(hào)，發(fā)信器對(duì)動(dòng)態(tài)信號(hào)的測(cè)量任務(wù)不僅

6、需要精確地測(cè)量信號(hào)幅值的大小，而且需要測(cè)量和記錄動(dòng)態(tài)信號(hào)變換過程的波形，這就要求發(fā)信器能迅速準(zhǔn)確地測(cè)出信號(hào)幅值的大小和無失真的再現(xiàn)被測(cè)信號(hào)隨時(shí)間變化的波形。 發(fā)信器的動(dòng)態(tài)特性是指發(fā)信器對(duì)激勵(lì)(輸入)的響應(yīng)(輸出)特性。 一個(gè)動(dòng)態(tài)特性好的發(fā)信器，其輸出隨時(shí)間變化的規(guī)律(變化曲線)，將能同時(shí)再現(xiàn)輸入隨時(shí)間變化的規(guī)律(變化曲線)，即具有相同的時(shí)間函數(shù)。這就是動(dòng)態(tài)測(cè)量中對(duì)發(fā)信器提出的新要求。 但實(shí)際上除了具有理想的比例特性的環(huán)節(jié)外，輸出信號(hào)將不會(huì)與輸入信號(hào)具有完全相同的時(shí)間函數(shù)，這種輸出與輸人間的差異就是所謂的動(dòng)態(tài)誤差。 測(cè)量水溫的實(shí)驗(yàn)過程：一個(gè)恒溫水槽水溫保持T環(huán)境溫度為T0 設(shè)TT0把一支熱電偶放

7、于此環(huán)境中一定時(shí)間，熱電偶反映出來的溫度應(yīng)為T0(不考慮其它因素造成的誤差) 將熱電偶迅速插到恒溫水槽的熱水中(插入時(shí)間忽略不計(jì))，這時(shí)熱電偶測(cè)量的溫度參數(shù)發(fā)生一個(gè)突變，即從T突然變化到T0。立即觀察熱電偶輸出的指示值，熱電偶指示出來溫度從T0上升到了T，歷經(jīng)了時(shí)間從t0到t的過渡過程。 如圖從t0t的過程中，測(cè)試曲線始終與溫度從T0跳變到T的階躍波形存在差值，這個(gè)差值就稱為動(dòng)態(tài)誤差。從記錄波形看，測(cè)試具有一定失真。 熱電偶測(cè)量熱水溫度時(shí)，水溫的熱量需通過熱電偶的殼體傳播到熱接點(diǎn)上，熱接點(diǎn)又具有一定熱容量，它與水溫的熱平衡需要一個(gè)過程，所以熱電偶不能在被測(cè)溫度變化時(shí)立即產(chǎn)生相應(yīng)的反映。 這種由

8、熱容量所決定的性能稱為熱慣性，這種熱慣性是熱電偶固有的，這種熱慣性就決定了熱電偶測(cè)量快速溫度變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)誤差。 這種影響動(dòng)態(tài)特性的“固有因素”任何發(fā)信器都有，只不過它們的表現(xiàn)形式和作用程度不同而已。研究發(fā)信器的動(dòng)態(tài)特性主要是從測(cè)量誤差角度分析產(chǎn)生動(dòng)態(tài)誤差的原因以及改善措施。 在采用階躍輸入研究發(fā)信器時(shí)域動(dòng)態(tài)特性時(shí)，為表征發(fā)信器的動(dòng)態(tài)特性，常用上升時(shí)問、響應(yīng)時(shí)間(過渡過程時(shí)間)、動(dòng)態(tài)偏差等參數(shù)來綜合描述，如圖所示。 發(fā)信器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)信息(能量)轉(zhuǎn)換和傳送的通道，在靜態(tài)測(cè)量情況下，輸出量為輸入量的函數(shù)。在動(dòng)態(tài)測(cè)量情況下，如果輸入量隨時(shí)間變化時(shí)，輸出量能立即隨之無失真地變化的話，那么這樣的發(fā)信

9、器可以看作是理想的。但是實(shí)際的發(fā)信器(或測(cè)試系統(tǒng))，總是存在著諸如彈性、慣性和阻尼等元件。此時(shí)，輸出y不僅與輸入x有關(guān)，而且還與輸入量的變化速度dxdt，加速度d2xdt2等有關(guān)。 要精確地建立發(fā)信器(或測(cè)試系統(tǒng))的數(shù)學(xué)模型是很因難的。在工程上總是采取一些近似的方法，忽賂一些影響不大的因素，給數(shù)學(xué)模型的確立和求解都帶來很多方便。 對(duì)于無套熱電偶、熱電阻等測(cè)量元件，其動(dòng)態(tài)特性屬于一階元件（單容對(duì)象）。 i 課堂練習(xí)：推導(dǎo)無套熱電偶動(dòng)態(tài)方程。 被測(cè)介質(zhì)溫度為i傳感器測(cè)頭溫度為 執(zhí)行器是構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)不可缺少的重要部分，它在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，接受來自調(diào)節(jié)器的控制信號(hào)，轉(zhuǎn)換成角位移或直線位移輸出，并通

10、過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變流入(或流出)被控對(duì)象的物質(zhì)量(或能量)，達(dá)到控制溫度、壓力、流量、液位、空氣溫度等工藝參數(shù)的目的。 執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)關(guān)兩部分所組成。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的推動(dòng)部分，它按照調(diào)節(jié)器所給信號(hào)的大小，產(chǎn)生推力或位移； 調(diào)節(jié)機(jī)關(guān)是執(zhí)行器的調(diào)節(jié)部分，最常見的是調(diào)節(jié)閥，它接受執(zhí)行器的操縱，改變閥芯與閥座間的流通面積，控制工藝介質(zhì)的流量(或能量)。 按照采用動(dòng)力能源形式的不同，執(zhí)行器可分三大類：電動(dòng)執(zhí)行器、氣動(dòng)執(zhí)行器和液動(dòng)執(zhí)行器。 目前在生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用得最為普遍的是電動(dòng)執(zhí)行器與氣動(dòng)執(zhí)行器兩種。電動(dòng)執(zhí)行器的輸入信號(hào)有連續(xù)信號(hào)和斷續(xù)信號(hào)兩種，連續(xù)信號(hào)為0一10mA DC和420

11、mA DC兩種范圍，斷續(xù)信號(hào)系指開關(guān)信號(hào)。氣動(dòng)執(zhí)行器的輸入信號(hào)為20100kPa。 電動(dòng)調(diào)節(jié)器通過電一氣轉(zhuǎn)換器或電一氣閥門定位器可與氣動(dòng)執(zhí)行器連接，從而達(dá)到電動(dòng)儀表與氣動(dòng)閥門并用的目的，構(gòu)成電氣復(fù)合控制系統(tǒng)。 氣動(dòng)執(zhí)行器又稱氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，是指以壓縮空氣為動(dòng)力的一種執(zhí)行器，它接受氣動(dòng)調(diào)節(jié)器送來的氣壓信號(hào)，改變操縱量(如液體、氣體、蒸氣等)的大小，使生產(chǎn)過程按預(yù)定的要求自動(dòng)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。 氣功執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是執(zhí)行器的推動(dòng)裝置，它按控制信號(hào)壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力，推動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作，調(diào)節(jié)機(jī)關(guān)是執(zhí)行器的調(diào)節(jié)部分，它直接與被調(diào)介質(zhì)接觸，調(diào)節(jié)流體的流量。 氣動(dòng)執(zhí)行

12、器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，性能穩(wěn)定，價(jià)格低廉，維修方便，防火防爆等特點(diǎn)。它能與氣動(dòng)調(diào)節(jié)儀表配用，而且通過電一氣轉(zhuǎn)換器還能和電動(dòng)調(diào)節(jié)儀表配用，因而，它廣泛地應(yīng)用空調(diào)工程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中。 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要分為薄膜式和活塞式兩種。活塞式有很大的輸出推力，適用于高靜壓，高壓差的場(chǎng)合。氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要用作一般調(diào)節(jié)閥(包括蝶閥)的推動(dòng)裝置。無彈簧薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)常用于雙位式控制，氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥最為常用。 氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由薄膜、推桿和彈簧等組成。通常接受20一100kPa的標(biāo)準(zhǔn)壓力信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成推力。 按動(dòng)作方式分為正作用式和反作用式兩種當(dāng)信號(hào)壓力增加，推桿向下移動(dòng)的叫正作用式；當(dāng)信號(hào)壓力增加、推桿

13、向上移動(dòng)的叫反作用式。 正、反作用式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)造基本相同。 來自調(diào)節(jié)器的信號(hào)壓力(通常為20100kPa)通入薄膜氣室時(shí)，在薄膜上產(chǎn)生一個(gè)推力，使推桿移動(dòng)并壓縮彈簧，直至彈簧的反作用力與推力相平衡時(shí)，推桿穩(wěn)定在一個(gè)新的位置。信號(hào)壓力越大，推桿的位移量也越大。推桿的位移即為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直線輸出位移，也稱行程。推桿從零走到全行程，閥門就從全開(或全關(guān))到全關(guān)(或全開)。 與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)配用的調(diào)節(jié)閥有氣開和氣關(guān) 有信號(hào)壓力時(shí)，閥開啟的叫氣開式 有信號(hào)壓力時(shí)，閥關(guān)閉的叫氣關(guān)式 氣開和氣關(guān)是由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正、反作用與調(diào)節(jié)閥的正、反安裝來決定的。二、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特性 氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受的氣動(dòng)調(diào)節(jié)器輸

14、出的氣壓信號(hào)Pi發(fā)生變化時(shí)，膜頭氣室內(nèi)壓力也隨之變化，使閥桿和閥芯上下移動(dòng)，對(duì)流體產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用，如圖所示。 氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特性，即輸入的氣壓信號(hào)Pi與輸出的閥桿位移L之間的關(guān)系。 氣動(dòng)薄膜機(jī)構(gòu)的膜頭是一個(gè)封閉的氣室，節(jié)流氣室流出的氣量力零，因此 （1）式中 C膜頭的容量數(shù)； qi氣體輸入流量；P1膜頭內(nèi)的氣壓信號(hào)。 dtdPCqi1qi與壓力的近似關(guān)系是： （2） RPPqii1式中 Pi調(diào)節(jié)器來的氣壓信號(hào)；R調(diào)節(jié)器到執(zhí)行機(jī)構(gòu)間導(dǎo)管阻力系數(shù)。 將式（2）代入到式（1）中，并簡(jiǎn)化得 （3） izPPdtdPT11式中T zRC稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的時(shí)間常數(shù)。(3)式是膜頭內(nèi)壓力與輸入氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣

15、壓信號(hào)之間的微分方程式。 從膜片的運(yùn)動(dòng)看，P1變化形成對(duì)膜片的推力P1F(F是膜片有效面積，并假設(shè)不變)，如果忽略閥桿密封填料處的摩擦力和運(yùn)動(dòng)部件的慣性力，此推力引起彈簧位移，有 （4） lKFPl1式中 Kl彈簧的彈性系數(shù)；L彈簧的位移即閥桿的位移。 將式（4）代入式（3）整理后得： （5）上式是氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥桿位移與輸入氣壓信號(hào)變化的微分方程式。 ilzPKFldtdlT （6） iKPl 在實(shí)際應(yīng)用中，一般都將氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為一階慣性環(huán)節(jié)來處理。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)間常數(shù)較小，即當(dāng)被控對(duì)象時(shí)間常數(shù)較大時(shí)，可把氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為放大環(huán)節(jié)來處理，這時(shí)則有： 式中KFK l是氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)放大系數(shù)。 因此

16、，氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出閥桿位移與輸入氣壓信號(hào)成比例關(guān)系。 電動(dòng)執(zhí)行器接受來自調(diào)節(jié)器的電流信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或直行程位移，去操縱閥門、擋板等調(diào)節(jié)機(jī)關(guān)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。電動(dòng)執(zhí)行器還可以通過電動(dòng)操作器實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的自動(dòng)操作和手動(dòng)操作的相互切換。它有角行程、直行程和多轉(zhuǎn)式三種類型。 電動(dòng)執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成，其中調(diào)節(jié)閥部分多數(shù)和氣動(dòng)執(zhí)行器是通用的。電動(dòng)執(zhí)行器根據(jù)不同的使用要求有各種結(jié)構(gòu)。 最簡(jiǎn)單的電動(dòng)執(zhí)行器是電磁閥。它利用電磁鐵的吸合和釋放，對(duì)小口徑的閥門作通斷兩種狀態(tài)的控制。 連續(xù)動(dòng)作的電動(dòng)執(zhí)行器由伺服電動(dòng)機(jī)、減速器和位置發(fā)送器三部分組成，它接受可控硅交流開關(guān)或電動(dòng)操作器

17、的信號(hào)，使伺服電機(jī)按正、反方向運(yùn)轉(zhuǎn)，通過減速器減速后，變成較大的輸出力矩去帶動(dòng)閥門。同時(shí)位置發(fā)送器又根據(jù)閥門的位置，發(fā)出相應(yīng)數(shù)值的直流電流信號(hào)反饋到前置磁放大器的輸入端，與來自調(diào)節(jié)器的輸出電流進(jìn)行比較，并將二者的偏差進(jìn)行放大，以驅(qū)動(dòng)兩相電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)減速器減速，帶動(dòng)輸出軸改變轉(zhuǎn)角。 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸轉(zhuǎn)角與輸入信號(hào)成正比，所以整個(gè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可近似地看成是一個(gè)比例環(huán)節(jié)。 在實(shí)際自動(dòng)控制系統(tǒng)中，電與氣兩種信號(hào)常常混合使用，這樣可以取長補(bǔ)短，組成電氣復(fù)合控制系統(tǒng)，因而有各種電氣轉(zhuǎn)換器及氣電轉(zhuǎn)換器把電信號(hào)(010mADC或420mADC)與氣信號(hào)20一100kPa進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。電一氣轉(zhuǎn)換器把電動(dòng)變

18、送器送來的電信號(hào)變?yōu)闅鈮盒盘?hào)，送到氣動(dòng)調(diào)節(jié)器；也可把電動(dòng)調(diào)節(jié)器輸出的電信號(hào)變?yōu)闅鈮盒盘?hào)去驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。電氣閥門定位器，則具有電氣轉(zhuǎn)換和氣動(dòng)閥門定位器兩種作用。 1電氣轉(zhuǎn)換器 電氣轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)原理如圖所示，它是按力矩平衡原理進(jìn)行工作的。 當(dāng)直流0一10mA電流信號(hào)通入置于恒定磁場(chǎng)里的測(cè)量線圈時(shí)，所產(chǎn)生的磁通與磁鋼在空氣隙中的磁通相互作用而產(chǎn)生一個(gè)向下的電磁力(即測(cè)量力)，由于線圈固定在杠桿上，使杠桿繞支承點(diǎn)O偏轉(zhuǎn)，于是裝在杠桿一端的擋板靠近噴嘴，使其背壓升高，經(jīng)過氣動(dòng)功率放大器后，一方面輸出，一方面反饋到波紋管，建立起與測(cè)量力矩平衡的反饋力矩，反之亦然。于是輸出氣壓信號(hào)的大小就與輸入測(cè)量線圈電

19、流成一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。 2電氣閥門定位器 電氣閥門定位器可將電動(dòng)調(diào)節(jié)器輸出的0一10mADC或420mADC信號(hào)轉(zhuǎn)換成氣壓信號(hào)去操作氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 配氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電氣閥門定位器的動(dòng)作原理如圖所示。 電氣閥門定位器是按力矩平衡原理工作的。當(dāng)輸入信號(hào)電流通入力矩線圈時(shí)，線圈與永久磁鋼作用后對(duì)杠桿產(chǎn)生一個(gè)力矩，于是檔板靠近噴嘴，經(jīng)放大器放大后，送入薄膜氣室，使杠桿向下移動(dòng)，并帶動(dòng)反饋桿繞其支點(diǎn)向下轉(zhuǎn)動(dòng)，連在同一軸上的反饋凸輪也作順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過滾輪使小杠桿繞其支點(diǎn)偏轉(zhuǎn)，拉伸反饋彈簧。當(dāng)反饋彈簧對(duì)小杠桿的拉力與力矩馬達(dá)作用在杠桿上的力相等時(shí)，兩者力矩平衡，閥門定位器達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)，一定的輸

20、入信號(hào)電流就對(duì)應(yīng)于氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥一定的閥門位置。 一直通調(diào)節(jié)閥及其特性 直通調(diào)節(jié)閥是一種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，它和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，和氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。 電動(dòng)或氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥安裝在工藝管道上直接與被調(diào)介質(zhì)相接觸，因而它的性能好壞將直接影響控制的質(zhì)量。它在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的操縱下，實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)的控制，完成自動(dòng)控制的任務(wù)。 （一）工作原理 從流體力學(xué)的觀點(diǎn)看，調(diào)節(jié)閥是一個(gè)局部阻力可以變化的節(jié)流元件。對(duì)不可壓縮的流體，由能量守恒原理可推導(dǎo)出調(diào)節(jié)閥的流量方程式為式中： q流體流經(jīng)閥的流量(m3s)；P1和P2分別為進(jìn)口端和出口端的壓力(MPa)； F閥所連接管道的截而積(m2)； Dg閥的公稱通徑(mm)；

21、 流體的密度(Kgm3)； 閥的阻力系數(shù)。PDPPFqg24)(2221 由上式可見當(dāng)F一定，(P1P2)不變時(shí)，則流量?jī)H隨阻力系數(shù)變化。阻力系數(shù)主要與流通面積(即閥的開度)有關(guān)，也與流體的性質(zhì)和流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。 調(diào)節(jié)閥阻力系數(shù)的變化是通過閥芯行程的改變來實(shí)現(xiàn)，即改變閥門開度，也就改變了阻力系數(shù)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。閥開得越大，將越小，則通過的流量將越大。 （二）直通調(diào)節(jié)閥的主要類型 直通調(diào)節(jié)閥主要由上閥蓋、下閥蓋、閥體、閥芯、閥座、填料及壓板等零件組成。根據(jù)不同的要求，直通調(diào)節(jié)閥有多種結(jié)構(gòu)形式。 1直通單座閥 直通單座閥的閥體內(nèi)只有一個(gè)閥芯和閥座，如圖(a)所示。這種閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，關(guān)閉

22、時(shí)泄漏量小。但由于閥座前后存在壓力差，對(duì)閥芯產(chǎn)生的不平衡力較大，所以單座閥僅適用于低壓差的場(chǎng)合。 2直通雙座閥 直通雙座閥閥體內(nèi)有兩套閥芯和悶座，如圖(b)所示。流體作用在上、下閥芯上的推力的方向相反，大致可以抵消，所以閥芯所受的不平衡力很小，可使用在閥前、后壓差較大的場(chǎng)合。雙座閥的流通阻力比同口徑的單座閥大。由于兩個(gè)閥芯不易保證同時(shí)關(guān)緊，所以關(guān)閉時(shí)的泄漏量較大。 3角形閥 角形閥的閥體為角形如圖(c)所示。其它方面的結(jié)構(gòu)與單座閥相似。這種閥流路簡(jiǎn)單，阻力小，閥體內(nèi)不易積存污物，所以特別適合高粘度、含懸浮顆粒的流體控制。 直通調(diào)節(jié)閥的流量特性是指介質(zhì)流過調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與調(diào)節(jié)閥的相對(duì)開度之間的

23、關(guān)系，即式中 qqmax相對(duì)流量，即調(diào)節(jié)閥在某一開度的流量與最大流量之比； 1L相對(duì)開度，即調(diào)節(jié)閥在某一開度的行程與全開時(shí)的行程之比。 Llfqqmax（三）直通調(diào)節(jié)閥的流量特性 一般說來，改變調(diào)節(jié)閥的閥芯與閥座之間的節(jié)流面積，便可控制流量。但實(shí)際上出于各種因素的影響，在節(jié)流面積變化的同時(shí)，還會(huì)引起閥前、后壓差的變化，從而使流量也發(fā)生變化。 為了便于分析，先假定閥前后壓差固定，然后再引伸到實(shí)際情況。因此，流量特性有理想流量特性和工作流量特性之分。 直通調(diào)節(jié)閥在前后壓差固定情況下的流量特性為理想流量特性。 閥門的理想流量特性由閥芯的形狀所決定。 等百分比線性快開1理想流量特性 典型的理想流量特性

24、有直線流量特性(線性流量特性)、等百分比流量特性、拋物線特性和快開特性，如圖所示。 KLldqqdmax（1）線性流量特性 線性流量特性是指調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量變化與相對(duì)開度變化成比例，即單位行程變化所引起的流量變化是常數(shù)，用數(shù)學(xué)式表示為 式中 K常數(shù)，即調(diào)節(jié)閥的放大倍數(shù)。 (1)將上式積分可得： （2）式中C為積分常數(shù)。把邊界條件l0時(shí),qqmin；llmax，qqmax，代人上式得 ，式中R為調(diào)節(jié)閥所能控制的最大流量qmax與最小流量qmin的比值，稱為調(diào)節(jié)閥的可調(diào)范圍。 CLlKqqmaxRqqC1maxminRCK111 q min并不等于調(diào)節(jié)閥全關(guān)時(shí)的泄漏量，一般它是q max的24，而

25、閥泄漏量?jī)H為最大流量的(01001)。 直通單座、直通雙座、角形閥的理想可調(diào)范圍R為30。 將C和K代人式(2)，可得 （3）LlRRqq)1(11max此式表明qq max與lL之間成直線關(guān)系，如圖126中所示曲線1。 由圖126曲線可以看出線性流量特性調(diào)節(jié)閥的單位行程變化所引起相對(duì)流量變化是相等的。 如以全行程的10、50、80三點(diǎn)來看，當(dāng)行程都變化10時(shí)，相對(duì)流量的變化均為10總是相等的； 所引起的相對(duì)流量變化的相對(duì)值分別為%100%100101020%20%100505060%5 .12%100808090 可見，線性流量特性調(diào)節(jié)閥在行程變化相同的條件下所引起的相對(duì)流量變化也相同，但相

26、對(duì)流量變化的相對(duì)值不同，即流量小時(shí)，相對(duì)流量變化的相對(duì)值大，而流量大時(shí)，相對(duì)流量變化的相對(duì)值小。也就是說，閥在小開度時(shí)控制作用太強(qiáng)，不易控制，易使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩；而在大開度時(shí)，控制作用太弱，不夠靈敏，控制不及時(shí)。 （2）等百分比（對(duì)數(shù)）流量特性 等百分比流量特性指單位相對(duì)行程變化所引起的相對(duì)流量變化與此點(diǎn)的相對(duì)流量成正比關(guān)系，即調(diào)節(jié)閥的放大系數(shù)隨相對(duì)流量的增加而增大。用數(shù)學(xué)式表示為 （4） maxmaxqqKLldqqd當(dāng)K1時(shí)，d(qq max)d(lL)變化的百分?jǐn)?shù)與qq max即該點(diǎn)相對(duì)流量變化百分?jǐn)?shù)相等，故稱為等百分比流量特性。 將(4)式積分得： (5) CLlKqqmaxln把邊界條

27、件l0時(shí),qq min；ll max，qq max，代人上式得 RRqqCln1lnlnmaxminRKln1maxLlRqq經(jīng)整理得 (6) 相對(duì)開度與相對(duì)流量成對(duì)數(shù)關(guān)系，故又稱之為對(duì)數(shù)流量特性，如圖126曲線2所示。等百分比流量特性的調(diào)節(jié)閥在行程的10、50、80時(shí)，行程變化10所引起流量變化分別為191、73和204。它在行程小時(shí)，流量變化?。辉谛谐檀髸r(shí)，流量變化大，流量相對(duì)值變化分別為 %40%10067. 467. 458. 6%40%1003 .183 .186 .25%40%1008 .508 .502 .71 由此可見，行程變化相同所引起的相對(duì)流量變化率總是相等，因此，對(duì)數(shù)特性

28、又稱為等百分比特性。 等百分比閥的放大系數(shù)是隨行程的增大而遞增，即在開度小時(shí)，相對(duì)流量變化小，工作緩和平穩(wěn)，易于控制；而開度大時(shí)，相對(duì)流量變化大，工作靈敏度高，這樣有利于控制系統(tǒng)的工作穩(wěn)定。 （3）拋物線流量特性 2/1maxmaxqqCLldqqd2max111LlRRqq 拋物線流量特性的調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與相對(duì)開度的二次方成比例關(guān)系，即 對(duì)上式積分并代人邊界條件后得 在直角坐標(biāo)上，拋物線流量特性是一條拋物線，它介于直線及等百分比曲線之間。如圖126曲線3所示。 （4）快開特性 調(diào)節(jié)閥在開度較小時(shí)就有較大流量，隨開度的增大，流量很快就達(dá)到最大，故稱為快開特性，如圖126曲線4所示。 快開特性

29、的閥芯形式是平板形的，適用于迅速啟閉的切斷閥或雙位控制系統(tǒng)。 在實(shí)際使用時(shí)，調(diào)節(jié)閥安裝在具有阻力的管道系統(tǒng)上，調(diào)節(jié)閥前后的壓差值不能保持恒定，因此雖然在同一相對(duì)開度下，通過調(diào)節(jié)閥的流量將與理想特性時(shí)所對(duì)應(yīng)的流量不同。 所謂調(diào)節(jié)閥的工作流量特性是指調(diào)節(jié)閥在前后壓差隨負(fù)荷變化的工作條件下，它的相對(duì)流量與相對(duì)開度之間的關(guān)系。 （1）串聯(lián)管道時(shí)調(diào)節(jié)閥的工作流量特性 直通調(diào)節(jié)閥與管道和設(shè)備串聯(lián)的系統(tǒng)及其壓差變化情況如圖所示。 調(diào)節(jié)閥安裝在串聯(lián)管道系統(tǒng)中，串聯(lián)管道系統(tǒng)的阻力與通過管道的介質(zhì)流量成平方關(guān)系。當(dāng)系統(tǒng)總壓差為一定時(shí)，調(diào)節(jié)閥一旦動(dòng)作，隨著流量的增大，串聯(lián)設(shè)備和管道的阻力亦增大，這就使調(diào)節(jié)閥上壓差減

30、小，結(jié)果引起流量特性的改變，理想流量特性就變?yōu)楣ぷ髁髁刻匦?。假設(shè)在無其他串聯(lián)設(shè)備阻力的條件下，閥全開時(shí)的流量為q max，在有串聯(lián)設(shè)備阻力的條件下，閥全開的流量為q100，兩者關(guān)系可用下式表示：Sqqmax100式中S為閥全開時(shí)，閥上的壓差與系統(tǒng)總壓差之比值，稱S為閥門能力，即PPPPPPS13132式中 P1調(diào)節(jié)閥全開時(shí)閥上的壓力降； P包括調(diào)節(jié)閥在內(nèi)的全部管路系統(tǒng)總的壓力降。 顯然，隨著串聯(lián)阻力的增大，S值減小，則q100會(huì)減小，這時(shí)閥的實(shí)際流量特性偏離理想流量特性也就愈嚴(yán)重。以q100作參比值，不同S值下的工作流量特性如下圖所示。 由上圖可以看出，當(dāng)S=1時(shí)，理想流量特性與工作流量特性一

31、致；隨著S的值降低，q100逐漸減小，所以實(shí)際可調(diào)范圍R(Rq maxq min)是調(diào)節(jié)閥所能控制的最大與最小畸變，也會(huì)逐漸減小；隨著S值的減小，特性曲線發(fā)生畸變，直線特性閥趨于快開特性，而等百分比特性閥趨于直線特性閥，這就使得調(diào)節(jié)閥在小開度時(shí)控制不穩(wěn)定，大開度時(shí)控制遲緩，會(huì)嚴(yán)重影響控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量。因此，在實(shí)際使用時(shí)，對(duì)S值要加以限制，一般希望不低于0305。 （2）并聯(lián)管道時(shí)調(diào)節(jié)閥的工作流量特性 調(diào)節(jié)閥一般都裝有旁路，以便于手動(dòng)操作和維護(hù)，當(dāng)負(fù)荷提高或調(diào)節(jié)閥選小了時(shí)，可以打開一些旁路閥，此時(shí)調(diào)節(jié)閥的理想特性就改變?yōu)楣ぷ魈匦浴?若以X代表管道并聯(lián)時(shí)調(diào)節(jié)閥全開流量與總管最大流量q max之比

32、，可以得到在壓差為一定，而X值不同時(shí)的工作流量持性，如下圖所示。 當(dāng)X=1即旁路閥關(guān)閉時(shí)，工作特性同理想特性一致。隨著X的減小，系統(tǒng)的可調(diào)比大大下降。同時(shí)，在生產(chǎn)實(shí)際中總有串聯(lián)管道阻力的影響，調(diào)節(jié)閥上壓差還會(huì)隨流量的增加而降低，使可調(diào)比更為下降。一般認(rèn)為旁路流量最多只能是總流量的百分之十幾，即X值不能低于0.8。 （一）、理想流量特性 三通調(diào)節(jié)閥的理想特性及數(shù)學(xué)式符合前述直通調(diào)節(jié)閥理想特性的一般規(guī)律。直線流量特性的三通調(diào)節(jié)閥在任何開度時(shí)，流過上、下兩閥芯流量之和不變，即總流量不變，因而是一條平行于橫軸的直線，如圖1210中的曲線(1)所示。圖中(1)和（1”）是分支流量特性。等百分比特性調(diào)節(jié)閥

33、總流量是變化的，如圖12一10所示曲線(2)。曲線(2)在開度為50處的總流量最小，向兩邊逐漸增大至最大。當(dāng)可調(diào)范圍相同時(shí)，直線特性的三通調(diào)節(jié)閥比等百分比特性的三通調(diào)節(jié)閥總流量大，也比拋物線特性的三通調(diào)節(jié)閥的總流量大。 圖中曲線(3)拋物線特性的總流量比等百分比特性的三通調(diào)節(jié)閥總流量要大。直線特性三通閥在相對(duì)開度為50時(shí)，通過上、下閥芯的流量相等。（二）、工作流量特性 三通調(diào)節(jié)閥當(dāng)每一支路存在阻力降(如管道、閥門、設(shè)備)時(shí)，其工作流量特性與直通調(diào)節(jié)閥串聯(lián)管道時(shí)一樣。一般希望三通調(diào)節(jié)閥在工作過程中流過三通閥的總流量不變，因此三通調(diào)節(jié)閥僅起調(diào)節(jié)流量分配的作用。在實(shí)際使用中，三通閥上的壓降比管路系統(tǒng)

34、總壓降要小，所以總流量基本上取決于管路系統(tǒng)的阻力，而三通閥開度對(duì)流量的變化影響很小，因而在一般情況下，可以認(rèn)為三通閥的總流量基本不變。 當(dāng)三通調(diào)節(jié)閥每一分路S值都等于1時(shí)，也就是每一分路的系統(tǒng)壓降小到可以忽略時(shí)，可采用直線流量特性的調(diào)節(jié)閥，如圖1211所示；當(dāng)每一分路的S值都等于0.5左右時(shí)，也就是每一分路管道阻力降與閥上壓降基本相同時(shí)，可采用拋物線特性的三通調(diào)節(jié)閥，如圖1212所示。 調(diào)節(jié)風(fēng)門即風(fēng)閥，也是常用的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，它和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門，和氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成氣動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門用來自動(dòng)控制空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的風(fēng)量。 （一）、調(diào)節(jié)風(fēng)門的種類 在空調(diào)工程中，常用的調(diào)節(jié)風(fēng)門有單葉風(fēng)門和多葉風(fēng)門。

35、單葉風(fēng)門可分為蝶式風(fēng)門和菱形風(fēng)門，如圖12一13所示。圖中(a)為蝶式風(fēng)門，用于圓形截面的風(fēng)道中。它的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，特別適用于低壓差大流量、介質(zhì)為氣體的場(chǎng)合。圖中(b)為菱形風(fēng)門，應(yīng)用在變風(fēng)量系統(tǒng)中作為末端裝置，具有工作可靠、調(diào)節(jié)方便和噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)上較復(fù)雜。 多葉風(fēng)門又分為平行葉片風(fēng)門、對(duì)開葉片風(fēng)門、復(fù)式風(fēng)門和菱式風(fēng)門等，如圖1214所示。平行葉片風(fēng)門是靠改變?nèi)~片的轉(zhuǎn)角來調(diào)節(jié)風(fēng)量的，各葉片的動(dòng)作方向相同。對(duì)開葉片風(fēng)門也是靠改變?nèi)~片的轉(zhuǎn)角來調(diào)節(jié)風(fēng)量的，但其相鄰兩葉片按相反方向動(dòng)作。復(fù)式風(fēng)門用來控制加熱風(fēng)與旁通風(fēng)的比例，閥的加熱部分與旁通部分葉片的動(dòng)作方相反。多葉菱形風(fēng)門是一種較新型的風(fēng)門

36、，它利用改變菱形葉片的張角來改變風(fēng)量(工作中菱形葉片的軸線始終處在水平位置上)。 （二）、調(diào)節(jié)風(fēng)門的流量特性 調(diào)節(jié)風(fēng)門的流量特性是指空氣流過調(diào)節(jié)風(fēng)門的相對(duì)流量與風(fēng)門轉(zhuǎn)角的關(guān)系。 象調(diào)節(jié)閥一樣，風(fēng)門的工作流量特性與壓降比S值有關(guān)。圖1215和1216示出了平行式風(fēng)門和對(duì)開式風(fēng)門的工作流量特性。平行式葉片風(fēng)門和對(duì)開式葉片風(fēng)門，它們的特性都是隨著S值的減少而畸變愈益嚴(yán)重。 調(diào)節(jié)風(fēng)門裝在風(fēng)道系統(tǒng)中，我們希望獲得線性的工作特性。為此，對(duì)于平行式風(fēng)門，全開時(shí)的阻力損失約占系統(tǒng)總壓降的50左右，即風(fēng)門壓降比S=0.5，見圖12一15中曲線K；而對(duì)于對(duì)開式調(diào)節(jié)風(fēng)門，全開時(shí)的阻力損失僅占系統(tǒng)部總壓降的10左右，

37、即風(fēng)門的壓降比S0.1，見圖1216中曲線F。從減少噪聲和能量損失的觀點(diǎn)看，對(duì)開式葉片風(fēng)門較平行式葉片風(fēng)門較好。 1.調(diào)節(jié)閥流通能力定義 由調(diào)節(jié)閥的流體力學(xué)特性可得下列流量方程式：式中 qV1流量(m3/h)；F調(diào)節(jié)閥接管截面積(m2)；p1閥前壓力(Mpa)；p2閥后壓力(Mpa)；流體密度(kg/m3)； 阻力系數(shù)，取決于閥芯、閥體的結(jié)構(gòu)。 2112ppFqV流通能力C定義：當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開時(shí)，閥兩端壓差為0.1MPa，流體密度為1000kg/m3時(shí)，每小時(shí)流經(jīng)閥的介質(zhì)流量，即為該閥的C值，以m3/h計(jì)。 FC50904 流通能力C值的大小取決于閥門的通徑和阻力系數(shù)。流通能力隨閥門通徑的增大而

38、增大。阻力系數(shù)只與閥結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此對(duì)于同類結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥具有相近的阻力系數(shù)。 同口徑不同類型的調(diào)節(jié)閥，阻力系數(shù)不盡相同，流通能力也就不相同。如流線形結(jié)構(gòu)的球閥、蝶閥流阻小，具有大的流通能力；單座閥、多級(jí)型高壓閥等流阻大，流通能力較小。 2.調(diào)節(jié)閥流通能力計(jì)算 （1）一般流體 或 式中 qV體積流量(m3/h)；qm質(zhì)量流量（kg/h）；p調(diào)節(jié)閥前后流體壓力差（MPa）；流體密度（kg/m3）。pqCV01.0pqCm01.0（2）氣體氣體具有可壓縮性，通過調(diào)節(jié)閥后氣體密度小于閥前的密度，其C值TppqCHH15193（3）水蒸氣 1100pGCs 合理選擇調(diào)節(jié)閥的口徑，對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)來講是一個(gè)很

39、重要的問題。如果過多地考慮流量裕量，選閥口徑偏大，不但經(jīng)濟(jì)上造成浪費(fèi)，更不利的是閥門經(jīng)常工作在小開度，可調(diào)節(jié)的范圍顯著減小，使調(diào)節(jié)閥性能變壞，甚至引起振動(dòng)和噪聲，嚴(yán)重地影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及閥門的使用壽命。 為正確選擇調(diào)節(jié)閥口徑，調(diào)節(jié)閥的口徑計(jì)算一般按下面程序進(jìn)行： （1）根據(jù)工藝條件，確定計(jì)算流量和壓差； （2）用相應(yīng)的流通能力公式計(jì)算C值； （3）根據(jù)開度要求，圓整計(jì)算所得的C值，選取與該C值相應(yīng)型號(hào)的調(diào)節(jié)閥的口徑； （4）驗(yàn)算開度范圍。 計(jì)算調(diào)節(jié)閥口徑時(shí)，一般常以正常流量作為計(jì)算流量，它可根據(jù)生產(chǎn)能力確定。 根據(jù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)需要的最大流量qmax，再加大10%，作為調(diào)節(jié)閥的最大流量q max

40、，按q max計(jì)算其流通能力C并圓整。選擇調(diào)節(jié)閥的口徑和它的流通能力C值，并要求所選調(diào)節(jié)閥C值接近或略大于C max值。 根據(jù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)需要的最小流量qmin，或者在減少10%，作為調(diào)節(jié)閥的最小流量q min，按q min計(jì)算其流通能力C min。驗(yàn)算調(diào)節(jié)閥在小流量時(shí)的調(diào)節(jié)性能，要求 。%10minCC 電磁閥是制冷自控系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的一種開關(guān)式自動(dòng)閥門，其動(dòng)作可以由壓力控制器、溫度控制器或液位控制器發(fā)出的電氣訊號(hào)控制，以代替手動(dòng)截止閥。一電磁閥分類 制冷自動(dòng)系統(tǒng)中所用的電磁閥，根據(jù)控制流通的工質(zhì)不同分為兩種，一種是控制制冷劑及潤滑油的電磁閥，叫(制冷劑)電磁閥；另一種是控制水的電磁閥，通常為便

41、于區(qū)分叫(水)電磁閥。 按照結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理電磁閥有直接作用式與間接作用式（繼動(dòng)式）。通電開型、通電閉型。 二直接作用式電磁閥（直動(dòng)式） 上半部為電磁線包部分，線包由高強(qiáng)度漆包線繞制而成。下半部為閥體，閥體用隔磁導(dǎo)管將工質(zhì)封閉。隔磁導(dǎo)管用反磁不銹綱材料制成，動(dòng)鐵芯、定鐵芯均用軟硬不銹鋼材料做成，閥針用非磁性不銹鋼制成，這樣閥針就不致因銹蝕或因剩磁粘吸鐵屑而破壞閥的密封性。閥針鉚在動(dòng)鐵芯上。閥座用聚四氟乙烯做成。 工作原理；線包一通電產(chǎn)生磁場(chǎng)吸上動(dòng)鐵芯帶動(dòng)閥針上移，閥口開啟，線包斷電，磁場(chǎng)消失，動(dòng)鐵芯和閥針靠自重和彈簧力使閥芯落下，閥口關(guān)閉。三繼動(dòng)式電磁閥ZCL6，10，15，20型均采用繼動(dòng)式。

42、小閥上半部是采用ZCL3型結(jié)構(gòu)，小閥座做在大閥蓋上，大閥芯用聚四氟乙烯壓配在活塞上，大閥座做在閥體上。 繼動(dòng)式電磁閥下部設(shè)有手動(dòng)頂桿，必要時(shí)(如電壓不足或線包燒壞)，可手動(dòng)頂開活塞以維持正常工作。 工作原理：當(dāng)線包通電產(chǎn)生滋場(chǎng)，吸上動(dòng)鐵芯和閥針，小閥口打開，使活塞上腔壓力因通過導(dǎo)壓孔通向閥的出口而下降，活塞上下產(chǎn)生壓差，使活塞浮起，大閥口開啟；線包失電，閥針落下使小閥口關(guān)閉。活塞上、下腔的壓力通過活塞上的平衡孔均壓，在活塞自重和彈簧力的作用下，活塞壓下使大閥口關(guān)閉。 1.安裝在貯液器（或冷凝器）與膨脹閥之間的管路上，電磁閥的接線與壓縮機(jī)的控制電路相連接，當(dāng)壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)，切斷向蒸發(fā)器的供液，不使

43、大量的制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器，可以延長蒸發(fā)器的保溫時(shí)間，避免壓縮機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生液擊；2.電磁閥可用于自動(dòng)控制制冷劑、水、油管路的通閉；3.電磁閥可以同雙位的溫度控制器配合，控制制冷裝置內(nèi)部的溫度，實(shí)現(xiàn)溫度的雙位調(diào)節(jié)； 4.電磁閥還可以作為主閥的導(dǎo)閥。 電磁閥必須垂直安裝在水平管路上，其電磁線圈應(yīng)在上面，流體的流向應(yīng)與閥體上箭頭的方向一致，電磁閥前應(yīng)裝設(shè)過濾器；線圈使用的電源、電壓及閥體進(jìn)出口壓差應(yīng)與銘牌相符。 主閥是導(dǎo)壓控制型的自動(dòng)閥門，它必須與導(dǎo)閥配合使用，并且由導(dǎo)閥控制其啟閉，在一定條件下，還可以得到比例調(diào)節(jié)。1分類 主閥有液用(Y)、氣用(Q)之分 液用主閥只有常閉型(B) 氣用主閥有常開(

44、K)和常閉(B)兩種 主要零件有閥體、閥蓋、閥芯、活塞桿、活塞、活塞套和彈簧等。 閥體(或閥蓋)上設(shè)有手動(dòng)頂桿，必要時(shí)可用頂桿將活塞組件頂起，使常閉型主閥閥芯開啟、常開型主閥閥芯關(guān)閉?；钊祥_有直徑l毫米的平衡孔。為防止污垢進(jìn)入，主管裝有25目英寸2濾網(wǎng)，導(dǎo)管上裝有100目英寸2小濾網(wǎng)。 主閥通徑3265毫米其閥芯用聚四氟乙烯制成錐體，主閥通徑80毫米以上均制成平面。 2結(jié)構(gòu)和工作原理 液用常閉型主閥的活塞上腔經(jīng)導(dǎo)壓閥接至較主閥進(jìn)口壓力低0.018MPa（0.18公斤厘米2）處，或連接到出口管路上。pPp1工作原理：若導(dǎo)閥開啟，則活塞上腔降壓，下腔壓力克服彈簧和活塞自重將活塞頂起，打開主閥閥口

45、；若導(dǎo)閥關(guān)閉，則高壓液體通過平衡孔使上腔壓力與入口壓力相同，在自重和彈簧力的作用下，活塞帶動(dòng)主閥閥芯下落，使閥口緊閉。 pPp1 氣用常閉型主閥的導(dǎo)壓管路連接到進(jìn)口管上，或接在較出口壓力高0.014MPa（0.14公斤厘米2）處。 工作原理：若導(dǎo)閥開啟，則主閥活塞上腔增壓，利用壓差克服彈簧力將活塞壓下，閥芯下降，主閥開啟；若導(dǎo)閥關(guān)閉，高壓氣體通過直徑1毫米的平衡孔向活塞下腔泄走，彈簧力將活塞項(xiàng)起，主閥關(guān)閉。pPp1 氣用常開型主閥的活塞上腔經(jīng)導(dǎo)壓閥接至較主閥進(jìn)口壓力高0.1MPa（l公斤厘米2）處。 工作原理：若導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥處于常開狀態(tài)；若導(dǎo)閥開啟，則活塞上腔增壓，利用壓差克服彈簧力將活塞壓

46、下，閥芯下降，主閥關(guān)閉；導(dǎo)閥關(guān)閉，高壓氣體通過直徑1毫米的平衡孔向活塞下腔泄走，彈簧將活塞頂起，主閥開啟。 最大反壓差(見表)：處于關(guān)閉狀態(tài)的主閥，若閥后壓力增大超過閥前壓力和彈簧等加在閥芯上的關(guān)閉力，則閥芯將被強(qiáng)行開啟而導(dǎo)致工質(zhì)倒流，這將造成制冷系統(tǒng)工作紊亂。對(duì)于有可能超過表中給出的最大反壓差的管路，主閥后面應(yīng)加裝止回閥，以防止工質(zhì)倒流。 主閥安裝時(shí)應(yīng)注意只能水平安裝，不能垂直或傾斜安裝。 恒壓閥在自控中常作為主閥的壓力導(dǎo)閥，分為立式、橫式兩種，專用于控制主閥的啟閉，它與主閥配合使用時(shí)可以起比例調(diào)節(jié)作用。 按正、反作用開啟原理，恒壓閥又可分為正恒閥和反恒閥兩種。 正恒閥是常閉型壓力導(dǎo)閥，當(dāng)壓

47、力高于設(shè)定值時(shí)，閥口開啟，直至全開。 反恒閥是常開型壓力導(dǎo)閥，當(dāng)壓力高于設(shè)定值時(shí)，閥口關(guān)小，直至關(guān)閉。 按控制引管分，凡閥體上膜片下腔與導(dǎo)壓管隔開，并帶有引管的稱為型。帶引管的用引管引來的壓力控制導(dǎo)壓管路的通斷。 正恒閥的壓力范圍有兩種規(guī)格：0-7 kg/cm2和500mmHg-2kg/cm2；反恒閥有0-7kg/cm2一種。 1. 正恒閥 正恒閥ZZHA3型和ZZHB3型是正恒閥的兩種型式。 閥體和閥罩中間用不銹鋼膜片隔開。上半部為彈簧調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可調(diào)節(jié)恒壓閥動(dòng)作的設(shè)定壓力數(shù)值，右旋彈簧調(diào)節(jié)桿系增加彈簧壓力，左旋彈簧調(diào)節(jié)桿為減少彈簧壓力。下半部為氣體的通道。 工作原理：當(dāng)膜片下面氣體壓力升高，

48、超過上部彈簧力時(shí)，膜片頂起，閥口開啟，氣體得以流通。當(dāng)壓力繼續(xù)逐漸升高時(shí)，閥口隨之成正比例開大。反之，當(dāng)膜片下面氣體壓力逐漸下降，則閥口隨之成比例關(guān)小。當(dāng)壓力降至小于上部彈簧力時(shí)，膜片下落使閥口完全關(guān)閉。正恒閥是“升開降閉”(對(duì)膜片下部壓力而言)，起著使入口壓力恒定的作用。ZZHA3型的導(dǎo)壓管從入口處引來并控制入口處壓力恒定。ZZHB3型其導(dǎo)壓管與閥體膜片下腔隔斷，由外接引管引進(jìn)的壓力來控制出口處壓力的恒定，引管引來的壓力越高，則恒壓閥開得越大。ZZHB3型正恒閥主要用于和常開型主閥配合裝在壓縮機(jī)吸入管上，回氣壓力越高，ZZHB-3型閥開得越大，可使常開型主閥反而關(guān)小，以避免壓縮機(jī)過載和使無卸裁裝置的壓縮機(jī)輕載起動(dòng)。 2.反恒閥 ZZHC3型和ZZHD3型是反恒閥的兩種型式。 閥體和閥罩中間用不銹鋼膜片隔開，上半部與正恒閥相同，為彈簧調(diào)節(jié)系統(tǒng)。下半部閥體和閥芯則與正恒閥不同。 工作原理：當(dāng)膜片下面壓力升高，超過彈簧的最小負(fù)荷時(shí)，閥口開始關(guān)小，此后膜片隨壓力的增高而逐漸升起，閥口隨之成比例的關(guān)小，壓力達(dá)到彈簧力最大值時(shí)，閥口關(guān)死。反之，當(dāng)膜片下面壓力下降，閥口則逐漸開啟。 所以反恒閥與正恒閥相反是“升閉降開”。 為了簡(jiǎn)化導(dǎo)閥與主閥聯(lián)合使用的方