智能型氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作原理

智能型氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成，以壓縮空氣為動(dòng)力源，接受來(lái)自控制系統(tǒng)的信號(hào)，自動(dòng)控制閥門的開(kāi)度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)管道內(nèi)流體介質(zhì)的流量、壓力、溫度等參數(shù)的調(diào)節(jié)。其工作原理如下：

控制信號(hào)輸入

智能型氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥接收來(lái)自控制系統(tǒng)（如 DCS、PLC 等）的控制信號(hào)，常見(jiàn)的信號(hào)類型有 4-20mA 電流信號(hào)、0-10V 電壓信號(hào)等。這些信號(hào)代表了系統(tǒng)對(duì)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度的要求，信號(hào)值的大小與調(diào)節(jié)閥的目標(biāo)開(kāi)度相對(duì)應(yīng)。例如，當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到管道內(nèi)的流量低于設(shè)定值時(shí)，會(huì)向氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥發(fā)送一個(gè)增大開(kāi)度的信號(hào)，以增加流體的流量。

電氣轉(zhuǎn)換

智能型氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥通常配備有電氣轉(zhuǎn)換器，其作用是將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的氣壓信號(hào)。電氣轉(zhuǎn)換器內(nèi)部一般由線圈、鐵芯、噴嘴擋板機(jī)構(gòu)等組成。當(dāng)有電流信號(hào)輸入到線圈時(shí)，會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，使鐵芯產(chǎn)生位移，進(jìn)而帶動(dòng)噴嘴擋板機(jī)構(gòu)動(dòng)作，改變噴嘴與擋板之間的間隙，從而輸出與輸入電信號(hào)成比例的氣壓信號(hào)。

氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作

薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)：以壓縮空氣為動(dòng)力，當(dāng)電氣轉(zhuǎn)換器輸出的氣壓信號(hào)進(jìn)入薄膜氣室時(shí)，會(huì)在薄膜上產(chǎn)生一個(gè)作用力，這個(gè)力會(huì)使推桿向下移動(dòng)。推桿的位移量與輸入的氣壓信號(hào)大小成正比，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)節(jié)閥閥芯的位置控制。例如，當(dāng)氣壓信號(hào)增大時(shí)，薄膜所受的力增大，推桿向下移動(dòng)的距離也增大，帶動(dòng)閥芯向下移動(dòng)，使閥門開(kāi)度增大。

活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)：壓縮空氣進(jìn)入活塞氣室后，推動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)，活塞通過(guò)活塞桿與調(diào)節(jié)閥的閥芯相連，從而帶動(dòng)閥芯動(dòng)作�；钊�式執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力較大，適用于高壓、大口徑的調(diào)節(jié)閥。

閥芯位置反饋

為了實(shí)現(xiàn)精確控制，智能型氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥通常還具有閥芯位置反饋裝置。常見(jiàn)的位置反饋裝置有電位器、位移傳感器等。閥芯在移動(dòng)過(guò)程中，會(huì)帶動(dòng)位置反饋裝置的部件一起運(yùn)動(dòng)，將閥芯的實(shí)際位置轉(zhuǎn)換為電信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)�？刂葡到y(tǒng)將接收到的反饋信號(hào)與設(shè)定信號(hào)進(jìn)行比較，若兩者存在偏差，則會(huì)調(diào)整輸出的控制信號(hào)，直到反饋信號(hào)與設(shè)定信號(hào)一致，使調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度穩(wěn)定在設(shè)定值上。

流量調(diào)節(jié)

調(diào)節(jié)閥的閥芯與閥座之間形成節(jié)流口，當(dāng)閥芯在氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下上下移動(dòng)時(shí)，節(jié)流口的大小會(huì)發(fā)生變化。根據(jù)流體力學(xué)原理，節(jié)流口面積的變化會(huì)導(dǎo)致流體通過(guò)閥門時(shí)的阻力發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)閥芯向上移動(dòng)時(shí)，節(jié)流口面積增大，流體通過(guò)閥門的阻力減小，流量增大；反之，當(dāng)閥芯向下移動(dòng)時(shí)，節(jié)流口面積減小，流量減小。通過(guò)不斷地調(diào)整閥芯的位置，就可以使管道內(nèi)的流體流量、壓力等參數(shù)穩(wěn)定在設(shè)定的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)過(guò)程的精確控制。