氣動薄膜調節閥在我廠得到很廣泛的應用，而閥門定位器作為氣動薄膜調節閥的輔助工具，對調節閥的使用起著決定性作用，定位器調校質量的好壞直接影響調節閥的使用，從而會影響到工藝的生產操作。而閥門定位器的調校作為儀表工必須掌握的一項技能，掌握好定位器的校驗方法不但可保證定位器的調校質量，而且能節省大量的工作量。但我們所常用的調校方法有時并不能起作用，很難將調節閥校準。因此，我們要對常規的校驗法進行分析和改進，找出一種更有效的校驗法。
1.閥門定位器的工作原理和系統結構
1.1 工作原理
閥門定位器是按力矩平衡原理工作的。如正作用的氣動薄膜閥，來自調節器或輸出式**柵的4～20mA直流信號輸入到轉換組件中的線圈時，由于線圈兩側各有一塊極性方向相同的長久磁鐵，所以線圈產生的磁場與長久磁鐵的恒定磁場，共同作用在線圈中間的可動鐵芯即閥桿上，使杠桿產生位移。當輸入信號增加時，杠桿向下運動（作逆時針偏轉），固定在杠桿上的擋板便靠近噴嘴，使放大器背壓增高，經放大后輸出氣壓也隨之增高。此輸出氣壓作用在調節閥的膜頭上，使調節閥的閥桿向下運動。閥桿的位移通過拉桿轉換為反饋軸和反饋壓板的角位移，并通過調量程支點作用于反饋彈簧上，該彈簧被拉伸，產生一個反饋力矩，使杠桿作順時針偏轉，當反饋力矩和電磁力矩相平衡時，閥桿就穩定于某一位置，從而實現了閥桿位移與輸入信號電流成正比例的關系。調整調量程支點于適當位置，可以滿足調節閥不同桿行程的要求。
1.2 系統結構
閥門定位器與閥門配套使用，組成一個閉合控制回路的系統。該系統主要由磁電組件、零位彈簧、擋板、氣動功率放大器、調節閥、反饋杠桿、量程調節機構、反饋彈簧組成。其系統方框圖如圖1所示。
圖1 閥門定位器和調節閥系統方框圖
I – 輸入電流；
H – 調零彈簧長度；
M1- 輸入電流所產生的電磁力矩；
Mo- 零位彈簧所產生的調零點力矩；
Mf - 反饋彈簧所產生的反饋力矩；
h-擋板微小位移；
P-氣動功率放大器的輸出壓力；
L- 調節閥的行程
為了分析的方便，我們假設閥門定位器為線性的，則在一般情況下，各環節均可近似為線性環節，那么系統的方框圖如圖2所示。
圖2 線性化的系統方框圖
Ko – 零位彈簧的彈性系數；
K4 – 反饋彈簧的彈性系數；
K1，K2，K3，K5，K6，Kv - 磁電組件、擋板、放大器、量程調整機構、反饋杠桿和調節閥的放大系數
由圖2可知，令：
Kc= K2K3Kv （1）
KF=K4K5K6 （2）
則L=Kc（KoH+K1I）/（1+ Kc Kf）
= [KGK1/（1+KGKf）]*I+KcKoH/（1+KcKf） （3）
由（3）式可知：KcKoH/（1+KGKf）為閥門定位器的零點。
2.常用定位器調校方法的分析
2.1 常用的調校方法
我們在實際工作中常使用的調校方法的步驟是：
a.使閥桿位于行程中點，調整定位器與反饋杠桿成90o角，并將螺釘固定；
b.將零點、量程分別置于中間位置；
c.輸入4mA.DC信號，使調節閥開始動作，調節零點，使零點達到要求；
d.輸入20mA.DC信號，看其行程是否達到要求，如沒達到，則調量程，使其達到要求；
e.重復c，d兩步，使零點和量程均達到要求。
2.2 常用調校方法的原理
將（1），（2）式代入（3）式得：
L=K2K3Kv（KoH+K1I）/（1+K2K3K4K5K6Kv）（4）
由常用調校法的步驟c和d可知，調零點可改變H，調量程又會影響零點，所以調零點和調量程是相互作用互相影響的。因此，調零點和調量程實際上就是反復湊試調零彈簧長度和量程調整機構的放大系數，使零點和量程均符合要求的過程。
2.3 常用調校方法的不足
在通常情況下，調零彈簧工作在線性區域，其長度的變化范圍是有限的， 而調量程機構其機械位置是受到限制的， 因此調零彈簧長度和量程調整機構的放大系數的值就會受到限制，當調節閥的Kv很大或很小時，用常用的調校方法是不可能將定位器校準的，而這種情況在我們實際工作中是經常遇到的。所以，我們需要用其他方法來調校閥門定位器。
3.解決方法
在實際工作中有時會遇到用常用的調校方法不能校準定位器，這是因為：在一般情況下，零位彈簧工作在線性區域，其長度變化范圍有限，調量程機構其機械位置受到限制，所以調零彈簧長度和量程調整機構的放大系數值將會受到限制。此時，如果調一臺調節閥的放大系數很大或很小的調節閥，就很難將其定位器校準。即常用的調校法失效了。而由（4）式可知，我們可以調節的參數還有零位彈簧的彈性系數和反饋杠桿的有效長度，由于調零彈簧常在線性區域內工作，所以在這里只討論通過改變反饋杠桿的有效長度來校驗閥門定位器。我們可以將連接在閥桿上的銷釘靠近閥門定位器，這樣就將反饋杠桿的有效長度縮短，即減小，L增大，行程也增大，反之， 可將反饋杠桿的有效長度增長，則其行程減小。因此，將此方法配合常用的調校法可增大行程變化范圍，易于閥門定位器的校準。
用調反饋杠桿法來校準閥門定位器的步驟如下：
a.輸入4mA.DC信號，按常用的調零法調零點；
b.輸入20mA.DC信號，按常用調量程法調節量程；
c.反復進行a，b步；
d.若零點、量程無法校準，調整閥桿上的銷釘以改變反饋杠桿的有效長度，使行程增大或減小，杠桿有效長度縮短，行程增大；反之，行程減小。
e.反復進行以上步驟，直到零點、量程均達到要求即可。
4 結語
當我們使用常用的調校方法校閥失敗時，可使用這種調反饋杠桿的方法進行校閥，它是對常用法的補充和完善，若兩者結合使用，可使調整范圍更大。通過實際的使用證明這種方法是完全可行的。當然閥門在正常使用的量程應選擇常用的調校方法，而只有在特殊要求調校時，才選用調反饋杠桿的方法。
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