QZD-1000型和E69F-BI2-M型電氣轉(zhuǎn)換器構(gòu)成和工作原理

【摘要】
本文論述QZD-1002型和E69F-BI2-M型電氣轉(zhuǎn)換器構(gòu)成和工作原理，存在問題包括調(diào)整不方便、漏氣、線性不好等故障，維護(hù)量大，不利于運(yùn)行人員的燃燒調(diào)整，制定主要改進(jìn)技術(shù)措施，針對(duì)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的過濾減壓閥結(jié)冰堵塞管路的現(xiàn)象，安裝加熱器。

【關(guān)鍵詞】
電氣轉(zhuǎn)換器，QZD-1000，E69F

0 引言
電-氣轉(zhuǎn)換器接受DCS給出的4～20mA直流信號(hào)，然后按比例地轉(zhuǎn)換輸出20～100kpa的氣動(dòng)信號(hào)，作為氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥、氣動(dòng)閥門定位器的氣動(dòng)控制信號(hào)和其他氣動(dòng)儀表的氣源，它起到電動(dòng)儀表與氣動(dòng)儀表之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換作用。

1 QZD-1000型電/氣轉(zhuǎn)換器
電-氣轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)由外殼、力矩馬達(dá)、調(diào)零、噴嘴、氣路、放大器、接線盒以及安裝板等組件構(gòu)成，電-氣轉(zhuǎn)換器是以力矩平衡原理工作的，其工作原理如圖1所示。
從DCS來的直流信號(hào)輸入到力矩馬達(dá)組件的線圈(1)，使銜鐵(2)磁化，其磁場(chǎng)方向如圖中所示，銜鐵上端為N極，下端為S極，它與*磁鋼(3)的磁場(chǎng)相互作用后，使銜鐵繞支點(diǎn)(4)產(chǎn)生一個(gè)合成旋轉(zhuǎn)力矩，擋板(5)沿A向靠近噴嘴(6)，改變了氣動(dòng)噴嘴一擋板的工作位置，使放大器(7)的背壓增加，作用于金屬膜片，使球閥(8)打開，氣源壓力經(jīng)球閥流入到轉(zhuǎn)換器的輸出端，此輸出壓力一路作為轉(zhuǎn)換器的輸出壓力，供給氣動(dòng)儀表或氣動(dòng)閥門定位器作為氣動(dòng)信號(hào)。
另一路還送到反饋波紋管(9)，使其對(duì)銜鐵(2)繞支點(diǎn)(4)產(chǎn)生一個(gè)B向的反饋力矩，與輸入信號(hào)所產(chǎn)生的力矩相平衡，因此，輸入信號(hào)與輸出壓力成一一對(duì)應(yīng)的比例關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成氣動(dòng)信號(hào)的過程。

圖1 QZD-1000型電氣轉(zhuǎn)換器

QZD-1000型電氣轉(zhuǎn)換器柜內(nèi)布置

1.1零位調(diào)整
輸入信號(hào)為O%，調(diào)零可用螺絲刀，調(diào)整外調(diào)零機(jī)構(gòu)(5)即可，調(diào)零的方向按指示牌所示，總之應(yīng)將轉(zhuǎn)換器的零位調(diào)整到正確位置，即輸入信號(hào)4mA.DC，其輸出壓力應(yīng)為20kPa，改變輸入信號(hào)，然后再回到4mA.DC，此時(shí)，輸出壓力仍應(yīng)為20kPa，則說明調(diào)零合格。

1.2零位調(diào)整
輸入信號(hào)O～100%，觀其輸出壓力相應(yīng)20～100kPa，如在標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)下，輸出壓力的對(duì)應(yīng)值產(chǎn)生偏差時(shí)，大于±1%，可調(diào)整轉(zhuǎn)換器的比例范圍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(6)糾正偏差，方法是將一根不銹鋼小軸，插入比例范圍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)外圓的小孔中，向上或向下輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)比例范圍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，如果輸入信號(hào)為100%，輸出壓力小于100kPa時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)比例調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使其輸出壓力按下降方向，如在100%輸入信號(hào)，輸出大于100kPa時(shí)，則轉(zhuǎn)動(dòng)比例調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使其輸出壓力按上升方向。
經(jīng)過比例范圍調(diào)整后，必須重復(fù)調(diào)零，再輸入信號(hào)O～100%，使其輸出正確地保持在20～100kPa的數(shù)值上；轉(zhuǎn)換器經(jīng)調(diào)零，比例范圍調(diào)整后，使轉(zhuǎn)換器達(dá)到了基本要求，但必須重復(fù)將輸入信號(hào)從O～100%，100～O%全范圍動(dòng)作2～3次，觀其輸出壓力來回之問的基本誤差和回差，變化不超過規(guī)定要求時(shí)認(rèn)為合格。
在調(diào)整轉(zhuǎn)換器的基本性能時(shí)，其輸入信號(hào)的試驗(yàn)點(diǎn)按如下表1規(guī)定。

調(diào)試或使用過程中如發(fā)現(xiàn)有抖動(dòng)現(xiàn)象，應(yīng)分析其原因，轉(zhuǎn)換器的輸出直線作為二次儀表的氣源或信號(hào)時(shí)，抖動(dòng)是屬正常現(xiàn)象，應(yīng)在其中串連一只氣容，容積不少于10.0mL。

1.3維護(hù)和檢修
轉(zhuǎn)換器的氣源應(yīng)保持干燥、潔凈，定期對(duì)空氣過濾減壓器的儲(chǔ)水槽進(jìn)行排放沉積的污物，如積聚的污物超過過濾元件的高度時(shí)，將會(huì)進(jìn)入到轉(zhuǎn)換器的氣路中去，會(huì)使放大器和恒節(jié)流孔堵塞，影響正常工作。
為了便于觀察轉(zhuǎn)換器的正常工作，須保持氣源及輸出端的二塊壓力表顯示清楚醒目，如有壓力值不正確時(shí)應(yīng)定期計(jì)量，轉(zhuǎn)換器外殼底部，設(shè)有一個(gè)φ1.5mm小孔，應(yīng)保持暢通，如被堵塞，則轉(zhuǎn)換不能正常工作；噴嘴一擋板有否磨損、消除粘附在擋板表面上的油污、放大器內(nèi)部閥芯脫落需重焊、恒節(jié)流孔清洗、檢查和調(diào)換橡膠密封件等。

2 存在問題

原使用的電氣轉(zhuǎn)換器存在調(diào)整不方便缺陷，維護(hù)量大，不利于運(yùn)行人員的燃燒調(diào)整，原電氣轉(zhuǎn)換器性能差，壽命短，內(nèi)部橡膠密封圈老化，力平衡部件彈性變形，控制輸出線性較差，氣室內(nèi)部普遍存在漏氣、竄氣現(xiàn)象，造成控制輸出氣源不穩(wěn)定，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作不靈活，影響機(jī)組的**運(yùn)行。

3 改造方案

把現(xiàn)在運(yùn)行的#1爐電氣轉(zhuǎn)換器柜拆除，在爐膛9米南、北側(cè)各安裝一臺(tái)電氣轉(zhuǎn)換器柜，其中甲側(cè)電氣轉(zhuǎn)換器柜控制#3、#4角輔助風(fēng)門，安裝于靠近#4角位置，乙側(cè)電氣轉(zhuǎn)換器柜控制#1、#2角輔助風(fēng)門，安裝于靠近#2角位置，其控制方式維持不變。

3.1主要工作
拆除原來電氣轉(zhuǎn)換器柜，更換新電氣轉(zhuǎn)換器柜，安裝新型I/P轉(zhuǎn)換器，重新進(jìn)行管路鋪設(shè)、配線，電氣轉(zhuǎn)換器送電單體調(diào)試，系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，*終調(diào)試達(dá)到工作要求，工程量為2人7天。

3.2主要技術(shù)措施
1）電氣轉(zhuǎn)換器控制柜要有**可靠的接地措施。2）電氣轉(zhuǎn)換器控制柜安裝應(yīng)有0.5米的高度。3）電氣轉(zhuǎn)換器排列整齊，均勻分布，檢修時(shí)互不影響。4）電氣轉(zhuǎn)換器柜底座測(cè)量、下料尺寸，焊接焊縫飽滿，無虛焊，底座面應(yīng)水平，拐角應(yīng)成90°，電氣轉(zhuǎn)換器柜安裝完成后，應(yīng)刷防銹漆。5）電氣轉(zhuǎn)換器與DCS、氣動(dòng)執(zhí)行器連接要保證可靠，不能混亂。6）電氣轉(zhuǎn)換器與管纜連接牢固緊密，密封良好，不漏氣。在連接之前，用壓縮空氣吹掃，保證密封良好，并確保暢通，同一管纜兩端標(biāo)號(hào)必須一致。7）單體調(diào)試時(shí)，DSC輸出4～20mA信號(hào)，電氣轉(zhuǎn)換器輸出穩(wěn)定，控制輸出氣源壓力在（0.2～1.0）MPa范圍內(nèi)，不漏氣，死區(qū)合適，要保證氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能正常靈活動(dòng)作。8）系統(tǒng)聯(lián)調(diào)時(shí)，進(jìn)行復(fù)查驗(yàn)收，零點(diǎn)、量程和擋板實(shí)際開度一致。

4 E69F-BI2-M電/氣轉(zhuǎn)換器
E69F-BI2-M電/氣轉(zhuǎn)換器把直流毫安信號(hào)轉(zhuǎn)換成比例的氣動(dòng)輸出信號(hào)，該氣動(dòng)輸出信號(hào)既可用來驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)設(shè)備，氣動(dòng)風(fēng)門和閥門等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又可以用來作為各種氣動(dòng)儀表的輸入信號(hào)。

4.1 工作原理
直流毫安輸入信號(hào)是按下述方法轉(zhuǎn)換成比例的氣動(dòng)輸出信號(hào)的，參閱圖2。

圖2 E69F工作原理

E69F電氣轉(zhuǎn)換器柜內(nèi)布置

處于*磁鋼磁場(chǎng)中的線圈對(duì)流過它的電流產(chǎn)生反作用，而產(chǎn)生一個(gè)與流過線圈輸入信號(hào)成比例的切向推力，通過線圈**作用，該切向推力改變檔板與噴咀之間間隙，引起氣動(dòng)放大器輸出壓力信號(hào)的變化，該輸出壓力信號(hào)也就是轉(zhuǎn)換器的輸出壓力，輸出壓力同時(shí)饋送到反饋波紋管，反饋波紋管上就有一個(gè)力作用在反饋**上，移動(dòng)噴咀并建立檔板與噴咀之間的節(jié)流關(guān)系。

4.2校驗(yàn)
電氣轉(zhuǎn)換器具有4～20mA.DC輸入電流和20～l00kPa或3～15psi輸出信號(hào)，對(duì)量程的任何調(diào)整會(huì)影響零點(diǎn)調(diào)整，引起初始設(shè)定零點(diǎn)的變化，因此對(duì)量程進(jìn)行調(diào)整前，必須再重新調(diào)整零點(diǎn)。
1）如圖3所示連接校驗(yàn)裝置。

圖3 E69F-BI2-M校驗(yàn)

2）把12mA電流輸入封轉(zhuǎn)換器，調(diào)整調(diào)零螺釘使輸出為60kPa或9psi(50%)。

3）再把20mA(100%)電流輸入到轉(zhuǎn)換器，并注意高于或低于100 kPa或15psi(100%)輸出氣信號(hào)的誤差大小,如果誤差大于±2%(1.6kPa或0.25psi)執(zhí)行*4步，如果誤差小于2%，進(jìn)行*5步。

4a）松開5／16英寸波紋管鎖緊螺母。要注意波紋管上的參考線。轉(zhuǎn)動(dòng)波紋管(波紋管組件是偏心的)，使其基準(zhǔn)線朝動(dòng)圈方向移動(dòng)，則減小量程；或使其參考線背離動(dòng)圈方向移動(dòng)則增加量程，直到誤差在±2%以內(nèi)，再擰緊波紋管鎖緊螺母。

4b）重復(fù)*2步、*3步。

5）參考圖6，松開5/16英寸量程鎖緊螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)5/16英寸量程調(diào)整螺母，它有如下比例系數(shù)(見*3步)：每l／6圈(六角螺母上一點(diǎn)到另一點(diǎn))能校正O.5%誤差，注意量程調(diào)整之前，必須松開量程鎖緊螺母，不要為了得到一個(gè)小的量程變化，而強(qiáng)使螺母互相夾緊，否則將導(dǎo)致螺紋的破裂。

圖4 E69F量程調(diào)整

6）量程調(diào)整時(shí)，不必注意具體的輸出讀數(shù)變化，然后鎖緊量程螺母，圖4量程螺母鎖緊時(shí)，要注意不要擰得過緊。

7）把12mA(50%)電流輸入到轉(zhuǎn)換器，調(diào)整調(diào)零螺釘使輸出信號(hào)為60KPa或9psi(50%)。

8）加20mA(100%)輸入電流，并檢查輸出信號(hào),是否為l00KPa或15psi(100%)。如果輸出不合格，重復(fù)*5～7步。

9)加4mA(0%)輸入電流，并檢查輸出是否為20kPa或3psi(O%)，為了合格輸出，如果需要?jiǎng)t重調(diào)零位螺栓。
10)調(diào)整零點(diǎn)和量程，直到獲得*佳輸出精度為止。

4.3 INC-INC改INC-DEC
在線圈部件頂蓋上，有標(biāo)記表示轉(zhuǎn)換器正在工作的作用方式，INC-INC表示增加輸入引起輸出增加，INC-DEC表示增加輸入引起輸出減少，當(dāng)重新安裝線圈部件時(shí)，頂蓋上呈現(xiàn)的標(biāo)記必須指示所希望的作用方式。
1）從安裝位置上拆下儀表，拆除輸入導(dǎo)線，氣管路和安裝螺栓，拆下兩只固定量程支架螺釘，再拆下2只固定反饋組件(帶波紋管)的螺釘，如以后要替換反饋組件，應(yīng)注意二根氣管的連接路徑，不要從反饋組件上拆下安裝平板，要將反饋組件作為一個(gè)整體單元折下。
2）從旁邊提起反饋組件，不要碰壞噴嘴，就可見機(jī)殼底部的彈簧，將彈簧從動(dòng)圈支架上脫下，為了方便，可以拆下二根氣管后取出反饋組件，但應(yīng)區(qū)別氣管走向以便正確地重新接上；在反饋組件上，拆下兩只六角螺釘(以前用園頭螺釘)，互換直角支架和墊片位置，重新裝好六角螺釘并以3.4～4.ON.M力矩螺絲批擰緊。
3）用5/16英寸扳手拆下六角柱，使其脫離線圈部件支撐板，取出線圈部件，從擋板連桿上，小心地筆直向上撥出擋板，不要使擋板變形。撥擋板時(shí)要拿住另一端擋板連桿，以防止內(nèi)部動(dòng)圈**變形；拆下把支架固定在動(dòng)圈底部的2只螺釘，將線圈部件翻過來，并將支架重新安裝在原來頂部一側(cè)。
4）將多余導(dǎo)線順時(shí)針繞在動(dòng)圈上，小心地把動(dòng)圈放入機(jī)殼內(nèi)，要確保底部連桿在所提供的空穴內(nèi)，務(wù)必不要使導(dǎo)線碰到可動(dòng)部件，要使軸座在動(dòng)圈底部孔內(nèi)，動(dòng)圈頂部標(biāo)記必須指示所希望的作用方式。
5）重新安裝動(dòng)圈支撐板和六角柱，調(diào)整線圈部件支軸螺釘，要消除全部軸向間隙，約l/8～1/4圈，并鎖緊，將彈簧重新鉤住線圈支架，重新?lián)醢逖b在其連桿上，并要保留間隙；重新裝好反饋組件和其它拆下的零部件。務(wù)使氣管不要扭曲并要正確地連接。按照*2步和*3步慢慢地、均勻地?cái)Q緊拆下的螺釘，在擰緊反饋組件螺釘時(shí)，要使安裝板與鑄件上的基座相吻合，裝配以后，松開螺母A，輕輕敲打相鄰安裝板，然后再擰緊螺母，進(jìn)行“**重新調(diào)校”。

4.4**重新調(diào)校
在改變轉(zhuǎn)換器正、反作用，或輸入范圍分程以后，以及由于某種其它原因而重新裝配轉(zhuǎn)換器后，都要進(jìn)行**重新調(diào)校。
1）連接校驗(yàn)裝置，加12mA(50%)輸入信號(hào)，并調(diào)整零點(diǎn)螺釘，使檔板處于水平位置。
2）松開量程鎖緊螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)5/16英寸量程調(diào)整螺母，使噴嘴處于檔板臂中心位置，擰緊量程鎖緊螺母。
3）轉(zhuǎn)動(dòng)5/32英寸噴嘴調(diào)整螺母，以得到60KPa或9psi輸出信號(hào)，且精度要在2%以內(nèi)，1.6 kPa或0.25 psi，擰緊螺母，此時(shí)噴嘴與擋板應(yīng)成90°，否則，稍微調(diào)整零點(diǎn)螺釘，并重復(fù)調(diào)整。
4）把輸入設(shè)定在4mA(0%)，并調(diào)整零點(diǎn)螺釘，使輸出為20kPa或3psi(0%)，關(guān)掉電源片刻，當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)，其輸出響應(yīng)要干脆，否則，加12mA(50%)輸入信號(hào)，重新調(diào)整。

5安裝加熱器

雖然現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境溫度滿足E69F電氣轉(zhuǎn)換器環(huán)境溫度要求，正常工作條件：-30～+60℃（-20～+1400F），工作溫度極限：-40～+80℃（-40～+1600F），但由于冬季廠房?jī)?nèi)外存在較大溫差，壓縮空氣進(jìn)入廠房后，又經(jīng)過9米平臺(tái)進(jìn)入氣控柜，容易凝結(jié)成水滴，導(dǎo)致管路含水量很大，引起結(jié)冰堵塞管路，控制失靈，除堅(jiān)持每天巡檢時(shí)，通過過濾減壓閥定期排水外，控制柜內(nèi)安裝200W加熱器以提高柜內(nèi)溫度，防止結(jié)冰，其加熱器規(guī)范如下。

氣控柜內(nèi)安裝200W加熱器

用萬用表測(cè)試散熱風(fēng)扇線圈FS1-1、FS1-2間阻值為874Ω，加熱器線圈EH1-1、EH1-2間阻值為142Ω。
#1爐#3、#4角輔助風(fēng)工作氣源內(nèi)有水，冬季易上凍，引起輔助風(fēng)門不能在集控室操作，通過敷設(shè)電纜，將220V AC電源接至甲側(cè)氣孔柜，安裝電加熱器，確保冬季氣控柜內(nèi)溫度高于0℃，不發(fā)生上凍現(xiàn)象。

6 效果分析
電氣轉(zhuǎn)換器性能穩(wěn)定，控制氣源輸出線性，消除了電氣轉(zhuǎn)換器拒動(dòng)或誤動(dòng)的機(jī)會(huì)，保證了鍋爐的燃燒工況，保障了機(jī)組的**運(yùn)行。降低了備品配件的更換幾率，降低了維護(hù)費(fèi)用。
確保運(yùn)行人員的燃燒調(diào)整，快速調(diào)整風(fēng)煤比，保證鍋爐**經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。提高輔助風(fēng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)，使二次風(fēng)壓調(diào)整更加穩(wěn)定。減輕維護(hù)量，減少備品備件購買費(fèi)用。

The QZD-1002 Type I/P Convertor Changes E69F-BI2-M Type

Abstract:This paper introduces QZD-1002 type and the E69F-BI2-M type I/PCconvertor structure and the principle of operation, the existence question including the adjustment not convenient, leaks air, the linearity not not well and so on the breakdown, maintains the quantity to be big, does not favor the running personnel's burning adjustment, The formulation main improvement technology measure, Appears in view of the running process in filters the pressure relief valve to ice up the blind off a line phenomenon, installs the heater.
Key words: I/P convertor;QZD-1002;E69F-BI2-M