壓力調(diào)節(jié)器由三個功能元件組成:
1.)減壓或限制元件。通常這是一個彈簧加載的提升閥。
2.)傳感元件。通常是隔膜或活塞。
3.)參考力元件。最常見的是彈簧。
在操作中,由彈簧產(chǎn)生的參考力打開閥門。閥門的打開向傳感元件施加壓力,傳感元件反過來關(guān)閉閥門,直到它打開到剛好足以維持設(shè)定壓力。簡化示意圖壓力調(diào)節(jié)器示意圖說明了這種力平衡布置。(見下文)
(1)減壓元件(提升閥)
最常見的是,調(diào)節(jié)器采用彈簧加載的提升閥作為限制元件。提升閥包括彈性密封件,或者在一些高壓設(shè)計中包括熱塑性密封件,其被配置為在閥座上形成密封。當(dāng)彈簧力使密封件遠離閥座時,允許流體從調(diào)節(jié)器的入口流向出口。隨著出口壓力的升高,傳感元件產(chǎn)生的力抵抗彈簧的力,閥門關(guān)閉。這兩個力在壓力調(diào)節(jié)器的設(shè)定點達到平衡點。當(dāng)下游壓力降至設(shè)定點以下時,彈簧將提升閥推離閥座,并允許額外的流體從入口流向出口,直到力平衡恢復(fù)。
(2)傳感元件(活塞或隔膜)
當(dāng)需要更高的出口壓力、需要考慮堅固性或出口壓力不必保持在嚴格的公差范圍內(nèi)時,通常會使用活塞式設(shè)計。由于活塞密封件和調(diào)節(jié)器主體之間的摩擦,與隔膜設(shè)計相比,活塞設(shè)計趨于遲緩。
在低壓應(yīng)用或需要高精度時,首選隔膜式。隔膜調(diào)節(jié)器采用薄盤形元件,用于感應(yīng)壓力變化。它們通常由彈性體制成,但在特殊應(yīng)用中使用薄的盤繞金屬。隔膜基本上消除了活塞式設(shè)計固有的摩擦。此外,對于特定的調(diào)節(jié)器尺寸,與采用活塞式設(shè)計相比,隔膜設(shè)計通??梢蕴峁└蟮膫鞲袇^(qū)域。
(3)參考力元件(彈簧)
參考力元件通常是機械彈簧。該彈簧在傳感元件上施加力并用于打開閥門。大多數(shù)調(diào)節(jié)器都設(shè)計有調(diào)節(jié)裝置,允許用戶通過改變參考彈簧施加的力來調(diào)節(jié)出口壓力設(shè)定點。