阀门的扭矩是指阀门开启或关闭所必须施加的作用力或力矩, 是阀门在介质压力作用下动作的一项综合技术指标。关闭阀门时, 需要使启闭件与阀座两密封面间形成一定的密封比压, 同时还要克服阀杆与填料之间、阀杆与螺母的螺纹之间、阀杆端部支承处及其他摩擦部位的摩擦力, 因而必须施加一定的关闭力和关闭力矩。另外, 阀门在启闭过程中, 所需要的启闭力和启闭力矩是变化的, 其最大值是在关闭的最终瞬时或开启的最初瞬时。对有些特殊工况启闭过程的速度有特殊要求。如有的要求迅速开启或关闭, 以防发生事故。有的要求缓慢关闭, 以防产生水击等。有的要求在紧急状态下实现快速关闭, 避免事故的发生和提高其处理能力。
目前阀门检测装置大多数根据国家的相关标准以压力表显示其试验强度和密封性能, 这一简单的试验方法并不能完全反映出一种阀门在设计与加工中存在的诸多问题。为了力求降低阀门及其关闭力和关闭力矩, 考核阀门综合性能, 只有对阀门启闭全过程的扭矩进行检测, 并对得到相应的数据加以判断, 才能得出合理的结论, 这对设计和制造阀门显得尤为重要。
以阀门采用部分回转驱动装置为例进行分析。
①阀门可通过手动控制驱动装置开关阀门, 也可使用计算机程序对驱动装置进行操作。
②在驱动装置与阀门之间连接一个转矩传感器, 用于测量驱动装置的输出转矩即阀门的转动转矩。
③在驱动装置上方安装了阀门关闭件位移传感器, 与输出轴直接连接, 当驱动装置运行时可输出阀门关闭件的位移讯号。
④驱动装置、讯号采集器连接到工业计算机。
⑤工控机内除了一般计算机所具有的配置外, 为了满足测控要求还增加了三块插件板, P8R8DIO 板、ISO - LD 板和ENCODER300 板。 P8R8DIO 板用于控制驱动装置的运行并接收驱动装置的行程开关和转矩开关信号。ISO - LD 板用于提供转矩传感器工作电源并接受来自转矩传感器的输出信号, 经放大后进行A/ D 转换, 将模拟信号转换成数字信号。ENCODER300 板用于接收来自信号采集器阀门关闭件的位移信号。