閥門定位器

閥門定位器與氣動調節閥配合使用，是氣動執行器的主要附件。利用負反饋原理來改善調節閥的定位精度和提高靈敏度，從而使調節閥能按調節器來的控制信號實現準確定位。

閥門定位器的用途主要有以下幾個方面。

(1) 提高閥桿位置的線性度，克服閥桿的摩擦力，消除被控介質壓力變化與高壓差對閥位的影響。

(2) 增加執行機構的動作速度，改善控制系統的動態特性。

(3) 可用20?100kPa的標準信號壓力去操作40?200kPa的非標準號壓力的氣動執行機構。

(4) 可實現分程控制，用一臺控制儀表去操作兩臺調節閥。

(5) 可實現反作用動作。

(6) 可修正調節閥的流量特性。

(7) 可使活塞執行機構和長行程執行機構的兩位式動作變為比例式動作。

(8) 電/氣閥門定位器后，可用4?20mADC電流信號去操作氣動執行機構，一臺電/氣閥門定位器具有電/氣轉換器和氣動閥門定位器的雙重作用。

閥門定位器按輸入信號來分，有氣動閥門定位器和電/氣閥門定位器。

1.氣動閥門定位器

氣動閥門定位器接收由氣動控制器或電/氣轉換器轉換的控制器的輸出信號，然后產生和 控制器輸出信號成比例的氣壓信號，用以控制氣動執行器。圖4-22為氣動閥門定位器的功能示意圖。

來自控制器的輸出信號經定位器比例放大后輸出，用以控制執行機構動作，位置反饋信號再送回至定位器，由此構成一個使閥桿位移與輸入壓力成比列關系的負反饋系統。由于閥門定位器與氣動執行器構成一個負反饋閉環系統，因而不僅改善了氣動執行器的靜態特性， 使輸入電流與閥桿位移之間保持良好的線性關系；而且改善了氣動執行器的動特性，使閥桿移動速度加快，減少了信號的傳遞滯后。如果使用得當，可以保證調節閥的正確定位，從而大大提高調節系統的品質。

氣動閥門定位器品種很多，按其工作原理不同，可分為位移平衡式和力（力矩）平衡式兩大類，現以力（力矩）平衡式為例，說明其工作原理。

如圖4-23所示，當輸入波紋管1的壓力增加時，波紋管1使主杠桿2繞主杠桿支點15偏轉，擋板13靠近噴嘴14,噴嘴背壓升高。此背壓經放大器16放大后的壓力及引入到氣動執行機構的膜室8，因其壓力增加而使閥桿向下移動，并帶動反饋桿9繞凸輪支點4偏轉， 反饋凸輪5也跟著做逆時針方向的轉動，通過滾輪10使副杠桿6繞支點7順時針偏轉。從而使反饋彈簧11拉伸，反饋彈簧11對主杠桿2的拉力與信號壓力P1通過波紋管1作用到主杠桿2的推力達到力矩平衡時，閥門定位器達到平衡狀態。此時一定的信號壓力就對應于一定 的閥桿位移，即對應于一定的調節閥開度。彈簧12是調零彈簧，調其預緊力可使擋板初始位置變化。彈簧3是遷移彈簧，在分程控制中用來補償波紋管對主杠桿作用力，以使定位器在接收不同范圍信號時，仍能產生相同的輸出信號。

閥門定位器有正作用和反作用兩種形式。正作用式定位器是指當信號壓力增加時，輸出壓力也增加；而反作用式定位器是信號壓力増加時，輸出壓力減小。如圖4-23所示為正作用 式閥門定位器。只要把波紋管的位置從蘭杠桿的右側調到左側，遷移彈簧3從左側調到右側便可改裝成反作用式的閥門定位器，閥門定位器有了正、反作用之后，如果要使正作用得調 節閥變成反作用的調節閥，就可以通過閥門定位器來實現，而不必改變調節閥的閥芯和閥座。

定位器上還帶有切換開關。其作用是當定位器發生故障時，使調節器輸出的信號經切換 開關直接進入氣動執行器。