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PID電動控制閥產品說明

本標準規定了工業過程控制系統用電動控制閥（也稱電動調節閥）的產品分類、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝和貯存。本標準適用于符合GB11922所規定的電動執行機構與閥組成的各類（以下簡稱控制閥）。與此相配的伺服放大器、操作器也應符合GB11922中的規定。

2引用標準

   GB3836.1—83  爆炸性環境用防爆電氣設備

   GB4208—84  外殼防護等級的分類

   GB/T4313—89  氣動調節閥

   GB9223—88  執行器術語

   GB11922—89  工業過程測量和控制系統用電動執行機構

   ZBY003—84  儀器儀表包裝通用技術條件

3術語

本標準采用GB 9223中有關術語

4產品分類

5技術要求

5.1基本誤差

調節閥控制基本誤差應不超過表1中規定的基本差限，基本誤差以控制閥額定行程的百分數表示。

表1

5.2回差

控制的回差應不超過表1規定，回差以控制閥額定行程的百分數表示。

5.3死區

控制閥的死區應不超過表1規定。死區以控制閥輸入信號量程的百分數表示。

5.4額定行程偏差

電關式控制閥的額定行程偏差應符合表1規定。

5.5填料函及其他連接處的密封性

控制閥的填料函及其他連接處應保證在1.1倍公稱工作壓力下無滲漏現象。

5.6泄露量

5.6.1控制閥在規定試驗條件下的泄露量應符合表2的規定。

5.6.2控制閥的泄露等級除Ⅰ級外由制造廠自行選定，但單痤閥結構的控制閥的泄露等級不得低于Ⅳ級；雙閥座結構的控制閥的泄露等級不得低于Ⅱ級。

5.6.3泄露量大于5×10-3閥額定容量時，應由結構設計保證，產品可免于測試。

5.6.4泄露應由下列代碼加以規定：

X1—泄露等級，如表2所示分別為Ⅰ~Ⅳ；

X2—試驗介質，G：空氣或氮氣，L: 水；

X3—試驗程序，1或2（見6.8.2條）

表2

注：（1）ΔP為閥前后壓差，以 Kpa為單位。

  （2）D為閥座直徑，以mm為單位。

  （3）對于可壓縮流體體積流量，是在對角線壓力為101.325Kpa和溫度為273K的標準狀態下測定值。

表3

注：每分鐘汽泡數是用外徑6mm、壁厚mm的管子垂直浸入水下5~10mm深度條件下測得。

管端表面應光滑，無倒角和毛刺。

②如果閥座直徑與列表之一相差2mm以上，則泄露系數可假設泄露量與閥座直徑的平

方成正比的情況下，通過內推法取得。

5.6.5在計算確定泄漏量的允許值時，閥的額定容量應按表4所列公式計算。

P1——— 閥前壓力，Kpa;

P2——— 閥后壓力，Kpa;

△P— 閥前后壓差，Kpa；

t ——試驗介質溫度，取20℃；

     G ——氣體比重，空氣=1；

     ρ/ρ0 —— 相對密度（規定溫度范圍內的水ρ/ρ0=1）。

5.7耐壓強度

控制閥應以1.5倍公稱工作壓力的試驗壓力進行不少于3min的耐壓強度試驗，試驗期間不應有可見的滲漏。

5.8絕緣電阻

電動執行機構各端子間的絕緣電阻應不低地下列規定值：

a. 輸入端子與外殼間20MΩ;

b. 輸入端子與電源端子間50 MΩ；

c. 電源端子與外殼間50 MΩ；

5.9絕緣強度

電動執行機構各線路端子間應能承受頻率50HZ和電壓符合下列規定值的正弦交流的絕緣度試驗；歷時1min，應無擊穿和飛弧現象。

a. 輸入端子與外殼間500V；

b. 輸入端子與電源端子間500V；

c. 電源端子與外殼間，1500V（電源電壓為交流220V時）或2000V（電源電壓為流380V時）。

5.10額定流量系數

a. 控制閥額定流量系數的數值由制造廠規定；

b. 控制閥額定流量系數的實測值與規定值的偏差應不超過±10%。當額定流量系數KV≤5時，應不超過±20%。

5.11固有流量特性

制造廠應以圖或表的形式規定KV>1的種規格、形式和節流組件結構的調節型控制閥的固有流量特性。在列表表示時，應該說明下列相對行程的特定流量系數KV。相對行程h=0.05，0.1，0.2，隨后以0.1遞增，直至1.0，制造廠也可以提出除上述行程外的流量系數。

5.11.1直線流量特性的斜率偏差

在相對行程h=0.1~0.9之間，任意兩相鄰流量系數測量值的差值與實測額定流量系數的比值應符合表5的規定。

表5

表中Kvn為第n點的流量系數，Kvn-1為n-1點的流量系數，h為相對行程；Kvmax為額定行程時的實測流量系數。

5.11.2等百分比流量特性的斜率偏差

在相對行程h=0.1~0.9之間，任意兩相鄰流量系數測量值的對數（Lg）差值應符合表6的規定。

表6

5.11.3其他流量特性的偏差

各類控制閥的固有流量特性為非直線或等百分比特性時，其流量特性可按下列斜率偏差或流量系數偏差規定其允許偏差。

a.斜率偏差

在相對行程h=0.1~0.9之間實測的相鄰兩點的流量特性的斜率的允許偏差為對應的固有流量特性斜率的0.5~2倍。

b.流量系數偏差

在相對行程h=0.1~0.9之間，各相對行程h的實測流量系數與制造廠在流量特性中規定值的偏差不應超過±10%（1/Ф）0.2%。

注：Ф為相對流量系數

5.12機械振動影響

控制閥應進行振動頻率為10-55HZ，幅值為0.15mm和振動頻率為55~150HZ，加速度為20m/S2的正弦掃頻振動試驗，并在諧振頻率上進行30min的耐振試驗。試驗后，性能仍應符合5.1，5.2，5.5條規定要求。

5.13長期運行穩定性

   控制閥按規定條件經18h運行后，性能仍應符合5.1，5.2，5.5條規定要求。

5.14外觀

   控制閥的外表應余漆或其他涂料。不銹鋼和銅的閥可不涂漆，閥體上的箭頭及文字涂紅漆，表面涂層應光潔、完好，不得有剝落、碰傷及斑痕等缺點，堅固件不得有松動、損傷等現象，閥上應有標尺、指標或其他閥位標志。

5.15外殼防護性

控制閥電動執行機構的外殼防護等級和結構型式，防塵防水型應符合GB4208標準，防爆型應符合BG3836標準。

6試驗方法

6.1試驗條件及說明

6.1.1參比工作條件

除外觀檢查及條款中另有規定者外，試驗應在下述參比條件下進行。

   a.溫度：20±2℃

   b.相對濕度：60%~70%；

c.大氣壓力：86~106kpa;

6.1.2推薦的大氣條件

   無需或不可能在參比工作條件下進行的試驗，推薦在下述大氣條件下進行：

a.溫度：15~35℃；

b.相對濕度：45%~75%；

c.大氣壓力：86~106kpa;

在試驗過程中，環境溫度的變化應不大于1℃/10min，并須在試驗報告中注明實際的試驗條件。

6.1.3動力條件允差

   a.電源電壓：公稱值的±1%；

   b.電源頻率：公稱值的±1%；

   c.諧波含量：小于5%。

6.1.4試驗的一般規定

6.1.4.1試驗時控制閥應處于制造廠規定的正常工作位置，允許接通電源預熱1h，使被測產品內部溫度達到穩定。

6.1.4.2在檢驗前允許高速被測產品的零位，額定行程和阻尼特性。

6.1.4.3除非另有規定，試驗用標準儀器的基本誤差限應不超過被測產品基本誤差限的1/3。

6.1.4.4輸入信號的變化速度應保證在任何試驗點上不產生過沖。

6.2外觀檢查

用目檢法進行檢查。

6.3填料函及其它連接處的密封性試驗

   用1.1倍公稱壓力的室溫水，水中可含有水溶油或防銹劑，按規定的入口方向輸入控制閥的閥體，另一端封閉，同時使閥桿作1~3次往復動作，持續時間不少于3min。觀察控制閥填料函及其他連接處應無滲漏現象。試驗后應排氣，必要時尚須清潔和干燥。

6.4基本誤差試驗

將規定的輸入信號平穩地按增大或減小方向加入執行機構，測量各點所對應的行程值，并按公式（1）計算實際“信號一行程"關系與理論關系之間的各點誤差，其zui大值為基本誤差。

δj   =  Lj － Lj   × 100%………………………（1）

                            L

其中：δj____第i點的誤差;

    Lj____第i點的實際行程，mm;

    Lj____第i點的理論行程，mm;

      L____控制閥的額定行程，mm；

   除非另方規定，試驗點應至少包括信號范圍的0%、25%、50%、75%、100%五個點。

6.5回差試驗

   試驗程序與6.4條相同，在同一輸入信號上所測得的正反行程的zui大差值的值即為回差。

6.6死區試驗

   a.緩慢改變（增大或減小）輸入信號，直到觀察出一個可察覺的行程變化，記下這時的輸入信號值；

   b.按相反方向緩慢改變（減小或增大）輸入信號，直到觀察出一個可察覺的行程變化，記下這時的輸入信號值。

   c.a、b兩項輸入信號值之差的值即為死區，死區應在輸入信號范圍的25%、50%和75%三點上進行試驗，并取其zui大值。

6.7額定行程偏差試驗

   將輸入信號加入執行機構，使閥桿走*行程，測取該行程值即為實際額定行程。

6.8泄漏量試驗

6.8.1試驗介質應為5~40℃的清潔氣體（空氣或氮氣）或水。

6.8.2試驗介質壓力

a.試驗程序1時，應為0.35Mpa，當閥的允許壓差小于0.35Mpa時用設計規定的允許壓差。

   b.試驗程序2時，應為閥的zui大工作壓差。

6.8.3試驗信號及電源電壓

   控制閥應調整到符合下列規定的工作條件。

a.調節型控制閥：電開式控制閥的信號為信號范圍的下限值，電關式控制閥的信號為信號范圍的上限值；

b.切斷型控制閥應為設計規定值；

c.試驗用電源電壓為公稱值的90%。

6.8.4試驗介質流向

   試驗介質應按照規定流向加入閥內，閥出口可直通大氣或連接出口通大氣的低壓頭損失的測量裝置，當確認閥和下游各連接管道*充滿介質并泄漏量穩定后方可測取泄漏量。

6.8.5測量誤差

   泄漏量和壓力的測量誤差應小于讀數值的±10%。

6.8.6泄漏等級、試驗介質、試驗程序和zui大泄漏量應符合表2的規定。

6.9耐壓強度試驗

   用1.5倍的公稱工作壓力的室溫水，水中可含有水溶油或防銹劑，按控制閥的入口方向輸入控制閥的閥體，另一端封閉，使所有在工作中受壓的閥腔同時承受不少于3min的壓力試驗，觀察和檢查受壓元件和部件有無損壞和泄漏現象。

   試驗期間，直行程控制閥均應處于全開位置，角行程控制閥可部分打開，試驗設備不應使控制閥受到會影響試驗結果的外加應力，必要時可拆除與試驗無關的可能損壞的元件，如波紋管、膜片、填料等零件后進行試驗。試驗用壓力儀表的精確度不得低于2.5級，測量范圍的上限值不得大于試驗壓力的4倍。

6.10絕緣電阻試驗

   在一般試驗的大氣條件下，斷開被測產品的電源，使電源開關處于接通位置，輸入端子電源端子分別短接，然后用直流電壓為500V的兆歐表測量5.8條規定的各端子間的絕緣電阻。

6.11絕緣強度試驗

   在一般試驗的大氣條件下，斷開被測產品的電源，使電源開頭處于接通位置，輸入端子，電源端子分別短接，并按5.9條規定的電壓與頻率，將試驗電壓從零緩慢地上升到規定值，并保持1min應不出現擊穿和飛弧現象，然后將試驗電壓緩慢地下降到零，并切斷試驗電源。

試驗設備的功率應足以保證在50%試驗電壓時，接入被試儀表后電壓下降不超過10%。

6.12流量試驗

6.12.1試驗裝置

a.標準試驗段

標準試驗段應由表7所示的二個直管段組成，接管的公稱通徑應與被試控制閥的公稱通徑“DN"*。

   b.取壓孔

取壓孔應按表7的要求和圖的結構設置，其孔徑d為公稱通徑的十分之一，zui小為3mm,zui大為12mm，長度L為2.5d~5d。閥前后取壓孔徑應相同。

取壓孔應位于水平位置以免空氣和灰塵聚積，其中心線應與管道中心線垂直相交，孔的邊緣不應凸出管內壁，且銳利和無毛刺。

c.控制閥的安裝

被試控制閥按規定安裝位置與試驗管道相連接，管道中心線與試驗閥出、入口中心線應保證同軸。

密封墊片的內徑尺寸應準確，其位置不應在管道內壁造成凸出。

6.12.2試驗介質

試驗介質應為5~40℃的水。

6.12.3試驗壓差

控制閥前后的壓差應大于或等于35Kpa。當閥的額定流量系數很小和很大時，只要能保持紊流，保證閥雷諾數Rev大于4×104的前提下，可以選用其它合適的壓差值，但應記下實際試驗的壓差值。

6.12.4測量誤差

測量下述參數的方法，應使誤差不大于下列規定值：

a.流量：實際流量的±2%，重復性應在0.5%以內；

b.壓差：實際壓差的±2%；

c.溫度：試驗介質溫度的±1℃，試驗過程中，流體入口溫度變化應保證在±3℃以內；

d.閥行程：額定行程的±0.5%。

6.12.5流量系數計算公式

式中：Q1——液體流量，m3/h;

    △P——閥前后壓差，Kpa；

    ρ/ρ0——相對密度，（規定溫度范圍內的水ρ/ρ0=1）。

6.12.6流量系數的測量

將控制閥的行程調整在相應的測試點上，在大于或等于35Kpa的三個壓差下（增量不小于15kpa）測量流量值，并分別求得流量系數應該是三個值的算術平均值，并圓整到三位有效數字。

6.12.7額定流量系數測量

在控制閥的額定行程值上按6.12.6條的方法測量并計算得額定流量系數，當控制閥DN>300時，暫免予試驗。

6.12.8固有流量特性的測量

按6.12.5條的方法測得相對行程h=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0時的流量系數與實測的額定流量系數之比即為相對流量系數。由此可作出控制閥的“相對行程-相對流量系數"的流量特性曲線。當控制閥DN>300mm時，暫免予試驗。

6.13機械振動影響試驗

控制閥按工作位置安裝在振動試驗臺上，并輸入50%信號按5.12條規定的頻率和幅值或加速度在X、Y、Z三個方向上進行掃頻振動試驗，掃頻應是連續和對數的。掃頻速度約為每分鐘0.5個倍頻程。

控制閥還應在諧振頻率上進行30±1min的耐振試驗，如無諧振點應在150HZ下振動30±1min，試驗后按6.3，6.4，6.5條測量各項性能。重量超過50kg的控制閥暫免予試驗。

6.14長期運行穩定性試驗

控制閥在環境溫度5~40℃的條件下，將接通持續率不低于20%~25%的輸入信號加入電動執行機構，調節型控制閥作70%~80%的不包括關閉位置的額定行程的往復動作，48h試驗后，按6.3，6.4，6.5條測量各項性能，切斷型控制閥作額定行程的往復動作，48h試驗后，按6.3條測量性能。

6.15外殼防護性

外殼防護根據防御外來介質侵入能力和等級，應按5.15條的技術標準規定的要求和方法進行試驗，并需經檢定機構檢驗認可和取得相應等級合格證后方能生產。

7PID電動控制閥檢驗規則

7.1各類控制閥的出廠檢驗和型式檢驗應按表8規定的技術要求和相應的試驗方法進行。

7.2在下列情況之一時控制閥應進行型式檢驗

a.新產品或老產品轉廠生產的試制定型鑒定；

b.正式生產后如結構、材料、工藝有較大改變，可能影響產品性能時；

c.正常生產時，定期或積累一定產量后，應周期性進行一次檢驗；

d.產品長期停產后，恢復生產時；

e.出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異時；

f.國家質量監督機構提出進行型式檢驗的要求時。

8標志、包裝和貯存

8.1標志

8.1.1銘牌標志

在電動執行機構適當位置上應固定銘牌，并標出；

a.制造廠名或廠標；

b.產品型號；

c.公稱通徑；

d.公稱壓力；

e.工作溫度；

f.信號范圍；

g.額定行程；

h.額定流量系數；

i.流量特性；（切斷型取消）

j.閥體材料；

k.設計位號；（也可在獨立的銘牌上標出）

L.產品制造編號；

m.產品制造年月

注：對小規格控制閥，因銘牌尺寸的限制，無法容納全部標志時，允許省略部分標志，但必須標出第a、b、h、k、L、m各項。

8.1.2防護型銘牌標志

防護型產品在電動執行機構的銘牌上還應標出：

a.防爆型在銘牌右上方明顯標有“Ex"標志、防爆型式、防爆等級。

b.防爆合格證編號；

c.防塵、防水型應標明防護型式及其等級。

8.1.3閥體標志

控制閥閥體上應鑄出或沖出表示介質流動方向的箭頭和“DN"的數值，“PN"字樣及數值，也可以標志在與閥體牢固固定的銘牌上。

8.2包裝

包裝前控制閥所有無涂敷層的外加工面均應涂上防銹油或采取其他防銹措施，閥（蝶閥除外）出、入孔口及電纜線入口均應封住，并應按ZBY003妥善包裝，保證運輸中不致損壞。

隨同控制閥裝箱的技術文件有：

a.產品合格證；

b.產品使用說明書；

c.裝箱單。

裝箱單應注明：

（1）制造廠和廠址；

（2）產品名稱和型號；

（3）裝箱數量；

（4）附件、備件名稱和數量；

（5）產品制造編號；

（6）裝箱日期；

（7）裝箱人姓名或工號。

8.3貯存

控制閥應貯存在環境溫度為-25~40℃，相對濕度不大于90%的室內，環境中應不含有腐蝕控制閥的氣體。

故障排除方法

單座電動調節閥工作性能的好壞會直接影響整個調節系統的工作質量。由于單座電動調節閥在現場是與被調介質直接接觸的，工作環境十分惡劣，因此容易產生各種故障。在生產過程中，除了隨時排除這些故障外，還必須進行經常性的維護和定期檢修。尤其是對使用環境特別惡劣的調節閥，更應重視維護和定期檢修。不同形式的單座電動調節閥，其故障及其產生原因是不一樣的。

   故障一：執行器不動作，但控制模塊電源和信號燈均亮。

   處理方法：檢查電源電壓是否正確；電動機是否斷線；十芯插頭從端到各線終端是否斷線；電動機、電位器、電容各接插頭是否良好；用對比互換法判斷控制模塊是否良好。

   故障二： 執行器不動作， 電源燈亮而信號燈不亮。

   處理方法：檢查輸入信號極性等是否正確；用對比互換法判斷控制模塊是否良好。

   故障三： 調節系統參數整定不當導致執行器頻繁振蕩。

   處理方法：調節器的參數整定不合適，會引起系統產生不同程度的振蕩。對于單回路調節系統，比例帶過小，積分時間過短，微分時間和微分增益過大都可能產生系統振蕩。可以通過系統整定的方法，合理的選擇這些參數，使回路保持穩定速度。

   故障四：執行器電機發熱迅速、震蕩爬行、短時間內停止動作。

   處理方法： 用交流2V 電壓檔測控制模塊輸入端是否交流干擾動；檢查信號線是否和電源線隔離；電位器及電位器配線是否良好；反饋組件動作是否正常。

   故障五：執行器動作呈步進、爬行現象、動作緩慢。

   處理方法： 檢查操作器傳來的信號動作時間是否正確。

   故障六：執行器位置反饋信號太大或太小。

   處理方法：檢查“零位"和“行程"電位器調整是否正確；更換控制模塊判斷。

   故障七：加信號后執行器全開或全關，限位開關也不停。

   處理方法： 檢查控制模塊的功能選擇開關是否在正確位置；“零位"和“行程"電位器調整是否正確；更換控制模塊判斷。

   故障八：執行器震蕩、鳴叫。

   處理方法：主要是因為靈敏度調得太高，不靈敏區太小，過于靈敏，致使執行器小回路無法穩定而產生振蕩，可逆時針微調靈敏度電位器降低靈敏度；流體壓力變化太大，執行機構推力不足；調節閥選擇大了、閥常在小開度工作。

   故障九：執行器動作不正常，但限位開關動作后電機不停止。

   處理方法：檢查限位開關、限位開關配線是否有故障；更換控制模塊判斷。

   故障十：執行器皮帶斷。

   處理方法： 檢查執行器內部傳動部分是否損壞卡住；“零位"和“行程"電位器調整是否正確；限位開關是否正確。

   為避免電源線的干擾，單座電動調節閥信號線采用屏蔽電纜，并與電源線屏蔽；電源配線要有足夠的容量以滿足執行器額定電流及起動電流的要求；安裝地線、連接電源及信號線時，應先切斷電源以防觸電；連接電源的接線端子，爬電距離及電氣間隙應大于8mm；定期檢查密封圈的老化問題，及時更換；維修時需斷開電源后再開蓋，嚴防短路

訂貨須知：

一、①產品名稱與型號②口徑③是否帶附件以便我們的為您正確選型④使用壓力⑤使用介質的溫度。
二、若已經由設計單位選定公司的調節閥型號，請型號直接向我司銷售部訂購。

三、當使用的場合非常重要或環境比較復雜時,請您盡量提供設計圖紙和詳細參數，由我們的閥門公司專家為您審核把關。如有疑問：請我們一定會盡心盡力為您提供優質的服務。提供全面、專業的“閥門系統解決方案"，也十分愿意幫助用戶解決生產中所遇到的難題。