工作介质的阀前压力P1经过阀芯、阀座后的节流后，变为阀后压力P2。P2经过控制管线输入到执行器的下膜室内作用在顶盘上，产生的作用力与弹簧的反作用力相平衡，决定了阀芯、阀座的相对位置，控制阀后压力。当阀后压力P2增加时，P2作用在顶盘上的作用力也随之增加。此时，顶盘的作用力大于弹簧的反作用力，使阀芯关向阀座的位置，直到顶盘的作用力与弹簧的反作用力相平衡为止。这时，阀芯与阀座的流通面积减少，流阻变大，从而使P2降为设定值。同理，当阀后压力P2降低时，作用方向与上述相反，这就是自力式(阀后)压力调节阀的工作原理。
工作介质的阀前压力P1经过阀芯、阀座后的节流后，变为阀后压力P2。同时P1经过控制管线输入到执行器的上膜室内作用在顶盘上，产生的作用力与弹簧的反作用力相平衡，决定了阀芯、阀座的相对位置，控制阀前压力。当阀前压力P1增加时，P1作用在顶盘上的作用力也随之增加。此时，顶盘的作用力大于弹簧的反作用力，使阀芯向离开阀座的方向挪动，直到顶盘的作用力与弹簧的反作用力相平衡为止。这时，阀芯与阀座的流通面积减大，流阻变小，从而使P1降为设定值。同理，当阀前压力P1降低时，作用方向与上述相反，这就是自力式(阀前)压力调节阀的工作原理。
被控介质输入阀后，阀前压力P1经过控制管线输入下膜室，经节流阀节流后的压力Ps输入上膜室，P1与Ps的差即△Ps=P1-Ps称为有效压力。P1作用在膜片上产生的推力与Ps作用在膜片上产生的推力差与弹簧反力相平衡确定了阀芯与阀座的相对位置，从而确定了流经阀的流量。当流经阀的流量增加时，即△Ps增加，结果P1、Ps分别作用在下、上膜室，使阀芯向阀座方向挪动，从而改变了阀芯与阀座之间的流通面积，使Ps增加，增加后的Ps作用在膜片上的推力加上弹簧反力与P1作用在膜片上的推力在新的位置产生平衡达到控制流量的目的。反之，同理。
气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、限位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制管理系统的控制信号来完成调节管道介质的：流量、压力、温度及液位等各种工艺参数。
气动调节阀动作分气开型和气关型两种。气开型(Air to Open) 是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。故有时气开型阀门又称故障关闭型(Fail to Close FC)。气关型(Air to Close)动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作；空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。故有时又称为故障开启型(Fail to Open FO)。气动调节阀的气开或气关，通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。
调节阀有执行机构和阀体部件两部分所组成。调节阀一般都会采用气动薄膜执行机构，其作用方式有正，反两种。信号压力增大时，推干下移的为正作用执行机构，信号压力增大时，推干上移的为反作用执行机构。阀体部件分为正，反装两种。阀杆下移时，阀芯与阀座流通面积减少的为正装式，反之为反装式。调节阀的作用方式分为气开和气关两种，气开、气关是由执行机构的正、反作用和阀体部件的正反装组合而成。
而调节阀的气开还是气关是多方面考虑的首先是以工艺安全为主考虑，在确定了气关还是气开后，再确定执行机构的作用，最后再确定阀体的正反装组合方式正如上所述。
正作用执行机构是指当膜片上气体压力的增加时,执行机构推杆朝向阀体运动；反作用执行机构是指当膜片上气体压力增加时,执行机构推杆远离阀体运动；和气开(air to open),气闭(air to close)型阀门是不同的两个概念。正作用执行机构和正装(反装)的阀门得到气关(气开)；反之，反作用执行机构和反装(正装)的阀门能够获得气关(气开)。
定位器的正反作用与你所选购的调节阀的气开和气关是对应的。也就是说为实现整个阀自身的负反馈而设置的。调节器的正反作用是用来对整个控制回路的负反馈而设置的，当调节器投自动的时候，才能具体体现出调节器正反作用的作用。
阀门定位器的正反作用是根据调节阀的气开气关确定的，调节器的正反作用是根据控制回路各环节的特性确定的，要保证控制回路满足控制要求。例如实现负反馈控制，在自动控制管理系统中，被调参数由于受到干扰的影响，常常偏离设定值，即被调参数产生了偏差：
对于调节器来说，按照统一的规定，如果测量值增加，调节器输出增加，调节器放大系数Kc为负，则该调节器称为正作用调节器；测量值增加，调节器输出减小，Kc为正则该调节器称为反作用调节器。
任何一个控制管理系统在投运前，必须正确选择调节器的正反作用，使控制作用的方向正确，否则，在闭合回路中进行的不是负反馈而是正反馈，它将不断增大偏差，最终必将把被控变量引导到最高或最低的极限值上。
在一个单回路控制管理系统中，只要调节器的放大系数Kc、调节阀的放大系数Kv、被控对象的放大系数Ko的乘积为正，就能实现负反馈控制。调节器、调节阀和对象放大系数正负号规定如下：
(1) 调节器放大系数的正负号；对于调节器来说，按照统一的规定，测量值增加，输出增加，调节器放大系数Kc为负，称之为正作用。测量值增加，输出减小，Kc为正，称之为反作用。
(2)调节阀的放大系数的正负号；调节阀的放大系数Kv定义为气开阀Kv为正，气关阀Kv为负。
(3) 对象放大系数的正负号；对象的放大系数Ko定义为：如操纵变量增加，被控变量也增加，Ko为正；操纵变量增加，被控变量减少，Ko为负。由此可知，单回路控制系统调节器正反作用的确定方法如下：首先确定对象放大系数Ko的正负号，然后根据调节阀选型为气开或气关确定调节阀放大系数Kv的正负号，最终由Kc、Kv、Ko乘积应为正，即可确定调节器的作用方式。
总之，气开气关的选择是根据工艺生产的安全方面出发来考虑。当气源切断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全？举例来说，一个加热炉的燃烧控制，调节阀安装在燃料气管道上，根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。这时，宜选用气开阀更安全些，因为一旦气源停止供给，阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。如果气源中断，燃料阀全开，会使加热过量发生危险。又如一个用冷却水冷却的的换热设备，热物料在换热器内与冷却水进行热交换被冷却，调节阀安装在冷却水管上，用换热后的物料温度来控制冷却水量，在气源中断时，调节阀应处于开启位置更安全些，宜选用气关式(即FO)调节阀。
气动调节阀对保证工艺装置的正常运行和安全生产有着十分重要的意义。因此加强气动调节阀的维修是必要的。
a.检查阀体内壁：在高压差和有腐蚀性介质的场合，阀体内壁、隔膜阀的隔膜经常受到介质的冲击和腐蚀，必须重点检查耐压耐腐情况；
b.检查阀座：因工作时介质渗入，固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀而使阀座松弛；
c.检查阀芯：阀芯是调节阀的可动部件之一，受介质的冲蚀较为严重，检修时要认真仔细检查阀芯各部是否被腐蚀、磨损，特别是在高压差的情况下，阀芯的磨损因空化引起的汽蚀现象更为严重。损坏严重的阀芯应予更换；检查密封填料。
当调节阀采用石墨一石棉为填料时，大约三个月应在填料上添加一次润滑油，以保证调节阀灵活好用。如发现填料压帽压得很低，则应补充填料，如发现聚四氟乙燥填料硬化，则应按时换；应在巡回检查中注意调节阀的运作情况，检查阀位指示器和调节器输出是否吻合；对有定位器的调节阀要常常检验核查气源，察觉缺陷立即处理；应经常保持调节阀的卫生以及各部件完整好用。
原 因：①气源未开；②气源脏，导致气源管堵塞或过滤器、减压阀堵塞(格外的注意冬天气源带水结冰)；③压缩机故障使气源压力低；④气源总管泄漏。
原 因：①调节器故障，②气源管泄漏；③阀门定位器漏气；④调节阀膜片损坏。
原 因:①定位器中放大器的球阀受脏物磨损关不严，耗气量特别增大时会产生输出震荡；②定位器中放大器的喷咀挡板不平行，挡板盖不住喷咀；③输出管、线漏气；④执行机构刚性太小。
原 因：①调节阀选大了，常在小开度下使用；②单座阀介质流向与关闭方向相反。
原 因:①介质压差太大，执行机构刚性小，阀关不严；②阀内有异物；③衬套烧结。
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