ABB压力调节器.docx
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ABB压力调节器
440R系列指示调节器（440R,441R,442R,443R,444R,型A和B）
一．介绍
1．1描述…………………………………………………………………………….1
1．2序列号和分类号……………………………………………………………….1
1．3规格…………………………………………………………………………….2
二．安装
2．1安装…………………………………………………………………………….3
2．2气动连接……………………………………………………………………….3
2．3过程连接……………………………………………………………………….4
三．操作
3．1预起动前的检查………………………………………………………………..4
3．2投入使用……………………………………………………………………….5
无自动－手动选项…………………………………………………………..5
有自动－手动选项…………………………………………………………..5
3．3自动－手动开关……………………………………………………………….5
自动到手动…………………………………………………………………..5
手动到自动…………………………………………………………………..5
3．4最佳调节器设定……………………………………………………………….6
441R－比例性………………………………………………………………..6
442R－比例性加复位………………………………………………………..6
443R－比例性加预动作……………………………………………………..7
444R－比例性加复位和预动作……………………………………………..7
四．工作描述
4．1调节器………………………………………………………………………….7
4．2气动设定选项………………………………………………………………….8
4．3自动－手动选项……………………………………………………………….9
五．维护
5．1过程点校验……………………………………………………………………9
零点调节……………………………………………………………………..10
满量程调节…………………………………………………………………..10
线性调节……………………………………………………………………..10
5．2气动设定点校验………………………………………………………………10
零点校验……………………………………………………………………..10
满量程校验…………………………………………………………………..12
5．3调节器调整…………………………………………………………………….12
440R－固定的高处………………………………………………………….12
441R－差动间隙…………………………………………………………….12
441R－比例性……………………………………………………………….12
442R－比例性加复位……………………………………………………….13
443R－比例性加预动作…………………………………………………….13
444R－比例性加复位和预动作…………………………………………….13
5．4喷嘴高度调节…………………………………………………………………14
5．5周期性保养……………………………………………………………………15
5．6故障解决………………………………………………………………………17
一．介绍
1．1描述
Taylor440R系列调节器是可用于测量、指示和控制过程参数的简单气动仪表。
到调节器的输入可以是绝对压力、表压、差压、温度或者通过标准Taylor测量
单元测量的容积装载。
输出一般为3－15psig（20-100kpa）的信号。
部件结构简化调节器的维护和允许现场简单的调整例如改变控制灵敏度、添
加内部自动－手动转换器、或者添加气动设定。
零件被安装在一个模压的铝质箱子中，其依照NEMA（美国电气制造商协会）3
设计可以防风雨。
控制器可以面板安装、表面安装或者管道安装。
1．2序列号和分类号
序列号标记在一个数据牌上，其由分类号和一个连续识别码组成。
分类号描述
调节器的构造。
在序列号前的一“X”表示：
此仪器已经符合用户的特殊需求。
序列号No442RF1136（14-82）555
基本分类号
*测量仪器的类型
机械装置
控制单元号
*测量部件的描述（端接号）
附件（如不需要可省略）
连续识别码
*－这些在数列中的符号表示每一个特殊测量部件。
基本分类号：
440R－指示调节器具有固定的高灵敏度
441R－指示调节器具有比例灵敏度和差动间隙特征
442R－指示调节器具有比例性和复位灵敏度
443R－指示调节器具有比例性和预动作灵敏度
444R－指示调节器具有比例性，复位和预动作灵敏度
机械装置：
1－一个指针加一个设定指针；具有内部设定调节旋钮
5－一个指针加一个设定指针；具有外部设定调节旋钮
6－一个指针加一个设定指针；具有3－15psig（20-100kpa）气动设定单元
控制单元号：
1－一个控制单元（单功能）
2－一个控制单元（单功能）加自动－手动开关
附件：
（1）－快速复位
（14）－门锁
（82）－管道安装支架
例子：
序列号：
442RF1136（14-82）-555表示一个指示调节器具有比例性和复位灵敏度（442R）和一个指针加一个设定指针具有内部设定调节旋钮
（1）。
其有一个控制单元
（1）和两个附件：
一个门锁（14）和一个管道安装支架（82）。
对于部件，这些识别测量部件的数字标识被描写在此区域中。
连续识别码为555。
1．3规格
输出：
气源压力：
正常－3…..15psig（20-100kpa）20psig（140kpa）－推荐
最小－小于1psig（6.66kpa）18psig（125kpa）－最小
最大－到供应压力的2psig之内30psig（200kpa）－最大
气源压力影响：
在1的一个增益，输出每1psig（6.66kpa）改变,有0.06psig（0.04kpa）的改变
空气消耗－恒稳态
0.2scfm（标准立方英尺/分钟）－最大（0.0056m3/分钟）
环境温度限制：
最小：
－20C最大：
＋180C
响应：
增益在正常3－15psig基础上）每％输入，125％输出（固定）－440R
每％输入，0.2－35％输出－441R/442R
复位速率每分钟0.05－10反复（标准）
每分钟1－200反复（快速）仅对442R
预动作时间0.1－20分钟
查动间隙满刻度的4－100％
刻度长度：
6－3/8”（161.9mm）气动设置：
输入；3－15psig（20---100kpa）
重量：
最大13lbs（5.9kg）－减去测量部件
二．安装
2．1安装
选择一个可不受振动和腐蚀空气影响的位置。
在箱体上的外部环境温度应当不小于－29C或者不大于＋180C。
通过改变安装支架，如图2，调节器可以面板安装或者表面安装。
可选的管道安装支架，附件号为：
（82），允许安装在1－1/4”，1－1/2”,或者2”直径的垂直管道上。
调节器要垂直安装。
对于每一种类型的测量部件，其仪器安装的附加信息在具体节中给出。
2．2气动连接
警告：
除非空气因连续泄漏到大气而会产生一危险环境，那么使用供应气体。
空气源和输出口设置在仪器的底部中心位置，如图2、3所示。
两个口都为1/4”IntNPT（常温常压）并且装备有隔板衬垫、
连接一干净的、干燥的气源20psig（140kpa）到标记S的部件。
在做最后的仪器连接前，彻底吹扫管线。
连接控制部件到标记O的输出口。
保证到最终元件的输出气体管线不泄漏是非常重要的。
使用肥皂溶液对所有安装进行泄漏检查。
2．3过程连接
对于有关各种类型测量元件过程连接的资料，在具体章节中给出。
三．操作
3．1预起动前的检查
在把调节器投入工作之前，通过下述检查确定安装和操作是正确的：
1．空气管线被连接到正确的连接口并无泄漏。
2．气源被关闭。
3．传感元件被正确安装。
4．过程控制阀周围的隔断阀已被关闭，所以控制阀可被安全打开和关闭。
5．过程指针为零点设定。
如有必要，提供一等同于控制点控制点的输入并调节指针精确为零。
参考图.20。
6．阀门操作调整键定位于输出压力表的附近，对于阀门动作正确读出。
见图4，如果达不到，倒转调整键。
7．增益刻度盘被设定用于需要的作用。
见图5，6和7。
如达不到，放下增益刻度盘锁并旋转刻度盘。
直接作用：
当过程指针移动到右侧时，输出压力上升。
反作用：
当过程指针移动到右侧时，输出压力下降。
提起增益刻度盘锁。
3．2投入使用
确保在预起动检查中的所有步骤都已完成。
如果已经确定灵敏度设定，进而做这些调节。
如果灵敏度设定不被知道，使得调节为最初设定，如下：
增益1
复位1
预动作最小
无自动－手动选项
1．打开20psig（140kpa）气源。
2．如可能，调节设定指针直到输出压力定位控制阀开动；要不然，调节设定点在需要的数值。
3．打开在控制阀周围的隔断阀。
如果控制阀对于通过调节设定指针的开动不能被正确地定位，慢慢打开隔断阀到在需要的速率的启动过程。
4．平缓地调节设定指针调节旋钮直到过程指针到达所需的数值。
5．参考最佳调节器设定做适当地调节。
过程现在处于自动控制。
有自动－手动选项
1．如图7，顺时针旋转到停止，设定自动－手动选择器到手动。
2．打开20psig（140kpa）气源。
3．如图7，旋转手动稳压器调节旋钮，直到输出压力定位控制阀开动。
4．打开控制阀周围的隔断阀。
5．渐渐旋转手动稳压器调节旋钮，直到过程指针处在所需数值。
6．如图7，旋转设定点调节旋钮直到平衡探测器中的球处于中心或者直到非常轻微的设定点调节引起球来回移动。
7．逆时针旋转设定自动－手动选择器到自动位置，直到停止。
8．参考最佳调节器设定做适当调节。
规程现在处以自动控制。
3．3自动－手动开关
如果调节器已经处以工作状态才使用此程序。
在其他时候，参考投入使用。
自动到手动：
1．旋转手动稳压器调节旋钮直到在平衡探测器中的球处于中心位置。
2．顺时针旋转自动－手动选择器直到停止，设定到手动。
过程现场处于手动控制。
手动到自动：
1．旋转设定点指针调节旋钮直到在平衡探测器中的球处于中心位置，或者非常轻微的设定点调节使得其来回移动。
2．逆时针旋转自动－手动选择器直到停止，设定到自动。
过程现在处于自动控制。
3．4最佳调节器设定
最佳调节器设定能够使调节器发挥最佳的控制过程变量的作用。
因为过程指针，对于最佳调节器设定很容易来检查，之后，任何干扰将摇摆因此任何从右到左的连续摇摆为先前从右到左的摇摆的1/4长。
为获得最佳设定，对于具体调节器的接下来的步骤如下：
441R－比例性调节器
1．使用一个为1的增益设定，使过程处于自动控制。
2．移动设定点向上或向下刻度，以能够观察当调节器寻找新的控制点时过程指针的工作情况。
3．在从右到左的连续摇摆的时候，比较过程指针的摇摆的宽度：
（a）在最佳增益设定，每一个摇摆将为先前从右到左摇摆的宽度的1/4.
（b）如果第二次摇摆短于第一次的1/4，增益为太小。
增加增益并移动设定指针后退到其最初位置。
（c）如果第二次摇摆长于第一次的1/4,增益为太大。
减小增益并移动设定指针后退到其最初位置。
（d）继续调节增益并移动设定指针向后或向前直到得到最佳设定。
4．如果指针在温定条件下不能并拢，参考图4并使441R－比例性调节器同步。
如下：
（a）在一设定为10或更低的增益，旋转同步调节元件来定位指针。
（b）在一设定为高于10的增益，旋转零点调节元件来定位指针。
442R-比例性加自动重设调节器
1．把增益设定为1，复位速率到1，并在所需的控制点，把过程处于自动控制，当可能需要时调节设定指针。
2．通过顺时针旋转复位调节刻度盘到停止来打开复位针阀。
当可能需要时通过调节设定指针保持过程在控制点30秒。
3．通过逆时针旋转复位调节刻度盘到停止来关闭复位针阀。
4．在无自动复位时，调节增益同比例调节器来得到最佳增益设定。
参考441R－比例性调节器的步骤2和3。
5．在已经调节好增益后，确定在一个过程干扰后对于过程指针摇摆从右到左然后返回到右所需的分钟时间。
6．通过在第5步中确定的时间设定复位速率在刻分度1。
7．通过自动复位，重复第4步以获得最佳增益。
减小增益设置大约10％是一般有必要做的。
8．在最佳增益和复位值已经调节后，并且过程是稳定的，过程和设定指针应当排成列。
如果达不到，旋转同步调节螺丝，如图4，使它们集中在一起。
443R-比例性加预动作调节器
1．顺时针旋转预动作调节刻度盘直到调整，设定其到最低值。
2．设定增益在1，使调节器进入处于所需设定点的自动控制状态。
3．同一比例性调节器一样，确定最佳增益设置。
参考441R－比例性调节器第2、3步
4．在已经确定最佳增益设置后，上下移动设定指针以产生干扰并且测量过程指针的摇摆从右到左并返回到右侧所需的分钟时间。
5．设置预动作刻度盘到在第4步中测出的时间的1/6。
6．重复第3步。
7．在最佳增益和复位值已经调节后并且过程是稳定的，过程和设定指针应当排成列。
如达不到，参考441R－比例性调节器第4步，并且使调节器同步。
444R－比例性加复位和预动作调节器
1．顺时针旋转预动作调节刻度盘直到调整，设定其到最低值。
2．设定增益在1，使调节器进入处于所需设定点的自动控制状态。
可能需要调节设定指针。
3．通过顺时针旋转复位调节刻度盘直到停止来打开复位针阀。
当可能需要时，通过调节设定指针保持过程在设定点30秒。
4．通过逆时针旋转复位调节刻度盘直到停止来关闭复位针阀。
5．同一比例性调节器一样，确定最佳增益设置。
参考441R－比例性调节器第2、3步
6．记录在一个过程干扰后指针摇摆从右到左并返回到右侧一个完整摇摆需要的时间。
7．设置预动作刻度盘到在第4步中测出的时间的1/6。
8．设定范围在一等于1.5（由到现在对于一个完整摇摆的分钟时间来划分）的数值。
9．在最佳增益和复位值已经调节后，并且过程是稳定的，过程和设定指针应当排成列。
如果达不到，旋转同步调节螺丝，如图4，使它们集中在一起。
四．工作描述
4．1调节器
在图8到12中为440R系列调节器的示意图。
这些调节器的工作基于运动平衡原理；来自一个气动反馈单元的运动平衡来自一个过程测量元件的运动。
当在传感元件的温度增加时，布尔登（bourdon0）弹簧展开并且向右侧移动过程指针，同时挡板动作枢轴向左运动。
枢轴的移动缩小的运动减小喷嘴－挡板的间隙并且增加喷嘴的背压。
此压力被送到输出替续器的A室。
当在A室内的压力增加时，隔膜组件推动替续器内的滑杆向下运动关闭出气口并且打开气源入口以增加空气输出。
输出的增加直到其平衡增隔膜组件上向下施加的力量。
在图9－12中具有比例响应的调节器，输出压力被送到伺服膜盒并且升高挡板动作枢轴和挡板。
原先的喷嘴－挡板间隙近似地被回复并且确立平衡。
固定的高响应调节器，如图8所示，没有反馈单元。
不具有伺服作用，增益被固定在大约125上。
比例响应（增益）如图9－12中给出一个输出替换比例到一个在过程测量中的变量。
对于一个过程测量中的变化的输出改变的和可以通过旋转增益刻度盘来改变。
当旋转此刻度盘时，其使喷嘴－挡板组件绕着挡板动作枢轴移动。
因为过程测量变化和反馈作用，此将确定枢轴传送到挡板的移动的量。
当增益降低时，挡板变得对过程测量变化灵敏度降低而对反馈作用灵敏度变高。
airsupply－气源baffleactuatingpin－挡板动作枢轴bleed－泄气孔capacitytank－气容罐
bourdonspringmeasuringelement－布尔登弹簧测量元件coarsezeroadjustment－零点粗调元件
controllink－控制连杆feedbackunit－反馈单元finezeroadjustment－零点微调
feedbacklink－反馈杆gainunit－增益单元gaindial－增益刻度盘outputrelay－输出替续器
gainadjustmentwheel－增益刻度盘轮orificeaccessscrew－节流孔通路螺丝output－出口
outputpressuregage－输出压力表processpointer－过程指针processpointeryoke－过程指针轭
processoverthrowlink－过程翻转连杆pivotshaft－中枢轴pivot－枢轴nozzle－喷嘴
relaystem－替续器滑杆relayaccessscrew－替续器通路螺丝orifice－节流孔scale－刻度尺
set-pointer－设定指针set-pointeradjustmentknob－设定指针调节旋钮resetbellows－复位膜盒
spanadjustment－满量程调节syncadjustmentscrew－同步调节螺丝summinglink－求和连杆
resetneedlevalve－复位针阀temperaturesensingelement－温度传感元件take-offarm－复制臂
set-pointeryoke－设定指针轭vent－排气孔
在图10－12中，在一个持续的负载改变后，复位响应自动返回到设定点。
此通过伺服膜盒和一个复位膜盒的对比来完成。
输出压力经过一针阀被送到复位膜盒。
在图11－12中，预动作响应减小由一过程干扰引起的偏移量，也减小在干扰后恢复的时间。
此通过送输出压力经一针阀到伺服膜盒来完成。
调节器可以通过定位增益刻度盘来被设定为直接或者反作用。
直接作用：
当过程指针向右侧移动时，输出增加
反作用：
当过程指针向左侧移动时，输出降低
差动间隙响应（仅441R）维持一个最小或者最大的输出压力直到过程指针越过一反向行程点。
这是两个行程点被定位于距离设定指针相等距离的位置，见图14。
在行程点之间的差动间隙可被设置在输入满量程的4％和100％之间的位置。
当过程指针到达任一行程点的时候，输出压力将反向（最大到最小或者最小到最大）。
通过旋转增益刻度盘设置行程点到所需的间隙设置％。
通过对增益刻度盘的定位，调节器可以被设置为直接或者反作用。
当一台441R调节器对于差动间隙而被设置，挡板被定位于挡板动作枢轴相对的一侧。
见图9和13。
当过程指针移动枢轴来减小或者增大喷嘴－挡板的间隙，伺服膜盒以相同方向移动挡板，同时遮挡或者不遮挡喷嘴。
输出压力将到最小或者最大，并且保持此压力直到过程指针到达另一个行程点。
4．2气动设置选项
如图15，气动设置选项包括：
一个具有3－15psig（20-100kpa）波纹管同破坏连杆机械连接到设定指针轭。
到波纹管的输入是一来自手动稳压器用于远程设置的外部信号，或者是来自另一个用于串级控制的控制器。
通过输入信号的升高，波纹管收缩。
连杆向上移动并且设定指针移动到右侧。
通过输入信号的降低，波纹管由自身内在弹性而伸展。
连杆向下移动并且设定指针移动到左侧。
所有单元均提供有高、低限止动器（可以通过设置止动器来限制设定指针到任何刻度位置的限制）。
Pivotshaft-枢轴杆
Spanadjustment-满量程调节元件
Set-pointeryoke-设定指针轭
Overthrowlink-破坏连杆
Finezeroadjustment-零点细调元件
Coarsezeroadjustment-零点粗调元件
Set-pointer-设定指针
Pneumatic-setunit-气动设置单元remoteset-pointsignal-旋钮设定点信号
4．3自动－手动选项
当开关处于手动位置时，手动稳压器通过A-M（自动－手动）选择器来提供一气动输出信号，见图16。
Manualadj.knob-手动调节旋钮
manualregulator-手动稳压器
A-MSELECTOR-自动-手动选择器
Outputpressuregage-输出压力表
A-Mdetector-自动－手动探测器
Orificeaccessscrew-节流孔通路螺丝
OUTPUTRELAY-输出替续器
Capacitytank-气容室
Bleed-泄气孔
Vent-排气孔
Feedbackunit-到反馈单元
Orifice－节流孔
Relayaccessscrew-替续器通路螺丝
Airsupply－气源
当手动调节旋钮向下旋转时，隔膜和替续器滑杆向左侧移动。
来自C室的气源通过一更大开度的气门（可以升高稳压器输出）进入B室。
当相对于在B室隔膜的输出压力等于通过A室内装载弹簧施加的力，那么平衡就建立了。
当手动调节旋钮向上旋转时，隔膜和替续器滑杆向右侧移动。
来自C室的气源被节流并且在B室内的压力通过内瓣被释放到A室以及到排到大气，以此来减弱输出压力。
当减弱的B室内的压力与削弱的弹簧力量平衡时，那么平衡就建立了。
A-M平衡探测器是一在极限行程具有O形环的球表。
当调节器输出超过手动稳压器的输出时，球形标记在左侧末端，如图16所示。
当手动输出超过调节器输出时，球形标记在右侧末端。
当调节器和手动输出压力在0.1psig（0.7kpa）内相等时，球形标记将处于中心位置。
因而旋转A-M选择器可以用于抗扰动传送器。
有关步骤参考自动－手动开关。
五．维护
5．1过程指针校验
下述步骤基于提供0%,50%和100%输入到调节器。
如果仪器使用温度测量元件，可用20%替代0%,80%替代100%。
确保用测量元件校验的过程连杆处在应该的位置，并且使用在过程指针轭上的适当的滚珠支枢和过程连杆。
在工厂校验期间选择的滚珠支枢同在支枢滚珠底部有刻痕的圆环为一体。
测量元件
一般支点见图18
打开的压力螺旋形布尔登管
B
低压膜盒
B
接收器膜盒
A
螺线形布尔登管
C
巴顿压力计
D
温度系统
C
容积压力：
（螺旋形布尔登管）
B
（螺线形布尔登管）
C
负载
C
低压膜片
B
传动轴
B
processpointer-过程指针
processpointeryoke-过程指针轭图－17滚珠支枢标记
零点调节：
1．提供0%的输入信号。
过程指针应当指示在满刻度的0%±2的位置上。
2．如果达不到，调节指针的零点细调元件，图－20，直到到达满刻度的0%±2的位置上。
对于超过5％的调节，使用在复制臂上的零点粗调元件进行调节，见图－12。
满量程调
升级会员 