上海申弘阀门有限公司
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调节阀传感器
上海申弘阀门有限公司
之前介绍高压减压阀，现在介绍调节阀传感器在过程工业中，阀门和驱动器一贯用于液体流动的控制和转移。越来越多的工厂工程师希望在控制系统中得到阀门、及驱动器当下位置的反馈信号。通常这种信号由内置于开关盒中的接近传感器，或直接安装在驱动器或手动阀门上的双传感器来获取。本文深入探讨在现场和市场新趋势中应用的传感器类型。
调节阀传感器标准化现状
行业标准对于技术的发展利弊共存。一方面，它限制了创造性，但另一方面又确保了不同制造商的设备具备兼容性。VDE / VDI3845标准要求了诸多事项后，规定了气动驱动器机与所连接设备之间的重要机械连接。该标准包括了对安装孔的定义：30×80mm和30×130mm。安装杆的高度为20、30和50毫米。对于安装杆直径，则没有固定的标准，所以在双传感器的应用中，用户必须特别注意。随着数字化和信息技术与机械装置的融合，传感器和电动执行器已经开始实现数据共享、控制功能和控制参数协调一体化，并通过现场总线与外部连接?；∽远刂乒δ艿闹匦路峙?，许多计算机控制功能下放到传感器和电动执行器中完成，如参数检测、控制、诊断和维护管理等。由标准IEC-62061所规定的机械设备的功能安全已成为一个热门概念和不能回避的问题。就传感器和执行器而言，过去衡量其可靠性指标时，常用MTBF（平均*时间）来描述。就当下DKJ电动执行器，DKZ电动执行器，DZW阀门电动装置2SA3/2SQ3西门子电动执行器、防爆电动执行器、精小型电动执行器、防爆电动执行器;智能一体化执行器，电动多回转式执行机构。
阀门——电动执行机构系统
上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀由于越来越多场合采用了自动化控制，人工操作被机构和自动化代替，人们要求执行机构能够起到控制系统与阀门机械运动之间的界面作用，更要求执行机构增强工作安全性能和环境?；ば阅?。在一些危险性的场合，自协化的执行机构装置能减少人员的伤害。某些特殊阀门要求在特殊情况下紧急打开或关闭，阀让执行机构能阻止危险进一步扩散同时将损失降至zui低。
阀门电动执行机构用于控制阀门开度，要求执行机构能够的使阀门走到任何位置，角度或位移传感器则是反馈开度信号，这个信号不仅是位置反馈，同时也要通过这个信号来决定执行器何时开始何时停止。目前大部分执行机构都是用于开关阀门，而随着阀门制造业不断发展，以及各种类型阀门日益剧增的需求，如今的执行机构的设计远远走出了简单的开关功能，它们包含了位置感觉装置，力矩感应装置，电极保护装置，逻辑控制装置，数字通讯?？榧癙ID控制模块等，对于开度控制，传感器是*的一部分，在执行机构中扮演着十分重要的角色。
随着硬件、软件和网络通信的融入，其可靠性必须有一个整体指标来描述，即功能安全规范。在产品的使用过程中遇到外界因素（机械振动、冲击、温度、电噪声、浪涌、雷击等）的单独或复合作用下，当可能功能出错导致危险时免遭影响而?；て淇煽抗ぷ鳎庇植荒艿缍葱衅髋灼薪⒃谘辖鞯母怕事刍∩系目煽啃岳砺邸?/p>
开关盒
术语“开关盒”通常描述在一个封闭盒中传感器、凸轮和连接器的集成。传感器和气动执行器通过它实现机械连接。该解决方案旨在避免传感器暴露在周边环境中或受到影响，同时能够使用标准传感器。在这些标准开关盒中，典型内置以下传感器：
电感式传感器是一种信号发生器，可非接触感测金属物体的运动，并将检测结果转化为电信号输出。电感式传感器广泛应用于机器人、生产线、机械加工及传送系统等场合。
电感式传感器具有以下特点：
1.传感器能感测和记录所有导电物体
2.传感器是非执着触式的
3.传感器的传感头无需配专门的机械装置
4.传感器靠电子元件捕获感测信号
电感式传感器具有以下优点:
—无机械磨损
—正常使用中，不会出现焊点烧损或熔化，也不会因被玷污而影响其性能
—不会因为被测物碰撞而造成信号丢失
—切换频率高达3000Hz
—抗振动
—装配灵活
—系统全封装，防护等级高
检测距离：
额定检测距离Sn
特征值，不考虑制造公差或由温度或电压引起的偏差。
实际检测距离Sr
与额定检测距离的偏差zui大为±10%。
有效检测距离Su
在所有规定的电压和温度范围内的检测距离，
它与实际检测距离可存在zui大±10%。
可靠检测距离Sa
在允许工作条件下的检测距离，在0到zui小有效检测蹁之间取值。
开关元件功能：
有以下几种不同的功能：
—常开触点
传感器在触发状态时有电流通过，当传感器在非触发状态时无电流通过。
—常闭触点
当传感器在触发状态时无电流通过，传感器在非触发状态时有电流通过。
—常/开闭触点
具有?？统１樟街止δ?，可供选择。
● 圆柱型传感器，典型长度为40毫米 ；
● 槽形传感器；
● 矩形V3风格传感器（类似于微动开关）；
● 双传感器，结构紧凑置于一个盒中。
开关盒被用作终端设备来连接阀位传感器和电磁阀。编码的连接器以及必要的LED指示灯已经置于电路板上。电路板的尺寸适合大多数标准盒子。
开放式解决方案
“开放式解决方案”规定了自动阀或手动阀上的双传感器安装。两个电感式传感器叠加安装于一个外壳中，显示了阀门的开关位置。
该系统的设计考虑了VDE / VDI 3845标准。这些传感器由两个90度垂直安装于“圆盘”上的不锈钢目标触发。圆盘本身通过一个螺丝钉安装在执行器上。
除了体积小巧，组装简单，还可发现以下优点：
● 传感器外壳上的圆形安装孔（非槽形）可避免由于错误的安装距离或运动而导致的碰撞或震动引起的维修。
● 两个开关元件（圆盘）可以适应多种不同的气动执行器。*需要做出的选择是安装模式，例如：30×80或30×130
● 不锈钢的目标物已经设计在圆盘上。
● 4个LED等表明该传感器的输出情况，电源有无和电磁阀输出状态。
● 双传感器的检测区域足够狭窄，因而不会产生挤压点导致操作人员受伤，或冰块、灰尘形成的堵塞。
● 电磁阀的接线，可经过传感器进行布线，现场无需单独电缆。
电感式传感器与机械开关
在工业的所有领域中，机械开关曾经一度是各种控制问题的方案，而如今的方法已今非昔比，传感器毋庸置疑为。因为传感器的工作速度和可靠性的优势十分明显：
● 全固态，因此无磨损或误差修改；
● 快速输出开关状态；
● 磁滞和重复性可以比机械设备更多得进行电子定义；
● 无焊接或输出端腐蚀；
● 很少或根本不受堵塞或湿度的影响；
● 无触点抖动（输出回波）；
● 大多数传感器切换时有L ED显示，使得维护和调试更简单，快捷。
通常，一个电感式传感器的平均寿命大大超过机械开关。事实上，过去很多机械开关都用于阀门反馈，是由于价格的低廉，同时也因为使用开关时极性问题不需要考虑。通过现代技术，倍加福已经成功地将传感器推向市场，消除了机械式开关仅有的一点优势。
用于阀位检测的传感器
选择正确的传感器可按以下5个简单步骤实现：
步骤1：开关盒或还是开放式解决方案？
权衡上述优势与缺点， 做出选择。您可能需要开关盒的保护，或开放式解决方案的简单便捷。大多数阀门供应商都会提供两种解决方案。你会发现开关盒的体积和重量都各异，数量与种类也大相径庭。
步骤2 ： 电气定义传感器的终端，传感器所连接的控制系统调节着工作过程（交流，直流，Namu r等）。极为重要的一点是该系统是否在爆炸地区使用。请看以下的电气连接类型。
● 直流三线传感器。这些传感器在两条供电线路外还有一条单独的线路。第三条线路连接到PLC输入卡或控制系统上的输出端。
● 直流两线传感器。在这里，负载与传感器串联。许多传感器都具备极性容差，即无需再关心接线的极性。因此，它与连接正常的机械开关一样简单。实际应用这类传感器，您一定要注意电路的漏电流及传感器的电压降。
● 带有常开和/或常闭输出的交流传感器。在这里，负载与传感器串联。
● 交直流两线通用传感器。该传感器与负载串联。无论交流电压或直流电压均可连接。
● 两线Namur传感器，与相关本安产品一起，用于防爆环境（区域0，1和2）。可实现断线及短路监测。
● 两线故障安全传感器。按两线Namur传感器标准，但是使用满足安全级别的隔离栅，可以达到SIL3 安全等级。
第3步：连接的可能性
● 连接方式取决于zui终用户。例如，带电缆的密封管或插头?；Ш椭埔┝煊蚯阆蛴谘≡竦缋铝?，通过电缆密封管进入盒子或传感器。
步骤4：电磁阀操作
与开关盒一样，使用双传感器也可以经过传感器进行电磁阀的布线，其优势就在于执行器只需要一根电缆连接。
步骤5：zui后，您必须确认传感器的诸多特性，以确保传感器在应用中运行。
类似的例子便是漏电流、电压降，周围环境，zui大输出电流和工作电压。如果可能，您可以通过选定传感器的规格来确认，保证在静态电流（干扰）、冲击和振动zui大值的允许范围内。
未来的发展
由于安装过程经常要适应的技术发展，以提高工作效率和稳定性，各种总线系统开始进入市场。
开关盒和执行器的生产商当然希望加入。许多这样的制造商已经与传感器制造商协商开发出了这些总线系统的接口。带AS-i的开关盒便是一个很好的例子，因为这种总线系统特别适合数字信息。如果zui终用户希望使用标准传感器，便需要合适的现场安装模块，如AS-interface，Profibus PA或基金会现场总线。
另一方面，也可以看到使用带有Profibus或基金会现场总线接口的电气执行器和定位系统。显然越来越多的公司意识到总线系统的优势，特别是带AS-i的现场总线组合（如Profibus）十分多见。与本文相关的论文：调节阀流通能力Kv值
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