調節閥發展方向和未來發展趨勢

電動調節器的發展方向主要是智能化、標準化、精細化、旋轉化和安全化。

（1）情報和標準化。控制閥的智能化和標準化已列入議程。智能閥門定位器主要用于智能。智能顯示在以下方面。

1、自動診斷調節閥，在運行狀態下遠程通訊等智能功能，調節閥管理方便，故障診斷變得容易，維護人員的技能要求也降低。

2、減少產品類型，簡化生產工藝。采用智能閥門定位器不僅可以方便地改變控制閥的流量特性，而且可以提高控制系統的控制質量。因此，可以簡化和標準化對控制閥流量特性的要求（如僅生產線的特性控制閥），采用智能功能模塊來匹配被控對象的特性，大大減少了被控對象的種類和變化。控制閥的聯接，簡化了控制閥的制造工藝，并在生產和市場上進行了試驗。

3、數字通信。數字通信將在調節閥中得到廣泛應用。基于hart通信協議，調節閥的一些閥定位器將信號和閥位置信號輸入同一傳輸線路；基于現場總線技術，調節器與閥定位器和閥瓣控制功能模塊相結合，使控制功能在現場一級實現，使危險分散，控制更加及時、快速。

智能閥門定位器。本發明具有閥定位器的全部功能，同時可提高控制閥的動態和靜態特性，提高控制閥的控制精度。因此，智能閥門定位器將成為未來控制閥的重要輔助設備。控制閥的標準化主要體現在以下幾個方面。

1、為了實現互換性，由相同尺寸和規格的不同制造商生產的調節閥可以互換，使得用戶不必花費大量時間來選擇制造商。

2、為了實現互操作性，由不同制造商生產的調節器應能夠與其他制造商的產品一起工作，而不會出現信號不匹配或阻抗不匹配。

3、標準化診斷軟件等輔助軟件，使不同廠家的調節閥可以進行操作診斷、分析操作數據等。

4、標準化的選擇程序。調節閥的選擇仍然是自動控制設計人員非常關心的問題。采用標準化計算程序，根據過程提供的數據，可以正確計算出所需調節閥的流量系數，確定管道，選擇合適的閥體、閥芯和閥內部材料，使設計過程標準化，提高設計質量。

（2）細化。為了減輕調節閥的重量并便于運輸，安裝和維護，采用以下措施使調節閥小型化。

(1)使用小型精密致動器。為了降低執行器的高度，用一組輕材料彈簧代替一組彈簧。通常，由細氣膜作動器和小型氣膜作動器組成的控制閥，其高度和重量分別比同類型氣膜作動器的控制閥降低約30％和30％，而流量則可增加約30％。

（2）改變流動結構。例如，改變閥芯的運動到閥座的運動，改變線性位移到角位移等，降低了調節閥的大小和重量。

采用電動執行器。它不僅可以減少氣動執行機構所需的氣源和輔助設備，還可以減輕執行機構的重量。例如，費希爾9000系列電動執行機構，其高度小于330mm，將整個控制閥（帶數字控制器和執行機構）的質量降低到20或32kg。

（3）由于球閥等旋轉調節閥的旋轉，具有體積小，流路阻力小，可調節大，密封性能好，抗堵塞性能好，循環能力大的優點。因此，在新型調節閥中，旋轉閥的比重增加。特別是在大直徑管道中，球閥，蝶閥和其他類型的調節閥被廣泛使用。從近年來國外產品來看，旋轉閥應用的比例逐年增加。

（4）安全儀表控制系統的安全性受到了各方面的重視。安全儀表系統（sis）對控制閥的要求越來越高，主要表現在以下幾個方面。

（1）改進了調節器故障信息的診斷和處理，不僅實現了調節器故障后的被動維護，而且實現了故障前的預防性維護和預測維護。因此，對監管機構的組成部分進行統計和分析，及時提出維護建議就顯得尤為重要。

（2）對緊急停車系統或安全聯鎖系統中的控制閥提出了及時、可靠、安全動作的要求。確保這些調節閥是敏感和準確的。

對于在危險場所使用的控制閥，應簡化認證程序。例如，可以簡化用于本質安全應用的現場總線儀表，以使用FISCO現場總線本質安全概念來簡化本質安全產品的認證過程。

(4)與其他現場儀表的安全性類似，控制閥的安全性可以采用隔爆技術、增安技術、固有安全技術和非火花技術、物理概念、固有安全概念、Fisco概念和非易燃(FinCo)概念。EPT也可用于現場總線儀表。

（5）節能降耗、提高能源利用率是監管機構的發展方向之一。主要有以下發展方向。

采用低壓降比控制閥。降低了控制閥在整個系統壓降中的比例，降低了能耗。因此，低壓降比控制閥的設計是其發展方向之一。另一個發展方向是采用低阻抗控制閥，如蝶閥、偏心旋轉閥等。

（2）采用自動調節閥,例如，閥門后的介質壓力直接用于形成自操作控制系統，閥門后壓力控制由受控介質的能量實現。

(3)設有電動執行機構的調節閥,氣動執行機構在控制閥的整個運行過程中需要一定的氣壓。雖然可以使用消耗量小的放大器，但隨著時間的推移，空氣消耗量仍然很大。用電動執行機構，當調節閥的開度改變時，需要供電，當達到要求的開度時，就不能再供電。因此，從節能的角度來看，電動執行機構在節能方面明顯優于氣動執行機構。

使用了4個壓電調節器。壓電調節器用于智能電閥定位器，只有當輸出信號增加時才消耗氣體源。

（5）采用平衡結構的閥芯來減小執行器的推力或推動力矩，減小氣室的氣膜頭，降低能量消耗。

  采用變頻技術代替控制閥。對于高壓降比的應用，如果能耗非常大，可采用變頻調速技術，變頻器用于改變運行設備的轉速，降低能耗。

（6）保護環境污染已成為公害。控制閥的主要環境污染是控制閥的噪聲和控制閥的泄漏。其中，控制閥對環境的噪聲污染非常嚴重。

1、降低調節器的噪音。提出了控制閥的各種降噪方法，包括控制閥流道設計、控制閥內部設計、噪聲源分析及降噪措施。本文主要設計降噪控制閥和降噪控制閥的內部組件，合理分配壓降，采用外部降噪措施，如增加隔離、使用消聲器等。

減少控制閥的空氣污染。調節閥的空氣污染是指調節閥的“運行”、“危險”、“滴水”和“泄漏”。這些泄漏不僅會造成材料或產品的浪費，而且還會污染大氣環境，有時會造成人員傷亡或設備爆炸等事故。因此，隨著調節閥填料結構和填料類型的發展，調節閥密封的研制將成為今后的一個重要研究課題。

計算機科學、控制理論和自動化儀表的發展，促進了現場總線控制閥、智能閥門定位器等控制閥的發展，實現了控制閥的數字通信。調節閥的研制也促進了其它科學技術的發展，如防腐材料的研究、弱化降噪方法的研究以及流體力學的研究。隨著現場總線技術的發展，調節閥也將開啟，智能，可靠。它將與其他工業自動化儀器和計算機控制設備配合使用，使工業生產過程控制功能更加完善，控制精度更高，控制更加可控。效果更加明顯，將在中國的現代化建設中發揮更重要的作用。