“閥門定位器作為氣動調（diào）節閥關鍵（jiàn）附件，在提高係（xì）統控（kòng）製品質等方麵發揮重要作用。其工作原理是根（gēn）據控製信號與閥位反饋信號的偏差，控製進入（rù）執行機構的氣動信號，從而改變調（diào）節閥開度

     閥門定位器實現了閥門自身閥位調節的閉環負反饋控製，使控製回路形成以被控（kòng）對象的（de）過（guò）程變量控製（zhì）為主回路，閥（fá）門（mén）自身閥位控製為（wéi）副回路的（de）“串級控製”。其控製方框圖如圖 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（lì）平衡控製原理，主要包（bāo）括：力矩控製係統（由（yóu）波（bō）紋管、杠杆2、噴嘴-擋板、氣動放大器等部件組成）和平衡力矩負反饋（kuì）係統（由擺杆、軸、偏心凸輪、滾（gǔn）輪、杠（gàng）杆（gǎn）1、彈簧等部件組成），其結構原理如圖（tú）2

圖2 氣動閥門定位器（qì）工作原理

當輸入波紋管輸入壓力控製信號增大時：

     ①杠杆2 繞支點（diǎn）轉動，檔板靠近噴嘴（zuǐ），噴嘴背壓增大，並經（jīng）氣動放大（dà）器放大後進入執行機構氣室，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（zhuǎn）動，偏心凸輪逆時針轉動，通過滾輪使（shǐ）杠杆 1繞支點轉動，並將反饋彈簧（huáng）拉伸

     ③彈（dàn）簧對杠杆 2 的拉力與波（bō）紋管的壓力達到平衡時，閥（fá）門處（chù）於穩定狀態，此時輸入壓力控製信號與閥門位置相對（duì）應

     噴嘴-擋板作為閥位（wèi）定位器的重要部件，具有信號轉（zhuǎn）換、信號放大和控（kòng）製（zhì）作（zuò）用。噴嘴（zuǐ）-擋板可（kě）看作由恒氣阻R1（恒節流件（jiàn））、變氣阻R2（噴嘴、擋板）、氣（qì）室組成。其結（jié）構原理如圖 3。

圖3 噴嘴-擋板結構（gòu）原理圖

      擋板與噴嘴之（zhī）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（bèi）壓的壓力信號，即△PD=△L

     由於噴嘴（zuǐ）孔的口徑遠大於恒節流孔和背（bèi）壓孔的口徑，噴嘴-擋板能將擋板微小的位移信號進行放大，提高控製精度和（hé）靈敏度（dù），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（píng）衡原理，通過噴嘴-擋板進行力矩控製（zhì），采用機械連杆實現力矩反饋。相比氣動閥門定位器，電氣（qì）閥門（mén）定（dìng）位器利用永磁鐵（tiě）作為力矩馬達，通過電磁作用力實現（xiàn）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4 電氣閥門（mén）定位器結（jié）構原理圖

3、智能電（diàn）氣閥門定位器工作（zuò）原理

     傳（chuán）統電（diàn）氣閥門（mén）定位器基於機械力平衡控製原理，而智能電氣閥門定位器采用微處理器進行（háng）控製，同時將閥杆位移（yí）轉角轉換成滑線電阻的阻值，從而實現閥杆位移電反饋，具有控製精度（dù）高，調試方便等（děng）優（yōu）點。其控製方框圖如圖 5

圖5 智能電氣閥門（mén）定位（wèi）器控製方框圖 

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

     壓電閥式智能電氣閥門定位器利用壓電陶瓷片的壓電效應，采用兩位開關控製進氣壓電閥和排氣壓電（diàn）閥的打開或關閉來實現閥位控製。穩態工況下（xià），閥門不消（xiāo）耗儀表空氣，具有（yǒu）耗氣量小的優點，但在（zài）以往（wǎng）實際項目應用中有出現過振蕩的現象，其五步（bù）開關（快開、慢開、死區、慢關、快關）程序控製算法也在不斷優（yōu）化中。其結構原理如圖 6。”

圖6 壓（yā）電閥（fá）式智能定位器結（jié）構原理圖