自控工程设计课堂：电气转换器、电气阀门定位器、气动阀门定位器

电-气转换器、电-气阀门定位器、气动阀门定位器的特性和作用

1） 电-气转换器及电-气阀门定位器在控制系统中的作用

在过程控制系统中，调节器常常采用电动的，而执行器（调节阀）常常采用气动的，因此，必需将电信号转换为气信号，才能与气动执行器配合使用。电-气转换器是将电信号转换为相应的气信号的一种装置。

在控制系统中，如果所使用的控制器是电动控制器，其输出信号为0～10mmA DC或4～20mmA DC，而所选择的执行器为气动执行器，其输入信号一般为20～100kPa，这时就需要采用电-气转换器，先将控制器的输出电信号转换为相应气信号，才能为气动执行器所接受。

图1：电气转换器

但在实际应用中很少有电-气转换器的信号输出直接去气动执行器控制调节阀，因为电-气转换器没有定位功能，当管道压力作用于阀芯，推动阀杆时，电-气转换器无法克服管道压力的作用，会偏离调节阀所控制要求的位置。比如：电-气转换器输出一个50％的信号给气动执行器，气动执行器就应该是在行程50％的地方，可是因无法克服管道压力的作用，气动执行器就会偏离行程50％，造成调节阀误差大，调节精度降低。在一些特定的场所将电-气转换器与气动阀门定位器配合使用可完成对气动执行器的控制。

电-气阀门定位器除了能将电信号转换为气信号外，还能够使阀杆位移与输入信号大小保持线性关系，即实现控制器来的输入信号与阀门位置之间关系的准确定位，它将电气转换与阀门定位的功能组合在一起，故取名为电-气阀门定位器，在工程实际应用中也被广泛使用。

图2：电气阀门定位器

2） 气动阀门定位器有哪些特性？如何应用？

阀门定位器主要有两种类型：气动阀门定位器与电-气阀门定位器，设计选型时应根据不同的执行机构及能源选配不同的阀门定位器。前面我们已经讲了电-气阀门定位器的应用，然而在很多特定的情况下我们需要选用气动阀门定位器作为阀门的定位器。

气动阀门定位器的输入信号一般来自电-气转换器或气动控制器，其输入信号一般为标准信号20～100kPa，它的特点是：工作可靠，抗环境温度、湿度、电磁干扰力强，本身就具有防火防爆的特点，便于维护，价格低；他的缺点是不宜远距离传输，反应速度慢，精度偏低，通常使用在一些特定的场合，如电-气阀门定位器不适合使用的场合，比如超过了电子元件使用的环境温度、湿度、震动幅度大等； 由于它便于维护，价格低，在我们国内许多中小企业还是被广泛使用。

在控制系统中，如果使用的控制器是电动仪表，输出的信号是0～10mmA DC或4～20mmA DC，我们应使用电气转换器，将0～10mmA DC或4～20mmA DC信号转换为20～100kPa输入到气动阀门定位器，由此来控制气动执行机构。

在控制系统中，如果使用的控制器是气动仪表，输出的信号为20～100kPa，我们可将20～100kPa信号输入到气动阀门定位器，由此来控制气动执行机构。

图3：气动阀门定位器

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