一、定義與功能

閥門定位器是調(diào)節(jié)閥的主要附件，通常與氣動調(diào)節(jié)閥配套使用。它接受來自調(diào)節(jié)器（或控制系統(tǒng)）的輸出信號，然后將此信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的動作，以控制氣動調(diào)節(jié)閥的位置，確保閥門在需要的位置上精準停止。當調(diào)節(jié)閥動作后，閥桿的位移會通過機械裝置反饋到閥門定位器，閥位狀況則通過電信號傳給上位系統(tǒng)

二、工作原理

閥門定位器接受來自控制器的輸出信號，然后將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的動作，以確保閥門能夠精準地停留在需要的位置上。它通常與氣動調(diào)節(jié)閥配套使用，通過機械裝置將閥桿的位移反饋回閥門定位器，從而形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。閥門定位器的工作原理主要包括信號轉(zhuǎn)換和反饋控制兩個過程。首先，控制器輸出的電信號（如4~20mA）通過電氣轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為氣信號（如20~100kPa），作用于波紋管等氣動元件上。然后，根據(jù)這些氣動信號，閥門定位器通過力矩平衡原理或電磁力等機制控制執(zhí)行機構(gòu)的動作，使閥門達到預期的位置。同時，閥門定位器還會將閥桿的位移信號作為輸入的反饋測量信號，與控制器輸出信號進行比較，當兩者有偏差時，會改變其到執(zhí)行機構(gòu)的輸出信號，以糾正偏差并建立閥桿位移量與控制器輸出信號之間的一一對應(yīng)關(guān)系。、

三、分類與特點

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

• 氣動閥門定位器：接收標準的氣信號（如20~100kPa）作為輸入，并通過彈簧等機械元件對信號的壓力進行調(diào)節(jié)，輸出也是標準的氣信號。它按照力矩平衡原理工作，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等特點。

• 電氣閥門定位器：接收標準的電流或電壓信號（如4~20mA或1~5V）作為輸入，內(nèi)部將電信號轉(zhuǎn)換為電磁力，然后輸出氣信號來驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。它具有電氣信號傳輸方便、易于與計算機控制系統(tǒng)集成等特點。

• 智能閥門定位器：通過微處理器接收信號并向壓電閥發(fā)出指令，壓電閥依據(jù)指令驅(qū)動放大器，使閥門動作直至信號與反饋平衡。智能閥門定位器具有調(diào)節(jié)精度高、反應(yīng)靈敏、可自動整定、調(diào)試簡單等優(yōu)點，但價格相對較高，對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)和動態(tài)特性，提高閥門的使用精度和動作速度。

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

• 利用兩個定位器進行分程調(diào)節(jié)，實現(xiàn)更復雜的控制策略。

• 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姎庑盘栟D(zhuǎn)換為氣動信號來驅(qū)動閥門。

五、應(yīng)用與優(yōu)勢

閥門定位器在工業(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。

• 簡化控制閥的選擇和調(diào)試過程，降低調(diào)試和維護成本。

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

綜上所述，閥門定位器在提高調(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，是工業(yè)自動化和流體控制領(lǐng)域不可或缺的重要裝置。