智能閥門定位器系統(tǒng)主要由控制單元、電氣轉(zhuǎn)換I/P單元、閥位檢測反饋單元組成。定位器和執(zhí)行器構(gòu)成一個反饋回路。輸入單元接受來自控制器的4-20mA電流信號。調(diào)節(jié)閥位置反饋信號作為被控變量與給定信號值在微處理器中進行比較，其偏差通過主控制板的輸出口發(fā)出不同長度的脈沖，調(diào)節(jié)充排氣速度和動作，達到控制驅(qū)動調(diào)節(jié)閥動作和確定位置過程。

 

　　氣動先導(dǎo)技術(shù)圖1中，控制閥A和B用來控制壓縮空氣進出氣動調(diào)節(jié)閥，閥A是進氣閥，閥B是排氣閥，這兩個閥門都只有開關(guān)兩種狀態(tài)。這種控制思想實際上是用小閥來控制壓縮空氣流量，再用壓縮空氣推動大的閥門，控制被控介質(zhì)的流量，這種分級控制的思想即為氣動先導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用。

 

　　在任意時刻，閥A、B之中只能有一個開通，另一個開關(guān)。當(dāng)A開通時，由于壓縮空氣壓力大于膜頭內(nèi)壓力，壓縮空氣進入調(diào)節(jié)閥，閥桿向下移動；反之，當(dāng)B開通時，調(diào)節(jié)閥氣室內(nèi)壓縮空氣經(jīng)B排入大氣，閥桿在彈簧作用下向上移動。在智能閥門定位器中，為了能與控制電路接口，閥A和B的開通與關(guān)閉必須能夠用電量來控制，實際使用中閥A和B有傳統(tǒng)電磁閥、壓電閥等多種類型。

 

　　因為壓電閥的電能-機械能轉(zhuǎn)換具有低功耗、超快響應(yīng)、無電磁干擾、無自發(fā)熱現(xiàn)象、無機械磨損、長壽命、結(jié)構(gòu)簡單、承受大震動沖擊等優(yōu)點，而取代了傳統(tǒng)電磁閥被廣泛應(yīng)用。利用微型壓電閥作為先導(dǎo)級，將流量和壓力進行進一步放大，從而實現(xiàn)氣動控制。6壓電閥工作原理6.1壓電效應(yīng)壓電晶體是一種陶瓷功能材料，晶體為圖2A壓電閥初始狀態(tài)非對稱中心的構(gòu)造，可逆轉(zhuǎn)換電能和機械能，外力可致該晶體形變產(chǎn)生正壓電效應(yīng)，外加電場可致該晶體產(chǎn)生電極化和出現(xiàn)應(yīng)變或應(yīng)力的逆壓電效應(yīng)。

 

　　壓電閥正是基于壓電逆效應(yīng)，具有節(jié)能低功耗(驅(qū)動電流僅10微安)、精密微型化、高速響應(yīng)和耐用性好的顯著特點，也易于閥門定位器全數(shù)字化。圖2A壓電閥初始狀態(tài)圖3B壓電閥通電狀態(tài)6.2動作原理壓電閥的初始狀態(tài)如圖A，陶瓷片作用在噴嘴口上，噴嘴2和3先導(dǎo)腔連通，形成整體。當(dāng)壓電閥通電時，陶瓷片變形上翹，堵住噴嘴口3，噴嘴2和1聯(lián)通。