产品聚焦：控制阀执行机构
发布时间：2007-06-29 作者：Mark T. Hoske，Control Engineering
九成Control Engineering调查访问者的反馈表明，在未来的一年会购买这些产品，并且这些被访者正在寻求高可靠性和方便维护的产品。
在Control Engineering 与Reed Corporate Research 公司共同发布的调查报告中可以看出，控制阀执行机构市场正在不断的成长。九成调查访问者希望在未来的一年如同过去那样，购买相同或者更多的产品。
图2：对于所有的外包产业而言，64%的调查被访者表示他们会在
室内进行控制阀执行机构修理服务，远超过其他选项
调查研究表明，从用户角度来说，控制阀执行机构的可靠性，可重复性以及低维护成本是非常重要的因素。原因毋庸置疑，当控制阀执行机构需要修理服务时，大部分的工作是在室内完成的。电动阀执行机构和气动阀执行机构的用户比例大致持平，均为40%左右。控制阀执行机构主要应用于食品和饮料制造行业，化工行业，工业机械以及其他制造和加工业。药剂制造行业和石油/精炼应用同样属于控制阀执行机构的实际应用范围之内。
方法
2006年11月底，一份电子邮件随机发送给指定，推荐或购买控制阀执行机构的Control Engineering读者。这份电子邮件希望被访者能够登陆一下信中附带的网页。这个网页中有更为详细的问卷调查项目。调查结果来自于267位被访者的问卷。
在这些指定，推荐或购买控制阀执行机构的读者中，79%的用户是用于工厂内，34%针对OEM（原始设备制造）需要。进一步对调查数据的分析表明，13%的用户购买是为了OEM和工厂使用两种需要，21%的用户购买仅为OEM，66%的用户因工厂需要。
从用户的角度来看，连续生产和批量生产的结合是控制阀执行机构最重要的应用（46%）。“连续生产只占22%，批量生产只占16%。其他的用途则是HVAC和加工处理。”
调查被访者表示，液体是控制阀执行机构主要的控制对象，占62%，空气/气体则占31%，浆占4%，而粉末则占3%。
调查被访者表示，电动阀执行机构以及气动阀执行机构使用情况大致持平，各自占42%以及41%，而手动的则占16%。同样，选择集成有阀门的执行器（装有1个）的占76%，其余的24%选择仅独立地装有执行机构。
大量的控制阀门类型中，气动执行器曾经使用频率最高，占76%左右。过去，手动以及电动执行器相对而言，使用的机会较少。对于绝大多数的阀门类型而言，电动执行器比手动使用更为广泛。
他们必须能够工作
当被访问者指定，推荐或购买控制阀执行机构时，其可靠性，可重复性以及低维护成本是非常重要的特色。虽然如此，但是当执行器故障停止运行时，66%的被访问者表示执行器的修复能力是他们追求的最重要的方面。（从相关的图片可以看出）
在选择控制阀执行机构的制造商时，可修复能力（70%）和充足的供货库存（64%）名列所有特征榜首。58%的被访问者关注成本和制造商的品牌，53%关心工厂技术支持服务，47%注重本地技术服务，22%强调在线发现并解决问题服务，19%注重服务项目，13%希望能够在线预定，其他项目则累计约22%。
对于那些带网络应用的控制阀执行机构而言，以太网和HART在统计中不分胜负，分别占21%和22%，是使用最为广泛的协议。DeviceNet 占14%，Modbus占11%，现场基金会总线和Profibus大约占9%和8%，剩下的份额则被其他7种通讯协议瓜分。
控制阀执行机构的修理以及其他服务的情况则有差别：38%的用户约3年一次，29%约每两年一次，32%每年一次。大部分修理服务是在他们自己的维护商店里进行，这一部分约占64%。19%依靠供应商，13%则是由第三方机构负责，其余很小部分则依靠系统集成以及其他供货商。
41%的被访问者表示，每次购买控制阀门，都会购入一个执行器（集成或者附加皆可）。17%的被访问者会在购买时一同购买执行器。30%的被访者所购买的控制阀执行机构，大部分（超过80%）将被安装在危险区域。
从调查来看，Emerson Process Management在过去的一年中售出最多的控制阀执行机构。从其他制造商购买控制阀执行机构主要集中于几家公司，这一比率在10%以上。
参与调查人员在过去1年平均购买246台控制阀执行机构。平均每人花费$235,213。大客户小幅提高平均消费，中位数略有降低。在接下来的一年中，29%的被访者将会购买更多的控制阀执行机构，61%将购买大致相同的数量，而只有10%则会略有减少。
成长领域
ARC咨询集团的调查研究，同样支持Control Engineering 读者对于未来成长方向的预测。2006年9月的调查研究，“控制阀门全球性展望”，同样包括了执行器和定位器，对于控制阀门的出货量，预计将从2005年3.5亿美元增加到2010年的超过4.5亿美元。ARC表示，由于新项目的迅速发展，促进了硬件盈利的复苏，这样的情况在亚洲非常突出。由于对于能源日益加剧的需求，石油以及天然气产业中的相关应用同样发展迅猛。
阀门执行器产品介绍
弹簧承力旋塞执行器
Fisher 弹簧承力线形旋塞执行器，专为在众多应用场所中的控制阀门，提供值得信赖的开关以及调节流量的操作。弹簧刚度，行程止步器以及手动控制器，这些对于大多数的阀门应用来说都已足够。铸造膜片在承受压力，并将压力变为阀门动作上有着完美的线形表现。执行器有着高度的动态稳定性，以及在提供精确快速反应的阀门控制过程中有着良好的频率反应。铸铁及钢结构厚壁结构是其特点，提供了额外的稳定性，可以防腐蚀以及防止压力过大发生时造成的畸变。他们可以正行程或反行程动作，并且适应于一系列球阀与旋转阀。
www.fisher.com Emerson Process Management
短行程阀推进器
Parker Hannifin公司执行器部门发明了新型p5t2短行程阀推进器，这种装置与传统使用外置气瓶的推进器相比较而言，在更小的环境下有着更小行程，更出色大负载表现。这种设计被认为适合包装行业，传送机设备以及流水线装配业，这些空间有限而又有大量载运需要场所的应用。这系列产品在传送设备，包装行业中填充与积压过程，以及流水线装配机械中卸载/装载以及箝位过程。从12-100mm有八孔尺寸大小可供选择，行程范围可以高达200mm. 最大工作压力高达1MPa(10 bar/145 psi)。这些设备有标准通孔安装规范，如有特别需要可以进行后部安装。同样可以选择后部和侧方从而安装舱口。真正的棒锁机械构造，可以在气压流失的情况下停止位于当前位置的部件。这样的棒锁机构适用于32-100mm孔径尺寸的设备。机体以及节流阀端盖是全铝构造，工具盘，载体棒以及栓柱为铁制，以及不锈钢制成的活塞杆。从-18 至74 ℃(0-165°F)的温度范围采用标准的腈密封材料。对于-18至121℃(0-250 °F)的高温应用则可以选择碳氟化合物制成的密封材料。所有p5t2型的都配有浸聚四氟乙烯的复合套管，高承载能力并且对于负载骤加有良好的阻抗能力。可选择的线性轴承在运行精确的同时低摩擦低损耗。
www.parker.com/actuator/sys Parker Hannifin Corp.
智能型电气阀门执行器配有更多的诊断
Flowserve 公司Limitorque MX 智能型电气阀门执行器拥有一个自主专利的译码器，这个译码器扩大了范围但无需备用电池，改良的诊断能力，以及内嵌自我测试系统。其控制平台检测及验证确认其组成，设计特定系统，从而帮助公司能够符合IEC 61508的安全集成等级（SIL）相关的要求.Mx当时设计时，就是基于为用户在严酷极端情况应用中，提供可预测可依靠安全的操作控制作业这一理念。公司表示，mx有电路保护技术并且能够在菜单中提供了6种可以选择的语言模式。霍尔元件能够消除会制造潜在麻烦的弹簧开关。mx可以提供高达1,700 ft-lb (2,307 N m)的扭矩以及高达75,000 lb (333 kN)的推力。断电后可以正常运行1小时，对于modbus,基金会现场总线，profibus 和devicenet都可以进行通讯。显示屏幕可以旋转180度。可以选择无线蓝牙通讯系统，覆盖10m左右的范围。有相关的软件可供选择从而可以将诊断信息发送到pda ，笔记本电脑或者电话机上。
www.flowserve.com Flowserve
轻巧紧凑型气动阀门
一些设备以及系统的应用要求轻巧紧凑型气动阀门。Rexroth HF03 LG 拥有大流量比率，700公升(0.7 Cv)的容量但更为轻巧的阀门终端系统。Rexroth HF03 LG非常适合应用于自动控制系统，机械结构或者自动化工厂。Rexroth HF03 LG适合中等或更大规模的执行器，这些情况下当需要将阀门安装到机器人手臂时，往往对于重量希望更低。模块化设计可以将其扩展到同时安装12阀门。相同的底座金属板适合所有的阀门功能，插件以及插入的连接线路，从而确保可以快速方便地改变阀门功能，而无需拆分阀门终端系统。聚合体底座减轻了重量。前置气动及电动连接设备提供了额外的安装选择，并且保证了安装尺寸紧密，从而满足工况空间的要求。无论是多输入或者现场总线，连接类型可以无需拆开阀门终端系统就可以改变，从而节省时间。其满足IP65 (NEMA 4) 防护等级，适用于危险场所的应用。
www.boschrexroth-us.com Bosch Rexroth
双隔膜执行器提高灵敏度
metso自动化公司的专利产品，气动双隔膜Neles执行器致力于提高控制精度和灵敏度并以齿条-小齿轮的设计确保其紧凑的外形。隔膜执行器为控制阀门应用提供灵敏度。表面硬化钢铁构成的齿轮系统提高了耐久度。该执行器具的阀体与定位器之间为径向无间隙，避免了外部管道连接的使用。同时，该产品还采用了弹性恢复设计，两个隔膜与弹簧逆向工作。公司表示，2006年底已经售出超过40000套neles双隔膜执行器，广泛应用于纸浆和纸张制造业工厂。
www.metsoautomation.com/neles Metso Automation Inc.
软件使得执行器选择更加简单
Conbraco Apollo执行器向导被认为，在某一特定的阀门应用中，可以大幅度简化执行器的选择过程。通过一系列简短问题，基于软件的执行器向导网站根据答案做出反应。这个向导会询问是否是conbraco阀门或者是其他品牌，型号参数，然后其他的信息，诸如电动或气动，阀门控制材质，类型，温度，压力，和物质规格要求。这个向导询问用户是双执行或弹簧反馈，询问关于空气补充及流量循环要求，并且对于这个执行器是否有任何特殊的安全装置。
www.conbraco.com/redirect/actuator1.asp Conbraco Apollo
双重数字式执行器定位器
新颖的双重作用的masoneilan FVP （现场总线阀门定位器）是由现场总线基金会鉴定的智能型数字阀门定位器。它可以安装在任何制造厂的双重作用执行器上。这种执行器采用的技术对于空气中沉积污染物的适应能力更强。并且与其他产品相比较，它需要更少的维护精力。无接触位置探测器机理消除了潜在的阀门位置反馈探测器的磨损。它能够自动停止，自动运行。能在几分钟内校准从而予以使用。诊断系统已与主流软件相整合，从而可以进行资产管理。
www.dresser.com Dresser Inc.
10年免维护的执行器
ABB公司的Contrac电器执行器产品提供智能或“聪明”调节控制作用从而精确控制阀门位置，其控制范围适应4-20ma直流控制信号。不同规格的模型可供不同扭矩的需要而选择，扭矩的范围从80至1200ft lb.启动扭矩是标准额定扭矩的1.2倍，而临界断裂扭矩则是标准额定扭矩的2倍。这些执行器拥有很快的动作速度从而可以对于阀门位置需要的变化进行快速响应。执行器的速度主要体现在几秒内就可以让执行器控制臂旋转90度。这个执行器装有封闭的润滑油直齿轮系统，专为高效运转的防尘外壳，小功率电机大扭矩输出，以及10年换油的维护周期。拥有完整的电机刹车系统使得驱动机构能够在电源故障或切断的状态下保持阀门位置。驱动设备拥有监控几个功能状态的通道，对于诸如阀门位置，电机旋转频率和执行器内部温度这些可以监控。电子设备中储存有参数从而可以用于日后运转状态分析。可以选择pc机软件辅助进行分析。
www.abb.com/instrumentation ABB
远程控制智能定位器
来自Invensys过程控制系统的Foxboro SRD991智能定位器，被评为有着容易熟悉的配置，以及可以从设备或者主机，对定位器进行启动阀门执行器操作控制。此智能定位器可以有多种通讯协议，包括HART 、基金会现场总线，或者Profibus-PA。SRD991通过认证可以在爆炸气体环境安装，并且可以安装在旋转执行器或直线执行器。它可以通过多种方式控制，诸如控制系统，控制器管理员，或者PC机参数设置及操作工具—需要FDT 软件的支持。SRD991的特点是可以在自动启动时自我校准，自我诊断，状态以及诊断信息。用户可以选择单一功能的设备或者双重作用的设备。它提供IP65以及NEMA4X的防护等级。它已通过SIL应用认证，并且符合ATEX和FM/CSA的本质安全要求。
www.foxboro.com/instrumentation Invensys/Foxboro
翻译：王春楠
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