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调节阀性能测试(1)—静特性测试
一、静特性的各项指标

静特性是指阀门行程和输入信号之间的静态关系,所以也称为静态特性。下面是各种静特性的基本定义。   

(1)基本误差

在规定的参比条件下,实际行程的特性曲线与规定行程的特性曲线之间的最大差值(图一),称为基本误差。

(2)始、终点偏差

始点偏差也称为零点误差,终点偏差也称为终点误差。仪表在规定的使用条件下工作时,当输入是信号范围的上、下限时,调节阀的相应行程值的误差称为始、终点偏差。始、终点偏差用调节阀额定行程的百分数表示(图1)。

(3)额定行程偏差

仪表在规定的使用条件下工作时,输入超过信号范围上限值的规定值时的误差,称为额定行程偏差(图1)。                             

(4)回差

同一输入信号上升和下降的两个相应行程值间的最大差值(图1)

静特性偏差图

图1 静特性偏差

死区表示图

图2 死区表示图

(5)死区

 输入信号正反方向变化不致引起行程式有任何可觉察变化的有限区间(图2)。

(6)重复性

在同一工作条件下,对同一输入值按同一方向连续多次测量的输出值勤间的一致程度叫重复性。重复性能表示仪仪表随机误差的大小。调节阀的重复性是用全范围内各输入值所测得的最大重复性误差来确定的。重复性不包括回差及滞坏。(图3)。

重复性、再现性图

图3 重复性 再现性

(7)再现性

 地相同的工作条件和规定时间内,对同一输入值从两个相反方向上重复测量的输出值之间的一致辞性程式度称为再现性(图3)。再现性包括死区、滞环、漂移和重复性。再现性由全范围内同一输入值重复测量的相应上长和下降的输出值勤之间的最大差值确定,并以量程的百分数表示。

(8)线性度误差

校准曲线与适当的直线(独立直线、零基直线、端基直线)之间的最大偏差为线性度误差。在整个输入信号范围内,对上升和下降的两个方向进行两次以上的测定,在各个输入信号的测定点,求出各数据的平均值,用这些点画出来的平均曲线和直线之间的最大差值就是线性度误差。

线性度误差图

图4中独立直线不连接上下限,靠近曲线并使最大正、负偏差减至最小而且相等;零基直线连接上限值,靠近曲线并使最大正、负偏差减至最小且相等;端基直线连接上、下限值。这样,线性度误差可分为独立线性度误差、端基线性度误差和零基线性度误差。

二、静特性的测试装置及测试方法

图5表示调节阀静特性的测试系统。供给气动执行机构或气动阀门定位器的气压信号可利用气动定值器设定,设定值从标准的压力表中读得。如果配用电气阀门定位器时,电流信号由直流电源稳压器设定,由标准电流表知道电流的大小。

 气动调节阀的静特性测试原理图

图5 气动调节阀的静特性测试原理图

1 空气压缩机;2,7,10 压力表;3 截止阀;4,8 过滤器;5,9 减压阀;6气动定值器  11 直流电源稳压器;12 气动阀门定位器(或电气阀门定位器)
13 
定位器安装板;14 气动执行机构(或电动执行机构、气动或电动调节阀);15 千分表(或百分表);16 千分表架;17磁性吸铁盘;18 调节阀固定台

测试的步骤如下:

a.试验时,输入信号在正反两个方向上缓慢变化时,让阀门在全行程(直线或转角)范围的动作连续、平稳;
b
.输入信号只能单向增大或减小,不允许输入信号超过设定点后又返回设定点;
c
.行程测定以阀芯全关位置作为基准;
d
.输入信号的测试设定点在全行程范围的5%、10%、20%、、、…·90%、100%处,反向时为100%、90%、……20%、10%、5%处,也可以按规定减少被测量点,但除非另有规定,试验点至少要包括信号范围的0%、25%、50%、75%、100%五个点;
e
.按规定的次数测试之后,计算各种静特性的偏差值:

图6表示电动执行机构的测试装置,其测试线路图如图腾7所示,可以进行电动执行机构的基误差、回差、灵敏度、阻尼特性、输出力矩性能的测试。 

电动执行机构测试原理示意图

图6 电动执行机构测试原理示意图

1 电动执行机构检测仪;2 电动执行机构;3 量角器;4 指针;5 砝码

电动执行机构测试线路

图7 电动执行机构测试线路

国家的有关规定

(1)试验条件及说明(GB/T4213—92)

①参比工作条件:徐外观检查及条款中另有规定者外,试验应在下述条件下进行:

a 温度(20±2℃);
b 
相对湿度:60%-70%;
c 
大气压力:86-106KPa;
d 
气源压力额定值,允差为±1%。

②推荐的大气条件:不必要或不可能大参比工作条件下进行的试验,推荐在下述大气条件下进行:

a 温度:15-35℃;
b 
相对湿度数45%-75%;
c 
大气压力:86-106KPa;

在试验过程中,环境温度的变化每10分钟应不大于1℃,并须在试验报告中注明实际的试验条件。

(2)静特性的规定标准(见表1)

表1 一些静特性的规定偏差(GB/T4213-92)

 

项目

不带定位器

带定位器

A

B

C

D

E

A

B

C

D

E

基本误差限

±15

10

±8

±6

±5

±4

2.5

2.0

±1.0

±1.0

回差

10

8

6

5

3

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

死区

8

6

5

4

3

1.0

1.0

0.8

0.6

0.4

始终点
偏差

气开

始点

±6

±4

±4

±2.5

±2.5

±2.5

±2.5

±2.5

±2.5

±2.5

终点

±15

±10

±8

±6

±5

气关

始点

±15

±10

±8

±6

±5

终点

±6

±4

±4

±2.5

±2.5

额定行
程偏差

调节型
(金属密封)

±6

±4

±4

±2.5

±2.5

±2.5

±2.5

±2.5

±2.5

±2.5

调节型
(弹性密封)
切断型

实测行程大于额定行程

 

注:
1
.表中A类适用于特殊密封填料和特殊密封型号的调节阀;E类适用于一般单、双座的调节阀,B、C、D类适用于各种特殊结构形式和特殊用途的调节阀。
2
.弹簧压力范围在20-100DPa、40-200DPa和60-300DPa以外的调节阀只考核始、终点偏差及额定行程偏差,切断型调节阀只考核额定行程偏差。

摘自互联网