CN102239336B - 控制流体流量的装置 - Google Patents

Abstract

一种控制流体流量的装置。在此描述的示例性流体流量控制装置包括信号级，该信号级具有信号级继动器，该信号级继动器具有：供应阀塞，该供应阀塞在第一端与阀座可操作地连接且在第二端与排气座可操作地连接；以及密封件，该密封件可操作地与所述供应阀塞耦接，以使所述密封件提供反馈面积来对所述排气座提供流体压强反馈力。

Description

控制流体流量的装置

技术领域

本发明一般涉及一种流体流量控制设备，更具体地，涉及一种控制流体流量的装置。

背景技术

工业处理工厂在广泛的应用中使用控制设备。例如，可使用液位控制器来管理最终控制机构(即、阀和致动器组件)，以对储存容器中的流体的液位进行控制。许多处理工厂使用诸如压缩空气之类的压缩气体作为能源来操作这种控制设备。在某些烃生产设施中，压缩空气一般不是立即可用来操作控制设备的。天然气则经常被用作供应气体来操作这些控制设备。然而，许多控制设备可能将天然气排放至大气中，它因天然气的价值和与这些废气相关的环境控制及调控的缘故而非常昂贵。因而，用控制设备来减少或消除天然气向大气的排放受到重要的关注。

一般来说，应当理解，烃生产工厂中使用的通常的液位控制器可能是由天然气带动的单级的、低排放的气动设备。为了在运转过程中减少天然气的消耗，这种液位控制器被设计成包括死区，以减少排放气体的量。但是，这种设计通常具有较低的操作敏感性或增益，由此使容器范围较大或传感器过大。

此外，通常还通过使用两级气动控制设备来产生具有更高的输出灵敏度的所需的响应特性，由此提高这种单级设备的增益。第一级，通常称为信号级，是将机械或流体压强输入信号转换成压强输出。该信号级具有低体积流率和低压强输出，并为期望的过程控制应用提供响应和控制特性。第二级，通常称为放大器级，提供高气动容量并响应于信号级的输出，以在提供操作最终控制机构所必需的高输出流速和/或压强的同时实现期望的响应特性。这些设备中的许多无法提供与输出信号成比例的控制动作和/或在操作过程中遭受诸如天然气之类的供应气体过多损耗。

图1和图2说明了已知的直通动作两级气动控制设备1，该直通动作两级气动控制设备1包括反向动作信号级A，该反向动作信号级A包括耦接至反向动作放大器级B的信号级阀110，上述反向动作放大器级B具有放大器级继动器10(在下文中将更详细地描述)。在操作中，来自诸如与流体容器中(未图示)的平衡浮子相连的联接件之类的机械设备的输入信号(诸如动作或移位)可被作用于信号级阀110的阀杆顶部135，由此向放大器级继动器10发起气动控制信号。然而，本领域普通技术人员应当理解，也可以从包括压强信号和其它直通机械力的任何公知输入得到输入信号。

放大器级B的放大器级继动器10是美国专利4,974,625号记载的四模式气动继动器，其整体以参考方式纳入本文。那些期望更详细内容的可参见美国专利4,974,625。上述继动器为使用者提供可供选择的直通或反向连通以及正比或速动的操作模式。本领域的普通技术人员应当理解，直通或反向动作模式是指输入信号与输入信号的关系，例如，直通模式是指输出信号随输入信号增加而增加。正比或速动模式是指输出信号的响应，例如，正比是指输出信号的改变实质上与输入信号的改变呈线性，而速动是指输出信号的改变与输入信号的改变呈双稳态或非线性的。

尽管美国专利4,974,625记载的气动继动器可提供四种模式，但图1和图2所说明的两级气动控制设备1却不利地只能使用两个模式的操作，即直通和反向连通/速动模式。这是由于两级气动控制设备1在放大器级继动器10与信号级阀110之间提供非常小的反馈或成比例的力。也就是说，没有特别的机制来反馈来自放大器级继动器10的信号隔膜90的输出压强以补偿施加在信号级阀110的阀杆顶部135上的输入力。

通常来说，控制设备1的放大器级继动器10包括一系列输入及输出端口，这些端口与形成在放大器级继动器10内的各自的腔连通。通过由使用者可进行选择的开关来有选择地控制不同的输入与输出端口之间的流体连通，单级放大器级继动器10可提供多种前述的操作模式，以与不同的控制元件接口。

参照图2，为了在放大器级继动器10中调节操作模式，输入端口11与腔15和输出端口12连通。压强出口17与腔16连通，输入端口13与腔18连通，输出端口14与腔20连通，压强出口17可被连接至诸如阀和致动器组件(未图示)之类的最终控制机构。

图1示出用于选择不同操作模式的控制设备1的放大器级B的端口开关的剖视说明图。第一及第二近似三角形的端口开关70和72被销71和73分别枢轴安装在放大器级继动器10上。将端口开关70和72切开以展现各自的蜿蜒通道74和76，这些通道74和76将来自压强进口78和压强出口17的放大器级继动器10的不同的输入与输出端口气动耦接，以提供交替的操作模式。如图1所说明的，第一端口开关70位于可使输入端口13与压强进入端口78连通，且可使输入端口11朝大气排气。第二端口开关72示出为朝输出端口14排放。从美国专利4,974,625可以理解，上述开关构造将放大器继动器级10设置在反向连通/速动模式下，其在与反向动作信号级阀110结合时，提供直通/速动气动控制设备1。

也就是说，腔88中的压强降低使得罩组件59相对于图2朝左移动，这便在压强出口17处提供加强的输出压强。因而，在增加的输出信号使信号级阀110的杆顶部135移动的操作中，信号级阀110的反向动作模式使得通路82中的输出压强降低，最终使腔88中的压强降低，以提供直通动作气动控制设备1。用于控制设备1的交替开关配置将输入端口11耦接至压强进入端口78，且输入端口13被排气至大气中，且第二端口开关72被配置成将端口14耦接至输出端口12。上述交替的配置将放大器级继动器10设置在直通/速动模式下，因此，气动控制设备1在反向连通/速动模式下操作。余下可能的用于放大器级继动器10的开关配置均无法使得继动器操作，这是由于在所描述的控制设备1的实施例中没有出现反馈机构。

如图2所示，信号级阀110包括单个阀塞130、第一阀座120以及第二阀座122。在第一状态下，第一塞端132没有与第一阀座120接合，第二塞端134与第二阀座122接合。在第二状态下，第一塞端132与第一阀座120接合，第二塞端134没有与第二阀座122接合。在中间状态下，塞端132和塞端134均没有与各自的阀座120、122中的任意一个接合。

在操作中，联接件可对阀杆顶部135施加力，以使其朝放大器继动器10或朝右(参照图1和图2)移动。阀杆顶部135的朝右移动会使得信号级阀110的杆130移动，从而使第一塞端132和第二塞端134在中间状态下同时从它们各自的第一及第二阀座120和122分开。在上述分开的过程中，来自供应端口85的诸如天然气之类的供应气体被经由第二阀座122穿过阀杆顶部135排气或排放至大气。供应气体向大气的上述排气通常被称为转移排放，其可能导致诸如天然气之类的供应气体过多损耗至大气中。当杆130继续朝右移动时，杆130最终使第一塞端132与第一阀塞120接合而使转移排放停止，在信号级阀110的贯通的反馈通道114和放大器级继动器10的腔88内的流体压强为大气压。

腔88内的从供应气体压强至大气压的改变导致隔膜罩组件59因腔16中的弹簧48而朝图2的左边移动。罩组件59包括阀座30和阀塞40。阀座30和阀塞40的向左移动使得阀塞38与阀座42接合，并停止供应气体向输出端口12的输送。随着隔膜罩组件59朝左移动，阀座30接着会朝远离阀塞40的方向移动，从而使腔16中的流体压强经由T形开口流至腔18，以将流体压强从腔16和18中排出。

在操作两级气动控制设备1的过程中，当与放大器级继动器10一起使用信号级阀110时，可提供对来自联接件的输入信号的灵敏度，还能提供天然气的显著的转移排放。还应当理解，要减少转移排放并维持两级气动控制设备1的大多数增益的一种方法便是将用于串行操作的两个放大器级继动器10耦接在一起。但将两个放大器级继动器10耦接在一起而形成串联的设备会使成本增加并会使两级气动控制设备1较大。

另外，在某些设计可为上述设备提供反馈力时，就可不那么令人满意。一种途径便是在单级阀110的杆130与阀体112之间设置隔膜。但是，隔膜必须在其内径或是外径上被夹在或是保持，这会导致更大的信号级，由此导致联接件和平衡浮子需要不期望的改变。

发明内容

在此描述的示例性流体流量控制装置包括信号级，该信号级具有信号级继动器，该信号级继动器具有：供应阀塞，该供应阀塞在第一端与阀座可操作地连接且在第二端与排气座可操作地连接；以及密封件，该密封件可操作地与所述供应阀塞耦接，以使所述密封件提供反馈面积来对所述排气座提供流体压强反馈力。

在另一实施例中，在此描述的两级流体流量控制装置包括具有成比例的输出的信号级，该信号级包括信号级继动器，该信号级继动器包括具有与阀座相邻的第一端和与排气座相邻的第二端的供应阀塞、适于将信号级耦接至控制设备的信号级输入接头，及用于朝向阀座或排气座推动横跨供应阀塞的承座载荷的装置。放大器级，该放大器级包括经由信号通道可操作地与信号级相连的放大器级，放大器级具有流体供应响应部件，该流体供应响应部件适于移动继动器部件来提供放大后的流体供应输出，以使横跨阀座和排气座的承座载荷的变化提供阀座与供应阀塞的第一端的预定接合或排气座与供应阀塞的第二端的预定接合，来在信号级输入接头上提供放大器级相对于输入信号的正比或速动以及直通或反向动作的输出。

在又一实施例中，在此描述的流体流量控制装置包括具有成比例的输出的信号级。该信号级包括信号级继动器，该信号级继动器包括供应端口、具有与阀座相邻的第一端和与排气座相邻的第二端的供应阀塞、适于将信号级耦接至控制设备的信号级输入接头，及用于朝向阀座或排气座推动横跨供应阀塞的承座载荷的装置。包括放大器级继动器的放大器级经由信号通道可操作地与信号级连接。放大器级继动器具有流体供应响应部件，该流体供应响应部件适于移动继动器部件来提供放大后的流体供应输出，使得横跨信号级的供应阀塞的承座载荷的变化在打开信号级的阀座之前关闭信号级的排气座，以实质上消除信号级的转移泄漏。

附图说明

图1是图2的两级气动控制设备的放大器级的端口开关的剖视说明图。

图2是已知的两级直通动作气动控制设备的剖视图。

图3是在静态操作点上的示例性两级直通动作气动控制设备的剖视图。

图4是带有稳压调整器的示例性两级气动控制设备的剖视图。

图5是示例性信号级的剖视图。

具体实施方式

一般来说，在此描述的示例性装置和方法可用作控制各种类型的流体流量过程中的流体流量。示例性流体流量控制装置包括具有紧凑的、低排放信号级的两级流体控制设备，该信号级具有成比例的输出，以提高对流体流量的控制。另外，当在此描述的实施例与对用于工业处理工厂的产品流动的控制一起描述时，在此描述的实施例可以更一般地应用于各种不同目的的过程控制操作中。

图3是示例性直通动作两级气动控制设备200的剖视图，该设备200包括具有信号级继动器300的信号级和具有放大器级继动器210的放大器级。直通动作信号级继动器300提供信号级C，直通动作放大器级继动器210提供示例性两级气动控制设备200的放大器级D。放大器级D的放大器级继动器210与美国专利4,974,625号公报记载的四模式气动继动阀和图2中记载的放大器级继动器10相似，均包括图1中说明的端口开关70和72。与图2的放大器级继动器10中的部件相同或相似的、图3的放大器级继动器210中的那些部件是在相同的附图标记上加上200。

如下文详细描述，本领域普通技术人员应当理解，信号级继动器300通过提供节流或正比动作来提高图1和图2中说明的先前所描述的两级继动器的操作，由此，在实质上减少与信号级阀110相关联的转移排放的同时允许使用在放大器级继动器210中可利用的四个模式。操作的节流或正比动作/直通模式在下文中被描述成控制设备200的示例性操作。那些要求更多细节或说明的应参照美国专利4,974,625号公报，它在其中描述了与图3的放大器210相似的四模式气动继动阀的操作中的其它三个模式。

参照图3，信号级C的信号级继动器300包括：继动器主体312，该继动器主体312具有贯通的反馈通道314；横向端口316；进口318；第一阀座320；以及第二阀座322。第二阀座322位于具有与贯通的反馈通道314的内表面317接合且密封的密封件或O形环326的排气座325上。如下文更详细描述，O形环326提供了有效面积，在该有效面积上，信号级继动器300的反馈通道314中的流体压强可用来产生反馈力，以在控制设备200中提供节流或正比动作。

应当理解，在节流或正比模式下的静态点上，阀塞330、240和238处于“关闭”位置。也就是说，关闭位置意味着阀与阀座“实质上接触”。然而，本领域技术人员应当理解，对于这样的阀座表面，例如对金属间的阀座配置而言，在处于关闭位置且使用有限的承座载荷，已知这种阀座配置能泄漏较少量的流体(即、非不起泡的)。在阀座上的这种泄漏会产生流体流动，以在操作中提供气动控制设备的节流动作。也就是说，与阀实质上与阀座接触或不接触的速动的操作不同，节流或正比模式部分地由相应的承座载荷中的变化限定，以修正通过继动器部件的压强平衡。该变化的承座载荷使得在静态操作中提供对阀座泄漏的修正，以与供应输入和传感器反馈成比例地改变通过信号级C和放大器级D的压强平衡。还应当理解，具有足够硬度的其它结构材料均能在操作中实现相似的泄漏流量。

如图3所示，排气座325具有输入接头327，并被端帽329保持在贯通的反馈通道314内。供应阀塞330位于贯通的反馈通道314内，并包括与第一阀座320相邻(例如紧靠)的第一塞端332和与第二阀座322相邻(例如紧靠)的第二塞端334。排气座325包括容纳有弹簧340的肩部336。弹簧340还与肩部313接合，以推动排气座325与端帽329接合而远离第二塞端334。第二弹簧344与阀体肩部315和第一塞端332接合，以推动第一塞端332与第一阀座320接合。

信号级继动器300位于放大器级继动器210的端盖236中的开口280内。端盖236包括信号通道282，该信号通道282将信号级继动器300的横向端口316与由位于端盖236和中间部分239之间的信号隔膜290部分限定的信号腔288耦接。端盖236还包括供应端口285，该供应端口285将供应气体送至信号级继动器300的进口318。

在静态操作模式下，第一塞端332与第一阀座320接触，第二塞端334与第二阀座322接触。供应气体经由供应端口285和进口318被送至信号级继动器300。第一阀塞332以足够的承座载荷承座在第一阀座320，以使供应气体实质上避免通过第一阀座320，第二塞端334的承座载荷承座在排气座325的第二阀座322上，因而使得供应气体实质上避免从排气座325排出。然而，如上所述，在节流或正比模式下，在静态操作点上，第一塞端322和第二塞端334均在与各自的阀座320和322接合时，实质上阻止流体流动，并只出现泄漏流量。微少的泄漏产生通过信号级C和放大器级D的成比例的、变动的压强平衡，以与供应流体成比例地修正各自的承座载荷，在供应流体中，反馈力通过与流体容器(未图示)中的平衡浮子(displacer)相连的联接件而耦接。输入信号可得自任何一种公知的包括压强信号和直通机械力的输入。

例如，在图3中，示出供应阀塞330在其最左边的位置上与第一阀座320接触。在诸如液位控制应用之类的操作中，通过流体容器内的流体对平衡浮子施加浮力，输入件或机械联接件对排气座325的输入接头327提供输入力。输入力或信号增加流过第一阀座320的泄漏流量。上述动作也使第二阀座322的承座载荷与第二塞端334密封接合，并减少经由反馈通道314流至大气中的泄漏流量，然后使第一塞端332增加来自第一阀座320的泄漏流量，由此使有限量的供应气体进入反馈通道314。

随后，来自供应端口285的供应气体流过进口318、第一阀座320，经由反馈通道314流至横向端口316、信号通道282和信号腔288，而作用于信号隔膜290上。供应气体的压强使得由信号隔膜290和隔膜罩组件259供应的力增加，由此使得从阀塞240作用于阀座230上的承座载荷增加，以减少它们之间的泄漏流量。上述压强也作用于O形环326的内表面317上，从而在联接件上施加负的反馈力，以从控制设备200提供成比例的输出。也就是说，在和联接力相反的方向上施加与信号通道282内的压强与O形环326的有效密封面积(即，由内表面317限定的O形环的横截面积)的乘积相等的力。

当联接件将输入信号送至输入接头327时，第一塞端322与第一阀座320之间的承座力消失或减少，由此使供应至信号腔288的供应气体压强增加。放大器级D的放大器级继动器200具有可调节为正比/直通操作的端口开关(未图示)。由此，供应气体被施加至输入端口211和腔215。腔216和输出端口217被耦接至最终控制设备。只要通过阀塞238实质上减少了流过阀座242的泄漏流量，以避免腔216和输出端口217中的压强增加，便可将供应气体包括在腔215内。当信号腔288中的压强增加，则由信号隔膜290和隔膜罩组件259产生的力使得横跨阀座230的承座载荷增加。若横跨塞组件237的阀座230和阀塞240的承座载荷增加，则横跨阀座242和塞238的承座载荷减少。横跨阀座242和塞238的承座载荷的减少使得从腔215实质上进入腔216的泄漏流量增加。流量和压强的增加通过压强出口217传递至最终控制设备内。

继续进行操作，当第一塞端332和第一阀座320的承座载荷减少时，反馈通道314中的供应气体作用于排气座325上，以抵消通过联接件施加至输入接头327的输入信号，并提供成比例的供应气体压强的量至信号腔288。在稳态时，放大器级继动器210的阀座230与阀塞240接触，阀座242与阀塞238接触且承座载荷平衡，由此，压强出口217和最终控制设备处的输出压强在输入接头327处与输入信号成比例。

若输入接头327处的输入信号减少，由隔膜罩组件259提供的力减少，由此，在阀塞238与阀座242之间的承座载荷增加，而阀座230与阀塞240之间的承座载荷减少。在这种状态下，阀座230与阀塞240之间的泄漏量使得腔216中的供应气体经由T形开口232流入腔218，并经由朝大气敞开的输入端口213排出。输入接头327处的输入信号的改变使得放大器级继动器210处于一个新的稳态状态，其中压强出口217处的输出压强与输入信号直接成比例。

在操作过程中，当输入接头327处的输入力减少时，第二阀座322处的承座载荷减少，供应阀塞330被略微负载。也就是说，供应阀塞330的第一塞端332和第一阀座320处的承座载荷增加以使流过第一阀座320的供应气体的泄漏流量减少。排气座325处的第二阀座332和供应阀塞330的第二塞端334处的承座载荷减少。承座载荷的减少允许信号腔288、信号通道282、横向端口316和反馈通道314中的供应气体经由第二阀座322排放至大气。

信号级继动器300使得示例性两级气动控制设备200具有高增益、低转移排放和能实现许多优点的四模式操作。例如，弹簧340用于克服由密封件或O形环326产生的摩擦力，并用于保持或维持输入接头327与输入联接件接触，由此确保在联接件的操作过程中不会出现操作的死区。换言之，输入接头327与输入联接件接触，以使弹簧340的偏置力能实质上维持输入联接件与输入接头327之间的接触，由此实质上消除输入联接件动作与排气座325动作之间的死区。由示例性两级气动控制设备200提供的高增益四模式的操作消除了使用两级连续排列式放大器级继动器210来提供高增益或是使用排气座325与阀体312之间的隔膜来提供反馈力的需要。使用密封件或O形环326(即、与使用隔膜不同)来提供对排气座325的供应气体压强反馈力可使信号级继动器300具有较小的直径，进而具有小且紧凑的尺寸。它也使得示例性两级气动控制设备置200可与流体容器中的较小的平衡浮子和较轻的流体一起使用，由此使流体容器的成本最小化。

示例性两级气动控制设备200利用放大器级继动器210的弹簧244、248和信号级继动器300的弹簧344、340来辅助控制流经或流过各自的阀座242、230、320和322的供应气体的流量。其结果是，示例性两级气动控制设备200可作用在包括水平、垂直、带有不抵偿重力作用的角度的任何方向上。

本领域技术人员也应当理解，还可通过改变信号级继动器300的反馈通道314的内径和密封件或O形环326的外径来调节由O形环326的有效面积表现的反馈面积。也就是说，可快速地将信号级继动器外壳312和密封件或O形环326改变或更换成可更换单级模块，该单级模块提供预定的反馈面积来适用于诸如水、冷凝物或界面物之类的不同类型的服务，它们可提供或施加不同的联接力。例如，对于可提供较大的浮力的应用(即、对应于具有大约1.0比重的流体)，例如水，更优选例如相对较大的反馈面积(例如0.1080平方英寸)。稍小的反馈面积(例如0.0625平方英寸)可适用于提供中等的浮力的应用(即、对应于具有大约0.8比重的流体)，例如油，而非常小的反馈面积(例如0.036平方英寸)可优选适用于具有较小的浮力的应用(即、对应于具有大约0.1个差分比重的流体)的油水界面。具体来说，本领域普通技术人员应当意识到，由于在这些不同的应用中不需要修正或更换液位和平衡浮子，因此上述特征为使用者带来对液位控制应用的改进配置和校准场景。

图3所示的示例性两级气动控制设备200可在通常操作中提高非常高的增益(即、增高的响应性)和非常低的气体消耗。然而，在某些应用中，这样高的增益或响应性可产生对机械振动的易感性，上述机械振动可引起控制上的不稳定。上述不稳定通常是由气动控制器设备的信号级对控制器联接件快速地施加反馈力引起的。图4的示例性气动控制设备401可通过1)独立地控制对信号级继动器的压强、2)减少信号级继动器的反馈面积来实质上减少这种易感性。

参照图4，示出示例性两级气动控制设备401的剖视说明图，该两级气动控制设备401具有信号级E和放大器级F，它们包括稳压调节器500和510。稳压调节器500和510独立地将供应空气经由信号供应压强进口485和放大器供应压强进口411提供至信号级继动器410和放大器级继动器420。应当理解，这种稳压调节器500和510可在信号级E和放大器级F一体形成，或是这种调节器可在信号级E和放大器级F的外部。可选地，应当理解，稳压调节器500可位于稳压调节器510的下游。示例性设备的信号级继动器410和放大器级继动器420除了在稳压调节器500和510对每个级、信号级E和放大器级F提供独立的压强供应来增强设备的稳定性并提高整体的气动控制设备性能这点之外，基本起到图3中所示的前述示例性两级气动控制设备200的作用。例如，信号级压强调节器500可被设定成8psig，而放大器级压强调节器510可被设定成35psig。一般来说，信号级E被设定为比放大器级的压强低的压强。也就是说，信号级压强可被设定在最小操作点上，以操作放大器级F。较低的信号级压强可在以下方面提高气动控制设备的稳定性和性能：1)较低的信号级供应压强直接减少可由信号级继动器410产生的反馈力(即、力＝压强×面积)；2)较低的压强直接减少信号级继动器410消耗的气体。

另外，图5说明进一步提高气动控制设备性能的信号级610。也就是说，通过与图4的示例性气动控制设备的低信号级压强结合，本示例性信号级610具有可进一步降低作用于传感器上的反馈力的减小的反馈面积。示例性信号级继动器610包括具有比反馈通道614小的内径的继动器主体612和/或图3中所示的示例性气动控制设备200的前述的继动器主体312。也相应地减少反馈通道614的直径，以使其与密封件或O形环626密封接合。如前所述，反馈通道614中的流体压强作用于内表面617和密封件或O形环626上，以对联接件施加负的反馈力，来从控制设备中提供成比例的输出。其结果是，变小后的反馈面积对耦接至气动控制设备的传感器提供减少的反馈力。

低压信号级与减小的反馈面积的信号级的结合可提高反馈传感器在高增益下的设备稳定性。通过以规定的方式控制反馈面积并将信号级压强配置成独立于放大器级压强，气动控制设备可适于用于多种类的移位型液位控制器。

综上所述，应当理解，在此描述的示例性设备实质上消除设置有两级气动继动器的控制设备的转移排放，该两级气动继动器在供应端口打开之前主动地关闭排气端口。另外，信号级继动器的密封件或O形环提供足够的负反馈面积，以在提供增加的增益来提高整个系统性能的同时对抗或抵消在节流或正比方式下作用于信号级继动器上的液位力。

尽管在此描述了确定的示例性装置，但本发明的覆盖范围不局限于此。恰恰相反，本发明覆盖字面上或是按照等同原则落入随附的权利要求书的范围中的所有方法、装置和产品。

Claims (19)

1.一种流体流量控制装置，包括：

信号级，该信号级具有信号级继动器，该信号级继动器包括：具有带内表面的反馈通道的继动器主体、阀座、排气座以及供应阀塞，该供应阀塞在第一端上与所述阀座可操作地相联且在第二端上与所述排气座可操作地相联；以及

密封件，该密封件被可操作地耦接至所述供应阀塞并设置在所述排气座上与所述反馈通道的内表面接合，以使所述密封件提供反馈面积来向所述排气座施加流体压强反馈力。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括用于朝向所述阀座或所述排气座推动横跨所述供应阀塞的承座载荷的装置。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，弹簧被可操作地耦接至所述供应阀塞，以克服由所述密封件产生的摩擦力。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述排气座包括与输入联接件接触的输入接头，以使所述弹簧的偏置力维持所述输入联接件与所述输入接头之间的接触，由此实质上减少输入联接件动作与排气座动作之间的死区。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体压强反馈力与所述信号级输出压强成比例。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括信号级继动器外壳，以使所述信号级继动器外壳与所述密封件限定信号级模块，该信号级模块提供适于与预定的联接力一起操作的预定反馈面积。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号级提供节流模式。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，在所述节流模式中的静态点上，所述供应阀塞的第一端实质上与所述阀座接触，并且所述供应阀塞的第二端实质上与所述排气座接触。

9.一种两级流体流量控制装置，包括：

具有成比例的输出的信号级，该信号级包括信号级继动器，该信号级继动器包括具有与阀座相邻的第一端和与排气座相邻的第二端的供应阀塞、适于将所述信号级耦接至控制设备的信号级输入接头，用于朝向所述阀座或所述排气座推动横跨所述供应阀塞的承座载荷的第一偏置装置、密封件以及第二偏置装置，其中，所述密封件被可操作地耦接至所述供应阀塞以使所述密封件提供反馈面积来向所述排气座施加流体压强反馈力，所述第二偏置装置可操作地耦接至所述供应阀塞以克服由所述密封件产生的摩擦力并偏置所述排气座远离所述供应阀塞的第二端；以及

放大器级，该放大器级包括经由信号通道可操作地与所述信号级相连的放大器级继动器，所述放大器级具有流体供应响应部件，该流体供应响应部件适于移动继动器部件来提供放大后的流体供应输出，以使横跨所述阀座和所述排气座的所述承座载荷的变化提供所述阀座与所述供应阀塞的所述第一端的预定接合或所述排气座与所述供应阀塞的所述第二端的预定接合，来在所述信号级输入接头上提供所述放大器级相对于输入信号的正比或速动以及直通或反向动作的输出。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，承座载荷的所述变化提供在所述信号级的稳态操作时的对阀座泄漏或排气座泄漏的调节，以在所述信号级输入接头处与传感器信号成比例地调节通过所述信号级和所述放大器级的压强平衡。

11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述信号通道中的流体压强作用于信号级O形环的内表面上，以施加负的反馈力来提供所述放大器级的所述成比例的输出。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，与信号级输入接头上的输入力相反地施加等于在所述信号通道中的压强与由所述信号级O形环的所述内表面限定的有效密封面积的乘积的力。

13.如权利要求9所述的装置，其特征在于，第一稳压调节器对所述信号级提供流体供应，第二稳压调节器对所述放大器级提供流体供应。

14.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述信号级提供节流模式。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，在所述节流模式中的静态点上，所述供应阀塞的所述第一端实质上与所述阀座接触，所述供应阀塞的所述第二端实质上与所述排气座接触。

16.一种两级流体流量控制装置，包括：

具有成比例的输出的信号级，该信号级包括信号级继动器，该信号级继动器包括供应端口、具有与阀座相邻的第一端和与排气座相邻的第二端的供应阀塞、适于将所述信号级耦接至控制装置的信号级输入接头、朝向所述阀座或所述排气座偏置横跨所述供应阀塞的承座载荷的第一弹簧、密封件和被可操作地耦接至所述供应阀塞以克服由所述密封件产生的摩擦力并偏置所述排气座远离所述供应阀塞的第二端的第二弹簧，其中，所述密封件可操作地耦接至所述供应阀塞以使所述密封件至少部分地限定对所述排气座产生流体压强反馈力的反馈面积；以及

放大器级，该放大器级包括经由信号通道可操作地与所述信号级相连的放大器级继动器，所述放大器级继动器具有流体供应响应部件，该流体供应响应部件适于移动继动器部件来提供放大后的流体供应输出，其中，横跨所述信号级的供应阀塞的所述承座载荷的变化在打开所述信号级的所述阀座之前关闭所述信号级的所述排气座，以实质上消除所述信号级的转移泄漏。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，在节流模式中的静态点上，所述供应阀塞的所述第一端实质上与所述阀座接触，所述供应阀塞的所述第二端实质上与所述排气座接触。

18.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述流体压强反馈力与所述信号级输出压强成比例。

19.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述排气座包括与输入联接件接触的输入接头，以使所述第二弹簧的偏置力维持所述输入联接件与所述输入接头之间的接触，由此实质上消除输入联接件动作与排气座动作之间的死区。