隔膜泵在過程控制中的作用是接受調(diào)節(jié)器或計(jì)算機(jī)的控制信號(hào),，改變被調(diào)介質(zhì)的流量,，使被調(diào)參數(shù)維持在所要求的范圍內(nèi)，從而達(dá)到生產(chǎn)過程的自動(dòng)化,。如果把自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)與人工調(diào)節(jié)過程相比較,，檢測(cè)單元是人的眼睛，調(diào)節(jié)控制單元是人的大腦,，那么執(zhí)行單元—隔膜泵就是人的手和腳,。要實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝過程某一參數(shù)如溫度、壓力,、流量,、液位等的調(diào)節(jié)控制，都離不開隔膜泵,。因此正確選擇隔膜泵在過程自動(dòng)化中具有重要意義,。
　　
　　1.隔膜泵的概述
　　
　　隔膜泵又稱控制泵，是執(zhí)行器的主要類型,，通過接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號(hào),，借助動(dòng)力操作去改變流體流量。隔膜泵一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門組成,。如果按其所配執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用的動(dòng)力,，隔膜泵可以分為氣動(dòng)、電動(dòng),、液動(dòng)三種,，即以壓縮空氣為動(dòng)力源的氣動(dòng)隔膜泵,，以電為動(dòng)力源的電動(dòng)隔膜泵，以液體介質(zhì)（如油等）壓力為動(dòng)力的電液動(dòng)隔膜泵,，另外,，按其功能和特性分，還有電磁閥,、電子式,、智能式、現(xiàn)場(chǎng)總線型隔膜泵等,。隔膜泵的產(chǎn)品類型很多,，結(jié)構(gòu)也多種多樣，而且還在不斷更新和變化,。一般來說閥是通用的,，既可以與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配，也可以與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配,。

　　
　　2.隔膜泵執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇

　　2.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型的確定
　　
　　對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力確定后,，根據(jù)工藝使用環(huán)境要求，選擇相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)有防爆要求時(shí),，應(yīng)選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，且接線盒為防爆型,，不能選擇電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),。如果沒有防爆要求，則氣動(dòng),、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都可選用,，但從節(jié)能方面考慮，應(yīng)盡量選用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),。對(duì)于液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),，其使用不如氣動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)廣泛,，但具有調(diào)節(jié)精度高,、動(dòng)作速度快和平穩(wěn)的特點(diǎn)，因此,，在某些情況下,，為了達(dá)到較好調(diào)節(jié)效果，必須選用液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),，如發(fā)電廠透明機(jī)的速度調(diào)節(jié),、煉油廠的催化裝置反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)控制等。
　　
　　2.2輸出力的考慮
　　
　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)不論是何種類型,，其輸出力都是用于克服負(fù)荷的有效力（主要是指不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力,、密封力,、重力等有關(guān)力的作用）。因此,，為了使隔膜泵正常工作,，配用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)要能產(chǎn)生足夠的輸出力來克服各種阻力，保證高度密封和閥門的開啟,。
　　
　　對(duì)于雙作用的氣動(dòng),、液動(dòng)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),，一般都沒有復(fù)位彈簧,。作用力的大小與它的運(yùn)行方向無關(guān)，因此,，選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵在于弄清zui大的輸出力和電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,。對(duì)于單作用的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),，輸出力與閥門的開度有關(guān),，隔膜泵上的出現(xiàn)的力也將影響運(yùn)動(dòng)特性，因此要求在整個(gè)隔膜泵的開度范圍建立力平衡,?！　?/p>

　　3.隔膜泵類型的選擇
　　
　　3.1隔膜泵的閥體類型選擇閥體的選擇是隔膜泵選擇中zui重要的環(huán)節(jié)。隔膜泵閥體種類很多,，常用的有直通單座,、隔膜、小流量,、三通,、偏心旋轉(zhuǎn)、蝶形,、套筒式,、直通雙座、角形,、球形等10種,。在選擇閥門之前，要對(duì)控制過程的介質(zhì),、工藝條件和參數(shù)進(jìn)行細(xì)心的分析,，收集足夠的數(shù)據(jù)，了解系統(tǒng)對(duì)隔膜泵的要求,，根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)來確定所要使用的閥門類型,。在具體選擇時(shí)，可從以下幾方面考慮:
　　
　?。?）閥芯形狀結(jié)構(gòu)主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮,?！　?br />　　
　　（2）耐腐蝕由于介質(zhì)具有腐蝕性,，在能滿足調(diào)節(jié)功能的情況下,，盡量選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單閥門。
　　
　?。?）介質(zhì)的溫度,、壓力當(dāng)介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時(shí),，應(yīng)選用閥芯和閥座的材料受溫度,、壓力變化小的閥門。

　?。?）耐磨損性當(dāng)流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時(shí),，閥芯、閥座接合面每一次關(guān)閉都會(huì)受到嚴(yán)重摩擦,。因此閥門的流路要光滑,，閥的內(nèi)部材料要堅(jiān)硬。
　　
　?。?）防止閃蒸和空化閃蒸和空化只產(chǎn)生在液體介質(zhì),。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，閃蒸和空化不僅影響流量系數(shù)的計(jì)算,，還會(huì)形成振動(dòng)和噪聲,，使閥門的使用壽命變短，因此在選擇閥門時(shí)應(yīng)防止閥門產(chǎn)生閃蒸和空化,。
　　
　　4.隔膜泵的作用方式選擇
　　
　　隔膜泵的作用方式只是在選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)才有,，其作用方式通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)正反作用和閥門的正反作用組合形成。組合形式有4種即正正（氣關(guān)型）,、正反（氣開型）,、反正（氣開型）、反反（氣關(guān)型）,，通過這四種組合形成的隔膜泵作用方式有氣開和氣關(guān)兩種,。對(duì)于隔膜泵作用方式的選擇，主要從三方面考慮:a）工藝生產(chǎn)安全;b）介質(zhì)的特性;c）保證產(chǎn)品質(zhì)量,，經(jīng)濟(jì)損失zui小,。
　　
　　5.隔膜泵流，特性的選擇
　　
　　隔膜泵的流量特性是指介質(zhì)流過閥門的相對(duì)流量與位移（閥門的相對(duì)開度）間的關(guān)系,，理想流量特性主要有直線,、等百分比（對(duì)數(shù)）、拋物線和快開等4種,，特性曲線和閥芯形狀如圖1和圖2所示,。常用的理想流量特性只有直線,、等百分比（對(duì)數(shù)）、快開三種,。拋物線流量特性介于直線和等百分比之間,，一般可用等百分比特性來代替，而快開特性主要用于二位調(diào)節(jié)及程序控制中,，因此隔膜泵特性的選擇實(shí)際上是直線和等百分比流量特性的選擇,。
　　
　　隔膜泵流量特性的選擇可以通過理論計(jì)算，但所用的方法和方程都很復(fù)雜,。目前多采用經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則,，具體從下幾方面考慮:①從調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量分析并選擇;②從工藝配管情況考慮;③從負(fù)荷變化情況分析。
　　
　　選擇好隔膜泵的流量特性,，就可以根據(jù)其流量特性確定閥門閥芯的形狀和結(jié)構(gòu),，但對(duì)于像隔膜閥、蝶閥等,，由于它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),，不可能用改變閥芯的曲面形狀來達(dá)到所需要的流量特性，這時(shí),，可通過改變所配閥門定位器的反饋凸輪外形來實(shí)現(xiàn),。
　　
　　6.隔膜泵口徑的選擇
　　
　　隔膜泵口徑的選擇和確定主要依據(jù)閥的流通能力即Cv,。在各種工程的儀表設(shè)計(jì)和選型時(shí),，都要對(duì)隔膜泵進(jìn)行Cv計(jì)算，并提供隔膜泵設(shè)計(jì)說明書,。從隔膜泵的Cv計(jì)算到閥的口徑確定,，一般需經(jīng)以下步驟:
　　
　　1）計(jì)算流量的確定。現(xiàn)有的生產(chǎn)能力,、設(shè)備負(fù)荷及介質(zhì)的狀況,，決定計(jì)算流量的Qmax和Qmin.
　　
　　2）閥座直徑和公稱直徑的確定。驗(yàn)證合適后,，根據(jù)C確定,。

　　3）閥前后壓差的確定。根據(jù)已選擇的閥流量特性及系統(tǒng)特點(diǎn)選定S（阻力系數(shù)）,，再確定計(jì)算壓差,。
　　
　　4）計(jì)算Cv。根據(jù)所調(diào)節(jié)的介質(zhì)選擇合適的計(jì)算公式和圖表,，求得Cmax和Cmin.
　　
　　5）選用Cv,。根據(jù)Cmax,在所選擇的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)系列中選取>Cmax且與其zui接近的一級(jí)C.
　　
　　6）隔膜泵開度驗(yàn)算。一般要求zui大計(jì)算流量時(shí)的開度≯90%,，zui小計(jì)算流量時(shí)的開度≮10%,。
　　
　　7）隔膜泵實(shí)際可調(diào)比的驗(yàn)算,。一般要求實(shí)際可調(diào)比≮10。
　　　　
　　7.結(jié)束語
　　
　　隔膜泵的選擇是非常細(xì)致的工作,，不僅要有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí),，還要有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。選擇得好不僅有利于調(diào)節(jié)控制回路PID參數(shù)的整定,，使被調(diào)參數(shù)得到較好地控制效果,，也使隔膜泵的使用壽命大大增長。隔膜泵的選擇要因地制宜,，并非一成不變,，要在實(shí)踐的過程中不斷總結(jié)和創(chuàng)新，特別隨著機(jī)電一體化技術(shù),、計(jì)算機(jī)和數(shù)字信息技術(shù)的應(yīng)用,，隔膜泵的結(jié)構(gòu)功能變得更好、更全面,，為選擇隔膜泵提供了極大的方便,。