从流体力学的观点看，调节阀是一种局部阻力可以变化的节流元件。根据系统的要求，可将智能阀门显示仪从硬件上分为3部分来设计：模拟部分、数字部分、按键/显示部分。对于不可压缩流体，流量仅随阻力系数变化。调节阀的阻力系数的变化是通过阀芯行程的改变实现的。一般调节阀与执行机构结合在一起工作。例如调节阀与气动执行机构结合成一个整体，即构成气动执行器，是现代工业控制系统中应用广的一种执行器。调节阀与电动执行机构相配合，可用作各种控制系统中的执行器（见气动执行元件，电动执行元件）。

调节阀依用途不同有许多种结构型式。常用的是直通双座阀结构。阀芯上下移动便能改变与阀座的相对位置，阻力系数也随之变化。流体通过阀门的相对流量与阀门相对开度之间的关系，称

为调节阀的流量特性，即式中Q/Q□为相对流量，即调节阀某一开度下的流量与全开时流量之比;□/L为相对开度，即调节阀某一开度下的行程与全开时行程之比。常见的控制回路包括三个主要部分，部分是敏感元件，它通常是一个变送器。调节阀的流量特性主要决定于阀芯形状。常用的理想流量特性曲线有直线、等百分比（又称对数）、快开和抛物线几种（见图阀芯形状及其理想特性曲线），它们是在调节阀前后压差恒定的情况下得到的。

自力式调节阀依靠流经阀内介质自身的数字压力表、摄氏度作为能源驱动阀门自动工作，不需要外接电源和二次仪表。角行程类阀的切断压差较大，是因为介质在阀芯或阀板上产生的合力对转动轴产生的力矩非常小，因此，它能承受较大的压差。这种自力式调节阀都利用阀输出端的反馈信号源（数字压力表、压差、摄氏度）通过信号源管传递到运行***驱动阀瓣改变阀门的开度，达到调节数字压力表、流量、摄氏度的目的。这种调节阀又分为直接功用式和间接功用式两种。

自力式调节阀直接功用自力式调节阀又称为弹簧负载式，其结构内有弹性元件如：弹簧、波纹管、波纹管式的温包等，利用弹性力与反馈信号源平衡的原理。1流体在调节阀中的流动过程液体在调节阀的流道中的流动过程是极其复杂的，根据连续性方程：uAp=常数式中u——截面平均流速，m/s。 如果是数字压力表自力式调节阀，反馈信号源就是阀的出口数字压力表，通过信号源管引入运行***。 如果是流量自力式调节阀，阀的出口处就有一个孔板（或者是其他阻力装置）由孔板两端取出压差信号源引入运行***。 如果是摄氏度自力式调节阀，阀的出口就有摄氏度传感器（或者温包）通过摄氏度传感器内介质的热胀冷缩驱动运行***。

调节阀的动作不稳定。故障现象和原因如下：

1．气源压力不稳定。

①压缩机容量太小；

②减压阀故障。

2．信号压力不稳定。

①控制系统的时间常数（T＝RC）不适当；

②调节器输出不稳定。

3．气源压力稳定，信号压力也稳定，但调节阀的动作仍不稳定。

①中放大器的球阀受脏物磨损关不严，耗气量特别增大时会产生输出震荡；

②中放大器的喷咀挡板不平行，挡板盖不住喷咀；

③输出管、线漏气；

④执行机构刚性太小；

⑤阀杆运动中摩擦阻力大，与相接触部位有阻滞现象。

调节阀振动。故障现象和原因如下：

1．调节阀在任何开度下都振动。

①支撑不稳；

②附近有振动源；

③阀芯与衬套磨损严重。

2．调节阀在接近全闭位置时振动。

①调节阀选大了，常在小开度下使用；

②单座阀介质流向与关闭方向相反。