GB/T 22137.2-2008工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)用閥門(mén)定位器第2部分：氣動(dòng)輸出智能閥門(mén)定位器性能評(píng)定方法

犐犆犛２５．０４０

犖１８

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

犌犅／犜２２１３７．２—２００８／犐犈犆６１５１４２：２００４

工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)用閥門(mén)定位器

第２部分：氣動(dòng)輸出智能閥門(mén)

定位器性能評(píng)定方法

犞犪犾狏犲狆狅狊犻狋犻狅狀犲狉狊犳狅狉狌狊犲犻狀犻狀犱狌狊狋狉犻犪犾狆狉狅犮犲狊狊

犮狅狀狋狉狅犾狊狔狊狋犲犿—犘犪狉狋２：犕犲狋犺狅犱狊狅犳犲狏犪犾狌犪狋犻狀犵狋犺犲狆犲狉犳狅狉犿犪狀犮犲狅犳

犻狀狋犲犾犾犻犵犲狀狋狏犪犾狏犲狆狅狊犻狋犻狅狀犲狉狊狑犻狋犺狆狀犲狌犿犪狋犻犮狅狌狋狆狌狋狊

（ＩＥＣ６１５１４２：２００４，ＩＤＴ）

２００８０６３０發(fā)布２００９０１０１實(shí)施

中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局

發(fā)布

中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

書(shū)

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目次

前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅲ

引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅳ

１范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２規(guī)范性引用文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

３術(shù)語(yǔ)和定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

４設(shè)計(jì)評(píng)審!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

４．１定位器標(biāo)識(shí)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

４．２被評(píng)審的功能和性能方面!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

４．３文本信息!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２

５性能測(cè)試!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

５．１性能測(cè)試的參考條件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

５．２一般試驗(yàn)步驟!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１５

５．３初步觀察和測(cè)量!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１６

５．４性能試驗(yàn)步驟!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１７

６其他事項(xiàng)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２７

６．１安全!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２７

６．２外殼防護(hù)等級(jí)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２７

６．３電磁輻射!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２７

６．４變量!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２７

７評(píng)測(cè)報(bào)告!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２７

附錄Ａ（規(guī)范性附錄）振動(dòng)測(cè)試的測(cè)試構(gòu)建!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２８

圖１常規(guī)組態(tài)中的定位器模型!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

圖２帶模擬量輸出的定位器基本設(shè)計(jì)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５

圖３帶脈沖輸出的定位器基本設(shè)計(jì)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

圖４基本測(cè)試的組建!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１５

圖５定位器階躍響應(yīng)示例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２０

表１單作用或雙作用直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１４

表２單作用或雙作用角度在６０°～９０°之間的角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)!!!!!!!!!!!!!!!１４

表３儀表屬性和測(cè)試的矩陣!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２１

Ⅰ

書(shū)

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前言

ＧＢ／Ｔ２２１３７《工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)用閥門(mén)定位器》分為如下兩部分：

———第１部分：氣動(dòng)輸出閥門(mén)定位器性能評(píng)定方法；

———第２部分：氣動(dòng)輸出智能閥門(mén)定位器性能評(píng)定方法。

本部分為ＧＢ／Ｔ２２１３７的第２部分。

本部分等同采用ＩＥＣ６１５１４２：２００４《工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)第２部分：氣動(dòng)輸出智能閥門(mén)定位器性能

評(píng)定方法》（英文版）。

為便于使用，根據(jù)ＧＢ／Ｔ１．１—２０００《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第１部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)規(guī)則》，對(duì)

ＩＥＣ６１５１４：２０００做了下列編譯性修改：

ａ）刪除了ＩＥＣ６１５１４２：２００４的前言；

ｂ）凡有“ＩＥＣ６１５１４２”的地方改為“ＧＢ／Ｔ２２１３７．２”；

ｃ）“本標(biāo)準(zhǔn)”改為了“本部分”；

ｄ）用小數(shù)點(diǎn)“．”代替作小數(shù)點(diǎn)的逗號(hào)“，”；

ｅ）標(biāo)準(zhǔn)名稱由《工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)第２部分：氣動(dòng)輸出智能閥門(mén)定位器性能評(píng)定方法》改為《工

業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)用閥門(mén)定位器第２部分：氣動(dòng)輸出智能閥門(mén)定位器性能評(píng)定方法》。

本部分的附錄Ａ為規(guī)范性附錄。

本部分由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。

本部分由全國(guó)工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)第一分技術(shù)委員會(huì)歸口。

本部分起草單位：西南大學(xué)、中國(guó)四聯(lián)儀器儀表集團(tuán)、上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所、機(jī)械工業(yè)儀器儀

表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所。

本部分起草人：黃偉、周雪蓮、何強(qiáng)、劉進(jìn)、范鎧、馮曉升。

本部分為首次發(fā)布。

Ⅲ

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引言

包括閥門(mén)定位器在內(nèi)的新型過(guò)程控制及檢測(cè)儀表多數(shù)都帶有微處理器，因此，數(shù)字化數(shù)據(jù)處理、通

信以及人工智能方法的運(yùn)用將使這些儀表更加復(fù)雜，并帶來(lái)可觀的附加值。

新型閥門(mén)定位器不僅僅只控制閥門(mén)位置，往往還具有更多的功能，如自診斷、執(zhí)行機(jī)構(gòu)／閥門(mén)狀態(tài)監(jiān)

視和報(bào)警。各種新增的功能變化非常大，已不再是功能單一的“凸輪型”定位器可比，因此，雖然性能測(cè)

試相關(guān)的精度仍然很重要，但已不再足以說(shuō)明定位器的靈活性、性能以及其他工程、安裝、可維護(hù)性、可

靠性、可操作性方面的特點(diǎn)。

本部分中的評(píng)定方法考慮了性能測(cè)試及軟硬件設(shè)計(jì)審查。文檔的編排在一定程度上遵從了

ＧＢ／Ｔ１９７６７—２００５的框架。在ＧＢ／Ｔ２２１３７．１中描述的性能測(cè)試多數(shù)對(duì)于智能閥門(mén)定位器仍然有效。

建議進(jìn)一步閱讀ＧＢ／Ｔ１８２７２。

Ⅳ

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工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)用閥門(mén)定位器

第２部分：氣動(dòng)輸出智能閥門(mén)

定位器性能評(píng)定方法

１范圍

ＧＢ／Ｔ２２１３７．２所規(guī)定的設(shè)計(jì)評(píng)審和測(cè)試，是為了測(cè)量和確定單作用或雙作用智能閥門(mén)定位器的

靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能、智能化程度和通信能力。這些測(cè)試可用于接收標(biāo)準(zhǔn)模擬量電路輸入信號(hào)的定位器（在

ＧＢ／Ｔ３３６９．１和ＧＢ／Ｔ３３６９．２中被規(guī)定）和（或）經(jīng)由通過(guò)數(shù)據(jù)通信鏈路傳輸數(shù)字信號(hào)并有氣動(dòng)輸出的

定位器。在第３章中定義的智能閥門(mén)定位器是一種通過(guò)數(shù)據(jù)處理、決策生成和雙向通信數(shù)字技術(shù)來(lái)實(shí)

現(xiàn)其功能的儀表，可以配備附加的傳感器和附加的功能來(lái)補(bǔ)充其主要功能。

智能閥門(mén)定位器的性能測(cè)試需要先將定位器安裝好并與一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)／閥門(mén)組件連接，所構(gòu)

成的組合體中，一些特定的特征參數(shù)需要仔細(xì)選擇和報(bào)告，如：尺寸、行程、摩擦力（回差）、填充類型、彈

簧組件和氣動(dòng)部分的氣源壓力。需要注意，組合體中的定位器性能與執(zhí)行機(jī)構(gòu)有關(guān)，尤其是在確定定位

器運(yùn)行范圍（動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性）時(shí)，需要在不同尺寸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)上進(jìn)行測(cè)試。

本部分所提供的評(píng)定方法旨在供生產(chǎn)制造商確定其產(chǎn)品的性能，以及用戶或測(cè)試實(shí)驗(yàn)室用于檢驗(yàn)

設(shè)備性能。建議智能定位器的生產(chǎn)制造商在早期開(kāi)發(fā)階段就運(yùn)用本部分。

本部分為了給智能閥門(mén)定位器的設(shè)計(jì)評(píng)定提供指導(dǎo)，提供了：

———按結(jié)構(gòu)化方法評(píng)審智能閥門(mén)定位器硬件和軟件設(shè)計(jì)的一覽表；

———在不同環(huán)境和操作條件下測(cè)量和限定智能閥門(mén)定位器性能的測(cè)試方法；

———報(bào)告獲得數(shù)據(jù)的方法。

當(dāng)不要求按本部分進(jìn)行全面測(cè)試或不可能實(shí)現(xiàn)全面測(cè)試時(shí)，應(yīng)完成必要的測(cè)試，并按本部分的相關(guān)

部分報(bào)告結(jié)果，在這種情況下，測(cè)試報(bào)告中應(yīng)陳述哪些本部分所規(guī)定