气动执行器厂家气动薄膜执行器的输出力及其性能改进（上）
长期以来，国内对气动薄膜执行器的输出力的解释不清楚，很难让人理解，甚至有的是错误的，以至在制造过程及实际使用中对气动控制阀的空气压力能源的利用是错误的。国外先进厂家控制阀气动压力高达700kPa，而国内厂家仍然大量采用140kPa，少数为300kPa。化工自动化是从气动仪表发展而来，从气动变送器-气动调节器-气动控制阀，都采用20~100kPa的气压传递信号。开始时，无阀门定位器，直接用20~100kPa气压推动阀门，把传递信号作为动力信号。这个信号对变送器和调节器能量是足够的，但对控制阀显然是不足的，以至经常发生动力不够，阀门泄漏（内漏），关不严，打不开，动作迟缓，体积庞大，或者定位器只作为流量放大，但压力仍然为20~100kPa，也只能达到部分减少滞后的作用。这是很不合理的，把传递信号作为动力信号，这是一种理论的滞后和误导。
2 气动薄膜执行器的力学分析
下面以供气压力为600kPa的气关阀为例进行分析。
1）供气压力为600kPa（减压阀后压力）。
2）弹簧起始压力为150kPa，压力在0~150kPa范围内，执行器阀杆位移量为0，阀芯处于全开状态。
3）弹簧行程从150kPa开始向下压缩，压力上升到300kPa，走完全行程，阀芯到达全关位置，此时，阀芯被阀座顶住，理论间隙为零，不能再向下移动。但一旦有工艺介质的反作用力企图使阀芯向上移动时，阀门定位器（一般为喷嘴档板）终点平衡位置改变。使输出空气压力继续增加。其输出压力在300~600kPa范围内变化，使其回到“0”位置。最大供气压达到600kPa。300~600kPa的压力是在气动推力克服弹簧平衡力以后（包括摩擦重力）可再增加的力，称为输出力。有资料称超平衡力更为合适。在行程中问位置也有同样的作用。即反作用力企图改变行程（位置），输出压力增加，使其重新回到原来位置为止。
4）输出力的大小决定了阀体允许差压△P的大小，这个力是定位器的作用在克服弹簧的平衡力以后“纯粹”补充的，是专用克服流体反作用力的，可见其重要性。因为阀体总是存在△P，有时甚至很大，如放空阀、减压阀。如果没有定位器，就不存在输力（气关阀），没有定位器的气关阀不能关严，水远是内漏。因为△P总是存在的。如果没有定位器输出力的存在，推力与弹簧反作用力在某位置达到平衡推力等于平衡力，停在某一位置。如果是在全关位置，当反作用力增加，阀芯必然向上位移，这个位移与反作用力大小成比例，反作用力大，向上位移大；反作用力小，位移量小。不管位移大还是小，阀芯离开了“关”的位置。反作用力越大，阀内漏越大，反之即小。阀门总是漏的，这是因为介质总是有反作用力，只不过泄漏大小的问题。如果处在中间位置，信号与位移不能一一对应。
对气开阀，弹簧的起始压力可以用来作为输出力，但20kPa压力太小，作用力不够，克服介质差乐△P的能力有限。必须设法提高起始压力。可以将弹性范围向右移动，如图1所示。
定位器工作原理。
输入信号E上升，使档板靠近喷嘴，使背压P'上升，经气动放大器放大输出Pv上升，阀杆向下带动档板，形成负反馈。当输人信号与反馈平衡时，阀芯处在某一开度，档板处于平衡状态，输出Pv稳定在某一数值，阀门在一定开度。
如果介质反作用力F上升，阀杆上推，反馈力B（向下的力）减小，使档板左侧向上，挡板右侧进一步靠近喷嘴，Pv上升，使推力进一步增大，克服了介质的反作用力F。使阀芯回到原来位置。在实际使用中，推力和反作用力是同时存在、同时完成的。
5）介质反作用力F上升，即负反馈力B减少，即为正反馈，并且是经气容和弹簧滞后，滞后的正反馈近似积分作用，即定位器能消除位置偏差。
