調節(jié)閥的性能過程偏差度介紹更新日期：2019-09-23
在今天這個動態(tài)的商業(yè)環(huán)境里，制造商們正處于的經濟壓力之下。市場全球化正在產生減少制造成本以與低工資和低材料成本的發(fā)展家競爭的巨大壓力。盡管性公司曾經滿足過不斷變化的客戶的需要，但是它們之間仍然存在競爭以提供質量的產品并用較少的資源來化產出。它們盡管完全遵守公眾和法規(guī)政策，但是還面對這些市場挑戰(zhàn)。
為了向它們的股東提供可以接受的回報，工業(yè)們正在認識到他們降低原材料和廢棄成本，同時增加生產力。通過應用過程控制技術減少制造過程中的過程偏差度已經被認為是一種和克服全球競爭壓力的有效方法。
一個公司的基本目標就是通過生產高質量的產品來賺取利潤。高質量的產品滿足一系列的技術規(guī)格。任何對于已經建立的技術規(guī)格的偏離就是意味著由于原料的過量使用、重新加工成本或廢棄產品而損失利潤。這樣，通過過程控制就可以取得很大的經濟效果。通過較好的過程控制來減少過程偏差度可以從一開始就實現過程的***化和產品的正常生產。
原材料和生產過程里的固有的不一致性是產生偏差的常見起因。它們會使得過程變量產生一個高于或低于設定點的偏差。一個處于控制狀態(tài)且只有常見的偏差起因存在時的過程典型地會遵循鐘形正態(tài)分布（圖2-1）。
在這個分布上，由統(tǒng)計學得到的一個數值區(qū)域稱為+/-2 σ區(qū)。它描述了過程變量偏離設定點的程度。這個區(qū)域就是過程偏差度。它是對過程被控制得如何緊密的一種測量。過程偏差度（見第1 章里的定義）是過程緊密程度的一種精確測量。它表示為設定點的一個百分比。
例如，如果一個產品滿足某個技術規(guī)格的下限，那么設定點需要建立在這個下限之上的2 σ值處。這樣做將確保在這個下限右面生產的所有產品會滿足質量規(guī)格。然而，問題是在一個比技術規(guī)格要求大很
多的水準上生產很大百分比的產品會浪費很多和資源（見圖2-1上面的分布圖）。理想的解決方案是通過選用一個能產生較小的σ 的閥門來減小偏差的分布程度（見圖2-1 下面的分布圖）。
減小過程偏差度是取得企業(yè)目標的一個關鍵。大多數公司已經認識到這一點。對它們來說，把成千上萬美元花費在儀表上面，以解決過程偏差度減小的問題是一件尋常的事情。不幸的是，由于其對動態(tài)性能的影響未被認識到，調節(jié)閥(控制閥)在這個方面常常被忽略了。對控制回路的廣泛研究表明多達80%的回路在減小過程偏差度方面做得不好。進一步，人們發(fā)現調節(jié)閥(控制閥)由于各種各樣的原因是這個問題的主要貢獻者。
為了檢驗閥門的性能，制造商們在動態(tài)的過程條件下測試它們的產品。這些測試典型地是在流量試驗室里的實際閉環(huán)回路控制下進行的（圖2-2）。在閉環(huán)回路條件下評估調節(jié)閥(控制閥)組件提供了對偏差度情況的真實的測量。閉環(huán)回路性能數據證明為應用工況選擇一個合適的閥門可以取得過程偏差度的明顯減小。
調節(jié)閥(控制閥)減小過程偏差度的能力取決于許多因素？紤]多個獨立參數。調節(jié)閥(控制閥)工業(yè)里的研究已經發(fā)現終端控制元件包括閥門、執(zhí)行機構和定位器的特殊的結構特點對于在動態(tài)條件下取得好的過程控制是非常重要的。更加重要的是，調節(jié)閥(控制閥)組件作為一個元件而進行***化或制造。不是作為一個完整的組件而設計的閥門部件典型地不會產生的動態(tài)性能。設計時需要考慮的一些重要的因素包括：
● 死區(qū)
● 執(zhí)行機構/ 定位器的設計
● 閥門響應時間
● 閥門類型和口徑計算
每一個設計因素都會在本章里考慮，以提供關于是什么組成了一個超乎尋常的閥門結構的真知灼見。
