バルブ ポジショナは、空気圧制御バルブの重要な付属品であり、主に力の平衡原理と変位平衡原理に基づいて動作します。以下に、2 つの一般的な動作原理とその詳細な説明を示します。
1. **力のバランスの原則**
**構造コンポーネント:** 主に、測定要素、アンプ、フィードバック要素、および設定値コンポーネントで構成されます。測定要素は通常、バルブの実際の位置を検出するために使用される変位センサーです。アンプは弱い電気信号または空気圧信号を増幅してアクチュエーターを駆動します。フィードバック要素はバルブの実際の位置信号をポジショナーに送り返します。そして、設定値コンポーネントは、制御信号に基づいて望ましいバルブ位置を設定します。
**作業プロセス:** 制御システムが設定値信号を提供すると、この信号はポジショナー内でフィードバック要素によってフィードバックされた実際のバルブ位置信号と比較され、エラー信号が生成されます。この誤差信号はアンプによって増幅され、アンプは対応する制御信号を空気圧制御バルブのアクチュエータに出力し、アクチュエータを動かし、それによってバルブを駆動します。バルブが動くと、フィードバック要素は実際のバルブ位置信号をポジショナーに継続的に送り返します。ポジショナーは再び設定値信号とフィードバック信号を比較し、実際のバルブ位置が設定値と一致し、誤差信号がゼロになり、バルブが設定位置で安定するまで出力制御信号を調整します。
2. **変位バランス原理**
**構造コンポーネント:** 主に、ノズル フラッパー機構、空気圧アンプ、フィードバック カム、およびスプリングが含まれます。ノズル フラッパー機構は、変位を空気圧信号に変換するための重要な部分です。空気圧アンプは空気圧信号を増幅します。フィードバック カムはバルブの変位をフィードバック力に変換します。そしてスプリングはリセット力とバランス作用を提供します。
**動作プロセス:** 入力信号が変化すると、ノズルフラッパー機構のフラッパーが動きます。フラッパーの変位によりノズルとフラッパーの間のギャップが変化し、それによってノズルの背圧が変化します。この背圧の変化は空気圧アンプによって増幅され、空気圧制御バルブのアクチュエータに空気圧信号を出力し、バルブを駆動します。バルブが動くと、フィードバック カムがバルブの変位をフィードバック力に変換します。フィードバック力はバネ力と相互作用し、平衡に達するとフラッパーが初期位置に戻り、ノズルの背圧が安定します。空気圧アンプの出力信号も安定し、バルブは新しい位置に固定されたままになります。
実際のアプリケーションでは、バルブポジショナは、迅速なバルブ位置決めの実現、制御精度の向上、流量特性の強化、分割範囲制御の実現などのさまざまな機能も提供し、それにより産業プロセスの制御要件をより適切に満たします。