氣動調節閥通過執行機構、定位器與閥體的協同,實現對管道介質流量、壓力等參數的精確調節,其工作原理如下:
執行機構:動力轉換核心
執行機構以壓縮空氣為動力源,將氣壓信號轉換為機械位移。常見類型包括薄膜式和活塞式:
薄膜式:由薄膜、壓縮彈簧和推桿組成。氣壓作用于薄膜使其變形,推動推桿運動;彈簧在氣壓消失時使推桿復位,并通過調整預緊力改變輸出力。
活塞式:由氣缸、活塞和連桿構成。活塞在氣缸內做直線運動,通過連桿將位移傳遞給閥芯,適用于高壓、大口徑場景。
執行機構根據輸入氣壓信號的大小產生相應推力,驅動閥體動作,其作用形式分為正作用(氣壓增加時推桿向下)和反作用(氣壓增加時推桿向上)。
定位器:精確控制保障
定位器通過力平衡或位移平衡原理,將電氣信號(如4-20mA電流)轉換為氣壓信號,并實時調整執行機構動作,確保閥門開度與輸入信號一致。其工作流程為:
輸入信號與反饋信號(由閥桿位移產生)比較,產生偏差信號;
偏差信號經放大后輸出控制氣壓,驅動執行機構動作;
閥門動作時,反饋組件持續監測實際位置,定位器不斷修正輸出,直至偏差為零,閥門穩定在設定開度。
定位器可消除執行機構薄膜和彈簧的不穩定性,提高調節精度,并實現快速定位、改善流量特性等功能。
閥體:介質調節終端
閥體直接與介質接觸,通過閥芯與閥座的配合改變流通截面積,實現流量、壓力調節。常見閥芯結構包括直通式、球形、柱塞形等。當執行機構推動閥桿時,閥芯移動,改變與閥座間的間隙,從而調節介質阻力。例如,氣開式閥門在氣壓增加時開大,氣關式則關閉。