閥門(mén)定位器主要用于調(diào)節(jié)工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程控制領(lǐng)域中的介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)。在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥是常用的執(zhí)行器，控制過(guò)程是否平穩(wěn)取決于調(diào)節(jié)閥能否準(zhǔn)確動(dòng)作，使過(guò)程控制體現(xiàn)為物料能量和流量的精確變化。

 

　　一、閥門(mén)定位器的工作原理及優(yōu)缺點(diǎn)

 

　　閥門(mén)定位器工作原理：當(dāng)氣室輸入了0.02~0.10MPa信號(hào)壓力之后，薄膜產(chǎn)生推力，使推力盤(pán)向下移動(dòng)。壓縮彈簧，帶動(dòng)推桿、閥桿、閥芯向下移動(dòng)，閥芯離開(kāi)了閥座，從而使壓縮空氣流通。當(dāng)信號(hào)壓力維持一定時(shí)，閥門(mén)就維持在一定的開(kāi)度上。

 

　　優(yōu)點(diǎn)：閥門(mén)定位器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠，最突出的是性價(jià)比高。在運(yùn)行中不產(chǎn)生電火花，因此一些易燃環(huán)境下常采用閥門(mén)定位器。此外，在某些腐蝕氣體或特別潮濕環(huán)境條件也常使用。

 

　　缺點(diǎn)：膜片承受的壓力較低，最大膜室壓力不能超過(guò)250KPa，加上彈簧要抵消絕大部分的壓力，余下的輸出力就很小了；為了提高輸出力，通常的做法是增大尺寸，使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸和重量變得很大，另一方面，工廠的氣源通常是500~700KPa，它只用到了250KPa，氣壓沒(méi)充分利用。

 

　　二、閥門(mén)定位器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理

 

　　閥門(mén)定位器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，工作時(shí)接收調(diào)節(jié)器或計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)，用來(lái)改變被控介質(zhì)的流量，使被調(diào)參數(shù)維持在所要求的范圍內(nèi)，從而達(dá)到過(guò)程控制的自動(dòng)化。當(dāng)調(diào)節(jié)器或定位器的輸出信號(hào)輸入薄膜室后，信號(hào)壓力在薄膜上產(chǎn)生的推力，使推桿部分移動(dòng)，并壓縮彈簧，直至彈簧的反作用力與信號(hào)壓力在薄膜上產(chǎn)生的推力相平衡為止。這時(shí)，推桿的移動(dòng)就是氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移，也稱行程。

 

　　閥門(mén)定位器是氣動(dòng)執(zhí)行器的一種輔助儀表，它與氣動(dòng)執(zhí)行器配套使用。閥門(mén)定位器是按力矩平衡原理工作的，來(lái)自調(diào)節(jié)器或輸出式安全柵的4~20mA直流信號(hào)輸入到轉(zhuǎn)換組件中的線圈時(shí)，由于線圈兩側(cè)各有一塊極性方向相同的永久磁鐵，所以線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)與永久磁鐵的恒定磁場(chǎng)，共同作用在線圈中間的可動(dòng)鐵芯即閥桿上，使杠桿產(chǎn)生位移。

 

　　在圖一所示的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥中，閥桿的位移是有薄膜上的氣壓推力與彈簧反作用力平衡來(lái)確定的。實(shí)際上，為了防止閥桿引出處的泄漏，填料總要壓得很緊。盡管填料選用密封性好而摩擦系數(shù)小的聚四氟乙烯優(yōu)質(zhì)材料，填料對(duì)閥桿的摩擦力仍是不小的。特別是在壓力較高的閥上，由于填料壓得很緊，摩擦力可能相當(dāng)大。

 

　　此外，被調(diào)節(jié)流體對(duì)閥芯的作用力，在閥的尺寸大或閥前后壓差高、流體粘性大及含有固體懸浮物時(shí)也可能相當(dāng)大。所以這些附加力都會(huì)影響執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生回環(huán)特性，嚴(yán)重時(shí)造成調(diào)節(jié)系數(shù)振蕩，因此，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作條件差及要求調(diào)節(jié)質(zhì)量高的攙和，都在調(diào)節(jié)閥上加裝閥門(mén)定位器。