一、前言
電氣閥門定位器是氣動調(diào)節(jié)閥的關鍵附件之一，其作用是把調(diào)節(jié)裝置輸出的電信號變成驅(qū)動調(diào)節(jié)閥動作的氣信號。它具有閥門定位功能，既克服閥桿摩擦力，又可以克服因介質(zhì)壓力變化而引起的不平衡力，從而能夠使閥門快速的跟隨，并對應于調(diào)節(jié)器輸出的控制信號，實現(xiàn)調(diào)節(jié)閥快速定位，提升其調(diào)節(jié)品質(zhì)。
二、智能電氣閥門定位器的工作原理及特點 2.1 智能電氣閥門定位器對輸出氣源壓力調(diào)節(jié)的工作原理 1) 輸出壓力調(diào)節(jié)采用PID脈寬調(diào)制(PWM)技術，迅速準確。由于CPU對壓電閥的控制采用一個五步開關程序來控制，可以精確、快速地控制輸出氣源壓力增減。其控制算法一般采用數(shù)字PID調(diào)節(jié)方式，CPU根據(jù)輸入信號與閥位產(chǎn)生偏差的大小和方向進行PID計算，輸出一個PWM脈寬調(diào)制脈沖信號來控制壓電閥開、閉動作。由于脈沖的寬度對應于定位器輸出氣源壓力的增量，從而可以迅速、準確的改變氣源壓力輸出P1。當偏差較大時，定位器輸出一個連續(xù)信號，快速連續(xù)、大幅度的改變P1的大小，當偏差較小時，定位器輸出一個較小脈寬的脈沖信號，斷續(xù)、小幅改變P1的大小，當偏差很小(進入死區(qū))時，則無脈沖輸出，閥位穩(wěn)定工作。
2)新型壓電閥器件的采用，保證了控制的高精度。壓電閥的主導元件是一個壓電柔韌開關閥，也稱作硅微控制閥，由于其質(zhì)量小，開關慣性非常小，可以執(zhí)行很高的開關頻率，因而作為一個高頻率的脈沖閥，對輸出氣路壓力P1進行控制，驅(qū)動執(zhí)行機構，可以達到很高的閥門定位精度。
3)閥位反饋元件定位精度高，壽命長。閥位反饋元件是一個結(jié)構簡單、高精度、高可靠性的導電塑料電位器，將執(zhí)行機構的直線或轉(zhuǎn)角位移轉(zhuǎn)換為電阻信號，因而可以精確的檢測閥位并且可以方便的對閥門進行零位，滿度及閥門流量特性曲線的定位。
由于新型控制元件如導電塑料和壓電閥的使用，可以使閥門定位達到很高精度，由于微處理的使用，可以使定位器的調(diào)校以及適用范圍有大的改善。主要特點是:
1) 安裝簡易;可以進行自動調(diào)校。組態(tài)簡單、靈活，可以非常方便的設定閥門正反作用，流量特性，行程限定或分程操作等功能。
2)定位器的耗氣量極小。傳統(tǒng)定位器的噴嘴、擋板系統(tǒng)是連續(xù)耗氣型元件。由于智能定位器采用脈沖壓電閥替代了傳統(tǒng)定位器的噴嘴、擋板系統(tǒng),而且五步脈沖壓電閥控制方式可實現(xiàn)閥門的快速、精確定位。智能定位器只有在減小輸出壓力時，才向外排氣，因此在大部分時間內(nèi)處于非耗氣狀態(tài)，相對于傳統(tǒng)定位器來說可以忽略不計。
3) 具有智能通訊和現(xiàn)場顯示功能，便于維修人員對定位器工作情況進行檢查維修。
4) 具有豐富的自診斷功能。不僅可以對定位器本身的工作情況進行故障自診斷，還可對調(diào)節(jié)閥和執(zhí)行機構的性能進行定量測量和診斷。如閥門行程的變化檢測，對閥門極限位置變化的測量，可診斷閥門的磨損情況;對閥門定位時間的測量可以診斷定位周期是否合適，是否會引起震蕩;還可以對氣動執(zhí)行機構的密封情況等進行診斷，從而為閥門的維修提供科學依據(jù)。
5) 可以非常方便的進行安全檢測測試與動作。