阀门定位器的原理及特点

阀门定位器是调节阀的主要附件，通常与气动调节阀配套使用，它接受控制系统等的输出信号，然后以它的输出信号去控制气动调节阀，当调节阀动作后，阀杆的位移又反馈到阀门定位器，阀位可以根据需要通过信号传给上位监控系统。阀门定位器按输入信号分为气动阀门定位器、电-气阀门定位器和智能阀门定位器：气动阀门定位器的输入信号是标准气信号，例如，20~100kPa气信号，其输出信号也是标准的气信号。电气阀门定位器的输入信号是标准电流或电压信号，例如，4~20mA电流信号或1~5V电压信号等，在电气阀门定位器内部将电信号转换为电磁力，然后输出气信号到拨动控制阀。智能电气阀门定位器它将控制室输出的电流信号转换成驱动调节阀的气信号，根据调节阀工作时阀杆摩擦力，抵消介质压力波动而产生的不平衡力，使阀门开度对应于控制室输出的电流信号，并且可以进行智能组态设置相应的参数，达到改善控制阀性能的目的。阀门定位器是控制阀的主要附件，它将阀杆位移信号作为输入的反馈测量信号,以控制器输出信号作为设定信号，进行比较，当两者有偏差时，改变其到执行机构的输出信号，使执行机构动作，建立了阀杆位移量与控制器输出信号之间的一一对应关系。因此，阀门定位器组成以阀杆位移为测量信号，以控制器输出为设定信号的反馈控制系统。该控制系统的操纵变量是阀门定位器去执行机构的输出信号。目前使用的定位器多为智能阀门定位器，参数设置，诊断信息更丰富，控制精度更精确，智能定位器的结构原理，大致分三部分组成：微处理器电子控制的模件；电/气动转换器模件的压电阀；阀位传感器。模拟量的4～20mA控制信号传给微处理器，与阀位传感器的反馈进行比较，微处理器根据偏差的大小和方向进行控制计算（一级控制），向压电阀发出电控指令使其进行开、闭动作。压电阀依据控制指令脉冲的宽度对应于气动放大器输出压力的增量，同时气动放大器的输出又被反馈给内控制回路，再次与微处理器的运算结果进行比较运算（二级控制），通过两级控制输出信号到执行机构，执行机构内空气压力的变化控制着阀门行程。当控制偏差很大时，压电阀发出宽幅脉冲信号，使定位器输出一个连续信号，大幅度地改变至执行机构的信号压力驱动阀门快速动作；随着阀门接近要求的位置，命令要求的位置与测得位置的差值变小，压电阀输出一个较小脉宽的脉冲信号，断续、小幅度的改变至执行机构的信号压力，使执行机构接近新命令位置的动作平缓。当阀门到达要求的位置（进入死区）时，压电阀无脉冲输出，定位器输出保持为零，使阀门稳定在某一位置不动；下图是某品牌定位器的结构原理示意图，可以更好地理解：

目前智能阀门定位器的特点：

1)通过液晶显示面板或者指示灯可指示操作状态或警告工况，具有诊断、监测功能。

2)耗气量非常小，对气源压力的变化不敏感；

3)采用同一型号既可用于直行程又可用于角行程；

4)“紧闭”功能默认设置起始风压，确保执行机构对阀座适宜的定位压力，使调节阀在不同工况下保证零位“紧密关闭”；

5)使用HART通讯协议，与定位器进行双向通信；

6)能够改善调节阀的流量特性和性能；

7）安装简单连接牢固，调校工作方便快捷，调校的线性好，精度高，响应速度和死区适中可设定，稳定性好；具有可选的或可编程的输出特性。

8）不同的大品牌都有自己的软件，可以用来做整定、设置、诊断，界面友好，更直观易懂，可用性较好；