氣動控制閥結構：
工業生產過程的自動調節系統雖不盡一致，但執行器是不可缺少的組成設備。執行器由執行機構和調節機構組成。執行機構是指根據調節器控制信號產生推力或位移的裝置，而調節機構是根據執行機構輸出信號去改變能量或物料輸送量的裝置。
氣動控制閥分類：
氣動控制閥按應用場合不同可分為兩大類：在過程參數控制中作為調節用的控制閥，簡稱調節閥，通常采用氣動薄膜式或氣缸式執行機構，配備閥門定位器；在程控及聯鎖控制中作為開關用的切斷閥，簡稱開關閥，通常采用氣缸式執行機構，配備電磁閥。
使用最普遍的氣動控制閥執行機構可以分為量類：彈簧薄膜氣動執行機構和活塞執行機構。薄膜執行機構類型包括：增加氣源壓力把膜片向下推并使執行機構推桿伸出的正作用；增加氣源壓力把膜片向上推并使執行機構推桿縮回的反作用；可以組裝成正作用或反作用的執行機構的可更換作用方向?；钊麍绦袡C構在使用約1MPa（G）的高壓氣源通常不需要氣源壓力調節器?；钊麍绦袡C構可以是雙作用，以在2個方向上都提供最大的力；或者是彈簧復位，以提供失氣-打開或失氣-關閉的工作方式。
●氣動控制閥的耗氣量：
氣動控制閥的耗氣量通常包括最大耗氣量、平均耗氣量、穩態耗氣量及暫態耗氣量。最大耗氣量指穩態時的儀表最大耗氣量。穩態耗氣量是指在穩態時，儀表在其工作范圍內所消耗空氣的最大流量。耗氣量一般都是用標準單位Nm3/h來表示。標準狀態是指101.33kPa，0℃，按慣例，會轉換成操作狀態的單位m3/h。儀表說明書中，一般把操作狀態，供氣壓力定為140kPa，20℃，此時應對兩者進行換算。根據伯努利方程，PV/T=C（常數）。
即101.33*V1/273=140*V2/（273+20），可以得到
V1=1.3V2，
其中：
V1——標準狀態下的耗氣量，Nm3/h；
V2——操作狀態下的耗氣量，m3/h。
●氣動控制閥的耗氣
對于氣動控制閥，在穩態狀態下，調節閥的耗氣主要在電氣閥門定位器的放大器加內部噴嘴擋板排氣動作上。根據不同廠家的產品樣品查閱結果如表1。各種電/氣閥門定位器的耗氣量均與結構有關。不是耗氣量越來越小，而是一個合適的耗氣量。從表1可知，FisherDVC5000耗氣量為0.3m3/h，而發展到DVC6000型是耗氣量為0.4m3/h。
表1 國內外單作用電/氣閥門定位器耗氣量

氣動控制閥還要考慮動態耗氣量。當控制閥穩態在某一開度時，僅定位器耗氣，其耗氣量只需考慮定位器的耗氣量。當控制閥動作而開度改變時，閥桿上下運動，膜片上下動作，使薄膜室內空氣排出，這部分動態的排出氣量決定閥的動作大小及頻繁程度，并與薄膜頭大小有關，不管使用任何定位器，這部分膜頭的耗氣量總是一樣的。因此控制閥耗氣量等于定位器耗氣量和執行機構耗氣量。特別在開停車時及系統波動大時，閥門動作大且頻繁，薄膜要進氣或放氣，要考慮足夠大的閥門用氣，不能因定位器耗氣量小而將整個控制閥耗氣量估得太小。當然，調節閥完整的耗氣量表示方法，也與供氣壓力、介質流量、閥門輸出開度均有關系。
●氣動控制閥的耗氣
氣動控制閥的耗氣比較復雜，主要是通過控制外部氣源的通斷來控制閥門的開關狀態，氣源壓力的大小決定閥門的開關速度，其耗氣量的大小與閥門所配置的氣動執行器的大小有關，氣動執行機構越大，消耗氣量也越多。在選用與確定氣缸規格時，在保證氣缸輸出力、行程的前提下，選用合適的氣缸、工作壓力及最低的耗氣量，達到最低能源消耗的目的。
氣動執行器有單作用和雙作用，因而實現開關轉換時耗氣量也有所不同?？偟膩碚f，開關閥的耗氣主要在電磁閥的勵磁狀態帶動排氣動作上。開關閥的耗氣量取決于供氣壓力、開關行程、氣缸體積及動作次數，對于雙作用活塞執行機構，具體計算公式：
qVs=（V0+VC）[（p1+101.32）/101.32]n （1）
對于單作用活塞執行機構，具體計算公式：
qVs=V1[（p1+101.32）/101.32]n （2）
其中：qVs—開關閥耗氣量（標準狀況），m3/h；
V0—氣缸開向容積，m3；
Vc—氣缸關向容積，m3；
p1—供氣壓力，kPa；
V1—活塞容積，m3；
n—每小時動作次數（活塞往復動作為一次），次數/h。
●氣動控制閥氣路連接
氣動控制閥的用氣方式比較單一，下面僅對氣動開關閥的用氣連接方式做具體介紹。一般地，氣動開關閥工作時需要有若干附件配合完成控制作用，其中電磁閥，用于控制壓縮空氣的導通和截止。它與氣缸活塞配合，組成電控氣動活塞式執行機構。針對每個工程中，在特定工藝介質和閥門不同要求的情況下，氣源裝置的選用及與氣動閥門的用氣連接方式要求也不同。大致可以分成兩種連接方式，單一的連接和帶有儲氣罐連接。第一種方式：單一的連接，由儀表氣源總管來的閥門經過過濾器后直接進入電磁閥到用氣閥，如圖1所示。

圖1 單一的供氣管路連接
第二種方式，為了用氣閥能夠在工藝供氣發生故障時，氣動控制閥還能繼續工作，需要在用氣閥門前還需要加儲氣罐。它是以備發生故障和臨時相應的應急使用；同時也能進一步分離壓縮空氣中的水分和油分。是否需要儲氣罐，需要看看工段是否有重要聯鎖，保位的情況。該種方式也可分為兩種情況，其連接方式如圖2和圖3所示。
為了提高執行機構的動作速度，開關閥內置有氣源放大器，它與氣動薄膜式或氣動活塞式執行機構配套使用。當儀表遠距離傳送壓力信號或執行機構氣室的容量很大時，由于將產生較明顯的傳遞時間滯后，使用這種附件能顯著提高執行機構輸入的相應特性。因此，除了要有一路普通的氣源外，還需要一路來自儲氣罐的氣來共同作用。
氣動控制閥結束語：
鑒于氣動控制閥結構及原理，影響氣動控制閥的耗氣量因素比較多，定位器和執行機構兩個設備的組合會在很大程度上影響控制閥組件的靜態性能和動態響應、以及閥門的總空氣耗氣量。在進入執行機構的供氣壓力，及彈簧壓力，執行機構的扭矩力。對于開關閥，其氣缸的缸徑，行程范圍，氣源的流速，供氣壓力，以及活塞的體積，等諸多因素。為了適應當前各行業的環保理念，盡量節省能耗，減少生產成本，提高企業的經濟效益。
在項目設計中，除了要根據氣動控制閥制造廠商的具體型號的耗氣量計算外，也要結合經驗值，估算全廠的用氣量，做到正確、合理地給出儀表氣源裝置的耗氣量。在閥門選型方面各參數準確后，閥門氣路連接中才能合理選擇正確的連接方式。

圖2 作為備用的儲氣罐與用氣的氣路連接

圖3 帶有氣動放大器與儲氣罐氣路連接