控制閥小白第二課：一篇看懂閥門定位器（建議收藏）(圖文)

控制閥小白第二課：一篇看懂閥門定位器（建議收藏）

閥門定位器（Valve Positioner）是一種用于精確控制和調(diào)節(jié)控制閥位置的裝置。它通過接收來自控制器的輸入信號(hào)，將閥門的開度調(diào)整到所需的設(shè)定值，從而確保過程參數(shù)（如壓力、溫度、流量等）保持在預(yù)定范圍內(nèi)。定位器在工業(yè)自動(dòng)化和過程控制中起著關(guān)鍵作用，廣泛應(yīng)用于石油和天然氣、化工、制藥、水處理等行業(yè)。

本篇詳說控制閥門定位器，干貨滿滿，值得收藏。

氣動(dòng)控制閥的閥桿位置與施加在執(zhí)行器上的氣壓成線性關(guān)系，這是因?yàn)闄C(jī)械彈簧往往遵循胡克定律，即彈簧運(yùn)動(dòng)量 (x) 與施加的力成正比 (F=kx)。氣動(dòng)執(zhí)行器施加的力是氣壓和活塞/膜片面積的函數(shù)（F=PA），彈簧反過來壓縮或拉伸，產(chǎn)生一個(gè)相等且相反的反作用力。最終結(jié)果是，執(zhí)行器壓力線性轉(zhuǎn)化為閥桿運(yùn)動(dòng)（x=PA/k）。

CV

控制閥定位器

氣動(dòng)信號(hào)壓力與閥桿位置之間的這種線性和可重復(fù)關(guān)系，只有當(dāng)且僅當(dāng)執(zhí)行膜片/活塞和彈簧是對(duì)閥桿起作用的唯一力時(shí)才成立。如果有任何其他力作用在該機(jī)構(gòu)上，信號(hào)壓力和閥桿位置之間的關(guān)系將不再理想。

遺憾的是，除了執(zhí)行機(jī)構(gòu)力和彈簧反作用力之外，閥桿上還存在許多其他作用力。閥桿填料的摩擦力是其中之一，而閥芯區(qū)域的壓差在閥芯上造成的反作用力則是另一種力。這些力合力使閥桿重新定位，因此閥桿行程與執(zhí)行流體壓力并不精確相關(guān)。

解決這一難題的常見方法是在控制閥組件中增加一個(gè)閥門定位器。閥門定位器是一種運(yùn)動(dòng)控制裝置，旨在主動(dòng)將閥桿位置與控制信號(hào)進(jìn)行比較，調(diào)整執(zhí)行器膜片或活塞的壓力，直到達(dá)到正確的閥桿位置：

閥門定位器本身基本上就是一個(gè)控制系統(tǒng)：閥門的閥桿位置是過程變量 (PV)，給定位器的指令信號(hào)是設(shè)定點(diǎn) (SP)，定位器給閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)是操縱變量 (MV) 或輸出。因此，當(dāng)過程控制器向裝有定位器的閥門發(fā)送指令信號(hào)時(shí)，定位器會(huì)接收該指令信號(hào)，并根據(jù)需要向執(zhí)行器施加或大或小的氣壓，以實(shí)現(xiàn)所需的閥桿位置。因此，定位器將 “對(duì)抗 ”作用在閥桿上的任何其他力，以根據(jù)指令信號(hào)實(shí)現(xiàn)清晰、準(zhǔn)確的閥桿定位。功能正常的定位器可確保控制閥 “乖巧 ”地服從命令信號(hào)。

CV

氣動(dòng)閥門定位器示例

下圖顯示的是安裝在控制閥上的 Fisher 3582 型氣動(dòng)定位器。定位器是一個(gè)灰色的盒子，右側(cè)有三個(gè)壓力表：

在該定位器的左側(cè)可以看到反饋機(jī)制的一部分：一個(gè)金屬支架用螺栓固定在閥桿連接器上，與從定位器側(cè)面伸出的臂相連接。每一個(gè)控制閥定位器都必須配備一些感應(yīng)閥桿位置的裝置，否則定位器就無法將閥桿的位置與指令信號(hào)進(jìn)行比較。

下一張照片中出現(xiàn)了一個(gè)更現(xiàn)代化的定位器，即 Fisher DVC6000（同樣是灰色的盒子，右側(cè)有壓力表）：

與較早的3582型定位器一樣，該DVC6000型定位器也使用左側(cè)的反饋連桿來感知閥桿的位置。更新型號(hào)的 DVC6200使用磁性霍爾效應(yīng)傳感器來感應(yīng)栓在閥桿上的磁鐵的位置。這種非機(jī)械式位置反饋設(shè)計(jì)消除了反向間隙、磨損、干擾和其他與機(jī)械鏈接相關(guān)的潛在問題。更好的反饋對(duì)于更好的閥門定位至關(guān)重要。

控制閥定位器的構(gòu)造通常是為了產(chǎn)生和排出高空氣流量，因此定位器還具有體積增壓器850 的功能。因此，與直接由 I/P 傳感器 “供電 ”的閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比，定位器不僅能確保更精確的閥桿定位，還能加快閥桿速度（縮短時(shí)間延遲）。

CV

閥門就位

在氣動(dòng)控制閥上加裝閥門定位器的另一個(gè)好處是閥門的密封性（嚴(yán)密關(guān)閉）更好。這一優(yōu)點(diǎn)乍一看并不明顯，因此需要做一些解釋。

首先，我們必須明白，在控制閥中，僅靠閥芯和閥座之間的接觸不足以確保緊密關(guān)閉。相反，必須用力將閥芯壓在閥座上，才能完全關(guān)閉流經(jīng)閥門的所有流量。擰緊過漏水水龍頭（花園水嘴）手柄的人都能直觀地理解這一原理：插頭和閥座之間需要一定的接觸力，才能使這兩個(gè)部件發(fā)生輕微變形，從而形成完美的流體密封配合。這種機(jī)械要求的專業(yè)術(shù)語是閥座負(fù)荷。

請(qǐng)想象一下，一個(gè)由薄膜驅(qū)動(dòng)的直通氣動(dòng)開啟控制閥的工作臺(tái)設(shè)定范圍為 3～15 Psi。在 3 Psi的執(zhí)行器壓力下，膜片產(chǎn)生的力剛好足以克服執(zhí)行器彈簧的預(yù)緊力，但卻不足以使閥芯離開閥座。

換句話說，在 3 Psi的膜片壓力下，閥芯會(huì)接觸閥座，但幾乎沒有力來提供一個(gè)緊密的關(guān)閉密封。如果該控制閥直接由校準(zhǔn)范圍為 3～15 Psi的 I/P 傳感器供電，則意味著閥門在0% 信號(hào)值（3 Psi）時(shí)將勉強(qiáng)關(guān)閉，而不是緊密關(guān)閉。為了使閥芯完全緊貼閥座以實(shí)現(xiàn)緊密密封，必須將隔膜上的所有氣壓排出，以確保沒有薄膜力與彈簧對(duì)抗。這對(duì)于校準(zhǔn)范圍為 3-15 Psi的 I/P 來說是不可能的。

現(xiàn)在想象一下，同樣的閥門配備一個(gè)定位器，接收來自 I/P 的3～15 Psi信號(hào)，并將其作為閥桿位置的指令（設(shè)定點(diǎn)），根據(jù)需要對(duì)薄膜施加或大或小的壓力，以達(dá)到所需的閥桿位置。正確的定位器校準(zhǔn)方式是，在信號(hào)上升到略高于0%時(shí)，閥桿才開始抬起，這意味著在 0% (4mA) 時(shí)，定位器將試圖迫使閥門達(dá)到略微負(fù)值的閥桿位置。在試圖實(shí)現(xiàn)這一不可能的要求時(shí)，定位器的輸出將達(dá)到低飽和狀態(tài)，對(duì)執(zhí)行膜片不施加任何壓力，導(dǎo)致閥桿對(duì)閥座施加全部彈簧力。兩種情況的比較見下圖：

雖然定位器對(duì)配備彈簧的閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)很有幫助，但對(duì)于某些其他類型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)來說，定位器絕對(duì)是必不可少的。請(qǐng)看下面這個(gè)沒有彈簧的雙作用氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)：

如果沒有彈簧提供限制力使閥門返回到 “故障安全 ”位置，施加的氣壓和閥桿位置之間就不存在胡克定律關(guān)系。定位器必須交替向活塞的兩個(gè)表面施加氣壓，以提升和降低閥桿。

電動(dòng)控制閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)是另一種絕對(duì)需要某種形式定位器系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，因?yàn)殡妱?dòng)裝置無法 “感知 ”自身軸的位置，從而無法精確地移動(dòng)控制閥。因此，需要使用電位計(jì)或 LVDT/RVDT傳感器來檢測(cè)閥桿位置，并使用一組晶體管輸出來驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定位器電路，才能使電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)模擬控制信號(hào)做出響應(yīng)。

CV

力平衡氣動(dòng)定位器

一個(gè)簡(jiǎn)單的力平衡氣動(dòng)閥門定位器設(shè)計(jì)如下圖所示：

該閥的控制信號(hào)是3～15 Psi的氣動(dòng)信號(hào)，來自 I/P 傳感器或氣動(dòng)控制器（圖中均未顯示）。該控制信號(hào)壓力對(duì)力梁施加一個(gè)向上的力，使擋板試圖接近噴嘴。噴嘴中背壓的增加導(dǎo)致氣動(dòng)放大繼電器向閥門執(zhí)行器輸出更大的氣壓，進(jìn)而將閥桿抬起（打開閥門）。當(dāng)閥桿抬起時(shí)，連接推桿和閥桿的彈簧進(jìn)一步拉伸，對(duì)推桿右側(cè)施加額外的力。當(dāng)這個(gè)額外的力與波紋管的力平衡時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)穩(wěn)定在一個(gè)新的平衡點(diǎn)上。

與所有力平衡系統(tǒng)一樣，推桿的運(yùn)動(dòng)受到平衡力的限制，因此其運(yùn)動(dòng)在實(shí)際應(yīng)用中可以忽略不計(jì)。最終，平衡是通過一種力平衡另一種力來實(shí)現(xiàn)的，就像兩隊(duì)人對(duì)拉一根繩子：只要兩隊(duì)人的力大小相等、方向相反，繩子就不會(huì)偏離原來的位置。

下圖顯示的是 PMV 1500 型力平衡定位器，用于定位旋轉(zhuǎn)閥執(zhí)行器，蓋子在蓋上（上）和蓋下（下）：

3～15 Psi的氣動(dòng)控制信號(hào)進(jìn)入波紋管，向下推動(dòng)水平力梁（黑色）。力梁左側(cè)的氣動(dòng)先導(dǎo)閥組件可檢測(cè)到任何運(yùn)動(dòng)，如果檢測(cè)到任何向下的運(yùn)動(dòng)，則會(huì)增加閥門執(zhí)行膜片的氣壓，如果檢測(cè)到任何向上的運(yùn)動(dòng)，則會(huì)釋放執(zhí)行器的氣壓：

當(dāng)壓縮空氣通過先導(dǎo)閥組件進(jìn)入閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，旋轉(zhuǎn)閥將開始沿打開方向旋轉(zhuǎn)。軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過凸輪在定位器內(nèi)轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動(dòng)：凸輪是一個(gè)具有不規(guī)則半徑的圓盤，旨在從角位移產(chǎn)生線性位移：

位于金色橫梁末端的滾子隨動(dòng)器沿著凸輪的圓周運(yùn)動(dòng)。凸輪運(yùn)動(dòng)通過螺旋彈簧的壓縮直接與力梁上氣動(dòng)波紋管的力相抵而轉(zhuǎn)化為直行程力。當(dāng)凸輪運(yùn)動(dòng)到足以壓縮彈簧以平衡氣動(dòng)波紋管產(chǎn)生的額外力時(shí)，力梁就會(huì)回到平衡位置（非常接近開始的位置），閥門就會(huì)停止運(yùn)動(dòng)。

如果仔細(xì)觀察最后一張照片，就會(huì)發(fā)現(xiàn)定位器的調(diào)零螺釘：延伸到金色橫梁下方的螺紋桿。該螺桿調(diào)節(jié)器偏置彈簧的壓縮量，使定位器裝置 “認(rèn)為 ”凸輪處于不同的位置。例如，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)該螺紋桿（從螺絲刀嚙合的開槽端觀察）會(huì)進(jìn)一步壓縮彈簧，以更大的力向上推動(dòng)深色桿，達(dá)到與凸輪逆時(shí)針輕微旋轉(zhuǎn)相同的效果。這使得定位器采取行動(dòng)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)凸輪以進(jìn)行補(bǔ)償，使其更接近 0% 的閥桿位置。

盡管該定位器機(jī)構(gòu)中的凸輪和從動(dòng)件實(shí)際上會(huì)隨閥桿運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)，但由于與先導(dǎo)閥相連的橫梁不會(huì)明顯移動(dòng)，因此仍可將其視為力平衡機(jī)構(gòu)。通過平衡橫梁上的力，先導(dǎo)閥始終處于平衡位置。

CV

動(dòng)平衡氣動(dòng)定位器

也存在運(yùn)動(dòng)平衡型氣動(dòng)閥定位器設(shè)計(jì)，即閥桿的運(yùn)動(dòng)抵消來自另一元件的運(yùn)動(dòng)（而非力）。下面的剖面圖顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)平衡定位器是如何工作 的：

在這種機(jī)制中，信號(hào)壓力的增加會(huì)導(dǎo)致橫梁向噴嘴推進(jìn)，從而產(chǎn)生更高的噴嘴背壓，進(jìn)而導(dǎo)致氣動(dòng)放大繼電器向閥門執(zhí)行器輸送更多的氣壓。當(dāng)閥桿抬起時(shí)，橫梁右端的向上運(yùn)動(dòng)抵消了橫梁先前向噴嘴的前進(jìn)。當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，橫梁將處于波紋管運(yùn)動(dòng)與閥桿運(yùn)動(dòng)平衡的傾斜位置。

下面的照片顯示了FISHER 3582 型氣動(dòng)平衡定位器機(jī)構(gòu)的近景：

該機(jī)構(gòu)的核心是一個(gè) D 形金屬環(huán)，它將波紋管運(yùn)動(dòng)和閥桿運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為擋板運(yùn)動(dòng)。隨著氣動(dòng)信號(hào)壓力的增加，波紋管（位于 D 形環(huán)右上角下方）膨脹，從而使橫梁沿垂直軸線搖動(dòng)。當(dāng)定位器設(shè)置為直動(dòng)式操作時(shí)，這種搖擺運(yùn)動(dòng)會(huì)推動(dòng)擋板靠近噴嘴，從而增加背壓并將更多壓縮空氣輸送到閥門執(zhí)行器：

當(dāng)閥桿移動(dòng)時(shí)，反饋桿會(huì)帶動(dòng) D 形環(huán)最下方的凸輪旋轉(zhuǎn)。該凸輪上的滾柱 “隨動(dòng)器 ”將閥桿的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為橫梁上的另一個(gè)搖擺運(yùn)動(dòng)，這次是沿水平軸線的搖擺運(yùn)動(dòng)。根據(jù)凸輪與反饋軸的固定方式，這種運(yùn)動(dòng)可能會(huì)使閥瓣搖動(dòng)得更遠(yuǎn)離噴嘴或更靠近噴嘴。凸輪方向的選擇必須與致動(dòng)器的動(dòng)作相匹配：直接（空氣使閥桿伸出）或反向（空氣使閥桿縮回）。

D形環(huán)裝置相當(dāng)巧妙，它可以通過沿環(huán)圓周的不同點(diǎn)調(diào)整擋板（擋板）組件的角度來方便地調(diào)節(jié)跨度。如果擋板組件的設(shè)置接近水平，它對(duì)波紋管運(yùn)動(dòng)的敏感度將最大，而對(duì)閥桿運(yùn)動(dòng)的敏感度將最小，從而迫使閥門移動(dòng)更遠(yuǎn)以平衡波紋管的微小運(yùn)動(dòng)（沖程長(zhǎng)度長(zhǎng)）。相反，如果閥瓣組件設(shè)置為接近垂直，則它對(duì)閥桿運(yùn)動(dòng)的敏感度最大，而對(duì)波紋管運(yùn)動(dòng)的敏感度最小，從而導(dǎo)致閥門沖程很小（即波紋管需要大幅膨脹以平衡少量的閥桿運(yùn)動(dòng)）。

CV

數(shù)字閥門定位器

回想一下，閥門定位器的目的是確保機(jī)械閥門的位置始終與指令信號(hào)相匹配。因此，閥門定位器本身實(shí)際上就是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)：向執(zhí)行器施加盡可能大或盡可能小的壓力，以便始終達(dá)到指令閥桿位置。機(jī)械閥門定位器使用杠桿、凸輪和其他物理組件來實(shí)現(xiàn)這種閉環(huán)控制。

數(shù)字閥門定位器（如費(fèi)希爾 DVC6000 型）使用電子傳感器檢測(cè)閥桿位置，使用微處理器通過數(shù)學(xué)減法（誤差 = 位置 - 信號(hào)）將感應(yīng)到的閥桿位置與控制信號(hào)進(jìn)行比較，然后使用氣動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換器和繼電器將氣壓發(fā)送到閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)。下面是一個(gè)普通數(shù)字閥門定位器的簡(jiǎn)化示意圖：

從圖中可以看出，數(shù)字閥門定位器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。我們不僅有一個(gè)控制算法，而且有兩個(gè)控制算法協(xié)同工作，以保持正確的閥門位置：一個(gè)是監(jiān)測(cè)和控制施加到執(zhí)行器上的壓力（補(bǔ)償可能影響閥門位置的供氣壓力變化），另一個(gè)是監(jiān)測(cè)和控制閥桿位置本身，向壓力控制組件發(fā)送級(jí)聯(lián)控制信號(hào)。

指令信號(hào)（由過程環(huán)路控制器、PLC 或其他控制系統(tǒng)發(fā)出）告訴定位器閥桿的位置。定位器內(nèi)的第一個(gè)控制器（PI）計(jì)算執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要多大的氣壓才能達(dá)到要求的閥桿位置。下一個(gè)控制器（PID）根據(jù)需要驅(qū)動(dòng) I/P（電流-壓力）轉(zhuǎn)換器，以達(dá)到該壓力。如果有任何原因?qū)е麻y桿不在指令位置，定位器內(nèi)的兩個(gè)控制器將協(xié)同工作，迫使閥門到達(dá)正確位置。

與機(jī)械閥門定位器相比，數(shù)字閥門定位器不僅能實(shí)現(xiàn)更出色的位置控制，而且其傳感器陣列和數(shù)字通信能力還能為維護(hù)人員和監(jiān)控控制系統(tǒng)（如果經(jīng)過編程以監(jiān)控這些數(shù)據(jù)并根據(jù)這些數(shù)據(jù)采取行動(dòng)）提供更高級(jí)別的診斷數(shù)據(jù)。

數(shù)字閥門定位器提供的診斷數(shù)據(jù)包括：

——供氣壓力

——執(zhí)行器氣壓

——環(huán)境溫度

——位置和壓力誤差

——閥桿總行程（類似于汽車?yán)锍瘫恚?

此外，數(shù)字閥門定位器內(nèi)嵌的微處理器能夠執(zhí)行自檢、自校準(zhǔn)以及傳統(tǒng)上由儀表技術(shù)人員在機(jī)械閥門定位器上執(zhí)行的其他常規(guī)程序。數(shù)字閥門定位器還能獲取閥桿總行程等測(cè)量值，從而預(yù)測(cè)填料磨損時(shí)間，自動(dòng)發(fā)出維護(hù)警報(bào)，通知操作員和/或儀表技術(shù)人員何時(shí)需要更換閥桿填料！

CV

閥門位置傳感器故障

一些 “智能 ”閥門定位器除了監(jiān)測(cè)閥桿位置外，還監(jiān)測(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣壓，因此具有一項(xiàng)有用的功能，即在閥桿位置傳感器發(fā)生故障時(shí)，仍能保持一定程度的閥門控制。如果微處理器檢測(cè)到位置反饋信號(hào)失效（偏離量程），則可對(duì)其進(jìn)行編程，使其僅根據(jù)壓力繼續(xù)操作閥門：

即根據(jù)過去記錄的壓力/位置功能調(diào)整閥門執(zhí)行器的氣壓。由于無法感知閥桿位置，因此它不再嚴(yán)格地發(fā)揮定位器的功能，但仍可發(fā)揮增壓器的作用（與典型 I/P 的流量相比），并對(duì)閥門進(jìn)行合理控制，而任何其他（非智能）閥門定位器在失去閥桿位置反饋時(shí)，實(shí)際上會(huì)使情況變得更糟。

對(duì)于任何純機(jī)械定位器，如果閥桿位置反饋連桿脫落，控制閥通常會(huì)“飽和”，要么完全打開，要么完全關(guān)閉。但最好的“智能”定位器卻不會(huì)這樣！

CV

執(zhí)行器壓力與閥桿位置

數(shù)字閥門定位器提供的最重要的診斷數(shù)據(jù)可能是執(zhí)行器壓力與閥桿位置的比較，通常以圖表的形式表示。執(zhí)行器壓力是執(zhí)行器施加到閥桿上的力的直接反映，因?yàn)榛钊蚋裟さ牧蛪毫χg的關(guān)系只是F=PA，其中面積 (A) 是常數(shù)。因此，執(zhí)行器氣壓與閥桿位置的比較實(shí)際上是閥門的力與位置的表達(dá)。這種所謂的閥門特征在識(shí)別和糾正，諸如填料摩擦過大、閥內(nèi)件干擾和閥芯/閥座配合問題等問題方面非常有用。

這里顯示的是一張顯示“閥門特征”的屏幕截圖（取自Emerson軟件產(chǎn)品ValveLink，是其 AMS套件的一部分），顯示了氣開Fisher E-body直通控制閥的行為：

此圖顯示了兩個(gè)執(zhí)行器壓力與閥桿位置的關(guān)系圖，一個(gè)是紅色，一個(gè)是藍(lán)色。

紅色圖顯示閥門在打開方向的響應(yīng)，當(dāng)閥門打開（向上）時(shí)，需要額外的壓力來克服填料摩擦。

藍(lán)色圖顯示閥門關(guān)閉時(shí)，現(xiàn)在施加在隔膜上的壓力較小，以允許彈簧壓縮克服填料摩擦，因?yàn)殚y門關(guān)閉（向下）到靜止?fàn)顟B(tài)。

此圖兩端的急轉(zhuǎn)彎顯示閥桿到達(dá)其末端位置的位置，盡管執(zhí)行器壓力進(jìn)一步變化，但無法進(jìn)一步移動(dòng)。

根據(jù)描述閥門彈簧行為的胡克定律，每個(gè)圖大致呈線性，施加在彈簧上的力與該彈簧的位移（壓縮）成正比：F=kx。任何偏離單個(gè)線性圖的情況都表明除了彈簧壓縮和作用在閥桿上的氣壓之外，還有其他力。這就是為什么我們看到兩個(gè)圖垂直偏移的原因：填料摩擦是除彈簧壓縮和氣壓對(duì)執(zhí)行器膜片施加的力之外作用在閥桿上的另一種力。這種偏移的幅度相對(duì)較小，并且其一致性表明該閥門中的填料摩擦是“健康的”。該閥門經(jīng)歷的填料摩擦越大，兩個(gè)圖的垂直偏移就越大。

圖表左端閥塞與閥座接觸處的急劇下降稱為閥座輪廓。閥座輪廓位于圖表末端閥門關(guān)閉的位置，包含有關(guān)閥塞和閥座物理狀況的許多有用信息。隨著這些閥內(nèi)件在控制閥中磨損，閥座輪廓的形狀也會(huì)隨之變化。不規(guī)則的閥座輪廓可能診斷出閥座腐蝕、磨損或許多其他疾病。

通過放大閥門特征圖的左下端，可以詳細(xì)檢查閥座輪廓。下圖是 Fisher E-body直通控制閥在完好狀態(tài)下的閥座輪廓：

如果某個(gè)設(shè)施的維護(hù)人員足夠勤奮，能夠在組裝或重建后記錄其控制閥的閥門特征，則可以將任何特定控制閥的“原始”特征與同一控制閥在以后的任何日期的特征進(jìn)行比較，從而可以確定磨損情況，而無需拆卸閥門進(jìn)行檢查。

有趣的是，這種執(zhí)行器壓力（力）與閥桿位置的關(guān)系也適用于一些現(xiàn)代電動(dòng)閥使用的數(shù)字閥門定位器。對(duì)于電動(dòng)執(zhí)行器，施加到閥桿上的力與電機(jī)電流直接相關(guān)，數(shù)字閥門定位器可以輕松測(cè)量和解釋電機(jī)電流。

因此，即使使用不同的執(zhí)行器技術(shù)，相同類型的診斷數(shù)據(jù)也可以以圖形形式呈現(xiàn)，以便更輕松地診斷閥門問題。這些診斷甚至適用于不用于節(jié)流服務(wù)的開/關(guān)電動(dòng)閥門，并且特別適用于閘閥、旋塞閥和直通控制閥，這些閥門的閥座接合對(duì)于緊密關(guān)閉非常重要。