一、定義與功能

閥門(mén)定位器是調(diào)節(jié)閥的主要附件，通常與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥配套使用。它接受來(lái)自調(diào)節(jié)器（或控制系統(tǒng)）的輸出信號(hào)，然后將此信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的動(dòng)作，以控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的位置，確保閥門(mén)在需要的位置上精準(zhǔn)停止。當(dāng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作后，閥桿的位移會(huì)通過(guò)機(jī)械裝置反饋到閥門(mén)定位器，閥位狀況則通過(guò)電信號(hào)傳給上位系統(tǒng)

二、工作原理

閥門(mén)定位器接受來(lái)自控制器的輸出信號(hào)，然后將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的動(dòng)作，以確保閥門(mén)能夠精準(zhǔn)地停留在需要的位置上。它通常與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥配套使用，通過(guò)機(jī)械裝置將閥桿的位移反饋回閥門(mén)定位器，從而形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。閥門(mén)定位器的工作原理主要包括信號(hào)轉(zhuǎn)換和反饋控制兩個(gè)過(guò)程。首先，控制器輸出的電信號(hào)（如4~20mA）通過(guò)電氣轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為氣信號(hào)（如20~100kPa），作用于波紋管等氣動(dòng)元件上。然后，根據(jù)這些氣動(dòng)信號(hào)，閥門(mén)定位器通過(guò)力矩平衡原理或電磁力等機(jī)制控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，使閥門(mén)達(dá)到預(yù)期的位置。同時(shí)，閥門(mén)定位器還會(huì)將閥桿的位移信號(hào)作為輸入的反饋測(cè)量信號(hào)，與控制器輸出信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)兩者有偏差時(shí)，會(huì)改變其到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào)，以糾正偏差并建立閥桿位移量與控制器輸出信號(hào)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。、

三、分類與特點(diǎn)

閥門(mén)定位器按結(jié)構(gòu)和工作原理可以分為多種類型，包括氣動(dòng)閥門(mén)定位器、電氣閥門(mén)定位器和智能閥門(mén)定位器等。

• 氣動(dòng)閥門(mén)定位器：接收標(biāo)準(zhǔn)的氣信號(hào)（如20~100kPa）作為輸入，并通過(guò)彈簧等機(jī)械元件對(duì)信號(hào)的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，輸出也是標(biāo)準(zhǔn)的氣信號(hào)。它按照力矩平衡原理工作，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高等特點(diǎn)。

• 電氣閥門(mén)定位器：接收標(biāo)準(zhǔn)的電流或電壓信號(hào)（如4~20mA或1~5V）作為輸入，內(nèi)部將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電磁力，然后輸出氣信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它具有電氣信號(hào)傳輸方便、易于與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)集成等特點(diǎn)。

• 智能閥門(mén)定位器：通過(guò)微處理器接收信號(hào)并向壓電閥發(fā)出指令，壓電閥依據(jù)指令驅(qū)動(dòng)放大器，使閥門(mén)動(dòng)作直至信號(hào)與反饋平衡。智能閥門(mén)定位器具有調(diào)節(jié)精度高、反應(yīng)靈敏、可自動(dòng)整定、調(diào)試簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格相對(duì)較高，對(duì)氣源潔凈程度要求高，低溫環(huán)境可能造成顯示屏不靈敏。

四、作用與功能

閥門(mén)定位器在工業(yè)生產(chǎn)中具有多種重要作用和功能，包括：

• 改善調(diào)節(jié)閥的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，提高閥門(mén)的使用精度和動(dòng)作速度。

• 改變調(diào)節(jié)閥的正、反作用，以適應(yīng)不同的控制需求。

• 利用兩個(gè)定位器進(jìn)行分程調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的控制策略。

• 改善調(diào)節(jié)閥的流量特性，使其更符合工藝要求。

• 具有電、氣轉(zhuǎn)換作用，能夠?qū)㈦姎庑盘?hào)轉(zhuǎn)換為氣動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)。

五、應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)

閥門(mén)定位器在工業(yè)生產(chǎn)、化工、石油天然氣、供水系統(tǒng)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。它的主要優(yōu)勢(shì)包括：

• 提高調(diào)節(jié)閥的輸出功率和線性度，減少調(diào)節(jié)信號(hào)的傳遞滯后。

• 克服閥桿的摩擦力并消除不平衡力的影響，保證調(diào)節(jié)閥的正確定位。

• 簡(jiǎn)化控制閥的選擇和調(diào)試過(guò)程，降低調(diào)試和維護(hù)成本。

• 提高控制電路的性能和穩(wěn)定性，增加滯后環(huán)節(jié)和遠(yuǎn)程通信能力（如智能閥門(mén)定位器）。

綜上所述，閥門(mén)定位器在提高調(diào)節(jié)閥的性能和控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，是工業(yè)自動(dòng)化和流體控制領(lǐng)域不可或缺的重要裝置。