آی توپی پوزیشنر
ای توپی پوزیشنر – I/P positioner
آی توپی پوزیشنر وسیله‌‌ای است که مرتبط با شیر کنترل و جهت تنظیم آن نصب می‌شود.
در واقع یک سرو مکانیزم است و از طرفی یک رله تقویت کننده است که فرمان فرستاده از کنترل کننده را مستحکم می کند و به عمل کننده محرک یا actuator انتقال می دهد.
شیر کنترل باید بتواند با سرعت و بطور هموار به تغییرات سیگنال کنترلی پاسخ دهد.
در برخی موارد، یک شیر و اکچویتور به مقدار مناسب، بدون احتیاج به استفاده از پوزیشنر شیر، کافی هستند.
اما نقش های معینی وجود دارند که در پوزیشنر شیر باید لحاظ گردد.
آی توپی پوزیشنر چیست؟
آی توپی پوزیشنر یک مبدل جریان به فشار است که بر اساس روش نازل فلپر کار می کند. آی توپی پوزیشنر(مبدل) سیگنال جریان ورودی ۴ به ۲۰ میلی آمپر را به خروجی معادل فشار ۳ تا ۱۵ PSI تبدیل می کند.
شیرهای کنترل پنوماتیک به یک پوزیشنر یا مبدل نیاز دارند تا سیگنال الکتریکی متناسب را به سیگنال پنوماتیکی متناسب تغییر دهد. به طور کلی، مبدل به عنوان بخشی از شیر حساب می شود.
در برخی موارد، آی توپی پوزیشنر یک قسمت جداگانه است که در نزدیکی شیر نصب می شود.
هدف آن تبدیل سیگنال خروجی آنالوگ یک سیستم کنترل به یک مقدار فشار قابل تکرار دقیق برای کنترل محرک/اپراتورهای پنوماتیک، شیرهای پنوماتیک، دمپرها، پره ها و غیره است.
مبدل I/P فرآیندی بی عیب، بی نقص، قابل اعتماد و قابل تکرار برای تبدیل سیگنال الکتریکی به فشار پنوماتیک در بسیاری از سیستم های کنترلی ایجاد می کند.
نصب آی توپی پوزیشنر
ما باید مبدل را در مکانی نصب کنیم که تکنسین بتواند به راحتی در تعمیرات شرکت کند. بنابراین، مبدل را در خط لوله نصب می کنیم.
می توانیم آی توپی پوزیشنر را روی دیوار نصب کنیم،
روی ساپورت لوله یا مستقیماً روی محرک شیر.
هنگامی که قادر به مقاومت در برابر لرزش باشد، می توانیم آن را مستقیماً روی محرک شیر نصب کنیم.
در بسیاری از موارد، دستگاه از راه دور بر روی پایه های ابزار در لوله ها نصب می شود تا لرزش ها کاهش یابد.
محدوده سیگنال
یک مبدل جریان به فشار (I/P) یک سیگنال آنالوگ (۴-۲۰ میلی آمپر) را به سیگنال خروجی پنوماتیک متناسب خطی در محدوده (۳-۱۵psi) تبدیل می کند.
سیگنال الکتریکی متناسب به طور کلی یک سیگنال جریان ۴-۲۰ میلی آمپر است و سیگنال فشار هوا به طور کلی ۳-۱۵psi است.
ما مبدل را مبدل I/P می نامیم زیرا سیگنال جریان (I) را به سیگنال فشار (P) تغییر می دهد.
نحوه عملکرد آی توپی پوزیشنر
یک آی توپی پوزیشنر معمولی یک دستگاه متعادل کننده نیرو است که در آن جریانی که از سیم پیچ می گذرد، حرکت صفحه فلپر را ایجاد می کند.
این یک سیم پیچ الکترومغناطیسی است که برای تغییر موقعیت صفحه فلپر که مقدار کمی از فشار هوای خلبان را کنترل می کند، استفاده می شود.
فشار هوای خلبان فشار هوای اصلی را کنترل می کند تا آن را در ۳-۱۵ psi تنظیم کند. منبع هوا برای مبدل I/P باید حدود ۲۰ psi باشد تا مبدل بتواند فشار بین ۳-۱۵ psi را کنترل کند.
به عنوان مثال، هنگامی که سیگنال الکتریکی در مقدار حداقل خود (۴ میلی آمپر) باشد، سیگنال فشار هوا نیز در مقدار حداقل خود (۳ psi) خواهد بود.
همچنین هنگامی که سیگنال الکتریکی در حداکثر حد خود (۲۰ میلی آمپر) باشد، سیگنال فشار هوا در حداکثر خود (۱۵ psi) خواهد بود.
نکات مهم
مقدار نقطه میانی سیگنال الکتریکی ۱۲ میلی آمپر است که ۹ psi را فراهم می کند. بین سیگنال جریان و پنوماتیک
آی توپی پوزیشنر از یک اصل نیرو در تعادل الکترومغناطیسی برای تبدیل سیگنال های الکتریکی به سیگنال های پنوماتیک استفاده می کند.
به طور معمول مبدل I/P ورودی جریان ۴-۲۰ میلی آمپر را به خروجی ۳-۱۵ psi تبدیل می کند.
همانطور که در نمودار نشان داده شده است، همانطور که با تغییر سیگنال جریان، سیم پیچ یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. فلپر نازل فلپر دارای اتصال به Pivot است تا بتواند بالا و پایین حرکت کند.
یک تکه ماده مغناطیسی به انتهای دیگر فلپر متصل است و ما آن را نزدیک آهنربای الکتریکی قرار می دهیم.
با فعال شدن آهنربا، فلپر به سمت آهنربای الکتریکی حرکت می کند و در نتیجه نازل مطابق با سیگنال جریان بسته می شود.
دم بازخورد به ایجاد تعادل در فشار برگشتی مانند حرکت فلپر به دلیل سیگنال فعلی کمک می کند.
آی توپی پوزیشنر چگونه کار می کند؟
جریان ورودی در سیم پیچ جریان می یابد و نیروی جذابی از صفحه فلپر ایجاد می کند.
سیگنال فعلی بیشتر، جاذبه به سمت نازل بیشتر می شود.
بنابراین فشار هوا نیز بیشتر خواهد بود.
بنابراین، فنر صفحه فلپر را متعادل می کند تا از ضربه ها، ارتعاشات ناخواسته روی صفحه فلپر جلوگیری شود.
می‌توانیم با چرخاندن پیچی که فاصله بین صفحه فلپر و نازل هوا را تنظیم می‌کند، تنظیم نقطه صفر آن را انجام دهیم. تنظیم صفر باعث می شود فلپر نسبت به نازل حرکت کند.
تنظیم حساسیت (span) یک تنظیم جریان با یک پتانسیومتر است که جریان عبوری از سیم پیچ را محدود می کند.
یک شیر فلپر از ف آی توپی پوزیشنر ،فشار هوای دستگاه حداقل ۲۰ psi را دریافت می کند.
برای ورودی ۴-۲۰ میلی آمپر = خروجی ۳-۱۵ psig کالیبره شده است.
معمولاً اکثر مبدل‌های I/P برای عملکرد مستقیم (افزایش فشار خروجی با افزایش سیگنال ورودی) قابل تنظیم هستند.
در صورت خرابی یک سیگنال الکتریکی، سیگنال خروجی مبدل I/P به راحتی به فشار استال می رسد.
این امر تشخیص سیگنال قطع برق در دستگاه را آسان می کند.
کاربرد مبدل I/P
خروجی کنترلر یک سیگنال الکترونیکی را به مبدل جریان به فشار (I/P) ارسال می کند که به نوبه خود یک سیگنال پنوماتیک را به شیر کنترل بفرستد.
شیر کنترل در پاسخ به سیگنال موقعیت خود را تغییر می دهد تا سرعت جریان را به نقطه تنظیم تنظیم کند. همانطور که جریان تغییر می کند. توسط فرستنده جریان تشخیص داده می شود.
تا زمانی که جریان تشخیص داده شده برابر با مقدار تنظیم شده باشد، موقعیت سوپاپ ثابت خواهد ماند. هر زمان که اختلال در سیستم یا تغییر نقطه تنظیم وجود داشته باشد، کنترل جریان به طور خودکار پاسخ می دهد تا به نقطه تنظیم برنامه ریزی شده برسد.
کالیبراسیون آی توپی پوزیشنر
کالیبراسیون ای توپی پوزیشنر کنترل ولو بسیار مهم است و باید با دقت بسیار بالایی انجام شود.
پوزیشنر موقعیت سوپاپ را با پیوند بازخوردی که سیگنال ورودی آن است حس می کند.
هدف آی توپی پوزیشنر بهبود دقت پاسخ شیر کنترل است.
تجهیزات مورد نیاز برای کالیبراسیون آی توپی پوزیشنر
- پوزیشنر
- کنترل ولو
- منبع فشار
روش کالیبراسیون آی توپی پوزیشنر
تنظیمات صفر در نازل انجام می شود.
تنظیم دهانه توسط مجموعه فلپر (مجموعه پیرو) در امتداد پرتو جمع کننده انجام می شود
جریان هوا به پوزیشنر ۲۰ psi است.
برای کالیبره کردن، مجموعه فلپر را به سمت میانی سمت مستقیم یا حدود شماره ۶ حرکت دهید
سیگنال ورودی را به ۳ psi افزایش دهید
نازل را به آرامی داخل یا خارج کنید تا خروجی سنج خروجی ۰ psi باشد.
فشار ورودی را تا ۱۵ psi افزایش دهید
اگر خروجی خیلی زود (در گیج خروجی) قبل از دادن ۱۵psi اشباع شود، مجموعه فلپر را به عدد کوچکتر در پرتو جمع حرکت دهید.
اگر خروجی خیلی دیر یا بالاتر از ۱۵ psi اشباع شد، مجموعه فلپر را به عدد بزرگتر در پرتو جمع حرکت دهید.
هر بار که مجموعه فلپر را حرکت می دهید، نازل را نیز صفر کنید.
شهباز صنعت، تامین تجهیزات صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
انواع آی توپی پوزیشنر سامسون، زیمنس، فیشر