像古罗马人那样，善于利用执行机构来实现既准又稳的过程控制- 大数跨境

埃迈流体技术

2016-01-15

导读：2000多年前的古罗马人，不但在战场上骁勇善战，以锐不可当之势横扫欧洲大陆、建立强大的罗马帝国，他们在因农业

000多年前的古罗马人，不但在战场上骁勇善战，以锐不可当之势横扫欧洲大陆、建立强大的罗马帝国，他们在因农业而发展出来的创造力和技能也表现非凡，初具今天工业领域的工程化思维模式，例如在当时，他们就将类似今天执行机构的设计应用于水力运输的阀门、管道和配件中，用以驱动或控制着关键生产设备和系统，起到四两拨千斤之功效。

今天更加需要精准的控制和可靠性

在现如今的现代化生产过程中，借助科技的发展，我们会碰到比古罗马时更严苛环境的工程环境，比如石油天然气开采等业务，这会更加要求设备安全、可靠，而执行机构就是设备中重要的环节。

像压缩机防喘振阀或者汽轮机旁路这些设备，就必须具备超常的可靠性和控制精度。即使在非常严酷的环境下，面对腐蚀性流体、极高和极低的温度，紧急放空动作都需要小于2秒。执行机构的作用，就是要保证这些控制阀的性能达到最佳，即便是需要更大力度来控制口径非常大的阀门，也是需要如此。

新技术让速度和精度控制更加得心应手

近年来越来越严苛的环境，让关键控制组件的要求越来越高，必须要迅速的响应。甚至在极端的应用中需要1吨的阀门，一秒钟内完成1米的行程。同时，还能承受阀内流体压力产生的同一量级的推力。当考虑到这是利用弹性流体运动，如压缩空气来实现的，并达到小于1mm控制精度精度，选择最恰当的执行机构就至关重要。

这时候，首先应被确定的是空载时执行机构的动作速度，而速度会随着负荷的增加而降低。

i阀哥

降低的速率与作用力大小、以及初始速度相关。为了达到这种更高要求的速度，新技术被研发出来。电子数字定位器、气动放大器和快速定位系统等技术，就是其中的代表。

气动放大器：可以提供巨大的流通能力和严密关断，再加上一个小先导阀，就可以不再需要大的跳车阀。

快速定位系统：由于它本身就具备较高的流量控制精度，可以从容面对绝大多数应用，甚至不需要气动放大器和快排阀的帮助。

高精度+高速度=稳、准、狠的控制

这种控制系统的关键就是它们同时具备速度和精度的性能。速度快但不精确的执行机构不仅没用，还可能还来潜在的危险。正如精度高但达不到所需速度的执行机构也将无法满足最严苛的应用工况一样。

在不同的应用场合下，快速执行机构有多种类型。有些只需简单的开关型执行机构，而有些是在故障安全时，两秒钟内就需要打开（4.5bar压力下的执行机构推力达127093 N）。比如在液化天然气LNG领域，就会碰到这样的需求。

角行程执行器是快速执行机构领域最新的进展，用于旋转类阀门（球阀、蝶阀）的控制，特别是重载应用环境的产品上，而且市场对这些产品的需求在不断扩大。

安全是不断创新的主要驱动力

对安全的需求是快速执行机构领域不断创新的主要驱动因素，特别是为满足安全完整性等级要求（SIL），这些要求包括用于定位器更精确的控制算法以及诊断能力，发展至今，它还能将关键的过程信息直接反馈至控制室

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