阀门知识
阀门位置传感器和反馈系统解释
作者： 时间：2022-11-30 10:12:29 阅读：360
什么是阀门位置传感器？
阀门传感器是用于指示阀门位置的仪器。例如，当安装在球阀等截止阀上时，限位开关等传感器用于指示阀门是全开还是全关。其他类型的位置传感器也可用于在阀门旋转的整个过程中传送实时位置数据。
阀门位置传感器读数可以通过灯光、指针刻度盘或数字屏幕显示。在更复杂的系统中，限位开关或位置传感器将直接连接到可编程逻辑系统 (PLC) 或数据采集系统 (DAQ)，以便在阀门到达某个位置时实现流程自动化。
目前有多种阀门位置反馈传感器可供使用，旨在适应各种过程系统。
许多电动执行器，包括所有Gemini Valve 电动执行器，都在执行器接线盒中内置了位置反馈。在这种情况下，PLC 设备或辅助灯可以直接连接到执行器接线盒以进行位置感应。
阀位反馈的重要性
位置反馈传感器是一个关键的交流工具，它可以帮助操作员和系统工程师控制和了解他们的系统。传感器提供关于阀门位置的实时信息，这在自动化程度不断提高的时代至关重要。
自动化系统不仅在所有组件正常工作时以最高效率运行，而且在操作员接收到实时和准确的数据时也是如此。阀门位置传感器传输反馈，帮助操作员保持系统平稳运行，甚至加快生产速度。
位置传感器也可以是一个重要的安全功能。如果阀门在其他应用中处于错误的位置，它们对于可能发生严重损坏或伤害的应用尤为重要。
常见的阀位传感器应用
阀门位置反馈传感器在自动化系统中很常见，它们支持适当的系统功能并向操作员传达实时信息。位置传感器在发电、采矿、食品加工、化学制造等行业的执行器上很常见。
有适用于所有类型执行器的传感器——液压、气动和电动。位置传感器最基本的形式只是提供阀门打开或关闭的视觉反馈。在更复杂的系统中，位置传感器直接向 PLC 设备提供反馈，以在阀门打开或关闭时自动执行某些任务。控制阀上的位置传感器包含更复杂的机制，因为它们需要能够精确地确定阀门的开度以调节介质流速。
阀门位置传感器的类型
旋转位置传感器是用于检测阀门位置的最常见的传感器类型，因为它们旨在将旋转位置转换为电信号。旋转传感器用于需要频繁调整位置或速度的应用中。
系统工程师使用四个通用标准类别来决定传感器技术的选择:
接触式或非接触式
触摸传感器(称为电位计)包含一个机械抽头，它会根据位置按比例改变电阻，从而形成一个可调的分压器。分压器通过电信号传输位置测量值，并将其转换为读数。在非接触式传感器中，消除了物理接触，通过磁场传输阀门位置。磁场强度将在阀门的整个循环过程中发生变化。磁场的变化会通过被称为“霍尔效应”的理论产生电压差。该电压可以由集成电路(IC)测量，以确定阀的位置。没有机械部件会延长非接触式传感器的使用寿命，因为它避免了与机械接触相关的磨损。
单圈或多圈能力
单个旋转传感器测量单个旋转阀(如球阀)的位置，其中阀门旋转小于360°(通常为90°)，以停止和启动介质流动。多旋转传感器可以测量阀门的位置。阀门需要旋转几次才能打开或关闭。包括需要多次360°旋转以完全停止或启动介质流动的示例性截止阀或闸阀。
或模拟数字输出。
电位器、霍尔效应传感器等模拟位置传感器连续测量阀门的位置，从而实现阀门的精确位置控制。限位开关等数字传感器仅提供开/关位置反馈。该传感器依靠接触技术，并通过表盘显示读数。虽然这种类型的传感器可能很简单，但它可能不总是提供完全的准确性，并且不与PLC或DAQ通信。
数字传感器可以直接与PLC通信，而模拟信号需要模数转换器(A/D电路)将模拟输出转换成数字数据。然而，通常，A/D电路直接内置在PLC或DAQ中，这意味着不需要额外的A/D电路。
信号通讯
选择模拟信号还是数字信号取决于系统要求。如果应用需要阀门位置的连续和精确反馈，您将需要模拟信号。对于控制阀应用，数字是更简单的选择，并且可以提供与 PLC 或 DAQ 的稍微更快的通信。如上所述，可以将模拟信号转换为数字信号，但它需要额外的电路并为数据收集过程增加宝贵的时间。无论您使用何种接口，您的通信协议都必须灵活，这一点很重要。
如何选择正确的阀门传感器
在考虑阀门位置传感器时，请选择最适合环境和应用的类型。这意味着确保与执行器类型、可用空间、环境条件和自动化程度的兼容性。
以下是帮助您比较选项的一些重要因素：
| 接触技术 | 非接触技术 |
| 提供高精度和可靠性。 | 在极端温度、振动、冲击和存在外来颗粒等条件下持续更长时间。 |
| 模拟 | 数字的 |
| 允许通过阀门循环对阀门位置进行精确反馈。 | 仅提供开/关位置反馈。降低信号转换的复杂性并在数字系统中提供灵活性。 |
| 微调 | 粗调 |
| 用于控制阀以确定阀门的精确位置。 | 用于表示阀门何时打开或关闭。常见于球阀和蝶阀。 |
| 接触技术 | 非接触技术 |
| 前期比较便宜。 | 更昂贵，但不易磨损和更持久。提供数字通信、自我诊断能力和增强的能源效率。 |