“閥門定（dìng）位器作為氣動調節閥關（guān）鍵（jiàn）附（fù）件，在提高係統控製品質等方麵（miàn）發揮重（chóng）要作（zuò）用。其工（gōng）作原理是根據控製信號與閥位反（fǎn）饋信號的偏差，控製進入執行機構的氣動信（xìn）號，從而改變調節閥開度

     閥門（mén）定位器實現（xiàn）了閥門自身閥位調（diào）節的閉環負（fù）反饋控製，使（shǐ）控製回路（lù）形成以被控對象（xiàng）的過（guò）程（chéng）變量控製為主回路，閥門自身閥位控製為副（fù）回路的“串級控製”。其控製方框（kuàng）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控製（zhì）原理，主要包括（kuò）：力（lì）矩控製（zhì）係統（由波紋管、杠杆2、噴嘴（zuǐ）-擋（dǎng）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（piān）心凸（tū）輪、滾輪、杠杆1、彈簧等部（bù）件組成（chéng）），其結（jié）構原理如圖2

圖2 氣動閥（fá）門（mén）定位器工作原理

當輸入波紋管輸入壓力（lì）控製信號增大時：

     ①杠杆2 繞支（zhī）點轉動，檔板靠近噴嘴，噴嘴背壓增大，並經氣動放大（dà）器放大後進入執行機構（gòu）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（zhī）點轉動，偏心凸輪逆時針轉動（dòng），通過滾（gǔn）輪使杠杆（gǎn） 1繞支點轉動（dòng），並將反饋彈簧拉伸

     ③彈簧對杠杆 2 的拉力與波（bō）紋（wén）管（guǎn）的壓力（lì）達到平衡時，閥門處於穩定狀（zhuàng）態，此時輸入壓力控製信號與（yǔ）閥門位置相對應

     噴（pēn）嘴-擋板作為閥位定位（wèi）器的重要部件，具有信號轉換、信（xìn）號放大和控製作用。噴嘴-擋板可看作由恒（héng）氣阻R1（恒節流件）、變氣阻R2（噴嘴、擋（dǎng）板）、氣室組成。其結構原理如（rú）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（hào）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（kǒng）的口徑，噴嘴-擋板能將擋板微（wēi）小的位移（yí）信號進行放大，提高控製精度和靈敏度，即△PD/△L=k，k 值非（fēi）常大

2、電氣閥門（mén）定位器工作原理

      電氣閥門（mén）定位器同樣基於力平衡原理，通過噴嘴（zuǐ）-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，電氣閥門定位器利用永磁鐵作為力矩馬達，通過電磁作用力實現輸入電（diàn）信號與噴嘴-擋板位移信號的轉換。其結構原理如圖 4

圖4 電氣閥門定位器結構（gòu）原理圖（tú）

3、智能電氣閥（fá）門定位器工作原理

     傳統電氣閥門（mén）定位器基於機械力平衡控製原理，而智（zhì）能電氣閥門定位（wèi）器采用（yòng）微（wēi）處理器進行控製，同時將閥杆位移轉角轉換成滑線電阻的（de）阻值，從而實現（xiàn）閥杆位移電反饋（kuì），具有控製精度高（gāo），調試方便（biàn）等優點（diǎn）。其控製方框（kuàng）圖如圖 5

圖5 智（zhì）能電氣閥（fá）門定位器控製方框圖 

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

     壓電閥式智能電氣閥門定位器利用（yòng）壓電陶瓷片的壓電效應，采用兩（liǎng）位開關控（kòng）製進氣壓電閥和排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（mén）不消耗儀表空氣，具有耗氣（qì）量小的優點，但在以（yǐ）往實際項目應用中有出現過振蕩的現象，其五（wǔ）步開關（guān）（快開、慢開、死區、慢關、快關）程序控製算法也在不斷優化中。其結構原理如圖 6。”

圖6 壓電閥式智能定位器結構原理圖