作者：林广
曾发表于：《流体传动与控制》
在工业液压领域中，随着电液比例控制技术的发展，比例阀产品的种类和性能在发展变化着，高响应比例阀已接近伺服阀性能，相应的不同性能的比例阀的名词和分类也有许多变化，这导致了比例阀产品市场上的名词分类及解释各不相同，产生了应用混淆，已影响对比例阀名词的规范。近些年来，IOS标准及国家标准已颁布一系列标准涉及有关比例阀名词，这些标准名词与市场流行的习惯有所不同，因此，需根据国家标准或国际标准名词术语进行规范，正确认识理解这些比例阀名词及含义。
名词
在国际标准 ISO 5598：2008或国家标准 GB/T17446-2012《流体传动系统及元件词汇》（以下简称新标准《词汇》）中，对与比例阀有关的有多个名词定义：
比例阀 proportional valve——其输出量与控制输入量成比例的阀。
比例控制阀 proportional control valve——一种电调制的连续控制阀，其死区大于或等于阀芯行程的3%。
伺服阀 servo-valve——一种电调制的连续控制阀，其死区小于阀芯行程的3%。
连续控制阀 continuous control valve——响应连续的输入信号以连续方式控制系统能量流的阀。注：连续控制阀含义包括所有类型的伺服阀和比例控制阀。
通过上述这些定义可知，“比例阀”一词是泛指各种驱动形式（电、液、机及气等驱动形式）的，输出量与控制输入量成比例的液压阀类。对于“用电驱动形式的比例阀”来说，一般指使用比例电磁铁驱动的并应用于液压控制系统中的各种“电液比例阀”名称的简称。不过，比例阀不仅使用比例电磁铁这一种电驱动形式，也使用步进或伺服电机、动圈力马达等其他电驱动形式（目前使用比例电磁铁驱动形式的产品市场应用较多）。比例阀与普通液压阀一样分为三大类型产品，即：各种的比例压力阀（以溢流和减压为主）、比例流量（或节流）阀及比例方向（节流）阀，等等。“比例控制阀”一词在新国家标准《词汇》的名词定义与以往理解有所不同。“比例控制阀”过去没有国家标准的规范名词，过去通常是指一种能使输出油液的参数（压力、流量和方向）随输入电信号参数（电流、电压）的变化而成比例的阀，从而实现连续的比例控制目的。现在特指为一种电调制的连续控制阀，从特征上讲，其死区大于或等于阀芯行程的3%。实际应用可知，“比例控制阀”不仅可用于开环控制，主要可用于闭环控制系统，高性能的比例控制阀甚至可与伺服阀接近。因此，“比例控制阀”的性能特征发展变化也同时影响了对伺服阀名词解释和区分。“伺服阀”一词在旧国家标准 GB/T 17446-1998《流体传动系统及元件 术语》（已作废）中，专指“接受模拟量控制信号并输出相应的模拟量流体的阀”。同时，旧国家标准还有液压伺服阀、电液伺服阀等不同类型伺服阀名词。其中，当输入指令为电量时，旧国家标准中称其为“电液伺服阀（electro hydraulic servo
valve）”。不过，在2008年新ISO 5598标准《词汇》颁布后，“电液伺服阀”一词不再是标准目录中的规范名词，仅用“伺服阀”一词代替，而且，对“伺服阀”的定义已有新的修改内容，这个变化明显是受到了比例控制阀的影响。
在新标准《词汇》中第一次出现了“连续控制阀”词汇和定义。这个词汇目前在国内使用很少，认识还生疏。在“连续控制阀”一词之下，包含所有类型“比例控制阀”和“伺服阀”。从定义和市场应用的产品功能分析，连续控制阀隐含表达了这样的含义：伺服阀在伺服控制系统作为放大元件，它能响应连续的输入信号，以连续方式控制系统的位置、压力、流量，速度等。同样的，比例控制阀也具有伺服阀一样或相似功能，可响应连续的输入信号，或者在有外部反馈信号的闭环控制系统中，实现控制液流的大小、方向和压力功能。可见，连续控制的含义不仅表示两类型阀具备一定的动态控制性能的连续响应能力，还表示这两类型阀应用于具有反馈控制场合。“连续控制阀”一词的出现表明这样一个事实：随着比例控制技术的应用发展，具有高频响（Frequency Response）特征的“比例控制阀”性能已可接近甚至达到伺服阀的性能水平，两者之间的区别已经越来越难以界定。因此，新标准《词汇》中的电调制的连续控制阀是以阀口零位时的遮盖状态来界定比例控制阀和伺服阀这两者之间的区分：即“比例控制阀的零位死区通常大于或等于阀芯行程的3%。而伺服阀则小于3%”。对于比例控制阀与伺服阀之间用死区精度的细微差别，来区分两者之间最关键的加工工艺或功能特征，一般不易理解。这个差别不仅决定两者之间本身性能的高低差别，同时也反映两者之间制造成本上差别。一般来说，比例控制阀的制造精度等级比伺服阀相差一个数量级水平。因为比例控制阀主要面向工业液压领域，一般不需人工单独或专门工艺方法研配阀控制口零位机械死区的几何尺寸精度，仅依靠加工设备批量化的加工工艺，就能使相对低的加工和配合尺寸精度满足工业液压控制应用，这样，比例控制阀相对较大零位机械死区配合与伺服阀接近于零遮盖死区必须采用特殊方法进行选配工艺相比，其制造成本上有明显的降低。实际上，采用比例电磁铁或具有较大的驱动电功率特性，是比例控制阀明显区别于传统的微电功率驱动的伺服阀主要外部特征，新标准《词汇》不采用两者之间的外部特征加以区分，这是因为产品的外部特征不能表达比例控制阀与伺服阀之间本质的功能特性。
