“閥門定（dìng）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揮（huī）重要作用。其工作原理是根（gēn）據控製信號與閥位反饋信（xìn）號的偏差，控製（zhì）進（jìn）入（rù）執行機構的氣動信號，從而改變調節閥開（kāi）度

     閥門定位器實現了閥門自（zì）身閥（fá）位調節的閉環負反饋控製，使控製回路形成以被控對象的過程變量控製為主回路，閥門自身閥位（wèi）控製為（wéi）副回路的（de）“串（chuàn）級控製”。其控製方框圖（tú）如圖 1

圖1 控製方框圖 

1、氣動（dòng）閥門定位器工作（zuò）原理（lǐ）

     氣動閥門定位器基於力平衡控（kòng）製原理，主（zhǔ）要包括：力矩控製係統（由波紋管、杠杆2、噴嘴-擋板、氣動放大器等部件組成）和（hé）平衡力矩負反饋係統（由擺杆、軸、偏心凸（tū）輪、滾輪、杠杆1、彈簧等部件組成），其結構原理如圖2

圖2 氣動閥門定位器工作原理

當輸入波紋管輸入（rù）壓力控製信（xìn）號增大時：

     ①杠杆2 繞支（zhī）點轉動，檔板靠（kào）近（jìn）噴嘴，噴嘴背壓增大，並經氣（qì）動放大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（fá）杆帶動反饋杆（擺（bǎi）杆）繞支（zhī）點轉動（dòng），偏心凸輪逆時針轉動，通過滾輪（lún）使杠杆 1繞支點轉動，並將反饋彈簧拉（lā）伸

     ③彈簧對杠杆 2 的拉力與波紋管的（de）壓力（lì）達到平衡時，閥門處於穩定狀態，此時輸入壓力控製信號與閥門位置相對應

     噴嘴-擋板作為閥位定位器（qì）的重要部件，具有信號轉（zhuǎn）換、信號（hào）放大和控製作用。噴嘴-擋板可看作由恒（héng）氣阻R1（恒節流件）、變氣阻R2（噴（pēn）嘴（zuǐ）、擋板）、氣室組成（chéng）。其結構原理如（rú）圖 3。

圖3 噴嘴-擋板結構（gòu）原理（lǐ）圖

      擋板與噴嘴之間的距離△L 發生變化時，噴嘴（zuǐ）-擋板將距離信號轉換成固定氣容（室（shì））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（jìng），噴嘴-擋板能將擋板微小的位移信號進行放大（dà），提（tí）高（gāo）控製精度和靈敏度，即△PD/△L=k，k 值非常大（dà）

2、電氣閥（fá）門定位器工作原理

      電氣閥門定位器同樣基於力平（píng）衡（héng）原理，通過噴嘴-擋板進行力矩控製，采（cǎi）用機械連杆實現（xiàn）力矩（jǔ）反饋。相比氣動閥門定位（wèi）器，電氣閥門定位（wèi）器利用（yòng）永磁（cí）鐵作為力矩馬（mǎ）達，通過電磁作用力實現輸入（rù）電信號與噴（pēn）嘴（zuǐ）-擋板位移信（xìn）號的（de）轉換。其結（jié）構原理如圖 4

圖4 電氣（qì）閥門定位器結構原理圖

3、智能電氣閥（fá）門定位器工作原理

     傳（chuán）統電氣閥門（mén）定位（wèi）器基於（yú）機械（xiè）力平衡控製原理，而智能電氣閥門定位（wèi）器（qì）采用微處理器進行控製，同時將（jiāng）閥杆位移轉角轉換成滑線電阻的阻（zǔ）值，從而實現閥杆位移電反饋，具有控製精度高，調試方便等優點。其控製方框（kuàng）圖如圖 5

圖5 智能電氣閥門（mén）定位器控製方（fāng）框圖 

      智能電氣（qì）閥（fá）門定位器根據 I/P 轉換器的型式可分為：噴嘴-擋板式和壓電閥式

     壓電閥式（shì）智能電氣閥門定位器利用壓電陶瓷片的（de）壓（yā）電效應（yīng），采用兩位開關控製進氣壓電閥和排（pái）氣壓電閥的（de）打開或關閉來（lái）實現閥位控製。穩態工況下，閥門不消耗儀（yí）表（biǎo）空氣，具有耗（hào）氣量小的優點，但在以往實際項（xiàng）目應用中有出現（xiàn）過振蕩（dàng）的現象，其五步開關（快開、慢（màn）開、死區、慢關、快關）程（chéng）序控製算法（fǎ）也（yě）在不（bú）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理圖