壓力控制器有多種形式。所達(dá)到的調(diào)節(jié)壓力的精度和穩(wěn)定性會因每種類型和設(shè)計(jì)的不同而有很大差異。在為特定應(yīng)用尋找合適的控制器時(shí)，應(yīng)了解對形式、精度和穩(wěn)定性的考慮。以下是對什么是壓力控制器以及它們在復(fù)雜性上有何不同的簡短說明。

壓力控制器是 機(jī)械閥，它使用反饋來控制氣動(dòng)和液壓系統(tǒng)中的壓力?；旧嫌袃煞N類型的控制器：一種調(diào)節(jié)上游壓力（背壓控制器），另一種調(diào)節(jié)下游壓力（減壓控制器）。壓力通常包含在一個(gè)系統(tǒng)中，在該系統(tǒng)中，流體通過管道從一個(gè)地方流到另一個(gè)地方，進(jìn)入儲罐或壓力容器。控制器用于從控制器插入系統(tǒng)的位置調(diào)節(jié)上游或下游壓力。

它們可以像手動(dòng)控制的閥門一樣簡單，也可以是在反饋回路中帶有壓力傳感元件的復(fù)雜自動(dòng)化精密系統(tǒng)。反饋來自被調(diào)節(jié)的壓力，并且該反饋以機(jī)械或電子方式控制控制器輸出。機(jī)械反饋是使用彈簧加載或壓力控制的隔膜、波紋管或活塞來實(shí)現(xiàn)的，這些隔膜、波紋管或活塞控制一個(gè)閥門，該閥門根據(jù)被調(diào)節(jié)的壓力來增加或減少通過控制器的流量。這種對流量的機(jī)械調(diào)節(jié)起到控制壓力的作用。在電子控制器中，來自壓力變送器的輸入用于調(diào)節(jié)控制壓力的一個(gè)或多個(gè)閥門。   

本文將主要關(guān)注減壓控制器。這些控制器將相對較高的輸入壓力降低到較低的輸出壓力，以保護(hù)下游的敏感組件，或精確控制壓力敏感的過程或測量。流體動(dòng)力學(xué)是一門復(fù)雜的學(xué)科，它告訴我們流經(jīng)限制的流體會失去能量；減壓控制器利用這一特性來調(diào)節(jié)壓力。任何系統(tǒng)中的壓力都定義為該封閉系統(tǒng)內(nèi)每單位面積的力。壓力受存在的流體量（分子數(shù)）、包含它的體積和流體溫度的影響。大多數(shù)壓力控制器的作用是控制允許進(jìn)入（或退出）系統(tǒng)的分子數(shù)量，從而控制系統(tǒng)壓力。下面簡要討論的另一種類型是通過增加施加到封閉系統(tǒng)上的力來控制壓力的控制器。

機(jī)械“工業(yè)控制器”和電子“精密壓力控制器”在控制器類型的分類和理解上可以有所區(qū)別。后者通常用于精密壓力校準(zhǔn)器。在任何一種情況下，都實(shí)現(xiàn)了相同的壓力調(diào)節(jié)目標(biāo)，的區(qū)別是 實(shí)現(xiàn)的精度和穩(wěn)定性程度。出于本次討論的目的，我們將區(qū)分如下：

工業(yè)壓力調(diào)節(jié)

工業(yè)減壓控制器包含一個(gè)由彈簧加載隔膜、波紋管或活塞控制的閥門。下游壓力以某種方式推動(dòng)隔膜或活塞，從而允許或限制從閥門上游到下游側(cè)通過閥門??的流量?？梢哉{(diào)節(jié)彈簧張力，使下游壓力保持預(yù)先確定的設(shè)定壓力。下游壓力的變化將自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門以允許或限制流體流量以達(dá)到設(shè)定值。這些工業(yè)壓力控制器有多種配置，具體取決于制造商。它們是工業(yè)環(huán)境中的，因?yàn)樗鼈儓?jiān)固耐用且可自我調(diào)節(jié)，無需電源輸入或外部傳感元件即可使用系統(tǒng)壓力。它們可以單獨(dú)設(shè)置，壓力控制的精度足以滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求。這種設(shè)計(jì)的變化可以利用兩個(gè)閥門來幫助確保在所有條件下進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。  

精密壓力調(diào)節(jié)

另一種壓力調(diào)節(jié)方法，常用于精密壓力控制器在校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室中，使用入口電磁閥（機(jī)電）閥，允許源壓力進(jìn)入系統(tǒng)，出口電磁閥排放至大氣壓力或真空。系統(tǒng)的下游部分通過增加或減少氣體分子來控制。來自下游壓力傳感器的反饋使用控制算法進(jìn)行測量和處理，該算法打開和關(guān)閉電磁閥以在閥門下游產(chǎn)生所需的壓力設(shè)定點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)非常精確的壓力控制，可以串聯(lián)使用多個(gè)入口/出口閥，這些閥具有細(xì)到粗的孔口，這些孔口可以根據(jù)設(shè)定點(diǎn)和下游壓力之間的差異和/或壓力的速率打開或關(guān)閉正在接近設(shè)定點(diǎn)。在這種類型的控制器中，可以實(shí)現(xiàn)極其精確的壓力。這些電磁閥的使用壽命受施加在閥門上的壓差的影響。正是出于這個(gè)原因，Mensor 使用專有系統(tǒng)來保持這些閥門之間的標(biāo)稱差異，以延長其使用壽命。兩個(gè) Mensor壓力控制器CPC4000和CPC6050結(jié)合了這項(xiàng)技術(shù)，以便以最少的電磁閥故障提供多年的運(yùn)行。電磁閥用于各種應(yīng)用，在 精密控制 系統(tǒng)中很常見 。它們也 比針閥相對 便宜。

針閥控制器 

另一種調(diào)節(jié)方法使用兩個(gè)精密加工的針閥，由耐用的陶瓷材料制成，使用一個(gè)小端口和一個(gè)螺紋針柱塞。一個(gè)閥門提供壓力，另一個(gè)閥門從受控下游系統(tǒng)排出壓力。這些閥門旨在實(shí)現(xiàn)快速控制和精確控制。閥門調(diào)制使用一種算法進(jìn)行控制，該算法不斷監(jiān)測下游壓力、設(shè)定點(diǎn)和壓力接近設(shè)定點(diǎn)的速率之間的差異。該算法控制針閥以達(dá)到設(shè)定值的精確斜率和恒定穩(wěn)定性。這種類型的控制器實(shí)現(xiàn)了壓力輸出的高度穩(wěn)定性，壓力輸出可能會受到系統(tǒng)溫度變化或下游任何波動(dòng)的影響。MensorCPC8000 使用這種方法使產(chǎn)品能夠在高達(dá) 6000 psi 的壓力下提供精確、穩(wěn)定的控制。

活塞式控制器 

通常用于液壓系統(tǒng)，活塞驅(qū)動(dòng)控制器的工作方式與自重測試儀類似，通過在氣缸內(nèi)活塞的橫截面上施加力。 壓力等于力除以活塞的面積，即壓力的定義，P=F/A。施加的力越大，壓力就越大。Mensor CPC8000-H使用這種方法精確控制高達(dá) 23,000 psi 的壓力。這種類型的控制器的好處是它能夠達(dá)到非常高的壓力，這是通過減少活塞的橫截面積來實(shí)現(xiàn)的。  

控制器有很多種。術(shù)語控制器用于從粗到細(xì)的壓力控制范圍。在校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室中，實(shí)現(xiàn)精確壓力調(diào)節(jié)的組件有時(shí)稱為壓力控制器或校準(zhǔn)器。這些精密壓力控制器依靠高精度壓力傳感器和控制算法將壓力調(diào)整到所需的設(shè)定點(diǎn)，并保持對其他壓力傳感組件校準(zhǔn)的穩(wěn)定控制