QZD-1000型和E69F-BI2-M型電氣轉換器構成和工作原理

【摘要】
本文論述QZD-1002型和E69F-BI2-M型電氣轉換器構成和工作原理，存在問題包括調整不方便、漏氣、線性不等故障，維護量大，不利于運行人員的燃燒調整，制定主要改進技術措施，針對運行過程中出現的過濾減壓閥結冰堵塞管路的現象，安裝加熱器。

【關鍵詞】
電氣轉換器，QZD-1000，E69F

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

1 QZD-1000型電/氣轉換器
電-氣轉換器的結構由外殼、力矩馬達、調零、噴嘴、氣路、放大器、接線盒以及安裝板等組件構成，電-氣轉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 來的直流信號輸入到力矩馬達組件的線圈1，使銜鐵2磁化，其磁場方向如圖中所示，銜鐵上端為N極，下端為S極，它與*磁鋼3的磁場相互作用后，使銜鐵繞支點4產生一個合成旋轉力矩，擋板5沿A向靠近噴嘴6，改變了氣動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，氣源壓力經球閥流入到轉換器的輸出端，此輸出壓力一路作為轉換器的輸出壓力，供給氣動儀表或氣動閥門定位器作為氣動信號。
另一路還送到反饋波紋管9，使其對銜鐵2繞支點4產生一個B向的反饋力矩，與輸入信號所產生的力矩相平衡，因此，輸入信號與輸出壓力成一一對應的比例關系，實現了將電流信號轉換成氣動信號的過程。

圖1 QZD-1000型電氣轉換器

QZD-1000型電氣轉換器柜內布置

1.1零位調整
輸入信號為O%，調零可用螺絲刀，調整外調零機構5即可，調零的方向按指示牌所示，總之應將轉換器的零位調整到正確位置，即輸入信號4mA.DC，其輸出壓力應為20kPa，改變輸入信號，然后再回到4mA.DC，此時，輸出壓力仍應為20kPa，則說明調零合格。

1.2零位調整
輸入信號O～，觀其輸出壓力相應20～100kPa，如在標準輸入信號下，輸出壓力的對應值產生偏差時，大于± 1%，可調整轉換器的比例范圍調節(jié)機構6糾正偏差，方法是將一根不銹鋼小軸，插入比例范圍調節(jié)機構外圓的小孔中，向上或向下輕輕轉動比例范圍調節(jié)機構，如果輸入信號為，輸出壓力小于100kPa時，轉動比例調節(jié)機構，使其輸出壓力按下降方向，如在輸入信號，輸出大于100kPa時，則轉動比例調節(jié)機構，使其輸出壓力按上升方向。
經過比例范圍調整后，必須重復調零，再輸入信號O～，使其輸出正確地保持在 20～100kPa的數值上；轉換器經調零，比例范圍調整后，使轉換器達到了基本要求，但必須重復將輸入信號從O～，100～O%全范圍動作 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)定要求時認為合格。
在調整轉換器的基本性能時，其輸入信號的試驗點按如下表1規(guī)定。

調試或使用過程中如發(fā)現有抖動現象，應分析其原因，轉換器的輸出直線作為二次儀表的氣源或信號時，抖動是屬正常現象，應在其中串連一只氣容，容積不少于10.0mL。

1.3維護和檢修
轉換器的氣源應保持干燥、潔凈，定期對空氣過濾減壓器的儲水槽進行排放沉積的污物，如積聚的污物超過過濾元件的度時，將會進入到轉換器的氣路中去，會使放大器和恒節(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應定期計量，轉換器外殼底部，設有一個φ1.5mm小孔，應保持暢通，如被堵塞，則轉換不能正常工作；噴嘴一擋板有否磨損、消除粘附在擋板表面上的油污、放大器內部閥芯脫落需重焊、恒節(jié)流孔清洗、檢查和調換橡膠密封件等。

2 存在問題

原使用的電氣轉換器存在調整不方便缺陷，維護量大，不利于運行人員的燃燒調整，原電氣轉換器性能差，壽命短，內部橡膠密封圈老化，力平衡部件彈性變形，控制輸出線性較差，氣室內部普遍存在漏氣、竄氣現象，造成控制輸出氣源不穩(wěn)定，執(zhí)行機構動作不靈活，影響機組的安全運行。

3 改造方案

把現在運行的#1爐電氣轉換器柜拆除，在爐膛9米南、北側各安裝一臺電氣轉換器柜，其中甲側電氣轉換器柜控制#3、#4角輔助風門，安裝于靠近#4角位置，乙側電氣轉換器柜控制#1、#2角輔助風門，安裝于靠近#2角位置，其控制方式維持不變。

3.1主要工作
拆除原來電氣轉換器柜，更換新電氣轉換器柜，安裝I/P轉換器，重新進行管路鋪設、配線，電氣轉換器送電單體調試，系統(tǒng)聯(lián)調，Z終調試達到工作要求，工程量為2人7天。

3.2主要技術措施
1）電氣轉換器控制柜要有安全的接地措施。2）電氣轉換器控制柜安裝應有0.5米的度。3）電氣轉換器排列整齊，均勻分布，檢修時互不影響。4）電氣轉換器柜底座測量、下料尺寸準確，焊接焊縫飽滿，無虛焊，底座面應水平，拐角應成90°，電氣轉換器柜安裝完成后，應刷防銹漆。5）電氣轉換器與DCS、氣動執(zhí)行器連接要保證準確，不能混亂。6）電氣轉換器與管纜連接牢固緊密，密封良，不漏氣。在連接之前，用壓縮空氣吹掃，保證密封良，并確保暢通，同一管纜兩端標號必須一致。7）單體調試時，DSC輸出4～20mA信號，電氣轉換器輸出穩(wěn)定，控制輸出氣源壓力在（0.2～1.0）MPa范圍內，不漏氣，死區(qū)合適，要保證氣動執(zhí)行機構能正常靈活動作。8）系統(tǒng)聯(lián)調時，進行復查驗收，零點、量程和擋板實際開度一致。

4 E69F-BI2-M電/氣轉換器
E69F-BI2-M電/氣轉換器把直流毫安信號轉換成比例的氣動輸出信號，該氣動輸出信號既可用來驅動氣動設備，氣動風門和閥門等執(zhí)行機構，又可以用來作為各種氣動儀表的輸入信號。

4.1 工作原理
直流毫安輸入信號是按下述方法轉換成比例的氣動輸出信號的，參閱圖2。

圖2 E69F工作原理

E69F電氣轉換器柜內布置

處于*磁鋼磁場中的線圈對流過它的電流產生反作用，而產生一個與流過線圈輸入信號成比例的切向推力，通過線圈簧片作用，該切向推力改變檔板與噴咀之間間隙，引起氣動放大器輸出壓力信號的變化，該輸出壓力信號也就是轉換器的輸出壓力，輸出壓力同時饋送到反饋波紋管，反饋波紋管上就有一個力作用在反饋簧片上，移動噴咀并建立檔板與噴咀之間的節(jié)流關系。

4.2校驗
電氣轉換器有4～20mA.DC輸入電流和20～l00kPa或3～15psi輸出信號，對量程的任何調整會影響零點調整，引起初始設定零點的變化，因此對量程進行調整前，必須再重新調整零點。
1）如圖3所示連接校驗裝置。

圖3 E69F-BI2-M校驗

2）把12mA電流輸入封轉換器，調整調零螺釘使輸出為60kPa或9psi50%。

3）再把20mA電流輸入到轉換器，并注意于或低于100 kPa或15psi輸出氣信號的誤差大小,如果誤差大于±2%1.6kPa或0.25psi執(zhí)行第4步，如果誤差小于2%，進行第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。轉動波紋管波紋管組件是偏心的，使其基準線朝動圈方向移動，則減小量程；或使其參考線背離動圈方向移動則增加量程，直到誤差在±2%以內，再擰緊波紋管鎖緊螺母。

4b）重復第2步、第3步。

5）參考圖6，松開5/16英寸量程鎖緊螺母，轉動5/16英寸量程調整螺母，它有如下比例系數見第3步：每l／6圈六角螺母上一點到另一點能校正O.5%誤差，注意量程調整之前，必須松開量程鎖緊螺母，不要為了得到一個小的量程變化，而強使螺母互相夾緊，否則將導致螺紋的破裂。

圖4 E69F量程調整

6）量程調整時，不必注意體的輸出讀數變化，然后鎖緊量程螺母，圖4量程螺母鎖緊時，要注意不要擰得過緊。

7）把12mA50%電流輸入到轉換器，調整調零螺釘使輸出信號為60KPa或9psi50%。

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

9加4mA0%輸入電流，并檢查輸出是否為20kPa或3psiO%，為了合格輸出，如果需要則重調零位螺栓。
10調整零點和量程，直到獲得Z佳輸出度為止。

4.3 INC-INC改INC-DEC
在線圈部件頂蓋上，有標記表示轉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，當重新安裝線圈部件時，頂蓋上呈現的標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，就可見機殼底部的彈簧，將彈簧從動圈支架上脫下，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。撥擋板時要拿住另一端擋板連桿，以防止內部動圈簧片變形；拆下把支架固定在動圈底部的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。
4）將多余導線順時針繞在動圈上，小心地把動圈放入機殼內，要確保底部連桿在所提供的空穴內，務必不要使導線碰到可動部件，要使軸座在動圈底部孔內，動圈頂部標記必須指示所希望的作用方式。
5）重新安裝動圈支撐板和六角柱，調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；重新裝反饋組件和其它拆下的零部件。務使氣管不要扭曲并要正確地連接。按照第2步和第3步慢慢地、均勻地擰緊拆下的螺釘，在擰緊反饋組件螺釘時，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，進行“全面重新調校"。

4.4全面重新調校
在改變轉換器正、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換器后，都要進行全面重新調校。
1）連接校驗裝置，加12mA50%輸入信號，并調整零點螺釘，使檔板處于水平位置。
2）松開量程鎖緊螺母，轉動5/16英寸量程調整螺母，使噴嘴處于檔板臂中心位置，擰緊量程鎖緊螺母。
3）轉動5/32英寸噴嘴調整螺母，以得到60KPa或9psi輸出信號，且度要在2%以內，1.6 kPa或0.25 psi，擰緊螺母，此時噴嘴與擋板應成90°，否則，稍微調整零點螺釘，并重復調整。
4）把輸入設定在4mA0%，并調整零點螺釘，使輸出為20kPa或3psi0%，關掉電源片刻，當電源恢復時，其輸出響應要干脆，否則，加12mA50%輸入信號，重新調整。

5安裝加熱器

雖然現場運行環(huán)境溫度滿足E69F電氣轉換器環(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），但由于冬季廠房內外存在較大溫差，壓縮空氣進入廠房后，又經過9米平臺進入氣控柜，容易凝結成水滴，導致管路含水量很大，引起結冰堵塞管路，控制失靈，除堅持每天巡檢時，通過過濾減壓閥定期排水外，控制柜內安裝200W加熱器以提柜內溫度，防止結冰，其加熱器規(guī)范如下。

氣控柜內安裝200W加熱器

用萬用表測試散熱風扇線圈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角輔助風工作氣源內有水，冬季易上凍，引起輔助風門不能在集控室操作，通過敷設電纜，將220V AC電源接至甲側氣孔柜，安裝電加熱器，確保冬季氣控柜內溫度于0℃，不發(fā)生上凍現象。

6 效果分析
電氣轉換器性能穩(wěn)定，控制氣源輸出線性，消除了電氣轉換器拒動或誤動的機會，保證了鍋爐的燃燒工況，保障了機組的安全運行。降低了備品配件的更換幾率，降低了維護費用。
確保運行人員的燃燒調整，快速調整風煤比，保證鍋爐安全經濟運行。提輔助風控制系統(tǒng)調節(jié)品質，使二次風壓調整更加穩(wěn)定。減輕維護量，減少備品備件購買費用。

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

Abstract:This paper introduces QZD-1002 typethe E69F-BI2-M type I/PCconvertor structurethe principle of operation, the existence question including the adjustment not convenient, leaks air, the linearity not not wellso 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