控制阀细节分析之14_智能阀门定位器的气动部件
阀门定位器的工作原理与结构(很详细的介绍)
阀门定位器的工作原理与结构(很详细的介绍)-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII阀门定位器的工作原理与结构阀门定位器是气动调节阀的关键附件之一，其作用是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀动作的气信号。
它具有阀门定位功能，既克服阀杆摩擦力，又可以克服因介质压力变化而引起的不平衡力，从而能够使阀门快速的跟随，并对应于调节器输出的控制信号，实现调节阀快速定位，提升其调节品质。
随着智能仪表技术的发展，微电子技术广泛应用在传统仪表中，大大提高了仪表的功能与性能。
阀门定位器(图1)阀门定位器的原理：反馈杆反馈阀门的开度位置发生变化，当输入信号产生的电磁力矩与定位器的反馈系统产生的力矩相等，定位器力平衡系统处于平衡状态，定位器处于稳定状态，此时输入信号与阀位成对应比例关系。
当输入信号变化或介质流体作用力等发生变化时，力平衡系统的平衡状态被打破，磁电组件的作用力与因阀杆位置变化引起的反馈回路产生的作用力就处于不平衡状态，由于喷嘴和挡板作用，使定位器气源输出压力发生变化，执行机构气室压力的变化推动执行机构运动，使阀杆定位到新位置，重新与输入信号相对应，达到新的平衡状态。
在使用中改变定位器的反馈杆的结构(如凸轮曲线)，可以改变调节阀的正、反作用，流量特性等，实现对调节阀性能的提升。
智能阀门定位器结构如下图所示，其中虚线内为定位器部分，右侧为气动执行机构。
控制和驱动电路，以及位置反馈传感器的数据采集电路，均位于定位器内的电路板中。
控制电路主要完成控制信号和位置反馈信号的数据采集与处理工作，同时形成稳定输出电压。
驱动电路用于PWM电流滤波后的功率放大。
喷嘴挡板、喷嘴以及相应组件构成了I/P 转换器，实现电气转换。
调节喷嘴挡板和喷嘴的间距，通过气体放大器，完成对输出气体的调节。
反馈杆和位置反馈传感器，完成气动执行机构位移的检测，并组成完整的闭环控制系统。
智能阀门定位器结构图(图2)。
智能阀门定位器原理
智能阀门定位器原理智能阀门定位器是一种利用先进技术实现阀门定位功能的装置，它在工业控制系统中起着至关重要的作用。
其原理主要基于传感器、控制器和执行器的协同作用，通过精确的信号采集和处理，实现对阀门位置的准确定位和控制。
下面将详细介绍智能阀门定位器的原理。
首先，智能阀门定位器的原理基于传感器的作用。
传感器是智能阀门定位器的重要组成部分，它能够实时感知阀门的位置信息，并将这些信息转化为电信号输出。
传感器通常采用霍尔传感器、光电传感器或者压力传感器等，通过不同的原理来实现对阀门位置的监测。
传感器的准确性和稳定性对于智能阀门定位器的性能至关重要，只有准确感知到阀门位置的变化，才能实现精准的定位控制。
其次，控制器是智能阀门定位器的核心部件之一。
控制器接收传感器输出的信号，并进行数字信号处理和逻辑判断，根据预设的控制算法来实现对阀门位置的精准控制。
控制器通常采用先进的微处理器或者PLC控制系统，具有高速运算和强大的数据处理能力。
通过控制器的智能化算法，可以实现对阀门位置的精确定位和实时调节，从而保证工业生产系统的稳定运行。
最后，执行器是智能阀门定位器的另一核心部件。
执行器根据控制器的指令，实现对阀门位置的精准控制。
执行器通常采用电动执行器或者气动执行器，通过电机或者气动装置来驱动阀门的开关动作。
执行器具有快速响应和高精度的特点，可以实现对阀门位置的精准控制，从而满足工业生产系统对阀门位置精度的要求。
综上所述，智能阀门定位器的原理主要基于传感器、控制器和执行器的协同作用，通过精确的信号采集和处理，实现对阀门位置的准确定位和控制。
传感器实时感知阀门位置信息，控制器进行数字信号处理和逻辑判断，执行器实现对阀门位置的精准控制。
这种原理的应用，可以提高工业生产系统的自动化水平，提高生产效率，降低人工成本，保证工业生产系统的安全稳定运行。
气动阀门定位器的工作结构原理说明 定位器工作原理
气动阀门定位器的工作结构原理说明定位器工作原理（一）工作原理气动阀门定位器是气动调整阀的紧要附件和配件之一，起阀门定位作用。
气动阀门定位器是按力矩平衡原理工作的，当通入波纹管的信号压力加添时，使主杠杆绕支点转动，使喷嘴挡板靠近喷嘴，喷嘴背压经单向放大器放大后，通入到执行机构薄膜室的压力加添，使阀杆向下移动。
并带动反馈杆绕支点转动，反馈凸轮也随之作逆时针方向转动，通过滚轮使副杠杆绕支点转动，并将反馈弹簧拉伸，弹簧对主杠杆的拉力与信号压力用在波纹管上的力达到力矩平衡时，仪表达到平衡状态。
执行机构的阀位维持在确定的开度上，确定的信号压力就对应于确定的阀位开度。
以上作用方式为正作用，若要更改作用方式，只要将凸轮翻转，A向变成B 向等，即可。
所谓正作用定位器，就是信号压力加添，输出压力亦加添；所谓反作用定位器，就是信号压力加添，输出压力则削减。
一台正作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现反作用执行机构的动作；相反，一台反作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现正作用执行机构的动作。
（二）结构原理气动阀门定位器接收来自掌控器或掌控系统中4～20mA等弱电信号，并向气动执行机构输送空气信号来掌控阀门位置的装置。
其与气动调整阀配套使用，构成闭环掌控回路。
把掌控系统给出的直流电流信号转换成驱动调整阀的气信号，掌控调整阀的动作。
同时依据调整阀的开度进行反馈，使阀门位置能够按系统输出的掌控信号进行正确定位。
（三）紧要功能气动阀门定位器与气动执行机构共同构成自控单元和各种调整阀连接经过调试安装后，组合成气动调整阀。
用于各种工业自动化过程掌控领域当中。
定位器的安装怎样？智能阀门定位器为环路供电设备，能够驱动线性和90、旋转气动阀门。
4—20mA输入信号确定阀门的设定点。
精准明确的掌控通过阀位反馈实现—自动更改空气输出压力以克服阀杆摩擦力和流体的力的作用，维持所需要的阀位。
阀位通过连续的行程%数字显示。
阀位反馈通过基于霍尔效应的非接触技术获得。
智能阀门定位器的气动部件
智能阀门定位器的气动部件一、引言在流程工业过程强化、功能安全和现场设备资产管理的强劲需求下，控制阀数字解决方案成为近年来控制阀制造厂商研发的重点，市场上数字式阀门定位器不断涌现，多数产品实际算不上智能阀门定位器，只有一部分产品是真正具有数据处理、状态识别和故障智能诊断的决策生成、在线和离线测试、双向通信等功能的智能阀门定位器，可以实现控制阀预测性维护和资产管理。
同时也注意到，在计算机技术、电子技术、通信技术、智能预估诊断技术飞速发展的大环境下，智能阀门定位器的固件易于研发和技术提升。
固件包含硬件和软件，且已经是固件依存功能、硬件依存软件的局面，在板微处理器、应用软件、专家软件及功能模块和接口，都有不俗的设计和组合，且紧随新技术发展而固件版本升级不断。
但要看到，智能阀门定位器内部最终产生控制阀气动驱动压力的气动部件性能和表现也是影响高可用性和安全可靠性的重要因素。
二、阀门定位器市场源自ARC咨询机构2007报告,2006年全球用于控制阀的各类阀门定位器产品销售6.576亿美元，占有市场份额85%的公司排名前11位见图1，其余众多公司仅占有市场份额巧％。
发展到2009年，全球阀门定位器市场格局并没有发生大变化。
同时，排名前11位的公司也是智能阀门定位器的领军厂商，中国市场上常见的智能阀门定位器也主要出自这11家公司。
在中国市场上，用于控制阀的智能阀门定位器主要的国外品牌有：艾默生一费希尔(EMERSON一Fisher)的DVC6000/DVC2O00、福斯(Flowserve)的Logix3000/5000/1400、PMV-D3、美卓一耐莱斯(Metso-Neles)的ND9000、德莱赛一梅索尼兰(DRESSER-Masoneilan)的SVIIIAP、西门子(Siemens)的SIPARTPS2、萨姆森(SAMSON)的3730-2/-3/-4/-5和3731-3/-5、英维思一福克斯波罗一埃卡(IPS一Foxboro-Eckardt)的SRD960/991、ABB一H&B 的TZIDC、阿自倍尔(azibil(山武Yamatake))的SVP3000等。
气动阀门定位器的结构原理及功能
气动阀门定位器的结构原理及功能引言流程控制是工业生产中至关重要的一部分，保证流程系统的正常运行需要各种各样的装置。
其中气动阀门是常用的流量控制装置之一。
然而，单靠气动阀门往往不能完全满足工业流程控制的要求，需要配合气动阀门定位器来使用。
本文将介绍气动阀门定位器的结构原理及功能。
气动阀门定位器的结构气动阀门定位器通常由五部分组成：1.供气部分：包括气源过滤器、减压阀等组件，用于提供气源并对气源进行过滤、减压等处理；2.空气放大器：将气源信号放大，从而产生足够的输出功率来控制阀门；3.限制器：限制输出功率，避免阀门因为过于强烈的信号输入而造成破坏；4.阻尼器：通过稳定气源信号波动，避免阀门因为气源压力波动而产生的阀门震荡等不稳定现象；5.执行器：实际控制阀门的部件，由气缸、活塞、气门等组成。
气动阀门定位器的工作原理当需要控制某一个阀门时，气源信号经过空气放大器和限制器处理后进入阻尼器中，经过阻尼器的调节后信号进入执行器，气门以相应的幅度运动，从而将阀门控制在必要的位置。
当阀门关闭时，阀门位置反馈信号通过执行器和阻尼器传回空气放大器，从而调节空气放大器的输出信号，让其能够更好地控制阀门位置。
由此可见，气动阀门定位器通过反馈控制实现了对阀门控制的闭环控制，从而能够更准确地控制阀门位置。
在智能化控制系统中，气动阀门定位器也可以通过现场总线等方式实现远程控制和监控。
气动阀门定位器的功能气动阀门定位器的主要功能是高精度控制阀门的位置。
它具有以下的优点：1.准确度高：由于气动阀门定位器采用了闭环控制策略，所以其控制准确度很高，能够使阀门控制在期望位置，保证流程稳定性；2.响应速度快：气动阀门定位器响应速度快，能够快速响应实时流程变化，使流程控制更加精确；3.结构简单：气动阀门定位器结构相对简单，易于维护和维修；4.操作便捷：气动阀门定位器的操作只需通过系统控制，无需手动调节，非常方便。
结论气动阀门定位器是工业流程控制中不可或缺的一部分。
阀门定位器的详情介绍及操作规程
阀门定位器的详情介绍及操作规程阀门定位器的详情介绍阀门定位器按结构分：气动阀门定位器、电气阀门定位器及智能阀门定位器，是调整阀的紧要附件，通常与气动调整阀配套使用，它接受调整器的输出信号，然后以它的输出信号去掌控气动调整阀，当调整阀动作后，阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器，阀位情形通过电信号传给上位系统。
（一）结构阀门定位器按其结构形式和工作原理可以分成气动阀门定位器、电－气阀门定位器和智能式阀门定位器。
阀门定位器能够增大调整阀的输出功率，削减调整信号的传递滞后的情况发生，加快阀杆的移动速度，能够提高阀门的线性度，克服阀杆的摩擦力并除去不平衡力的影响，从而保证调整阀的正确定位。
（二）定位器分类1、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。
（1）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。
（2）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掌控阀。
（3）智能电气阀门定位器它将掌控室输出的电流信号转换成驱动调整阀的气信号，依据调整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，使阀门开度对应于掌控室输出的电流信号。
并且可以进行智能组态设置相应的参数，达到改善掌控阀性能的目的。
2、按动作的方向可分为单向阀门定位器和双向阀门定位器。
单向阀门定位器用于活塞式执行机构时，阀门定位器只有一个方向起作用，双向阀门定位器作用在活塞式执行机构气缸的两侧，在两个方向起作用。
3、按阀门定位器输出和输入信号的增益符号分为正作用阀门定位器和反作用阀门定位器。
正作用阀门定位器的输入信号加添时，输出信号也加添，因此，增益为正。
反作用阀门定位器的输入信号加添时，输出信号减小，因此，增益为负。
4、按阀门定位器输入信号是模拟信号或数字信号，可分为一般阀门定位器和现场总线电气阀门定位器。
各类型阀门定位器构造及工作原理
各类型阀门定位器构造及工作原理阀门定位器是一种用于控制阀门位置的装置，它能够确保阀门在需要的位置上精确停止。
根据不同的阀门类型和工作原理，阀门定位器的构造和工作原理也会有所不同。
下面我将从不同类型的阀门定位器构造和工作原理的角度来进行详细解释。
首先，我们来看气动阀门定位器的构造和工作原理。
气动阀门定位器通常由气源接口、气动执行机构、位置反馈装置和控制单元组成。
气源接口用于连接气源管道，通过控制气源的压力来实现阀门的定位。
气动执行机构是阀门定位器的核心部件，它接收气源信号并将其转换为机械运动，从而驱动阀门实现开启、关闭或调节。
位置反馈装置用于监测阀门位置，并将实际位置信息反馈给控制单元，以便实现闭环控制。
控制单元则根据位置反馈信息和设定值来控制气源的输出，从而实现对阀门位置的精确控制。
其次，液动阀门定位器的构造和工作原理也有所不同。
液动阀门定位器通常由液压执行机构、位置传感器和控制系统组成。
液压执行机构通过液压力来实现阀门的定位，位置传感器用于监测阀门位置并将反馈信号传输给控制系统，控制系统则根据反馈信号和设定值来控制液压执行机构，从而实现对阀门位置的精确控制。
另外，电动阀门定位器的构造和工作原理也是不同的。
电动阀门定位器通常由电动执行机构、位置传感器和控制系统组成。
电动执行机构通过电动机驱动来实现阀门的定位，位置传感器用于监测阀门位置并将反馈信号传输给控制系统，控制系统则根据反馈信号和设定值来控制电动执行机构，从而实现对阀门位置的精确控制。
总的来说，不同类型的阀门定位器在构造和工作原理上有所不同，但它们的共同目标都是实现对阀门位置的精确控制，以确保系统的安全运行和有效控制。
希望以上信息能够对你有所帮助。
智能阀门定位器及其工作原理
智能阀门定位器及其工作原理中国泵业网一：智能阀门定位器及其工作原理（一）阀门定位器的定义和特点阀门定位器是一种用于调节阀上的主要附件。
通常来说又称为气动阀门定位器。
一般来说必需与气动调节阀配套使用，才能正常运作。
它的工作原理是接受调节器所输出的信号，然后利用这一信号去控制气动调节阀。
当调节阀根据信号的指示做出一定的动作后，调节阀上的阀杆位置有一定的位移，这一位移的动作也会通过机器的机械装置反馈到阀门的定位器，这时阀门的状况通过这一个回合的电信号传给上位系统。
阀杆位置移动的信号传输至它，然后经由它的反馈，它将这种信号作为反馈信号。
控制器同样会输出一种信号，这种是一种输出信号。
这两种信号作为比较。
假如这两种信号泛起了某种偏差，使其足以改变机械操纵的执步履作，输出了执步履作的输出信号，会建立一种阀杆位置移动与控制器输出信号之间的对应关系。
这时，阀门定位器能够组成一组以阀杆位置移动为丈量信号，以控制输出为设定信号的反馈控制系统。
一般来说，阀门的定位器结构按照其结构形式和工作原理可以分气动阀门定位器、电气阀门定位器和智能式阀门定位器。
阀门定位器的作用是增大调节阀的输出功率，对于调节信号快速传递很反映。
对于阀杆来说，可以增加阀杆的移动速度，阀杆移动是所产生的摩擦力带来的平衡性题目有很大改善。
阀门的线性度可以通过定位器装置的反应有很大的进步。
对于阀门的准确定位和机器的有效运行有巨大作用。
（二）智能阀门定位器的定义和工作原理智能阀门调节定位器是一种不需要人工矫正和调整的，可以自动检测所带的调节阀零点、满度、摩擦系数、自动设置控制参数的阀门定位器。
它的工作原理又和传统的阀门定位器工作原理有所区别。
一般来说，后者接受的是来至控制系统的4～20mA模拟信号，然后通过驱动力，使电念头产生一定的电磁力，这种电磁力会作用于主杠杆。
阀门器上阀位的变化一般来说主要经由反馈杆、凸轮、副杠杆和反馈弹簧传递到要做出反应的主杠杆上。
主杠杆上的平衡直接影响挡板喷嘴机构，这一机构受它的影响，经由气动放大器来控制气动执行机构的进气与排气这逐一进一出的气体反应。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
控制阀细节分析之十四——智能阀门定位器的气动部件李宝华摘要：在流程工业过程强化、功能安全和现场设备资产管理的强劲需求下，控制阀数字解决方案成为近年来控制阀制造厂商研发的重点，市场上数字式电气阀门定位器不断涌现，其中一些是具有数据处理、数字通信、状态识别和故障智能诊断、在线和离线测试等功能的智能阀门定位器。
在计算机技术、电子技术、通信技术、智能预估诊断技术飞速发展的大环境下，智能阀门定位器的电子固件易于研发和技术提升，但其气动部件性能和表现却成为影响高可用性和安全可靠性的重要因素。
本文试对中国市场常见的智能阀门定位器的气动部件进行探讨分析。
关键词：智能阀门定位器；气动部件；压电阀；I/P 转换器；气动放大器；分析引言在流程工业过程强化、功能安全和现场设备资产管理的强劲需求下，控制阀数字解决方案成为近年来控制阀制造厂商研发的重点，市场上数字式电气阀门定位器不断涌现，多数产品实际算不上智能阀门定位器，只有一部分产品是真正具有数据处理、状态识别和故障智能诊断的决策生成、在线和离线测试、双向通信等功能的智能阀门定位器，可以实现控制阀预测性维护和资产管理。
同时也注意到，在计算机技术、电子技术、通信技术、智能预估诊断技术飞速发展的大环境下，智能阀门定位器的电子固件易于研发和技术提升。
固件包含硬件和软件，已经是固件依存功能、硬件依存软件的局面，在板微处理器、应用软件、专家软件及功能模块和接口，都有不俗的设计和组合，且紧随新技术发展而固件版本升级不断。
但要看到，智能阀门定位器内部最终产生控制阀气动驱动压力的气动部件性能和表现也是影响高可用性和安全可靠性的重要因素。
本文试对中国市场常见的智能阀门定位器的气动部件进行探讨分析。
阀门定位器市场源自ARC 咨询机构2007报告，2006年全球用于控制阀的各类阀门定位器产品销售6.576亿美元，占有市场份额85%的排名前11个公司见图1，其中SAMSON 位于第六名，销售额约为3800万美元。
在11名之后的其余众多公司仅占有市场份额15%。
发展到2009年，全球阀门定位器市场格局并没有发生大变化。
同时，这排名前11家公司也是智能阀门定位器的领军厂商，中国市场上常见的智能阀门定位器也主要出自这排名前11家公司。
用于控制阀的智能阀门定位器在中国市场上与SANSON 373x 系列竞争的主要的国外品牌有：艾默生-费希尔（EMERSON-Fisher ）的DVC6000/DVC2000、福斯-PMV （Flowserve-PMV ）的Logix 3000/5000、D3、美卓-耐莱斯（Metso-Neles ）的ND9000、德莱赛-梅索尼兰（DRESSER-Masoneilan ）的SVI II AP 、西门子（Siemens ）的SIPART PS2、英维思-福克斯波罗-埃卡（IPS-Foxboro-Eckardt ）的SRD960/991、ABB-H&B 的TZIDC 、阿自倍尔（azibil （山武Yamatake ））的SVP 3000，等。
ARC咨询机构2007年报告 2006年全球阀门定位器市场分析 2006年全球阀门定位器销售额6.576亿美元智能阀门定位器根据国标GB/T22137.2-2008（等同IEC 61514-2:2004）《工业过程控制系统用阀门定位器 第2部分：气动输出智能阀门定位器性能评定方法》中3.1条的定义：智能阀门定位器（intelligent valve positioner）以微处理器技术为基础，采用数字化技术进行数据处理、决策生成和双向通信；它可以通过配备附加的传感器和附加的功能来补充其主要功能。
在智能阀门定位器的常规模型中，气动部件属于“输出子系统”，用于将数字信息转换为控制执行机构的气动信号。
GB/T22137.2-2008第4.1.7条“输出子系统”对气动部件基本设计做了描述。
智能阀门定位器的气动部件智能阀门定位器的气动部件一般为先导部分和功放部分的组合，先导部分主要使用两类技术：一个是基于非对称构造晶体的压电逆效应材料的压电阀技术，通常是接受数字信号（电脉冲）两位动作气动输出；一个是基于电磁原理和气动喷嘴/挡板机构的I/P 转换器技术，通常接受模拟电信号连续动作气动输出。
在先导部分之后都有气动放大器或气动滑阀一类的功率放大输出部分。
前一类的压电阀片或压电阀+气功放组合件多为外购件或OEM 定制，而后一类的I/P 转换器+气动放大器组合件多为是自有技术生产的。
（1）压电阀组件压电晶体是一种陶瓷功能材料，晶体为非对称中心的构造，可逆转换电能和机械能，外力可致该晶体形变和正压电效应，外加电场可致该晶体产生电极化和出现应变或应力的逆压电效应。
压电阀正是基于压电逆效应，具有节能低功耗（驱动电流仅10微安）、精密微型化、高速响应和耐用性好的显著特点，也易于阀门定位器全数字化。
目前，智能阀门定位器气动部件中的压电阀组件大都来自德国贺尔碧格（hoerbiger ）自动化技术公司，主要是P9系列压电阀片（先导部分）和OEM P20系列压电阀组件，PS2使用的压电阀组件也是向贺尔碧格定制的。
贺尔碧格压电阀工作原理参见图2。
图2a 是先导用的P9系列压电阀片的工作原理。
结构为极薄弹性金属片两面粘结压电晶体，在压电片的两个工作面上真空镀膜形成两个电极，利用压电片在电场作用下的变形，来实现微型气路两位式开关换向。
不通电时压缩空气输入孔1被封闭，输出孔2和通大气孔3相通，输出气压为大气压，相当于阀关；通电时上层晶体收缩，下层晶体伸长，上翘机械变形可有几十微米，通大气孔3封闭，压缩空气由孔1流向孔2，输出气压信号，相当于阀开。
压电片弯曲度与输入电压有关，响应时间小于2ms ，两位开关动作的滞环约为电压4V 。
压电阀也可制成比例输出型，但因其上下行存在较大滞环（动作电压约相差2V 左右），故很少有在智能阀门定位器气动部件使用比例型压电阀的。
图2b 是P20系列压电阀组件的工作原理。
P20由P9先导压电阀片、气功放（或称主阀）、微减压器和30μm 过滤器组成，对外呈气路两位三通特征。
工作电压24VDC 、响应时间小于20ms 、气源压力120-800kPa （1.2至8巴）、最大气量7.8Nm 3/h 。
左侧是断电状态，右侧是通电状态。
当P9动作接通先导气路孔2时，作用在气功放的膜片上推动主阀打开并关闭排气口，形成大的气量输出。
当P9动作封住气路孔1，孔3通大气，气功放膜片上作用力为0（大气压），主阀关闭主气路和输出连通排气口。
ab c 气源进气压电阀 排气压电阀hoerbiger （贺尔碧格）压电阀 P9系列压电阀片、P20系列压电阀组件P9压电阀结构的智能阀门定位器通常是采用两个P20系列压电阀组件（PV1、PV2）和两个单向阀（RV1、RV2）组成气动部件，如图2c 所示。
气动组件可有三种气路逻辑状态：PV1通电、PV2通电、RV1打开、RV2关闭：输出气压信号到控制阀气动执行机构，如图2c ； PV1断电、PV2通电、RV1关闭、RV2关闭：气路封闭状态，封住通到气动执行机构的气路气压； PV1断电、PV2断电、RV1关闭、RV2打开：排气，气动执行机构膜室经压电阀气路通大气。
这类智能阀门定位器一般采用PWM （Pulse Width Modulation ）脉宽调制方法驱动压电阀组件，PWM 软件五步自适应调整，以满足气动输出需求。
当定位偏差大时，CPU 发出宽幅脉冲指令，当定位偏差小时，CPU 发出脉宽窄的脉冲指令，当定位偏差在允许值内时，CPU 没有脉冲指令，压电阀组件封住外气路。
定位控制可达到1%基本偏差，压电阀组件功耗非常低，稳态耗气量也相当低，但对压缩空气质量要求高一些。
另一方面，对气动执行机构以及外部气管路的气密性要求很高，当有膜室或气管路泄漏大时，压电阀组会频繁动作，有时PWM 也难以适应，常导致阀位振荡或造成压电阀组件故障。
（2）I/P 转换器组件I/P 转换器基于传统的电磁技术和气动喷嘴-挡板机构，技术成熟，灵敏度高，信号有一定功率且平滑线性好；机械零部件较多些，开放式喷嘴持续排气的耗气量也比压电阀片大一些，电磁线圈也要考虑电磁干扰问题。
喷嘴-挡板机构先导信号（喷嘴背压）送给气动放大器进行进一步功率（压力x 气量）放大，以便长距离输送和驱动气动执行机构。
气动放大器结构简单、稳定可靠，输出气量也大，对压缩空气质量要求也略低一些。
智能阀门定位器通常是CPU 模糊PID 运算结果经D/A 给I/P 转换器模拟电信号进行转换并由气动放大器连续气动输出的；或者CPU 之外的定位控制电路直接输出电信号给I/P 转换器；也有CPU 输出数字信号让I/P 转换器两位动作带动多位多通滑阀进行气动输出的。
图3a 是用于SAMSON 3730/3731系列的低功耗（小于5mW ）微型I/P 转换器的工作原理图，气源通过减压定值和恒节流孔经线圈中心的气管路从喷嘴与挡板间隙流出。
电信号接到线圈产生电磁力，使衔铁（挡板）微位移，使喷嘴与挡板间隙改变，使喷嘴背压即I/P 输出改变并与电信号成比例。
由于对I./P 转换器气源设计有微型减压定值器，所以不受定位器外部气源压力的影响，稳态耗气量基本为定值。
图3b 是用于ABB TZIDC 的杠杆（挡板）力平衡结构的I/P 转换器的工作原理图，靠近线圈一端带有磁铁的杠杆绕中心支点偏转，电信号接到线圈在轭架空气间隙处产生电磁场，施加给磁铁一个力使杠杆偏转即使挡板靠近或偏远喷嘴，使喷嘴背压改变，再经气功放输出。
挡板 弹簧喷嘴电信号线圈 c图3c是用于azibil山武 SVP 3000（A VP 30x）的比较传统的I/P转换器，磁单元结构，体积和功耗都比较大，线圈接通电信号后，在与磁钢磁场的共同作用下使可动挡板位移，靠近或远离喷嘴致使喷嘴背压变化，并影响到气动放大器输出。
考虑到电气防爆，在线圈和磁单元之间加有隔板。
（3）气动信号功率放大压电阀或喷嘴-挡板机构的I/P转换器都是将微小位移转换为气压信号，但由于气源流过气孔或恒节流孔，功率很小，需要进一步气动信号功率（压力x气量）放大，配置气功放或气动放大器以及气动多位多通滑阀等。
气功放实质是一个有一定流通能力的开关阀，而气动放大器品种繁多，结构各异，基本原理都是采用继动式弹性元件力平衡、双阀控制进气和排气，一般不会采用耗气大的节流式气动放大器。
继动式气动放大器在稳态时，弹性元件（单膜片或膜片组）上的力相互平衡，进气阀和排气阀基本处于关闭状态，耗气较小；力平衡发生变化时，动作反应快，动态形态性能好，输出气量也大。
传统的气动放大器应用已久，简单可靠，本文不再赘述。
智能阀门定位器气动部件的部分技术数据对于智能阀门定位器气动部件的技术数据，主要查找了全球阀门定位器市场排名前11名厂商中的部分智能阀门定位器的产品样本手册，汇总的部分技术数据见表1，仅供参考，更多数据请见相关厂商的各自产品资料。