氣動球閥開關響應時間


    對于許多過程的優化控制，重要的是閥門快速地到達一個指定的位置。對于小信號改變（1%或更小）作出快速的響應是在提供優化過程控制方面的其中一個最重要的因素。在自動的、調節式控制場合，從控制器接受的大量信號改變都是為了取得小的閥門改變。如果一個控制閥組件能夠快速地對這些小信號改變作出響應，過程偏差度將會得到改善。
  
    氣動球閥響應時間是通過一個稱為T63的參數來測量的。T63是從輸入信號改變開始起到輸出達到63%的相應改變時測量所得到的時間。它包括閥門組件的時滯時間（一個靜態時間）和閥門組件的動態時間。這個動態時間是對于執行器從一旦開始移動至達到63%的點所需要的時間的一種度量。


    死區，不管是源自閥體和執行器里的摩擦力，還是來自定位器的，都能在很大程度上影響閥門組件的時滯時間。重要的是使得時滯時間盡可能地小。總的來說，時滯時間應該不超過閥門總體響應時間的三分之一。然而，時滯時間與過程時間常數之間的相對關系是關鍵的。如果閥門組件置于一個過程時間常數接近時滯時間的快速回路里，時滯時間會嚴重地影響回路的性能。在這些快速回路里，關鍵是要選擇時滯時間盡可能小的控制設備。從回路整定的角度看，時滯時間在閥門的兩個行程動作方向保持相對恒定也是很重要的。有些閥門組件結構在一個行程動作方向比在另一個有3至5倍長的時滯時間。這種特性典型地是由定位器設計的不對稱特性引起的。它會嚴重地限制把回路整定到最佳總體性能的能力。


    一旦時滯時間已經過去，且閥門開始響應，氣動球閥響應時間的剩余部分來自閥門組件的動態時間。這個動態時間主要是由定位器和執行器組合的動態特性決定的。這兩個部件必須很好地匹配以減少閥門的總的響應時間。例如，在一個氣動球閥組件里，定位器必須有一個高動態增益以減小閥門組件的動態時間。這個動態增益主要由定位器里的動力放大器提供。換言之，定位器放大器或滑閥能夠越快地提供大量的壓縮空氣給執行器，閥門的響應時間也將越快。然而，這種高動態增益動力放大器對時滯時間有很小的影響，除非它有一些故意設計在其中的死區以減少靜態耗氣量。當然，執行器的設計對動態時間有很大的影響。例如，需要充填的執行器氣室的容積越大，閥門的晌應時間就越慢。