“閥門定位器作為氣動調節閥關（guān）鍵附件，在提高係統控製品質等方麵發（fā）揮重（chóng）要作用。其工作原（yuán）理是根據控製信號與（yǔ）閥位反饋信號的偏（piān）差（chà），控製進入執行（háng）機構的氣動（dòng）信號，從而改變調節閥開度（dù）

     閥門定位器實現了閥門自身閥位調節的閉環負反饋控製，使控製回（huí）路形（xíng）成以被（bèi）控對象的過程變量控製為（wéi）主回（huí）路，閥門（mén）自身閥位控製為副回路的（de）“串級控製”。其（qí）控製方框圖如圖 1

圖1 控製方框圖 

1、氣動閥門定位器工作原理

     氣動閥門定位器基於力平衡（héng）控製原理，主（zhǔ）要包括：力矩控製係統（由波紋管、杠（gàng）杆2、噴嘴-擋板、氣動放大（dà）器等部件組成）和平衡力矩負反（fǎn）饋係統（由擺杆、軸、偏心凸輪、滾輪、杠杆1、彈簧等部件組成（chéng）），其結構原理如圖2

圖2 氣動（dòng）閥門定位器（qì）工作原理（lǐ）

當輸入波紋管輸入壓力控製（zhì）信號增大時：

     ①杠杆2 繞支點轉動，檔板靠近噴嘴，噴（pēn）嘴背壓增大，並經氣動放大器放（fàng）大後進（jìn）入（rù）執行機構氣室，使調節閥向下動作

     ②調節閥閥杆帶動反饋杆（擺杆）繞支點轉動，偏心（xīn）凸輪逆時針轉動，通過（guò）滾輪使杠杆 1繞支點轉動（dòng），並將反饋（kuì）彈簧（huáng）拉伸

     ③彈簧對杠杆 2 的拉力與波紋管的壓力達到平衡（héng）時，閥門處於穩定狀態，此時輸（shū）入壓力控製（zhì）信（xìn）號與閥門位置相對應

     噴（pēn）嘴-擋板作為閥位定位器（qì）的重要部件，具有信號轉（zhuǎn）換、信號放（fàng）大和控製作用。噴嘴-擋板可看作由恒氣阻R1（恒節流件）、變氣（qì）阻R2（噴嘴、擋板）、氣室組成。其結構（gòu）原理如圖 3。

圖3 噴嘴-擋板結（jié）構原理圖

      擋板與噴嘴之間的距離△L 發生變化時，噴嘴-擋板將距離信號轉換成固定氣容（室）及噴嘴背壓的壓力信號，即△PD=△L

     由於噴嘴孔的口徑遠大於恒節流孔和背壓孔的口徑，噴（pēn）嘴（zuǐ）-擋板（bǎn）能將擋板微小的位移信號進行放大，提高控製精度和靈（líng）敏度，即△PD/△L=k，k 值非常大

2、電（diàn）氣閥門定位器工作原理

      電氣閥門定位器同樣基於力平衡原理，通過噴嘴-擋板（bǎn）進行力矩控製，采用機械連杆實現力矩反饋。相比氣動閥門定位器，電氣閥門定位器利用永磁鐵（tiě）作為力矩馬達（dá），通過電磁作用力實現輸入電信號與噴嘴-擋板位移信號的轉換。其結構原理如圖 4

圖（tú）4 電氣閥（fá）門定位器（qì）結構原理圖

3、智能電氣閥（fá）門定位器工作原理

     傳統電氣（qì）閥門定位器基（jī）於機械力平衡控製原理，而智能電（diàn）氣閥門定（dìng）位器采用微處理器進行控製，同時將閥杆位移轉角轉換成滑線電（diàn）阻的阻值，從而實（shí）現閥杆位移電反饋（kuì），具有控製精度高，調試方（fāng）便等優點。其（qí）控製方框（kuàng）圖如圖 5

圖5 智能電氣閥（fá）門定（dìng）位器控製方框圖 

      智能電氣閥門定位（wèi）器根據 I/P 轉換器的型式可分為：噴嘴-擋板式和（hé）壓電閥式

     壓電閥式（shì）智能電氣閥門定位器利用壓電陶瓷片的壓電效應，采用兩位開關（guān）控製進氣壓電閥和（hé）排氣壓電閥的（de）打開或關閉來實現閥位控製。穩態工況下，閥門不消耗儀表（biǎo）空氣，具（jù）有耗氣量小的優點（diǎn），但在以往實際（jì）項目應用中有出現過振蕩的現象，其五步開關（快開、慢（màn）開、死區（qū）、慢關、快關）程序控製算法也在（zài）不斷優化中。其結構原理如圖 6。”

圖6 壓電閥式智能定位器結構原（yuán）理圖