閥門位置傳感器和反饋系統(tǒng)解釋

作者：中鼎閥門 時間：2024-12-07 00:34:17 閱讀：

什么是閥門位置傳感器？

閥門傳感器是用于指示閥門位置的儀器。例如，當安裝在球閥等截止閥上時，限位開關等傳感器用于指示閥門是全開還是全關。其他類型的位置傳感器也可用于在閥門旋轉的整個過程中傳送實時位置數(shù)據(jù)。

閥門位置傳感器讀數(shù)可以通過燈光、指針刻度盤或數(shù)字屏幕顯示。在更復雜的系統(tǒng)中，限位開關或位置傳感器將直接連接到可編程邏輯系統(tǒng) (PLC) 或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (DAQ)，以便在閥門到達某個位置時實現(xiàn)流程自動化。

目前有多種閥門位置反饋傳感器可供使用，旨在適應各種過程系統(tǒng)。
許多電動執(zhí)行器，包括所有Gemini Valve 電動執(zhí)行器，都在執(zhí)行器接線盒中內置了位置反饋。在這種情況下，PLC 設備或輔助燈可以直接連接到執(zhí)行器接線盒以進行位置感應。

閥位反饋的重要性

位置反饋傳感器是一個關鍵的交流工具，它可以幫助操作員和系統(tǒng)工程師控制和了解他們的系統(tǒng)。傳感器提供關于閥門位置的實時信息，這在自動化程度不斷提高的時代至關重要。

自動化系統(tǒng)不僅在所有組件正常工作時以最高效率運行，而且在操作員接收到實時和準確的數(shù)據(jù)時也是如此。閥門位置傳感器傳輸反饋，幫助操作員保持系統(tǒng)平穩(wěn)運行，甚至加快生產速度。
位置傳感器也可以是一個重要的安全功能。如果閥門在其他應用中處于錯誤的位置，它們對于可能發(fā)生嚴重損壞或傷害的應用尤為重要。

常見的閥位傳感器應用

閥門位置反饋傳感器在自動化系統(tǒng)中很常見，它們支持適當?shù)南到y(tǒng)功能并向操作員傳達實時信息。位置傳感器在發(fā)電、采礦、食品加工、化學制造等行業(yè)的執(zhí)行器上很常見。

有適用于所有類型執(zhí)行器的傳感器——液壓、氣動和電動。位置傳感器最基本的形式只是提供閥門打開或關閉的視覺反饋。在更復雜的系統(tǒng)中，位置傳感器直接向 PLC 設備提供反饋，以在閥門打開或關閉時自動執(zhí)行某些任務。控制閥上的位置傳感器包含更復雜的機制，因為它們需要能夠精確地確定閥門的開度以調節(jié)介質流速。

閥門位置傳感器的類型

旋轉位置傳感器是用于檢測閥門位置的最常見的傳感器類型，因為它們旨在將旋轉位置轉換為電信號。旋轉傳感器用于需要頻繁調整位置或速度的應用中。
系統(tǒng)工程師使用四個通用標準類別來決定傳感器技術的選擇:
接觸式或非接觸式
觸摸傳感器(稱為電位計)包含一個機械抽頭，它會根據(jù)位置按比例改變電阻，從而形成一個可調的分壓器。分壓器通過電信號傳輸位置測量值，并將其轉換為讀數(shù)。在非接觸式傳感器中，消除了物理接觸，通過磁場傳輸閥門位置。磁場強度將在閥門的整個循環(huán)過程中發(fā)生變化。磁場的變化會通過被稱為“霍爾效應”的理論產生電壓差。該電壓可以由集成電路(IC)測量，以確定閥的位置。沒有機械部件會延長非接觸式傳感器的使用壽命，因為它避免了與機械接觸相關的磨損。
單圈或多圈能力
單個旋轉傳感器測量單個旋轉閥(如球閥)的位置，其中閥門旋轉小于360°(通常為90°)，以停止和啟動介質流動。多旋轉傳感器可以測量閥門的位置。閥門需要旋轉幾次才能打開或關閉。包括需要多次360°旋轉以完全停止或啟動介質流動的示例性截止閥或閘閥。
或模擬數(shù)字輸出。
電位器、霍爾效應傳感器等模擬位置傳感器連續(xù)測量閥門的位置，從而實現(xiàn)閥門的精確位置控制。限位開關等數(shù)字傳感器僅提供開/關位置反饋。該傳感器依靠接觸技術，并通過表盤顯示讀數(shù)。雖然這種類型的傳感器可能很簡單，但它可能不總是提供完全的準確性，并且不與PLC或DAQ通信。
數(shù)字傳感器可以直接與PLC通信，而模擬信號需要模數(shù)轉換器(A/D電路)將模擬輸出轉換成數(shù)字數(shù)據(jù)。然而，通常，A/D電路直接內置在PLC或DAQ中，這意味著不需要額外的A/D電路。

信號通訊

選擇模擬信號還是數(shù)字信號取決于系統(tǒng)要求。如果應用需要閥門位置的連續(xù)和精確反饋，您將需要模擬信號。對于控制閥應用，數(shù)字是更簡單的選擇，并且可以提供與 PLC 或 DAQ 的稍微更快的通信。如上所述，可以將模擬信號轉換為數(shù)字信號，但它需要額外的電路并為數(shù)據(jù)收集過程增加寶貴的時間。無論您使用何種接口，您的通信協(xié)議都必須靈活，這一點很重要。

如何選擇正確的閥門傳感器

在考慮閥門位置傳感器時，請選擇最適合環(huán)境和應用的類型。這意味著確保與執(zhí)行器類型、可用空間、環(huán)境條件和自動化程度的兼容性。

以下是幫助您比較選項的一些重要因素：