ZJHM带山武定位器气动套筒调节阀应用案例
气动调节阀以压缩空气为动力源，接收自动化系统的控制信号并调节管道内流体的流量、压力、温度等工艺参数。ZJHP(M)气动单座（套筒）调节阀由气动多弹簧薄膜执行机构和低流阻直通单座阀（套筒阀）组成，单座阀阀体直通单座盖上导向结构，阀芯为柱塞型结构，与普通单座阀相比具有体积小，重量轻，流量大等特点适用于流量大，泄漏量要求严格的场合。ZJHM型精小型套筒与普通套筒阀相比，具有体积小1/3，重量轻1/3，流量大1/3的特点，气动三通调节阀广泛应用于要求噪音低、压差大的工业过程自动控制系统中。
气动调节阀是工业自动化控制领域中应用泛的终端控制元件之一，它通过接收控制信号，精确调节流体的流量、压力、温度等参数，是实现生产过程自动化的重要组件。
阀门定位器，作为调节阀的关键附件，在工业控制系统中发挥着至关重要的作用。它接受调节器的指令，并通过自身的输出信号精确控制气动调节阀的开启与关闭。一旦调节阀动作，阀杆的位移会通过精密的机械装置反馈至阀门定位器，确保阀位状态能实时通过电信号传递至上位系统。
根据结构特点和功能差异，阀门定位器可分为气动阀门定位器、电气阀门定位器和智能阀门定位器三大类。其核心作用在于增强调节阀的输出能力，减少信号传输的延迟，提升阀杆的运动速度，并有效提高阀门的线性度，从而克服摩擦力和消除不平衡力的干扰，确保调节阀能够准确无误地达到预定位置。
（二）定位器分类
阀门定位器可以根据不同的标准进行分类。首先，按照输入信号来划分，阀门定位器可分为气动阀门定位器、电气阀门定位器和智能阀门定位器。气动阀门定位器的输入和输出信号均为气信号，而电气阀门定位器则将电信号转换为气信号来控制调节阀。智能电气阀门定位器则更为先进，它能够根据阀杆摩擦力和介质压力波动进行智能调节，并可设置相应参数以优化控制阀性能。
此外，阀门定位器还可以根据动作方向、增益符号、输入信号类型以及是否带CPU等特征进行分类。例如，单向阀门定位器仅在一个方向上起作用，而双向阀门定位器则在两个方向上都起作用。正作用和反作用阀门定位器则根据输入信号与输出信号的增益关系进行区分。同时，普通阀门定位器和现场总线电气阀门定位器则根据输入信号是模拟信号还是数字信号进行划分。最后，智能电气阀门定位器带有的CPU使其具备处理智能运算的能力，如前向通道的非线性补偿等，而现场总线电气阀门定位器更可配备PID等功能模块以实现复杂的运算功能。
（三）工作原理
阀门定位器是控制阀的核心组件，它以阀杆位移为反馈测量信号，与控制器输出的设定信号进行对比。当两者产生偏差时，定位器会调整执行机构的输出信号，从而驱动执行机构动作，确保阀杆位移与控制器输出之间的一一对应关系。因此，阀门定位器构成了以阀杆位移为测量信号，以控制器输出为设定信号的闭环控制系统，其操纵变量即为定位器发送给执行机构的输出信号。
（四）定位器作用原理
阀门定位器在调节系统中扮演着至关重要的角色，其作用主要体现在以下几个方面：
提高调节阀的定位精度和可靠性，满足对调节质量要求高的场合。
增大执行机构的输出力，克服液体对阀芯的不平衡力，减小行程误差，适用于阀门两端压差大的情况。
防止对外泄漏，降低阀杆与填料间的摩擦力，适用于高温、高压、低温、有毒、易燃、易爆等特殊介质。
克服介质对阀杆移动的阻力，提高调节阀在粘性流体或含有固体悬浮物时的性能。
增大执行机构的输出推力，适用于大口径的调节阀。
克服控制信号的传递滞后，改善阀门的动作反应速度，特别是在调节器与执行器距离较远时。
改善调节阀的流量特性，优化调节效果。
实现分程控制，一个调节器控制两个执行器，根据输入信号的不同分别进行低程和高程动作。
（五）适配品种
执行机构是阀门定位器的配套设备，常见的有气动执行机构和电动执行机构，它们通过直行程或角行程的方式自动或手动开闭各类阀门和风板等设备。
气动阀门定位器依据力矩平衡原理运作。当信号压力P1通入波纹管2时，主杠杆3会绕支点转动，进而使喷嘴挡板9靠近喷嘴。由此产生的喷嘴背压经过单向放大器8放大后，会增大执行机构薄膜室的压力，促使阀杆向下移动。这一动作会带动反馈杆绕支点旋转，进而使反馈凸轮逆时针转动。通过滚轮，副杠杆4也会绕支点转动，同时拉伸反馈弹簧。当弹簧对主杠杆3的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时，仪表便处于平衡状态，执行机构的阀位也维持在特定开度。特定的信号压力对应特定的阀位开度，这就是正作用方式的体现。若需改变作用方式，只需翻转凸轮或将A向变为B向等即可。简言之，正作用定位器在信号压力增加时输出压力亦增加，而反作用定位器则相反。通过更换定位器，可以轻松实现执行机构动作方式的转换。
（二）结构原理
气动阀门定位器，这一接收并处理来自控制器或控制系统中4～20mA等弱电信号的装置，其核心功能是向气动执行机构输出空气信号，从而精准控制阀门位置。与气动调节阀协同工作，它构成了闭环控制回路，将控制系统的直流电流信号高效转换为驱动调节阀的气信号，同时通过反馈机制确保阀门位置与系统输出信号的一致性。在现代化工业过程控制中，调节阀的精确动作对于保障生产稳定与安全至关重要。作为气动调节阀的核心智能附件，山武(AZBIL) 旗下的AVP102-H阀门定位器凭借其性能与高可靠性，已成为业内备受信赖的选择。本文将为您全面介绍这款定位器的特性、功能及其在自动化控制系统中的核心价值。
ZJHM带山武定位器气动套筒调节阀应用案例产品定位与核心特点
LHP-1200XE ,
LHP-1200XP ,
LHP-800FF ,
LHP-300FF ,
AHP-1200CP ,
AHP-301CP ,
AHP-300CP ,
AHP-150CP ,
LHP-1700CP ,
LHP-1200CP ,
LHP-800CP ,
LHP-300CP
山武AVP102-H是一款带HART通信协议的智能阀门定位器（属于SVP系列），可直接与4~20mA标准控制信号连接。其设计初衷是精确建立输入信号与控制阀开度之间的对应关系，并能轻松实现分程等复杂设定，极大地提升了控制系统的灵活性与精度。区别于基础型号，AVP102-H最大的优势在于内置了HART通信协议。这意味着工程师可以通过支持HART协议的通信器（如艾默生375型），对定位器进行远程配置、校准、维护和实时诊断，实现了阀门状态的数字化监控与管理。
ZJHM带山武定位器气动套筒调节阀应用案例核心功能与应用优势
高精度与高可靠性控制：AVP102-H具备“强制性全关设置"功能。当工艺过程要求阀门必须关闭时，定位器可在设定信号位置切断供给执行机构的压力，确保阀门紧密关闭，满足严苛的关断需求，显著提升了系统安全等级。
灵活的流量特性与分程设置：该定位器预设有线性、等百分比、快速打开等标准流量特性，并支持用户根据现场工艺需求，自定义输入/输出特性。其输入范围可任意设定，最小跨度可达4mA，适应精细的分程控制要求。
的易用性与调试便捷性：
智能自动设置：定位器内置全自动配置程序，可以自动识别执行机构的规格（如气缸直径、行程等），并自动完成零点和量程的调整。整个过程无需额外设备，只需拨动外部开关即可启动，即使在危险区域也能快速、安全地完成调试，极大减少了停机时间与人工成本。
多种通信方式：除了HART通信，用户也可使用螺丝刀进行手动初始设置和基础校准，或选用山武专用的现场智能通信器（SFC/Commstaff）进行操作，为现场维护提供了多样的选择。
的诊断与维护功能：
自我诊断与预警：定位器内置自诊断程序，可持续监控自身状态，并在出现故障时及时发出警报。它还提供阀门位置反馈单元作为可选附件，使用户能够持续监视阀门运动趋势，早期发现潜在问题（如填料函摩擦增大等），实现预测性维护。
降低备件成本：由于其规格调整几乎通过软件完成，一台AVP102-H可适应多种执行机构规格，无需为不同的阀门更换硬件或准备大量备件，有效降低了库存与管理成本。
广泛的适用性：该定位器设计可用于单作用执行机构。若配备可选的双作用放大器，即可应用于双作用执行机构。其环境耐受性优异，可在**-40℃至+80℃** 的温度及高湿度环境下稳定工作。
应用场景
山武AVP102-H阀门定位器广泛适用于石油、化工、电力、制药、水处理等对过程控制安全性、稳定性和精确性要求的行业。无论是需要精准流量调节的连续过程，还是要求阀位严格关断的安全联锁系统，它都是确保阀门“听令行事"的可靠“智能大脑"。
ZJHM带山武定位器气动套筒调节阀应用案例总结
综上所述，山武AVP102-H智能阀门定位器集智能通信、精准控制、简易调试、诊断和高度可靠于一身。它不仅实现了阀门控制的数字化升级，提高了整个控制回路的性能与安全性，还通过其智能化功能降低了全生命周期的运营维护成本。对于追求高效、安全、智能化生产的现代工厂而言，选择AVP102-H无疑是提升过程控制水准的明智之选。
一、ZJHM带山武定位器气动套筒调节阀应用案例结构组成
气动调节阀主要由执行机构和调节机构两部分组成，此外还包括智能定位器、空气过滤减压阀等辅助部件。
1、执行机构
气动薄膜执行器：作为动力源，利用压缩空气推动内部薄膜，产生推力带动阀杆动作。顶部的排气口用于平衡气压，确保动作灵敏。
支架：连接执行机构与阀体，提供稳定支撑。
智能定位器：核心控制部件，接收420mA等标准控制信号，通过精确控制进入执行器的压缩空气量，将阀杆位置精准定位到目标开度。
空气过滤减压阀：对仪表空气进行净化和减压，保证执行器和定位器的稳定运行。
刻度指示：直观显示阀门的开度百分比，便于现场监控。
2.调节机构
调节阀阀体：与工艺管道连接，是流体通过的通道。
阀杆：传递执行机构的推力，带动阀芯上下移动。
单座阀芯与阀座：核心节流元件，通过改变两者之间的流通面积来调节流量。
阀盖与填料：阀盖用于密封阀体上部，填料则包裹在阀杆周围，防止介质泄漏。
压盖：压紧填料，确保密封效果。
二、工作原理
气动调节阀的工作过程是一个闭环控制的过程：
1、信号接收：智能定位器接收来自DCS或PLC的控制信号（如420mA电流）。
2、空气调节：定位器根据信号大小，调节进入气动薄膜执行器的压缩空气压力。
3、推力产生：执行器内的薄膜在空气压力作用下产生推力，克服弹簧力和介质作用力，推动阀杆上下移动。
4、流量调节：阀杆带动阀芯在阀座内移动，改变了阀芯与阀座之间的节流面积，从而精确控制通过阀体的流体流量。
5、位置反馈：定位器实时检测阀杆的实际位置，并与目标位置进行比较，不断微调输出气压，形成闭环控制，确保阀门开度的精准性。
ZJHM带山武定位器气动套筒调节阀应用案例
序号 | 品 名 | 型 号 及 规 格 | 单位 | 数量 |
1 | 调节阀 | 气动调节阀 ZJHP DN100 PN16 气源压力：0.3-0.6MPA 法兰面：RF面 定位器：山武AVP300圆形定位器 输入输出信号：4-20MA 介 质 ： 锅炉热水或蒸汽 温 度 ： 250 度 | 台 | 2 |
二、ZJHP(M)型气动单座（套筒）调节阀阀体
阀体形式：直通单座（套筒）倒S型铸造型阀
公称通径：DN20~300mm
公称压力：PN1.6 4.0 6.4MPa
连接形式：法兰式按JB78-59 JB/T79.2-94凹式
材 料：HT200 ZG230—450 ZG1Cr18Ni9Ti ZG0Cr18Ni12M02Ti
上 阀 盖：常温型-20~+200℃
散热型-40~+450℃
填 料: V型聚四氟乙烯、柔性石墨、不锈钢波纹管
三、ZJHP(M)型气动单座（套筒）调节阀阀内组件
阀芯型式：上导单座(套筒)柱塞型阀芯
流量特性：直线特性、等百分比特性或快开特性
材 料：1Cr18Ni9Ti 0Cr18Ni12Mo2Ti
五、ZJHP(M)型气动单座（套筒）调节阀执行机构
形 式：多弹簧式薄膜执行机构 垫 片：橡胶石棉板、1Cr18Ni9Ti
膜片材料：丁睛橡胶夹增强涤纶织物 弹簧 范围： 20-100(40-200、80-240 、20-60
压缩弹簧：60Si2Mn 60-100) KPa
推 杆：2Cr13 供气 压力：0.14 0.16 0.28MPa
膜 盖：A3 气源 接头：内螺纹M10X1
衬 套：2Cr13 环境 温度：-30~+70℃
阀作用型式：气一开式，气一关式
六、ZJHP(M)型气动单座（套筒）调节阀主要技术参数
| 公称通径(mm) | 阀座直径(mm) | 额定流量系数Kv | 额定行程(mm) | 薄膜有效面积cm2 | 固有可调比 | 环境温度℃ | 基本误差 | 回差 | 死区 | 额定流量系数 | 泄漏量 | |
| 直线 | 等百分比 | |||||||||||
| G3/4 | 3 4 5 6 7 8 | 0.08 0.12 0.20 0.32 0.50 0.80 | 10 | 220 | 50:1 | -40~+85 | 不带定位器±5% 带定位器±1% | 不带定位器±3% 带定位器1% | 不带定位器±3% 带定位器0.4% | ±10% | 单座10-4阀额容量（套筒10-3阀额定容量） | |
| 20 | 10 | 1.8 | 1.6 | 10 | 350 | |||||||
| 12 | 2.8 | 2.5 | ||||||||||
| 15 | 4.4 | 4 | ||||||||||
| 20 | 6.9 | 6.3 | ||||||||||
| 25 | 25 | 11 | 10 | 16 | ||||||||
| 40 | 32 | 17.6 | 16 | 25 | ||||||||
| 40 | 27.5 | 25 | ||||||||||
| 50 | 50 | 44 | 40 | |||||||||
| 65 | 65 | 69 | 63 | 40 | 560 | |||||||
| 80 | 80 | 110 | 100 | |||||||||
| 100 | 100 | 176 | 160 | |||||||||
| 150 | 125 | 275 | 250 | 60 | 900 | |||||||
| 150 | 440 | 400 | ||||||||||
| 200 | 200 | 690 | 630 | |||||||||
| 250 | 250 | 1000 | 900 | 100 | 1400 | |||||||
| 300 | 300 | 1600 | 1440 | |||||||||
七、ZJHP(M)型气动单座（套筒）调节阀允许压差
| 开关方式 | 执行机构型号 | 弹簧范围KPa | 气源压力MPa | 公称通径（阀座直径）mm | |||||||||||
| 20 | 25 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | 200 | |||||||
| 10 | 12 | 15 | 20 | ||||||||||||
| 气关 | ZHA-22 | 20-100 20-100 40-200 | 0.14 0.25 0.4 | 6.4 6.4 6.4 | 6.19 6.4 6.4 | 3.96 6.4 6.4 | 2.2 6.4 6.4 | 1.4 6.4 6.4 | |||||||
| ZHA-23 | 20-100 20-100 40-200 | 0.56 3.64 5.04 | |||||||||||||
| ZHA-34 | 20-100 20-100 40-200 | 0.35 2.30 3.18 | |||||||||||||
| ZHA-45 | 20-100 20-100 40-200 | 0.34 2.21 3.06 | 0.22 1.43 1.98 | 0.14 0.91 1.26 | |||||||||||
| 气开 | ZHB-22 | 20-100 40-100 80-240 | 0.14 0.25 0.4 | 4.64 6.4 6.4 | 3.09 6.4 6.4 | 1.98 5.94 6.4 | 1.11 3.3 6.4 | 0.7 2.1 4.9 | 0.10 0.66 0.92 | 0.06 0.37 0.52 | |||||
| ZHB-23 | 20-100 40-100 80-240 | 0.28 0.84 1.95 | 0.18 0.53 1.25 | ||||||||||||
| ZHB-34 | 20-100 40-100 80-240 | 0.17 0.51 1.18 | 0.11 0.33 0.78 | 0.07 0.21 0.5 | |||||||||||
| ZHB-45 | 20-100 40-100 80-240 | 0.05 0.15 0.36 | 0.03 0.09 0.21 | ||||||||||||
1、本表以标准规格执行机构为计算基础。如大工作压差超出表列范围，可向厂方提出，采取适当的解决办法。
2、本表以阀门关位置为计算基础。因此其它位置会有更大的允许压差。
八、ZJHP(M)型气动单座（套筒）调节阀允许压差表
| 开关方式 | 执行机构型号 | 弹簧范围KPa | 气源压力MPa | 公称通径（mm） | |||||||
| 25 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 150 | 200 | ||||
| 气关 | ZHA-22 | 20-100 20-100 40-200 | 0.14 0.25 0.4 | 3.00 | |||||||
| 6.4 | |||||||||||
| 6.4 | |||||||||||
ZHA-23 | 20-100 20-100 40-200 | 0.14 0.25 0.4 | 2.25 | 1.95 | |||||||
| 6.4 | 6.4 | ||||||||||
| 6.4 | 6.4 | ||||||||||
| ZHA-34 | 20-100 20-100 40-200 | 0.14 0.25 0.4 | 2.36 | 2.04 | 1.67 | ||||||
| 6.4 | 6.4 | 6.4 | |||||||||
| 6.4 | 6.4 | 6.4 | |||||||||
| ZHA-45 | 20-100 20-100 40-200 | 0.14 0.25 0.4 | 1.41 | 1.14 | |||||||
| 6.4 | 6.4 | ||||||||||
| 6.4 | 6.4 | ||||||||||
| 气开 | ZHB-22 | 20-100 40-100 80-240 | 0.14 0.25 0.4 | 1.50 | |||||||
| 4.50 | |||||||||||
| 6.4 | |||||||||||
| ZHB-23 | 20-100 40-100 80-240 | 0.14 0.25 0.4 | |||||||||
| 1.13 | 0.98 | ||||||||||
| 3.38 | 2.93 | ||||||||||
| ZHB-34 | 20-100 40-100 80-240 | 0.14 0.25 0.4 | 6.4 | 6.4 | 1.18 | 1.02 | 0.84 | ||||
| 3.54 | 3.06 | 2.51 | |||||||||
| 6.4 | 6.4 | 5.85 | |||||||||
| ZHB-45 | 20-100 40-100 80-240 | 0.14 0.25 0.4 | 0.71 | 0.57 | |||||||
| 2.12 | 1.71 | ||||||||||
| 4.94 | 4.00 | ||||||||||
说明： 1、本表以标准规格执行机构为计算基础。如最大工作压差超出表列范围，可向厂方提出，采取适当的解决办法。
九、ZJHP(M)型气动单座（套筒）调节阀外形图
十、ZJHP(M)型气动单座（套筒）调节阀外型尺寸
公称通径 | L(mm) | H(mm) | H1(mm) | ФA(mm) | ||||||
| ANSI125FF ANSI150RF JIS10KFF.RF PN0.6、1.6 | ANSI300 JIS2030KRF PN4.0 | ANSI600 JIS40K.RF PN6.4 | 普通 | 高温 | PN6 | PN16 | PN40 | PN64 | ||
| G3/4″ | 120 | 120 | 120 | 253 | 31 | 31 | 236 | |||
| 20 | 181 | 194 | 206 | 398.5 | 548.5 | 45 | 52.5 | 65 | 285 | |
| 25 | 184 | 197 | 210 | 410.5 | 560.5 | 50 | 57.5 | 70 | ||
| 40 | 222 | 235 | 251 | 455 | 620 | 65 | 75 | 85 | ||
| 50 | 254 | 267 | 286 | 457.5 | 627.5 | 70 | 82.5 | 90 | ||
| 65 | 276 | 292 | 311 | 610 | 790 | 80 | 92.5 | 102.5 | 360 | |
| 80 | 298 | 317 | 337 | 622 | 8.7 | 95 | 100 | 107.5 | ||
| 100 | 352 | 368 | 394 | 640 | 850 | 105 | 110 | 117.5 | 125 | |
| 150 | 451 | 473 | 508 | 870 | 1130 | 132.5 | 142.5 | 150 | 172.5 | 470 |
| 200 | 600 | 610 | 650 | 890 | 1150 | 160 | 170 | 187.5 | 207.5 | |
法兰连接尺寸
本产品的法兰连接尺寸符合国家标准GB9115.7－88、GB9115.9－88、PN64符合JB79－59。此连接尺寸与老产品的采用的JB78－59《铸铁法兰》,JB79－59《铸铁法兰》中的连接尺寸基本一致,可以套用,安装时不影响和老产品的更换。
JISB2001－1984
ANSIB16.5－1981
法兰连接：FF、PR、RJ和LG。
十一、ZJHP(M)型气动单座（套筒）调节阀型号编制说明
| Z | J | H | P | 16 | C | G | K |
| 自控阀门 | 执行机构： | 多弹簧气动薄膜执行机构 | 阀门结构类型： | 公称压力： | 阀体材质： | 温度类型： | 作用型式： |
| J：表示精小型 | P：表示单座 | 16：表示1.6MPa | C：表示碳钢 | G：中温型常温省略 | K：表示气开型 | ||
| N：表示双座 | 25：表示2.5MPa | P：表示不锈钢 | B：表示气关型 | ||||
| M：表示套筒阀 | 40：表示4.0MPa | F46：表示阀体衬氟 | |||||
| 64：表示6.4MPa |
三、ZJHM带山武定位器气动套筒调节阀应用案例典型应用场景
气动调节阀凭借其结构简单、动作可靠、维护方便、本质安全等优点，广泛应用于以下领域：
1、石油化工：用于精馏塔、反应器、换热器等设备的流量、压力和温度控制，确保生产工艺的稳定。
2、电力行业：在火力发电厂中，控制锅炉给水、蒸汽、燃料等介质，保障发电机组的安全高效运行。
3、暖通空调：在楼宇自控和工业暖通系统中，调节冷冻水、热水和蒸汽的流量，实现精确的温度控制。
4、水处理：用于水厂和污水处理厂，控制药剂投加、水泵出口压力和管道流量，保证水质达标。
5、制药与食品：在卫生级应用中，采用特殊材质和抛光处理的气动调节阀，严格控制生产过程中的介质流量，符合GMP标准。
四、ZJHM带山武定位器气动套筒调节阀应用案例选型与维护
1、阀门选型
需根据介质特性（腐蚀性、温度、压力）、流量范围、控制精度要求等因素，选择合适的阀体材质、阀芯形式（单座、双座、套筒）和执行机构推力。
2、运行维护
定期检查填料函的密封性，防止介质泄漏；定期对空气过滤减压阀进行排水和滤芯更换；定期校准智能定位器，确保控制精度。
客服1号