職業(yè)院校技能大賽對(duì)加強(qiáng)學(xué)生技能培養(yǎng)、深化實(shí)踐教學(xué)改革、轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)理念、構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系以及科學(xué)制定實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)體系具有很強(qiáng)的促進(jìn)作用。2008年10月“，中控杯”全國(guó)化工儀表維修工職業(yè)技能大賽在河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院舉行，大賽除理論考核外，共設(shè)4個(gè)技能操作項(xiàng)目，分別涉及檢測(cè)儀表、控制儀表的安裝、參數(shù)設(shè)置與校驗(yàn)；DCS控制系統(tǒng)的仿真與組態(tài)；過程控制系統(tǒng)的投運(yùn)與參數(shù)整定；大面積涵蓋了生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的專業(yè)操作技能。其中，項(xiàng)目“氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的組裝與電氣閥門定位器的聯(lián)校”為單人項(xiàng)目，要求選手在90min內(nèi)完成。
1 氣動(dòng)薄膜控制閥的考核內(nèi)容
1.1 設(shè)備構(gòu)成及其原理
氣動(dòng)薄膜控制閥的組裝與校驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)備如圖1所示。
該系統(tǒng)主要由氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、電氣閥門定位器和操作器四部分構(gòu)成。其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)為川儀十一廠生產(chǎn)的HA2R，其工作的壓力范圍是80～240kPa，壓力信號(hào)從下膜蓋進(jìn)入，為反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)；控制機(jī)構(gòu)的型號(hào)為HTS，直通單座正裝閥，直線流量特性，額定行程為25mm；電器閥門定位器也采用川儀十一廠的HEP-15；操作器為百特工控的DFQ566F，其模擬實(shí)際過程控制系統(tǒng)中控制器的角色，可以產(chǎn)生4～20mA，0～10mA以及1～5V等標(biāo)準(zhǔn)的電流或電壓信號(hào)，信號(hào)范圍大小可通過面板上的加減按鈕進(jìn)行選擇和調(diào)節(jié)，以控制控制閥的開度。系統(tǒng)工作的原理如圖2所示。其中u為控制信號(hào)，x為推桿行程，y為閥門開度。
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1.2 項(xiàng)目考核內(nèi)容
氣動(dòng)薄膜控制閥的考核內(nèi)容分為氣動(dòng)薄膜控制閥的組裝、控制閥與電－氣閥門定位器的連接、電路氣路連接、控制閥與閥門定位器調(diào)校、設(shè)備復(fù)位整理以及文明比賽等五部分內(nèi)容。要求選手工具選擇正確、操作規(guī)范，各器件的安裝先后順序正確；器件組裝方法及位置正確、連接牢靠、無漏氣現(xiàn)象；調(diào)校方法正確，校驗(yàn)結(jié)果滿足精度要求，數(shù)據(jù)處理方法得當(dāng)；在要求的時(shí)間內(nèi)能完成設(shè)備復(fù)位，即拆卸恢復(fù)為比賽開始時(shí)的狀態(tài)。另外，要求選手在比賽過程中嚴(yán)格遵守考場(chǎng)紀(jì)律、文明操作。
2 氣動(dòng)薄膜控制閥校驗(yàn)系統(tǒng)的組裝
2.1 控制閥的組裝
氣動(dòng)薄膜控制閥的組裝從閥芯開始，然后安裝閥蓋，閥蓋的6顆螺母要均勻上緊，以保證閥的密封性；比賽過程中，為方便操作，先裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)支架再裝膜頭內(nèi)件和上膜蓋，執(zhí)行機(jī)構(gòu)支架安裝的關(guān)鍵是牢固。否則，在使用過程中會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)；而膜蓋的安裝是組裝過程中*費(fèi)時(shí)的環(huán)節(jié)，但一定要有次序地均勻擰緊膜蓋螺絲，以防漏氣。
2.2 推桿行程的校驗(yàn)
執(zhí)行機(jī)構(gòu)與控制機(jī)構(gòu)都組裝完成以后，因?qū)δゎ^內(nèi)件重新進(jìn)行了組裝，所以要進(jìn)行推桿行程的校驗(yàn)。校驗(yàn)的目的有兩個(gè)：一是保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠正常工作，走夠全行程；二是保證氣壓信號(hào)在壓力范圍下限值時(shí)，閥門全關(guān)。校驗(yàn)時(shí)首先給膜頭施加信號(hào)下限的壓力值（80kPa），使推桿稍稍向上移動(dòng)，然后將壓力增大再減小至下限值，此時(shí)，通過開縫螺絲連接推桿和閥桿，安裝百分表并調(diào)零，固定指針，使其指向行程標(biāo)尺的零位。
2.3 定位器的安裝
定位器的安裝直接影響到了控制閥與定位器的聯(lián)校，如果安裝不到位，會(huì)使檢驗(yàn)變得很困難。定位器首先要預(yù)固定在執(zhí)行機(jī)構(gòu)支架上，并且保持垂直；插銷件安裝在指針塊的螺孔中，而不要裝在開封螺絲的螺孔中；給膜頭施加信號(hào)范圍一半大小的壓力值（160kPa），使指針指向行程的正中間（12.5mm），此時(shí)將定位器的反饋桿安裝水平，即與定位器呈90°夾角。若無法裝水平，則重新調(diào)整定位器的上下位置，直至裝平為止。
3 氣動(dòng)薄膜控制閥的校驗(yàn)
氣動(dòng)薄膜控制閥與定位器的聯(lián)校是技能大賽的一個(gè)難點(diǎn)，它不僅要求選手具有過硬的技能，還要有豐富的理論知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及良好的心理素質(zhì)。常規(guī)的校驗(yàn)方法是在反饋桿已安裝水平的前提下，通過操作器向系統(tǒng)施加4mA的電流信號(hào)，調(diào)整定位器的調(diào)零旋鈕，使控制閥剛剛開啟；然后向系統(tǒng)施加20mA的電流信號(hào)，調(diào)整定位器的行程旋鈕，使控制閥全開，指針指向25mm。由于零點(diǎn)與行程相互影響，故需要反復(fù)進(jìn)行調(diào)整。該方法要達(dá)到檢驗(yàn)精度，使0%、25%、50%、75%、100%5點(diǎn)均在所要求的誤差范圍±1%以內(nèi)，至少要反復(fù)調(diào)整4～5次，若反饋桿沒有安裝水平，花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間也難以達(dá)到精度要求。
通過訓(xùn)練、摸索，總結(jié)出了一種更加快捷方便的校驗(yàn)方法，也更加有效地解決了比賽中遇到的問題。在反饋桿已安裝水平的前提下，首先通過操作器向系統(tǒng)施加12mA（50%）的電流信號(hào)，調(diào)整定位器的調(diào)零旋鈕，使指針指向行程標(biāo)尺的中間位置，即12.5mm。然后分別向系統(tǒng)施加4、20mA的電流信號(hào)，驗(yàn)證零點(diǎn)和量程，若兩點(diǎn)均稍高或稍低且偏離較小，只需逆時(shí)針或順時(shí)針微調(diào)調(diào)零旋鈕；若零點(diǎn)與量程偏離方向正好相反且偏離大小相當(dāng)，則調(diào)零旋鈕保持不變，調(diào)整量程旋鈕即可；若兩點(diǎn)同方向偏離較大或兩點(diǎn)偏離方向正好相反但偏離大小相差較大，則是反饋桿沒有安裝水平所致，無需再浪費(fèi)時(shí)間校驗(yàn)，重新安裝反饋桿再進(jìn)行校驗(yàn)。
4 結(jié)束語
通過籌備、參加化工儀表維修工技能大賽中的“氣動(dòng)薄膜控制閥的組裝與校驗(yàn)”，掌握了氣動(dòng)薄膜控制閥組裝的技能與技巧，提出了氣動(dòng)薄膜控制閥與閥門定位器的校驗(yàn)的新方法，大大提高了校驗(yàn)速度，降低了校驗(yàn)難度。選手利用該方法進(jìn)行控制閥的組裝與校驗(yàn)，包攬了該項(xiàng)目的前兩名。以化工儀表維修工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)的技能大賽引導(dǎo)了高職院校自動(dòng)控制類專業(yè)教學(xué)改革發(fā)展方向，促進(jìn)了工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新，并推動(dòng)了技能人才隊(duì)伍的整體發(fā)展與建設(shè)。
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