“閥門定位器作為氣動調節閥關鍵附件，在（zài）提高係統控製品質（zhì）等方麵發揮重要作用（yòng）。其（qí）工作原理是根據控製信號與閥（fá）位反饋信號的偏（piān）差，控製進入執行機構的氣動信號，從而改變調節閥開度

     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（lù）形成以被控對象的過程變量（liàng）控製（zhì）為主回路，閥門自身閥位控製為（wéi）副回路的“串級控製”。其控（kòng）製方框圖如圖 1

圖1 控製方框圖 

1、氣動閥門（mén）定位器工作原理

     氣動閥門定位器基於力平衡控製原理，主（zhǔ）要包括：力矩控製係統（由波紋管（guǎn）、杠杆2、噴嘴-擋板、氣動放大器等部件組成）和平（píng）衡力（lì）矩負反饋係統（由擺杆、軸、偏（piān）心凸輪（lún）、滾輪、杠杆1、彈（dàn）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（zuò）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（zhī）點（diǎn）轉動，檔（dàng）板靠近噴嘴，噴嘴背壓增大，並經氣動放大器放大後進入執行機構氣室（shì），使（shǐ）調節閥向下動作

     ②調節（jiē）閥閥杆帶動（dòng）反饋杆（gǎn）（擺（bǎi）杆）繞支點轉動，偏心凸輪（lún）逆時針轉（zhuǎn）動，通過滾輪使杠杆（gǎn） 1繞支（zhī）點（diǎn）轉動，並將反饋彈簧拉伸

     ③彈簧（huáng）對杠杆 2 的（de）拉力與波紋（wén）管的壓力達到平衡時，閥門處於穩定狀態（tài），此時（shí）輸入壓（yā）力控製信號與閥（fá）門位置相對（duì）應

     噴（pēn）嘴-擋板作（zuò）為閥位定位器的重要部件，具有信號轉（zhuǎn）換、信號放（fàng）大和控製作（zuò）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（qì）室組成。其結構原理如圖 3。

圖3 噴嘴-擋板結構原理圖

      擋板與噴嘴之（zhī）間的距離（lí）△L 發生變化時，噴嘴（zuǐ）-擋板將（jiāng）距離信（xìn）號轉換成固定氣容（室）及噴嘴背壓（yā）的壓（yā）力信號，即△PD=△L

     由於噴嘴（zuǐ）孔的（de）口徑遠大（dà）於恒節流孔和背壓（yā）孔的口徑，噴嘴-擋板能將（jiāng）擋板微小的位（wèi）移信號進（jìn）行放大，提高控製精度和靈敏度，即△PD/△L=k，k 值非常大

2、電氣（qì）閥門定位器工作原理

      電氣（qì）閥門定位器同樣（yàng）基（jī）於力平衡原理，通過（guò）噴嘴-擋板進行力矩控（kòng）製，采用機械連杆實現力矩反饋。相比氣動閥門定位器（qì），電氣閥門定位器利用永磁鐵作為力矩馬達，通過（guò）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（yuán）理如圖 4

圖4 電氣閥門定位器結構（gòu）原理圖（tú）

3、智能電氣閥門定位器工作原理

     傳統電氣（qì）閥門定位器基於機械力平衡控製（zhì）原理，而智能電氣閥門定位器采用微處理器進（jìn）行控製，同（tóng）時將閥杆位移轉角轉換成滑線電阻的（de）阻值，從（cóng）而實現閥杆（gǎn）位移電反饋，具有控製精（jīng）度高（gāo），調試方便（biàn）等優點。其控製方框圖如圖 5

圖5 智能電氣（qì）閥門定位器控製方框圖 

      智能電氣（qì）閥門（mén）定位器根據 I/P 轉換器（qì）的型式可（kě）分為：噴嘴-擋（dǎng）板式和壓電閥式

     壓電閥式智能電氣閥（fá）門定位器利用壓電陶瓷片的壓電效應，采用兩位（wèi）開關控製進氣壓（yā）電閥和排（pái）氣壓電閥的打開或關閉來實現閥位控製。穩態工況（kuàng）下，閥門不消耗儀表空氣，具有（yǒu）耗氣（qì）量（liàng）小的優點，但在以往實際（jì）項（xiàng）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化中。其結（jié）構原理如圖 6。”

圖6 壓電閥式智能定位器結構原理圖