氣動薄膜調節閥按其結構和用途的不同種類很多，高壓氧能大多選用正作用、直通、單座等百分比調節閥，其標準代號為ZMAP，主要由氣室、薄膜、推力盤、彈簧、推桿、調節螺母。閥位標尺、閥桿、閥芯、閥座、填料函、閥體、閥蓋和支架等組成。 氣動薄膜調節閥的執行機構，工作時接受調節器或計算機的控制信號，用來改變被控介質的流量，使被調參數維持在所要求的范圍內，從而達到過程控制的自動化。
1、執行機構
1.1氣動薄膜調節閥執行機構的工作原理 當調節器或定位器的輸出信號輸入薄膜室后，信號壓力在薄膜上產生的推力，使推桿部件移動，并壓縮彈簧，直至彈簧的反作用力與信號壓力在薄膜上產生的推力相平衡為止。這時，推桿的移動就是氣動薄膜執行機構的位移，也稱行程。
1.2氣動薄膜調節閥執行機構的組成 氣動執行機構具有結構簡單，動作可靠，性能穩定，價格低，維護方便，防火防爆等優點，特別是對于現場有防爆要求時，應選用氣動執行機構，且接線盒為防爆型。在許多控制系統中獲得了廣泛地應用，它分為正作用和反作用兩種執行方式。正作用執行機構在輸入信號增加時，推桿的位移向外；反作用執行機構在輸入信號增加時，推桿的位移向內。在我們濮陽甲醇廠使用的調節閥大部分都是氣動執行機構，執行機構盡管在結構上不完全相同，但基本結構都包括放大器、可逆電機、減速裝置、推力機構、機械限位組件和位置反饋等部件如圖1。
2 閥門定位器
2.1 定位器工作原理 閥門定位器是氣動執行器的—種輔助儀表，它與氣動執行器配套使用。閥門定位器是按力矩平衡原理工作的，來自調節器或輸出式安全柵的4～20mA直流信號輸入到轉換組件中的線圈時，由于線圈兩側各有一塊極性方向相同的永久磁鐵，所以線圈產生的磁場與永久磁鐵的恒定磁場，共同作用在線圈中間的可動鐵芯即閥桿上，使杠桿產生位移。當輸入信號增加時，杠桿向下運動，固定在杠桿上的擋板便靠近噴嘴，使放大器背壓增高，經放大后輸出氣壓也隨之增高。此輸出氣壓作用在調節閥的膜頭上，使調節閥的閥桿向下運動。閥桿的位移通過拉桿 轉換為反饋軸和反饋壓板的角位移，并通過調量程支點作用于反饋彈簧上，該彈簧被拉伸，產生一個反饋力矩，使杠桿作順時針偏轉，當反饋力矩和電磁力矩相平衡時，閥桿就穩定于某一位置，從而實現了閥桿位移與輸入信號電流成正比例的關系。調整調量程支點于適當位置，可以滿足調節閥不同桿行程的要求。而閥門根據控制信號的要求而改變閥門開度的大小來調節流量，是一個局部阻力可以變化的節流元件。調節閥門主要由上下閥蓋、閥體、閥瓣、閥座、填料及壓板等部件組成。閥門定位器與閥門配套使用，組成一個閉合控制回路的系統。該系統主要由磁電組件、零位彈簧、擋板、氣動功率放大器、調節閥、反饋杠桿、量程調節機構、反饋彈簧組成。
2.2定位器功能介紹
在圖2所示的氣動調節閥中，閥桿的位移是由薄膜上的氣壓推力與彈簧反作用力平衡來確定的。實際上，為了防止閥桿引出處的泄漏，填料總要壓得很緊。盡管填料選用密封性好而摩擦系數小的聚四氟乙烯優質材料，填料對閥桿的摩擦力仍是不小的。特別是在壓力較高的閥上，由于填料壓得很緊，摩擦力可能相當大。此外，被調節流體對閥心的作用力，在閥的尺寸大或閥前后壓差高、流體粘性大及含有固體懸浮物時也可能相當大。所有這些附加力都會影響執行機構與輸入信號之間的定位關系。使執行機構產生回環特性，嚴重時造成調節系統振蕩。因此，在執行機構工作條件差及要求調節質量高的場合，都在調節閥上加裝閥門定位器。
閥門定位器接受調節器的輸出信號后，去控制氣動執行器；當氣動執行器動作時，閥桿的位移又通過機械裝置負反饋到閥門定位器，因此定位器和執行器組成了一個閉環回路，圖2所示是閥門定位器的功能示意圖。圖中顯示，來自調節器輸出的信號p0經定位器比例放大后輸出pa，用以控制氣動執行機構動作，位置反饋信號外送回至定位器，由此構成一個使閥桿位移與輸入壓力成比例關系的負反饋系統。
閥門定位器能夠增加執行機構的輸出功率，減少調節信號的傳遞滯后，加快閥桿的移動速度，能提高信號與閥位間的線性度，克服閥桿的摩擦力和消除不平衡力的影響，從而保證調節閥的正確定位。
