beplay888官网

绝对优势:比例阀用于压力调节

通过约翰•凯利工程经理,凯利气动

F几十年来,电子压力调节器(或IP传感器)一直是气动控制系统的主要部件。一些电子压力调节器仍然使用电磁阀,但这可能导致各种问题的压力控制应用。通过将比例阀技术作为流量吸入(填充)和流量到期(排气)来控制压力,可以解决许多这些问题。

为了更好地理解比例阀技术在压力控制方面的优势,我们需要考虑电子压力调节器和比例阀设计的一般特性。

电子压力调节器比机械调节器有许多优点。一个机械调节器保持下游压力,最有效的恒定流量。然而,在大多数应用中,下游流量和压力经常波动。泵和压缩机输出脉冲,压力随需求波动。当机械压力调节器缺乏精度或响应不够快时,结果是压力输出不均匀。当精确度不是那么重要时,这个简单的设备可能已经足够好了。然而,电子或数字压力调节器通过使用控制信号和反馈信号来创建闭环压力控制,提供更好的精度和动态输出压力调节。

电子压力调节器在增压系统内保持恒定的输出压力,即使有波动的压力进入调节器。机械压力调节器通常只能手动调节,这限制了它们在高科技应用中的可用性。当使用带有数字控制系统的电子压力调节器时,精确的输出压力是可以通过微调控制信号来控制的。内部压力传感器创建一个真正的闭环控制装置,并提供电流输出压力的反馈电压。通过读取电子调节器的反馈信号,控制系统可以进行实时调整,极大地提高了在最苛刻的应用程序中的一致性压力调节。

电子压力调节器是一个很大的改进,比机械调节器;它们在允许更好的控制方面相当简单和有效。他们使用一个进水阀和一个排气阀来保持出口压力在所需的设定点。一个小型内部压力传感器监测输出压力,数字控制器调整内部阀门的流量输出,以保持所需的设定点(即闭环控制)。这意味着当你设定所需的压力时,即使在系统流量变化的情况下,调节器也会保持这个压力。内部压力传感器提供即时的反馈,以调整流量或排气阀,使输出压力保持静态。

当控制信号增加时,内部比例阀激活,增加压力进入内部先导腔。当这种情况发生时,更多的进口压力通过比例进水阀进入先导腔。先导腔内的压力增大,导致隔膜上表面工作。因此,与隔膜相连的空气供应阀打开,一部分供应压力变为输出压力。这个输出压力通过压力传感器返回到控制电路。注油阀继续微调,直到输出压力等于控制信号的所需设定点。

正如我们所展示的,在标准的电子调节器设计中,使用非常准确和快速的填充和排气阀极大地影响了整体压力控制特性。但是比例阀是如何做到这一点的呢?

比例阀

传统的电子压力调节器通常采用双开/关阀设计,带有进气阀和排气阀。压力的变化是通过循环开关阀来控制的,通过脉冲宽度调制来开启和关闭。由于各种原因,使用脉冲宽度调制对控制系统来说可能是有问题的。与使用开关阀的脉宽调制和频繁的阀门循环有关的问题包括更短的产品寿命,产品噪音,控制电路死区,压力振荡,和动态输出条件下的不一致的性能。

一些压力调节器采用进口比例阀来补偿这些性能问题。然而,这些装置通常使用一个单独的开/关电磁排气阀来排出多余的压力,并补偿系统流量的变化。通常,这是通过快速阀循环实现的,因此具有动态输出压力率的应用程序更容易受到振荡,因为排气阀必须以快速赫兹连续循环,以补偿动态压力变化。

凯利气动电子压力调节器的关键部件是双比例阀设计。一个阀控制进口,另一个阀控制排气;每个阀门分别按比例增加或减少输出压力。

两个比例阀的结合避免了许多与传统开关阀调节器相关的问题。这主要是由于控制压力调节的比例阀的固有设计。每个比例阀采用单一电枢设计,几乎无摩擦性能。出口压力/流量通过按比例将单阀电枢从阀进口孔移开获得。阀门电枢的总行程距离只有几千英寸。从阀孔到电枢距离的轻微增加或减少导致出口流量和压力的变化。

相反,开启/关闭阀通常不提供可变流量,而是使用具有单一校准行程距离的电枢。在关闭状态下,阀衔铁对阀座完全关闭,而在开启状态下,阀衔铁对阀壳完全打开。

当考虑到前面提到的在其他压力控制单元中使用脉冲宽度调制时,阀门的开启/关闭循环可能会有问题,这些压力控制单元必须以特定的赫兹循环阀门,这可能会极大地降低正在循环的电磁阀的寿命,进而降低产品本身的寿命。当阀门循环更加一致时,出口流量一致或系统输出压力频繁变化的应用场合尤其如此。因此,在许多应用中,这些产品的阀门循环可以是恒定的,这严重限制了产品的寿命。然而,在凯利气动电子压力调节器中,内部比例阀只需要改变它们各自的电枢距离,就可以改变压力控制器的输出压力和流量。例如,当下游出现流量增加时,进口比例阀立即调整,通过在一次运动中轻微调整阀内部电枢距离来进行补偿。此外,在稳定状态下,比例阀保持阀枢距离,对阀本身没有磨损。

在压力控制器中使用开/关阀来填充或排气阀可能会导致控制系统中的死区问题。由于循环开/关阀的脉冲宽度调制,这可能导致在某些设定值的控制范围内的死区率,因为控制算法可能不会计算一个足够小的调整,当循环填充和排气阀在特定的频率。由于比例阀能够微调内部电枢高度,微调输出压力是更有效的,防止死区为大多数设定值和微调输出压力。

使用比例阀还可以避免脉冲宽度调节开关阀偶尔引起的压力振荡。在静态输出条件下,随着下游流量条件的变化,开关阀的恒定循环可能会导致压力输出的突然失误。这些振荡会影响需要在设定值调整之间的长时间内恒定输出压力的应用程序。

相比之下,任何下游流量条件的变化都可以通过比例进水和排气阀迅速进行调整,因为内部阀门电枢只需要对直接电枢位置进行轻微调整(通常只有数千英寸)。

使用脉宽调制的另一个问题是快速操作开关阀所产生的可听到的声音。许多老式设计中,用于灌装和排气的开关阀必须以每分钟数百个周期的振荡方式操作阀门,这意味着阀门必须完全关闭和打开,并产生可听到的咔嗒声。

相比之下,由于比例阀的设计不需要振荡,所以当阀门在填充或排气时改变流量输出时都不会产生声音。这是因为比例电枢是通过单个电枢运动来调整的,而不需要一个完整的开/关周期。

比例阀的填充和排气阀在电子调节器提供巨大的改进压力控制。从延长产品寿命,提高精度和更安静的操作,比例阀在电子调节器使所有的差异。

分享这些信息。

相关的帖子

留下一个回复

您的电子邮件地址将不会被公布。必填字段已标记

让我们不可或缺!

Baidu