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こんにちは、今日は真剣に学ぶ*の工業制御マイスターです。バルブに関するとても基本的な知識を見つけて、ぜひ共有したくなりました。 バルブポジショナーは、その構造形態と動作原理によって、空気式バルブポジショナー、電気・空気式バルブポジショナー、およびインテリジェント型バルブポジショナーに分けられる。バルブポジショナーは、調節バルブの出力を高め、調節信号の伝達遅れを減少させ、バルブステムの移動速度を速めることができます。また、バルブの線形性を向上させ、バルブステムの摩擦力を克服し、不均衡な力の影響を排除することで、調節バルブの正確な位置決めを実現します。一般的なアクチュエータには、空気圧式アクチュエータと電動式アクチュエータがあり、直動型と回転型に分かれます。各種のバルブや風板などの空気圧式調節弁を自動的または手動で開閉するためには、圧縮空気を動力源とし、シリンダーをアクチュエーターとして使用します。そして、電気式バルブポジショナー、コンバーター、電磁弁、保持弁などの付属装置を利用してバルブを駆動し、オン・オフ制御や比例制御を実現します。これにより、工業用自動制御システムからの制御信号を受け取り、配管内の流体の流量、圧力、温度など、さまざまなプロセスパラメータを調整することができます。空気圧式調節弁の特徴は、制御が簡単で反応が速く、本質的に安全であるため、別途防爆対策を講じる必要がないことです。空気圧モーターの特徴 空気圧モーターは、圧縮空気を作動媒体とする原動機であり、圧縮されたガスの膨張作用を利用して圧力エネルギーを機械的エネルギーに変換する動力装置です。バルブポジショナーの空気モーターは無段階で速度調整が可能です。吸気バルブまたは排気バルブの開度を制御することで圧縮空気の流量を制御し、モーターの出力と回転速度を調整できる。これにより、回転速度と出力を調整することができる。正転も逆転もできる。ほとんどの空気モーターは、操作バルブを使ってモーターの吸気・排気方向を簡単に変えるだけで、出力軸の正転と逆転を実現でき、かつ瞬時に方向切り替えが可能である。正逆変換時の衝撃は非常に小さい。エアモーターの切り替え動作の大きな利点は、ほぼ瞬時に全速力に達する能力を持っていることです。葉式エアモーターは1.5回転で全速力に達するが、ピストン式エアモーターは1秒未満で全速力に達する。操作バルブを使って吸気の方向を変えることで、正逆回転が可能になる。正逆転の時間が短く、速度が速く、衝撃が少なく、さらに負荷を解除する必要もありません。機械式バルブポジショナーの空気制御部は機械式であり、与えられた信号によって制御される電磁石とスプリングの共同作用によってバルブの開度が制御される。その動作原理は、圧縮空気が固定されたスロットルを通ってノズルの背圧室に入り、ノズルと遮板の隙間から排出されることです。トルクモーターのコイルに4～20mAの電気信号が加わると、磁場の作用によりアームが支点板ばねを中心に左から右へと回転し、遮板とノズルの隙間が狭まります。これによりノズルの背圧が上昇し、供給圧力室の圧力上昇によって制御バルブのバルブシートが上方に移動し、バルブが開きます。同時にバルブのフィードバックロッドがピストン膜棒を回転させ、フィードバックばねの張力が増大し、遮板とノズルの隙間が広がってバルブの開度が平衡状態になります。 バルブポジショナーの使用にあたって注意すべき点は、このバルブポジショナーが機械式機構を採用しているため伝達効果が悪く、バルブの動作が遅れてしまい、調整対象となる量を適切に制御できないことです。感度が低くなる原因です。また、バルブ位置決め装置の設定値とフィードバック値の差は5％未満でなければならないが、位置決め装置を長期間使用すると、設定値とフィードバック値の差がしばしば5％を超えてしまい、作業員は実際のバルブ開度を把握できなくなる。これにより誤操作が起こり、生産に影響を及ぼす可能性がある。また、校正にかかる時間が長すぎるという問題もあります。このバルブポジショナーは非スマート型のバルブポジショナーであり、自動校正ができず、手動での校正のみが可能です。1回の校正に通常30分ほど、場合によってはそれ以上の時間がかかります。さらに、頻繁にバルブを開閉する必要があるため、生産再開までの時間が長引いてしまいます。 今日はここまでです。気になることがあればコメントを残してください。必ず見ますので、引き続きフォローしてください。