Question 1

Les connaissances de base et les erreurs et solutions courantes de l'électrovanne (1)

Accepted Answer

L'électrovanne est un équipement industriel contrôlé par électromagnétique, qui
ajuste la direction, le débit, la vitesse et d'autres paramètres du milieu dans le
système de contrôle industriel. Se concentrer sur le principe structurel, la classification,
caractéristiques, sélection, maintenance, erreurs et solutions des électrovannes à
discuter.

1. Principe structurel de l'électrovanne

(1. Corps de vanne 2. Entrée d'air 3. Sortie d'air 4. Conducteur 5. Plongeur)
Lorsque l'électrovanne n'est pas activée, l'aiguille de la vanne bloque le passage du corps de la vanne sous l'action du ressort et l'électrovanne est dans l'état de coupure. Lorsque la bobine est sous tension, la bobine génère une force magnétique. Le noyau de la vanne est soulevé contre la force du ressort, le canal dans la vanne est ouvert et l'électrovanne est dans un état conducteur.

2. Classification des électrovannes
Les électrovannes locales et internationales sont divisées en principe en trois catégories (comme : à action directe, à action directe pas à pas, à commande pilotée). Ils sont divisés en six branches selon la différence de structure et de matériau du disque de vanne et la différence de principe (structure de membrane à action directe, structure de membrane pas à pas, structure de membrane pilotée, structure de piston à action directe, structure de membrane pas à pas, structure de membrane pilotée, structure de piston à action directe, structure de membrane pas à pas, structure de piston pas à pas, structure de piston pilote). Nous présenterions trois aspects : introduction, principe et caractéristiques.

1. Électrovanne à action directe

Introduction:
Il en existe deux types : normalement fermé et normalement ouvert. Le type normalement fermé est dans un état fermé lorsque l'alimentation est coupée. Lorsque la bobine est alimentée, une force électromagnétique est générée, de sorte que le noyau de fer mobile surmonte la force du ressort et que le noyau de fer statique soit attiré pour ouvrir directement la vanne, et que le fluide se trouve dans un chemin. Lorsque la bobine est mise hors tension, la force électromagnétique disparaît, le noyau de fer mobile est réinitialisé sous l'action de la force du ressort, l'orifice de la vanne est directement fermé et le fluide est bloqué. La structure est simple, l'action est fiable et elle fonctionne normalement sous une différence de pression nulle et sous un micro-vide. Normalement ouverte, c'est exactement le contraire, comme une électrovanne avec un diamètre de débit inférieur à φ6.

Principe:
Lorsque le type normalement fermé est alimenté, la bobine électromagnétique génère une force électromagnétique pour soulever la pièce d'ouverture du siège de vanne et la vanne s'ouvre. Lorsque l'alimentation est coupée, la force électromagnétique disparaît, le ressort appuie sur la pièce d'ouverture du siège de soupape et la soupape s'ouvre. (Normalement ouvert, c'est le contraire de cela)
Caractéristiques:
Il peut fonctionner normalement sous vide, sous pression négative et sous pression nulle, mais le diamètre ne dépasse généralement pas 25 mm.

2. Traitement de l'électrovanne à action directe

Introduction:
Ce type de vanne adopte la vanne à ouverture unique et la vanne à seconde ouverture pour se connecter ensemble. La vanne principale et la vanne pilote font, étape par étape, que la force électromagnétique et la différence de pression ouvrent directement le port de la vanne principale. Lorsque la bobine est alimentée, une force électromagnétique est générée pour rapprocher le noyau de fer mobile et le noyau de fer statique, l'orifice de la vanne pilote est ouvert et l'orifice de la vanne pilote est réglé sur l'orifice de la vanne principale, ainsi que le noyau de fer mobile et la vanne principale. Les noyaux sont connectés ensemble. La pression de la cavité est déchargée par l'orifice de la vanne pilote et le noyau de la vanne principale se déplace vers le haut sous l'action simultanée de la différence de pression et de la force électromagnétique, ouvrant ainsi le fluide de la vanne principale à l'écoulement. Lorsque la bobine est éteinte, la force électromagnétique disparaît. À ce moment, le noyau de fer en mouvement ferme le trou de la vanne pilote sous l'action de son propre poids et de la force du ressort. A ce moment, le fluide pénètre dans la cavité supérieure du tiroir principal dans le trou d'équilibrage, ce qui augmente la pression dans la cavité supérieure. La vanne principale est fermée sous l'action du ressort de rappel et de la pression, et le fluide est coupé. Structure raisonnable, action fiable et fonctionnement fiable sous une différence de pression nulle, telle que : ZQDF, ZS, 2W, etc.

Principe:
Il s'agit d'une combinaison d'action directe et de type pilote. Lorsqu'il n'y a pas de différence de pression entre l'entrée et la sortie, après la mise sous tension, la force électromagnétique soulève directement la vanne pilote et l'élément de fermeture de la vanne principale vers le haut, et la vanne s'ouvre. Lorsque l'entrée et la sortie atteignent la différence de pression de démarrage, après la mise sous tension, la force électromagnétique pilote la petite vanne, la pression dans la chambre inférieure de la vanne principale augmente et la pression dans la chambre supérieure chute, de sorte que le la soupape principale est poussée vers le haut par la différence de pression. Lorsque l'alimentation est coupée, la vanne pilote utilise un ressort. La force ou la pression moyenne pousse l'élément de fermeture vers le bas, provoquant la fermeture de la vanne.

Caractéristiques:
Il peut également fonctionner sous une différence de pression nulle ou sous vide et haute pression, mais la puissance est importante et il doit être installé horizontalement.

3. Électrovanne à pilote indirect
Introduction:
Cette électrovanne est composée d'une vanne pilote et d'un tiroir principal pour former une combinaison de canaux ; le type normalement fermé est dans un état fermé lorsqu'il n'est pas sous tension. Lorsque la bobine est alimentée, la force magnétique générée rapproche le noyau de fer mobile et le noyau de fer statique, l'orifice de la vanne pilote est ouvert et le fluide s'écoule vers la sortie. À ce moment, la pression dans la chambre supérieure du noyau de valve principale est réduite, ce qui est inférieur à la pression du côté entrée, formant une différence de pression pour vaincre le ressort. La résistance se déplacera vers le haut en conséquence pour atteindre l'objectif d'ouvrir le port de la vanne principale, et le fluide s'écoulera. Lorsque la bobine est mise hors tension, la force magnétique disparaît et le noyau de fer mobile se réinitialise et ferme le port pilote sous l'action de la force du ressort. À ce moment-là, le fluide s'écoule depuis le trou d'équilibrage, la pression dans la cavité supérieure du tiroir principal augmente et descend sous l'action de la force du ressort. Fermez le port de la vanne principale. Le principe normalement ouvert est tout le contraire.

3. Caractéristiques de l'électrovanne
1. Les fuites externes sont bloquées, les fuites internes sont faciles à contrôler et il est sûr deutiliser
Les fuites internes et externes sont des éléments qui mettent en danger la sécurité. D'autres vannes de régulation automatique prolongent généralement la tige de vanne et la rotation ou le mouvement du noyau de vanne est contrôlé par des actionneurs électriques, pneumatiques et hydrauliques. Tout cela doit résoudre le problème des fuites externes du joint dynamique de la tige de valve à action longue durée. Seule l'électrovanne est complétée par une force électromagnétique agissant sur le noyau de fer scellé dans un manchon d'isolation magnétique, et il n'y a pas de joint dynamique, de sorte que la fuite externe est facile à bloquer. Le contrôle du couple de la vanne électrique n'est pas facile, il est facile de provoquer des fuites internes et même la tête de la tige de la vanne est cassée. La structure de l'électrovanne permet de contrôler facilement les fuites internes jusqu'à ce qu'elles tombent à zéro. L'électrovanne est donc particulièrement sûre à utiliser, en particulier pour les fluides corrosifs, toxiques ou à haute et basse température.

2. Le système est simple, facile à connecter à l'ordinateur industriel et le prix est bas
L'électrovanne elle-même a une structure simple et un prix bas, et est plus facile à installer et à entretenir que d'autres types d'actionneurs tels que les vannes de régulation. Ce qui est plus remarquable, c'est que le système de contrôle automatique composé est beaucoup plus simple et que le prix est beaucoup plus bas. Étant donné que l'électrovanne est contrôlée par un signal de commutation, il est très pratique de la connecter à l'ordinateur industriel. À l'ère actuelle de vulgarisation informatique et de baisse des prix, les avantages des électrovannes sont encore plus évidents.

3. Action, petite puissance, aspect léger
Le temps de réponse des électrovannes peut être aussi court que plusieurs millisecondes, et même les électrovannes pilotées peuvent être contrôlées en quelques dizaines de millisecondes. En raison de sa propre boucle, elle est plus sensible que les autres vannes de régulation automatique. Une bobine d'électrovanne correctement conçue a une faible consommation d'énergie et constitue un produit économe en énergie. Cela peut également être réalisé uniquement en déclenchant l'action pour maintenir automatiquement la position de la vanne sans aucune consommation d'énergie. L'électrovanne a une petite taille, ce qui permet d'économiser de l'espace et est légère et belle.

4. La précision de réglage et le support applicable sont limités
Les électrovannes n'ont généralement que deux états marche et arrêt, le noyau de la vanne ne peut être que dans deux positions extrêmes et ne peut pas être réglé en continu. L'électrovanne a des exigences élevées en matière de propreté du fluide et le fluide contenant des particules ne peut pas être appliqué. S'il s'agit d'une impureté, il faut d'abord la filtrer. De plus, les fluides visqueux ne peuvent pas être utilisés et la plage de viscosité des fluides adaptée à des produits spécifiques est relativement étroite.

5. Divers modèles et large gamme d'utilisations
Bien que l'électrovanne présente des défauts inhérents, ses avantages restent très importants, elle est donc conçue dans une variété de produits pour répondre à divers besoins et a un large éventail d'utilisations. Les progrès de la technologie des électrovannes tournent également autour de la manière de surmonter les déficiences congénitales et de mieux utiliser les avantages inhérents.

4. Sélection de l'électrovanne
1. Économique
Il existe de nombreuses électrovannes pouvant être utilisées de manière générale. Lors du processus de sélection, le produit le plus économique doit être sélectionné, mais il doit être économique sur la base de la sécurité, de l'application et de la fiabilité. L'économie ne concerne pas seulement le prix du produit, mais également sa fonction et sa qualité, ainsi que le coût de l'installation, de la maintenance et des autres accessoires. Le plus important est le coût d'une électrovanne dans l'ensemble du système de contrôle automatique et même dans la ligne de production, il est très faible. S'il est avide de petit et bon marché et mal sélectionné, il causera d'énormes dégâts. En un mot, l'économie ne se réfère pas seulement au prix du produit, mais aussi au rapport performance-prix du produit au rapport coût-prix global.

2. Sécurité
(1) Milieu corrosif : une électrovanne royale en plastique et tout l'acier inoxydable doivent être utilisés. Pour les milieux fortement corrosifs, un type de diaphragme d'isolation doit être utilisé. Pour le fluide neutre, il est également conseillé d'utiliser une électrovanne avec un alliage de cuivre comme matériau du boîtier de vanne. Sinon, des éclats de rouille tombent souvent dans le boîtier de la vanne, surtout lorsque l'action n'est pas fréquente. Les vannes d'ammoniac ne peuvent pas être en cuivre.
(2) Environnement explosif : des produits avec des qualités antidéflagrantes correspondantes doivent être sélectionnés, et des variétés imperméables et anti-poussière doivent être sélectionnées pour une installation en extérieur ou dans des occasions poussiéreuses.
(3) La pression nominale de l'électrovanne doit dépasser la pression de service maximale dans le tuyau.

3. Fiabilité
(1) Durée de vie, cet élément n'est pas inclus dans l'élément de test en usine, mais appartient à l'élément de test de type. Afin de garantir la qualité, des produits de marque provenant de fabricants réguliers doivent être sélectionnés.
(2) Système de travail : Il existe trois types de système de travail à long terme, le système de chômage partiel répété et le système de chômage partiel. Dans le cas où la vanne est ouverte pendant une longue période et fermée seulement pendant une courte période, une électrovanne normalement ouverte doit être utilisée. Lorsqu'il est utilisé dans un système de travail à court terme et dans des lots importants, des commandes spéciales peuvent être passées pour réduire la consommation d'énergie.
(3) Fréquence de fonctionnement : lorsque la fréquence de fonctionnement doit être élevée, la structure doit de préférence être une électrovanne à action directe et l'alimentation électrique doit de préférence être CA.
(4) Fiabilit

Question 2

Les connaissances de base et les erreurs et solutions courantes de l'électrovanne (2)

Accepted Answer

4. Applicabilité
(1) Caractéristiques moyennes
1.1 Choisissez différents types d'électrovannes pour l'état gazeux, liquide ou mixte. Par exemple, ZQDF est utilisé pour l'air, ZQDF-Y est utilisé pour le liquide et ZQDF-2 (ou -3) est utilisé pour la vapeur, sinon il est facile de provoquer un dysfonctionnement. L'électrovanne multifonction de la série ZDF peut être connectée au gaz et au liquide. Il est préférable d'informer l'état du support lors de la commande, afin que l'utilisateur de l'installation n'ait pas à régler le mode.
1.2 La température du milieu est différente pour les produits de spécifications différentes, sinon la bobine brûlera et les joints vieilliront, ce qui affectera sérieusement la durée de vie.
1.3 Viscosité moyenne, généralement inférieure à 50 cSt. Si elle dépasse cette valeur, l'électrovanne multifonction de la série ZDF doit être utilisée sur commande spéciale si le diamètre est supérieur à 15 mm. Le diamètre est inférieur à 15 mm pour commander une électrovanne haute viscosité.
1.4 Lorsque la propreté du fluide n'est pas élevée, une vanne de filtre à recul doit être installée devant l'électrovanne. Lorsque la pression est faible, une électrovanne à membrane à action directe peut être utilisée.
1.5 Si le fluide est en circulation directionnelle et que le flux inverse n'est pas autorisé, ZDF-N et ZQDF-N doivent uniquement utiliser une circulation bidirectionnelle, veuillez formuler des exigences particulières.
1.6 La température du fluide doit être sélectionnée dans la plage autorisée de l'électrovanne.

(2) Paramètres du pipeline
2.1 Sélectionnez le diamètre et le modèle de la vanne en fonction des exigences de direction d'écoulement du fluide et de la méthode de connexion du pipeline.
2.2 Sélectionnez le diamètre nominal en fonction du débit et de la valeur Kv de la vanne, ou identique au diamètre intérieur du pipeline.
2.3 Différence de pression de service, le type pilote indirect peut être utilisé lorsque la différence de pression de service minimale est supérieure à 0,04 MPa ; Le type à action directe ou le type direct pas à pas doit être utilisé lorsque la différence de pression de service minimale est proche ou inférieure à zéro.

(3) Conditions environnementales
3.1 La température maximale et minimale de l'environnement doit être sélectionnée dans la plage autorisée. En cas de dépassement, une commande spéciale devra être effectuée.
3.2 Lorsque l'humidité relative de l'environnement est élevée et qu'il y a des gouttelettes d'eau et de la pluie, l'électrovanne étanche doit être sélectionnée.
3.3 Il y a souvent des vibrations, des bosses et des chocs dans l'environnement, et des variétés spéciales doivent être sélectionnées, telles que les électrovannes marines.
3.4 Pour une utilisation dans des environnements corrosifs ou explosifs, la résistance à la corrosion doit être sélectionnée en premier en fonction des exigences de sécurité.
3.5 Si l'espace environnemental est limité, veuillez choisir une électrovanne multifonction, car elle économise le by-pass et les trois vannes manuelles et est facile à entretenir en ligne.

(4) Conditions d'alimentation
4.1 Selon le type d'alimentation, sélectionnez respectivement les électrovannes AC et DC. D’une manière générale, l’alimentation secteur est facile à utiliser.
4.2 AC220V et DC24V doivent être préférés pour les spécifications de tension.
4.3 La fluctuation de la tension d'alimentation est généralement de + %10 %. -15 % pour le courant alternatif et ± %10 pour le courant continu est autorisée. En cas de dépassement des tolérances, des mesures de stabilisation de la tension doivent être prises ou des prescriptions particulières doivent être proposées.
4.4 Le courant nominal et la consommation électrique doivent être sélectionnés en fonction de la capacité d'alimentation. Il est à noter que la valeur VA est élevée lors du démarrage AC, et l'électrovanne pilote indirecte doit être privilégiée lorsque la capacité est insuffisante.

(5) Précision du contrôle
5.1 L'électrovanne ordinaire n'a que deux positions : ouverte et fermée. Lorsque la précision du contrôle est élevée et que les paramètres doivent être stables, veuillez choisir une électrovanne multi-positions ; /1 L'électrovanne multifonctionnelle combinée a quatre débits : pleine ouverture, grande ouverture, petite ouverture et pleine ouverture.
5.2 Temps d'action : fait référence au temps écoulé entre l'activation ou la désactivation du signal électrique et la fin de l'action de la vanne principale. Seule l'électrovanne multifonction, un produit breveté de notre société, peut régler respectivement le temps d'ouverture et de fermeture, ce qui peut non seulement répondre aux exigences de précision de contrôle, mais également éviter les dommages causés par les coups de bélier.
5.3 Fuite
La valeur de fuite généralement donnée sur l'échantillon est une qualité économique courante. S'il est trop élevé, veuillez passer une commande spéciale.

5. Entretien de l'électrovanne
Précaution 1
Pour les électrovannes pilotées, il est nécessaire de vérifier si la différence de pression dans la canalisation est trop faible. Si la différence de pression est trop faible, l'électrovanne ne peut pas fonctionner normalement. Dans ce cas, une électrovanne à action directe est nécessaire. La différence de pression est trop grande, dépassant de loin la valeur de conception de l'électrovanne, et elle ne peut pas fonctionner normalement, c'est pourquoi une électrovanne haute pression doit être utilisée.
Précaution 2
L'électrovanne est généralement installée horizontalement. Si le poivre est installé sur le côté, cela peut empêcher la vanne de se fermer hermétiquement, c'est-à-dire une fuite interne, car essayez d'éviter une installation latérale.
Précaution 3
En cas d'utilisation prolongée, si l'étanchéité entre le piston et le siège de soupape n'est pas bonne, la surface d'étanchéité du piston peut être rectifiée, puis rectifiée avec le siège de soupape.
Précaution 4
Lorsque vous travaillez, remarquez les manomètres avant et après la vanne. Il est nécessaire que la pression de service ne dépasse pas la pression nominale et que la différence de pression de service doit se situer dans la plage de différence de pression nominale. Lorsque la pression de service dépasse la pression nominale ou que la différence de pression de service dépasse la différence de pression nominale, l'électrovanne doit être arrêtée et les vannes manuelles avant et arrière doivent être fermées pour empêcher l'électrovanne de
explose et fuit.
Précaution 5
Une fois l'électrovanne installée, il est nécessaire de faire passer le fluide à tester plusieurs fois, puis il peut être utilisé après avoir confirmé qu'il est normal.
Précaution 6
La saleté à l'intérieur et à l'extérieur de la grande vanne et de la surface d'aspiration de l'armature doit être nettoyée régulièrement. Faites attention à ne pas endommager les surfaces d'étanchéité.
Précaution 7
Lorsque l'électrovanne n'est pas utilisée pendant une longue période, la vanne manuelle située devant la vanne doit être fermée. Lorsqu'elle est réactivée, l'électrovanne de vapeur doit vidanger l'eau condensée et effectuer des actions de test plusieurs fois, puis la mettre en service une fois que l'interrupteur est normal.

Pour la sélection de produits d'électrovannes KAOLU , veuillez visiter :
https://www.genndih.com/fr/la-valve-électromagnétique.htm

Question 3

Les connaissances de base et les erreurs et solutions courantes de l'électrovanne (2)

Accepted Answer

4. Applicabilité
(1) Caractéristiques moyennes

Question 4

Les connaissances de base et les erreurs et solutions courantes de l'électrovanne (2)

Accepted Answer

(4) Conditions d'alimentation
4.1 Selon le type d'alimentation, sélectionner les électrovannes AC et DC
respectivement. D’une manière générale, l’alimentation secteur est facile à utiliser.
4.2 AC220V et DC24V doivent être préférés pour les spécifications de tension.
4.3 La fluctuation de la tension d'alimentation est généralement de +%10%.-15% pour le courant alternatif et de ±%10 pour
Le courant continu est autorisé. Si elle est hors tolérance, des mesures de stabilisation de la tension doivent être prises
ou des exigences de commande spéciales doivent être avancées.
4.4 Le courant nominal et la consommation électrique doivent être sélectionnés en fonction du
capacité d’alimentation. Il convient de noter que la valeur VA est élevée en mode AC

Démarrage, et l'électrovanne pilote indirecte doit être préférée lorsque la capacité
Est insuffisant.

Question 5

Les connaissances de base et les erreurs et solutions courantes de l'électrovanne (2)

Accepted Answer

(3) Conditions environnementales
3.1 La température maximale et minimale de l'environnement doit être sélectionnée dans la plage autorisée. En cas de dépassement, une commande spéciale devra être effectuée.
3.2 Lorsque l'humidité relative de l'environnement est élevée et qu'il y a des gouttelettes d'eau et de la pluie, l'électrovanne étanche doit être sélectionnée.
3.3 Il y a souvent des vibrations, des bosses et des chocs dans l'environnement, et des variétés spéciales doivent être sélectionnées, telles que les électrovannes marines.
3.4 Pour une utilisation dans des environnements corrosifs ou explosifs, la résistance à la corrosion doit être sélectionnée en premier en fonction des exigences de sécurité
3.5 Si l'espace environnemental est limité, veuillez choisir une électrovanne multifonction, car elle économise le by-pass et les trois vannes manuelles et est facile à entretenir en ligne.

(4) Conditions d'alimentation
4.1 Selon le type d'alimentation, sélectionnez respectivement les électrovannes AC et DC. D’une manière générale, l’alimentation secteur est facile à utiliser.
4.2 AC220V et DC24V doivent être préférés pour les spécifications de tension.
4.3 La fluctuation de la tension d'alimentation est généralement de + %10 %. -15 % pour le courant alternatif et ± %10 pour le courant continu est autorisée. En cas de dépassement des tolérances, des mesures de stabilisation de la tension doivent être prises ou des prescriptions particulières doivent être proposées.
4.4 Le courant nominal et la consommation électrique doivent être sélectionnés en fonction de la capacité d'alimentation. Il est à noter que la valeur VA est élevée lors du démarrage AC, et l'électrovanne pilote indirecte doit être privilégiée lorsque la capacité est insuffisante.

(5) Précision du contrôle
5.1 L'électrovanne ordinaire n'a que deux positions : ouverte et fermée. Lorsque la précision du contrôle est élevée et que les paramètres doivent être stables, veuillez choisir une électrovanne multi-positions ; /1 L'électrovanne multifonctionnelle combinée a quatre débits : pleine ouverture, grande ouverture, petite ouverture et pleine ouverture.
5.2 Temps d'action : fait référence au temps écoulé entre l'activation ou la désactivation du signal électrique et la fin de l'action de la vanne principale. Seule l'électrovanne multifonction, un produit breveté de notre société, peut régler respectivement le temps d'ouverture et de fermeture, ce qui peut non seulement répondre aux exigences de précision de contrôle, mais également éviter les dommages causés par les coups de bélier.
5.3 Fuite
La valeur de fuite généralement donnée sur l'échantillon est une qualité économique courante. S'il est trop élevé, veuillez passer une commande spéciale.

5. Entretien de l'électrovanne
Précaution 1
Pour les électrovannes pilotées, il est nécessaire de vérifier si la différence de pression dans la canalisation est trop faible. Si la différence de pression est trop faible, l'électrovanne ne peut pas fonctionner normalement. Dans ce cas, une électrovanne à action directe est nécessaire. La différence de pression est trop grande, dépassant de loin la valeur de conception de l'électrovanne, et elle ne peut pas fonctionner normalement, c'est pourquoi une électrovanne haute pression doit être utilisée.
Précaution 2
L'électrovanne est généralement installée horizontalement. Si le poivre est installé sur le côté, cela peut empêcher la vanne de se fermer hermétiquement, c'est-à-dire une fuite interne, car essayez d'éviter une installation latérale.
Précaution 3
En cas d'utilisation prolongée, si l'étanchéité entre le piston et le siège de soupape n'est pas bonne, la surface d'étanchéité du piston peut être rectifiée, puis rectifiée avec le siège de soupape.
Précaution 4
Lorsque vous travaillez, remarquez les manomètres avant et après la vanne. Il est nécessaire que la pression de service ne dépasse pas la pression nominale et que la différence de pression de service doit se situer dans la plage de différence de pression nominale. Lorsque la pression de service dépasse la pression nominale ou que la différence de pression de service dépasse la différence de pression nominale, l'électrovanne doit être arrêtée et les vannes manuelles avant et arrière doivent être fermées pour empêcher l'électrovanne de
explose et fuit.
Précaution 5
Une fois l'électrovanne installée, il est nécessaire de faire passer le fluide à tester plusieurs fois, puis il peut être utilisé après avoir confirmé qu'il est normal.
Précaution 6
La saleté à l'intérieur et à l'extérieur de la grande vanne et de la surface d'aspiration de l'armature doit être nettoyée régulièrement. Faites attention à ne pas endommager les surfaces d'étanchéité.
Précaution 7
Lorsque l'électrovanne n'est pas utilisée pendant une longue période, la vanne manuelle située devant la vanne doit être fermée. Lorsqu'elle est réactivée, l'électrovanne de vapeur doit vidanger l'eau condensée et effectuer plusieurs actions de test, puis la mettre en service une fois que l'interrupteur est normal.

Pour la sélection de produits d'électrovannes KAOLU , veuillez visiter :
https://www.genndih.com/fr/la-valve-électromagnétique.htm

Question 6

Installation, utilisation et maintenance de régulateur de pression électronique

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1. Introduction de la vanne proportionnelle
Les vannes proportionnelles permettent un contrôle plus rapide, plus facile et plus précis du cycle de service et répondent aux exigences de performance du processus de commutation, sont contrôlées pendant le processus de commutation et évitent les pressions de pointe excessives, prolongeant ainsi la durée de vie des éléments du dispositif mécanique et hydraulique.
Les vannes proportionnelles peuvent être divisées en : régulateur de pression proportionnel, vanne de débit proportionnelle, vanne directionnelle proportionnelle, vanne proportionnelle, qui sont des composants pneumatiques de haute précision et ont des exigences en matière d'huile hydraulique et de méthodes d'installation.

2. Exigences d'installation de la vanne proportionnelle
(1) La vanne proportionnelle doit vérifier le modèle et d'autres données avant l'installation.
(2) La propreté de l’huile hydraulique est requise. Lorsque la vanne proportionnelle est installée, l'environnement d'installation et le corps de la vanne doivent être propres, et le réservoir d'huile doit également être scellé pour empêcher l'intrusion de polluants externes.
(3) Le tuyau d'huile hydraulique et le réservoir d'huile doivent être nettoyés de la poussière, du tartre d'oxyde, du sable, des copeaux métalliques et autres débris avant l'installation.
(4) Les coudes chauds et les tuyaux soudés doivent être décapés, rincés à l'eau claire et huilés.
(5) Utilisez uniquement un tissu non tissé non pelucheux ou du papier spécial lors du nettoyage.
(6) Il est interdit d'utiliser des matériaux d'étanchéité tels que du chanvre, du mastic ou du ruban d'étanchéité pour l'étanchéité.
(7) Les canalisations hydrauliques doivent être constituées de tubes en acier sans soudure conformes aux normes DIN2391/C.
(8) La canalisation entre la vanne proportionnelle et l'actionneur doit être aussi courte que possible pour augmenter la rigidité du système. Il est recommandé que la vanne proportionnelle soit installée à proximité de l'actionneur et que la rugosité de la surface du plan d'installation ne soit pas supérieure à Rz=4 μm et que la planéité soit inférieure à 0,01/100 mm.

(9) En raison des exigences de précision relativement élevées de la vanne proportionnelle, afin de garantir une meilleure rigidité du système, l'utilisation d'un raccord de tuyau entre la vanne proportionnelle et l'actionneur doit être évitée.
(10) Sélection du filtre à air, il est recommandé d'utiliser un filtre immergé dans l'huile avec une taille de maille inférieure à 60 microns comme filtre à air.
(11) Exigences relatives à la position d'installation de la vanne proportionnelle
La position d'installation de la vanne proportionnelle peut être facultative et il est recommandé d'être en position horizontale. Si une vanne proportionnelle est installée sur l'actionneur, l'axe du tiroir doit être évité et il doit être parallèle à la direction d'accélération de l'actionneur, ce qui affectera la précision de déplacement du tiroir.

3. Exigences pour l'utilisation de vannes proportionnelles
(1) Faites attention à la plage de pression et de température applicable de la vanne proportionnelle et respectez les réglementations des produits associés.
(2) La température de l'huile hydraulique ne doit pas dépasser la température de fonctionnement maximale recommandée par le fabricant d'huile. Afin d'assurer la stabilité des caractéristiques de contrôle de l'équipement, il est recommandé de maintenir la température de l'huile fondamentalement constante à plus ou moins 5 degrés.
(3) Exigences de filtration, afin de prolonger la durée de vie, la vanne de commande pilote doit utiliser un filtre à huile importé de 10 μm, ou elle peut être sélectionnée en fonction de la précision donnée dans l'échantillon.
La pression différentielle admissible du filtre à huile doit être supérieure à la pression différentielle réelle. Des filtres à huile avec indicateurs de contamination sont recommandés. Lors du remplacement du filtre à huile, une attention particulière doit être portée à la propreté. Les contaminants du côté sortie du nouveau filtre à huile seront rejetés dans le système, provoquant des accidents. Les polluants du côté entrée du filtre à huile réduiront la durée de vie de l’élément filtrant.
(4) La pression de commande de la vanne pilote ne doit pas être supérieure à 30 bars. Si la pression pilote dépasse 100 bars, un réducteur de pression à plaque doit être installé à l'entrée. Afin d'éviter les chocs de pression dans la canalisation du réservoir de carburant, un clapet anti-retour doit être utilisé.
(5) Exigences de stockage, l'environnement de stockage doit être sec et exempt de poussière, exempt de substances corrosives et de vapeur d'eau. Lorsque la durée de stockage dépasse trois mois, le boîtier de la vanne proportionnelle doit être enduit d'huile antirouille et scellé.

Pour plus d'informations sur le régulateur de pression électronique de KAOLU , veuillez visiterhttps://www.genndih.com/fr/régulateur de pression proportionnelle.htm

Question 7

Solution de contrôle de précision du vide dans le processus de séchage de matériaux sensibles à la température

Accepted Answer

Solution de contrôle de précision du vide dans le processus de séchage de matériaux sensibles à la température
Résumé : De nos jours, certaines étuves de séchage sous vide que nous utilisons souvent sont équipées d'un contrôle numérique de la température, mais utilisent essentiellement des vannes de régulation du vide manuelles. En réponse aux exigences de certains clients concernant la mise à niveau et la transformation du contrôle automatique du vide de l'étuve de séchage, cet article présente la solution de contrôle de précision du vide. La solution présente en détail plusieurs méthodes de contrôle différentes et comprend également des solutions pour le contrôle simultané de la température et du vide afin de répondre aux besoins de contrôle automatisé des équipements de séchage sous vide des différents clients.

1. Introduction
Les matériaux sensibles à la température sont une classe de matériaux dont les propriétés physiques changent de façon spectaculaire et discontinue avec la température. Le séchage des matériaux sensibles à la température est nécessaire dans de nombreuses industries différentes, telles que diverses fabrications additives, sciences de la vie, ingénierie tissulaire, chromatographie liquide, administration de médicaments et recherche et développement. D'autres matériaux sensibles à la température comprennent les fruits, les légumes et autres plantes. La méthode idéale pour sécher des matériaux sensibles à la chaleur et/ou à l’oxygène est le séchage sous vide, car il présente l’avantage d’éliminer l’humidité à des températures plus basses et de minimiser les éventuelles réactions d’oxydation. De plus, le séchage sous vide présente l’avantage d’un séchage plus rapide et peut être effectué dans un environnement de traitement pauvre en oxygène.

Le séchage des matériaux sensibles à la température doit être effectué dans un appareil de séchage sous vide. Afin d'éviter d'endommager le produit, il est nécessaire de contrôler avec précision la température et le degré de vide dans le dispositif de séchage sous vide. Le contrôle du degré de vide est particulièrement important car il repose sur le principe de la pression de vapeur saturée. Dans le processus de séchage sous vide, le degré de vide détermine la limite supérieure de la température d’évaporation de l’eau.

À l'heure actuelle, certaines étuves de séchage sous vide couramment utilisées sont équipées d'un contrôle numérique de la température, mais utilisent essentiellement une vanne de régulation du vide manuelle. En réponse aux exigences de certains clients concernant la mise à niveau du contrôle automatique du vide de l'étuve de séchage, cet article présentera la solution de contrôle de précision du vide. La solution présente en détail plusieurs méthodes de contrôle différentes et comprend également des solutions pour le contrôle simultané de la température et du vide afin de répondre aux besoins de contrôle automatisé des équipements de séchage sous vide des différents clients. Solutions personnalisées pour répondre aux besoins de contrôle d'automatisation des équipements de séchage sous vide de différents clients.

2. Schéma technique
Il existe de nombreuses formes de processus et d’équipements de séchage sous vide, qui peuvent être résumées dans les trois types suivants :
(1) Type à cavité fermée.
(2) Remplissez de gaz inerte.
(3) Conteneurs de différents volumes.

Pour les types de dispositifs de séchage sous vide mentionnés ci-dessus, des dispositifs de contrôle du degré de vide correspondants doivent être utilisés.
La solution proposée dans cet article est illustrée à la figure 1. La sélection des composants correspondants dans cette solution peut répondre pleinement aux besoins des plusieurs types de dispositifs de séchage sous vide mentionnés ci-dessus. Les différents types de contrôles seront décrits en détail ci-dessous.

2.1 Méthode de régulation de pression de cavité fermée
Pour les équipements de séchage sous vide dotés d'une structure à cavité fermée, le contrôle précis du degré de vide à l'intérieur de l'équipement de séchage peut être atteint directement en contrôlant la pression. Le dispositif de contrôle de pression spécifique est uniquement connecté à la partie droite de la boîte de séchage sur la figure 1 (régulateur de contre-pression et pompe à vide) et utilise un vacuomètre externe combiné à un contrôleur PID pour ajuster le degré de vide.

Le régulateur de contre-pression est un type de régulateur de contre-pression à vide, et le régulateur de contre-pression à vide est entraîné par une vanne proportionnelle électrique. Le vacuomètre externe, le contrôleur PID et la vanne proportionnelle électrique forment une boucle de contrôle en boucle fermée, de sorte que le degré de vide dans la boîte de séchage puisse être contrôlé en fonction de n'importe quelle valeur définie, et la courbe du degré de vide peut également être contrôlée en fonction du programme défini. .

2.1 Méthode de régulation de pression de cavité fermée
Pour les équipements de séchage sous vide dotés d'une structure à cavité fermée, le contrôle précis du degré de vide à l'intérieur de l'équipement de séchage peut être obtenu directement en contrôlant la pression. Le dispositif de contrôle de pression spécifique est uniquement connecté à la partie droite de la boîte de séchage sur la figure 1 (vanne de contre-pression et pompe à vide), et utilise un vacuomètre externe combiné à un contrôleur PID pour ajuster le degré de vide.

La soupape de contre-pression est une soupape de contre-pression de type à vide, et la soupape de contre-pression à vide est entraînée par une soupape proportionnelle électrique. Le vacuomètre externe, le contrôleur PID et la vanne proportionnelle électrique forment une boucle de contrôle en boucle fermée, de sorte que le degré de vide dans la boîte de séchage puisse être contrôlé en fonction de n'importe quelle valeur définie, et la courbe du degré de vide peut également être contrôlée en fonction de l'ensemble. programme.

2.2 La méthode d'ajustement du débit du processus de gonflage
Pour le séchage sous vide de certains matériaux sensibles à l'oxygène, il est parfois nécessaire de remplir un gaz inerte pour remplacer l'oxygène. Dans ce cas, le contrôle du degré de vide de la boîte de séchage doit ajuster le débit d'admission et d'échappement pour atteindre un équilibre dynamique. À l'heure actuelle, la structure entière du système de contrôle du degré de vide est entièrement illustrée à la figure 1.

Comme le montre la figure 1, le débit d'admission d'air est réglé par une vanne à pointeau électrique, et le débit d'air sortant peut être réglé par une soupape de contre-pression à vide ou un robinet à tournant sphérique électrique (non représenté sur la figure). Le réglage du débit d'air entrant et sortant est réalisé par une boucle fermée composée d'un vacuomètre et d'un contrôleur PID à 2 canaux. De même, le degré de vide dans la boîte de séchage peut être contrôlé en fonction de n'importe quelle valeur définie, et le contrôle de la courbe du degré de vide peut également être effectué selon le programme défini.

2.3 Méthode de régulation de pression de grand diamètre pour cavité de grande taille
Pour certaines chambres de grande taille destinées au séchage sous vide de produits de grand volume, le point clé du contrôle du degré de vide est d'utiliser un régulateur de grand diamètre, c'est-à-dire la vanne de contre-pression sous vide (ou la vanne à bille électrique et la vanne papillon électrique). sur la figure 1 nécessite un diamètre plus grand afin d'atteindre un contrôle rapide d'une vitesse de pompage et d'un degré de vide élevés. À l'heure actuelle, la technologie des diverses vannes de régulation de grand diamètre a mûri et il existe des produits standards.

2.4 Méthode de contrôle simultané de la température et du degré de vide
Pour la plupart des équipements de séchage sous vide, deux variables, la température et le degré de vide, doivent être contrôlées en même temps. Dans la solution technique proposée dans cet article, un contrôleur PID de haute précision à 2 canaux est utilisé et deux canaux peuvent être utilisés pour contrôler la température et le degré de vide en même temps, c'est-à-dire que deux boucles indépendantes en boucle fermée sont formées par Connecter le capteur de température et le capteur de degré de vide pour contrôler.

En plus du signal de tension 0-10 V émis par le capteur de vide, le contrôleur PID à deux canaux peut également être connecté au signal d'entrée de divers capteurs de température (thermocouple, résistance platine, thermistance, etc.). En utilisant notamment un convertisseur analogique-numérique A/D 24 bits et un convertisseur numérique-analogique D/A 16 bits, ce contrôleur PID à deux canaux peut atteindre une précision de contrôle élevée.

3. Résumé
Grâce aux solutions techniques ci-dessus, les exigences en matière de contrôle automatique de la température et du degré de vide dans le processus de séchage des matériaux sensibles à la température peuvent être entièrement satisfaites et une précision de contrôle élevée peut être atteinte (pression absolue 10 Pa - 0,1 MPa, précision de contrôle meilleure que 2 %).

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Question 8

Réalisation d'un contrôleur PID d'ultra haute précision à 0,1 % dans l'industrie et analyse de ses paramètres clés

Accepted Answer

Réalisation d'un contrôleur PID d'ultra haute précision à 0,1 % dans l'industrie et analyse de ses paramètres clés

1. Qu'est-ce qu'un régulateur de pression proportionnel ?
Dans le domaine industriel, un contrôle ultra-précis des paramètres du procédé tels que la température, la pression du vide et le débit est souvent requis. La précision de contrôle dans le domaine industriel est divisée en haute précision (1 %) et ultra-haute précision (0,1 %). Dans les laboratoires de haut niveau et les étalonnages en métrologie, une précision de contrôle supérieure à 0,05 % est souvent requise.

Pour un système de contrôle PID complet, la boucle de contrôle typique est une forme en boucle fermée, comme le montre la figure 1.

Comme le montre la figure 1, dans le système de contrôle PID en boucle fermée, les capteurs et les actionneurs sont essentiellement externes, qui peuvent être sélectionnés en fonction de différents paramètres de contrôle et exigences de précision. Dans les applications industrielles, le contrôleur PID doit essentiellement être un instrument de contrôle indépendant, c'est-à-dire que le contrôleur PID industriel intègre essentiellement le convertisseur analogique-numérique ADC, le microcontrôleur MCU et le convertisseur numérique-analogique, comme le montre la figure 1. .

Dans certaines occasions de mesure et de contrôle de plus haute précision, tels que le domaine de la mesure et de l'étalonnage, afin d'améliorer la précision du contrôleur PID, un système de contrôle PID avec une structure discrète est généralement utilisé, c'est-à-dire le système analogique-numérique. convertisseur ADC et microcontrôleur du contrôleur PID sur la figure 1. Le MCU et le convertisseur numérique-analogique sont remplacés par des instruments spéciaux avec une plus grande précision. Par exemple, le convertisseur analogique-numérique ADC est remplacé par un voltmètre numérique à six et demi (voire sept et demi), et le microcontrôleur MCU est remplacé par un ordinateur ou un micro-ordinateur monopuce. Le convertisseur numérique-analogique est remplacé par un compteur source numérique à six chiffres et demi. Bien que le système de contrôle PID de ces composants puisse améliorer efficacement la précision du contrôle, le coût et le volume globaux sont considérablement améliorés et il ne convient pas au contrôle dans les applications industrielles.

Cet article se concentre principalement sur l'instrument de contrôleur PID intégré utilisé dans les applications industrielles et présente plusieurs indicateurs techniques clés impliqués dans la réalisation d'un contrôle d'ultra-haute précision à 0,1 % du point de vue des applications d'ingénierie, ce qui aidera l'ultra-haute précision. processus de contrôle de processus dans les applications industrielles de mise en œuvre et de sélection de contrôleurs PID.

2. Analyse des indicateurs techniques clés du contrôleur PID de très haute précision
Afin d'atteindre le contrôle de très haute précision du contrôleur PID supérieur à 0,1 %, ces trois composants doivent répondre aux indicateurs techniques et aux exigences fonctionnelles correspondants pour atteindre respectivement les fonctions de mesure, de calcul et de contrôle de haute précision.

(1) Précision des mesures
La précision de mesure du contrôleur PID se réfère principalement à l'acquisition de l'entrée du capteur externe par le contrôleur, c'est-à-dire à la précision de conversion du convertisseur analogique-numérique ADC. Le sperme d'un ADC est divisé en grades 8, 12, 16 et 24. Par conséquent, l’indicateur technique clé de la précision des mesures du contrôleur PID est cet ADC.

Prenons comme exemple une tension continue avec une plage d'entrée de signal PID de 0 ~ 10 V. La figure 2 répertorie la tension minimale mesurable correspondant aux différents bits de l'ADC.
CAN (bits) Tension minimale disponible (mV) 8 3.906E+01 dix 9.766E+00 12 2.441E+00 14 6.104E-01 16 1.526E-01 18 3.815E-02 20 9.537E-03 22 2.384E-03 24 5.960E-04

Signal analogique (mV) Valeur de tension d'une précision mesurée de 0,1 % ADC nécessaire (bit) 10000 1.00E+01 dix 5000 5h00E+00 12 1000 1.00E+00 14 500 5h00E-01 16 100 1.00E-01 18 50 5h00E-02 18 dix 1.00E-02 20 5 5h00E-03 22 1 1.00E-03 24

Selon la capacité de tension minimale mesurable des différents bits de l'ADC illustrée à la figure 2, les bits de l'ADC requis pour atteindre une précision de mesure de 0,1 % pour différentes valeurs de tension du signal du capteur peuvent être calculés, comme le montre la figure 3. De plus, la sélection des chiffres de l'ADC peut être déterminé en fonction des exigences de précision du contrôle réel, et il est extrêmement acceptable de répondre aux exigences techniques. Après tout, plus les chiffres AD sont élevés, plus la précision est élevée. Cependant, plus l'instrument contrôleur PID est cher, plus la vitesse d'acquisition correspondante est lente.

(2) Précision du contrôle
La précision du contrôle du contrôleur PID se réfère principalement à la précision de la sortie analogique du contrôleur vers l'actionneur externe. Plus le nombre de chiffres est élevé, plus la précision de l'acquisition est élevée.

(3) Précision arithmétique en virgule flottante
La précision du test et la précision du contrôle impliquent la précision de la partie matérielle du contrôleur PID. Pour garantir véritablement la précision globale du contrôle du contrôleur PID, il inclut également la précision de calcul du logiciel de l'unité de microprocesseur MCU utilisée par le contrôleur, c'est-à-dire la précision de fonctionnement dite à virgule flottante. Prenons comme exemple le pourcentage de sortie dans le contrôleur PID, comme le montre la figure 2, le pourcentage de sortie minimum pour les opérations à virgule flottante 8 bits est de 1 % et le pourcentage de sortie minimum pour les opérations à virgule flottante 10 bits et 12 bits. est de 0,1%. Pour atteindre une précision de contrôle totale supérieure à 0,1 %, il faudra nécessairement utiliser des opérations à virgule flottante 14 bits et 16 bits afin que le pourcentage de sortie minimum soit de 0,01 %. C'est-à-dire que plus il y a de bits d'opération à virgule flottante, plus le pourcentage de sortie est faible. Plus la sortie de contrôle est fine, plus la précision de contrôle correspondante est élevée.

3. Analyse des cas de contrôle de pression
Nous utilisons un cas de contrôle de pression pour démontrer l'influence de la précision de contrôle du régulateur de pression proportionnel de KAOLU sur l'effet de contrôle. Dans ce cas, le but de notre expérience est de contrôler avec précision la pression dans une plage de 0 à 6 bars (pression manométrique) pour atteindre une précision de contrôle de 0,1 %. La structure de l’ensemble du dispositif expérimental est présentée à la figure 4.

4. Conclusion
Grâce à l'analyse ci-dessus et à la vérification expérimentale du boîtier de contrôle de pression, l'instrument de contrôleur PID intégré industriel doit répondre aux indicateurs techniques suivants afin d'atteindre une précision de contrôle de 0,1 % :
(1) Le capteur externe doit avoir une ultra-haute précision supérieure à 0,1 %.
(2) L'actionneur externe doit également avoir une haute précision, mais il ne nécessite pas nécessairement une ultra-haute précision de 0,1 %.
(3) Le nombre de bits ADC du contrôleur PID doit être d'au moins 16 bits, et le meilleur est de 24 bits. (4) Le fonctionnement en virgule flottante du contrôleur PID doit garantir que le pourcentage de sortie a une capacité d'ajustement de 0,01 % à 0,05 %.
(5) Le nombre de bits DAC du contrôleur PID doit atteindre au moins 14 bits, et le meilleur est 16 bits.

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Question 9

Solution de contrôle de pression de très haute précision à 0,1 % dans la plage de pression manométrique de 0,1 à 0,6 MPa et résultats de ses tests d'évaluation

Accepted Answer

Solution de contrôle de pression de très haute précision à 0,1 % dans la plage de pression manométrique de 0,1 à 0,6 MPa et résultats de ses tests d'évaluation

1. Introduction du régulateur électronique de pression d’air
Afin de répondre aux besoins de contrôle de pression d'ultra haute précision à 0,1 % dans les applications industrielles, nous proposons des solutions correspondantes. Nous présentons la solution en détail, ainsi que le dispositif de test d'évaluation construit sur la base de la solution et des résultats des tests pour démontrer l'effet de réalisation de cette solution sur un contrôle de pression ultra-haute précision à 0,1 %.

2. Comment résoudre le problème du régulateur électronique de pression d’air ?
Le cœur de la solution est basé sur un régulateur électronique de pression d'air, et la précision du contrôle de pression du régulateur électronique de pression d'air n'est généralement pas élevée, donc en connectant un capteur de pression de plus haute précision et un contrôleur PID pour atteindre un contrôle de pression de très haute précision. Afin de vérifier la faisabilité de cette solution, notamment pour vérifier l'impact du contrôleur PID de très haute précision sur le contrôle de précision, nous avons effectué les tests d'évaluation correspondants. La structure du dispositif de test d'évaluation est illustrée à la figure 1.

Le dispositif de test d'évaluation comprend principalement les parties suivantes :
(1) Capteur de pression : la précision est de 0,05 %, la plage est de pression absolue de 0,1 à 1 MPa et la tension de sortie correspondante est de 0 à 10 V.
(2) Régulateur électronique de pression d'air : la précision est de 0,25 %, la plage est de pression absolue de 0,1 à 1 MPa, la tension de contrôle est de 0 à 10 V.
(3) Contrôleur PID : ADC est de 24 bits, DAC est de 16 bits, la plage ADC est de 0 ~ 10 V, la plage DAC est de 0 ~ 10 V.
(4) Collecteur de données multicanal : Agilent 34972A, acquisition à cinq chiffres et demi/six chiffres et demi.
(5) Raccord de tuyau à trois voies : utilisé comme récipient sous pression et connecté à un capteur de pression et à un régulateur électronique de pression d'air.
(6) Ordinateur : Il est utilisé pour communiquer avec le contrôleur PID et le collecteur de données, en installant et en exécutant les logiciels correspondants pour contrôler, collecter, afficher et stocker le contrôleur PID et le collecteur de données.

Selon notre précédente analyse des données de test d'évaluation et de processus de contrôle, nous pensons que l'instrument de contrôleur PID intégré industriel doit répondre aux indicateurs techniques suivants afin d'atteindre une précision de contrôle de 0,1 % :
(1) Le capteur externe doit avoir une ultra-haute précision supérieure à 0,1 %.
(2) L'actionneur externe doit également avoir une haute précision, mais il ne nécessite pas nécessairement une ultra-haute précision de 0,1 %.
(3) Le contrôleur PID doit être d'au moins 16 bits, et le meilleur est de 24 bits.
(4) Le fonctionnement en virgule flottante du contrôleur PID doit garantir que le pourcentage de sortie a une capacité d'ajustement de 0,01 % à 0,05 %.
(5) Le nombre de bits DAC du contrôleur PID doit atteindre au moins 14 bits, et le meilleur est 16 bits. Il ressort des exigences ci-dessus concernant les indicateurs techniques et les résultats des tests que, afin d'atteindre un contrôle de pression de très haute précision, en partant du principe que le capteur de pression externe, le régulateur de pression proportionnel électronique à air et le contrôleur PID répondent aux exigences de précision. La sortie de contrôle du contrôleur PID et les opérations en virgule flottante doivent également avoir une précision suffisante. À cette fin, nous avons adopté un contrôleur PID avec une précision de sortie de 16 bits et amélioré en conséquence la précision des opérations en virgule flottante. Cette amélioration correspond à l'augmentation du pourcentage minimum de sortie de contrôle de 0,1 % à 0,01 %, ainsi que du pourcentage de sortie de contrôle d'une décimale à deux décimales.

3. Le résultat du test du régulateur électronique de pression d'air
Le test de contrôle constant de la pression a été effectué dans la plage de pression relative de 0,1 à 0,6 MPa à l’aide du dispositif de test mentionné ci-dessus. Les points de consigne de pression sont respectivement de 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 et 0,6 MPa afin d'observer l'influence du pourcentage de sortie du contrôleur PID et de la tension de contrôle sur le contrôle de pression constante et la relation correspondante. Nous pouvons voir les conclusions suivantes :
(1) Dans toute la plage de pression de 0,1 à 0,6 MPa, le taux de fluctuation peut être contrôlé dans la plage de 0,1 %.
(2) En particulier dans la plage de pression plus élevée de 0,3 à 0,6 MPa, le taux de fluctuation peut même être contrôlé de manière stable dans une plage de 0,05 %.
(3) En observant le processus de contrôle de toute la plage de pression, on peut constater qu'une fois le contrôle de pression stable, la plage de changement du pourcentage de sortie du contrôleur est fondamentalement de ± 0,01 %. Cela montre que l'utilisation d'un DAC 16 bits et l'augmentation de la précision arithmétique en virgule flottante ont un effet très évident sur l'amélioration de la précision du contrôle.
(4) Dans la plage de basse pression de 0,1 à 0,2 MPa, les paramètres PID à réglage automatique peuvent être utilisés pour contrôler le taux de fluctuation de 0,1 %, mais si les paramètres de contrôle sont davantage optimisés, la précision du contrôle peut être encore améliorée. Sur la base des conclusions ci-dessus, nous avons simplement optimisé les paramètres du contrôleur PID et effectué un contrôle de pression constante dans la plage de pression basse de 0,1 à 0,2 MPa.

Le taux de fluctuation du contrôle du point de consigne de 0,2 MPa est effectivement réduit à 0,05 %, tandis que le taux de fluctuation du contrôle du point de consigne de 0,1 MPa reste fondamentalement inchangé à 0,1 %. Parfois même parfois plus de 0,1%. Cependant, en observant la courbe de tension de contrôle, nous pouvons constater que dans le processus de contrôle de tension constante avec un point de consigne de 0,1 MPa. Le taux de fluctuation de la tension de commande est essentiellement compris entre 0,05 % et la fluctuation de la pression passe à 0,1 %, ce qui peut être l'influence d'autres facteurs externes, tels que l'influence de la température ambiante, du capteur de pression et de la précision de la vanne proportionnelle électrique. Après tout, à une pression de 0,1 MPa, la pression interne des raccords de tuyauterie à trois voies est plus facilement affectée par la température ambiante, et cette pression de 0,1 MPa est également supérieure à la précision du capteur de pression et à la faible portée du régulateur électronique de pression d'air.

4. Conclusion
Grâce à la solution ci-dessus et aux résultats des tests d'évaluation, il est prouvé que cette solution peut atteindre pleinement un contrôle de pression d'ultra haute précision de 0,1 %. Les conclusions spécifiques sont les suivantes :
(1) Le capteur de pression externe de très haute précision et le contrôleur PID peuvent améliorer efficacement la précision du contrôle de pression du régulateur électronique de pression d'air et peuvent atteindre 0,1 % de contrôle de pression de très haute précision.
(2) Il atteint pleinement l'indice technique de 0,1 % du régulateur électronique de pression d'air de KAOLU , en particulier dans la plage de pression supérieure à 0,2 MPa, et peut même atteindre une précision de contrôle plus élevée de 0,05 %.
(3) Dans le processus de contrôle de pression avec une précision ultra-élevée de 0,1 %, la précision de mesure, la précision de contrôle et le fonctionnement en virgule flottante du contrôleur PID sont les indicateurs techniques clés qui déterminent la précision globale du contrôle. La solution décrite dans cet article utilise un ADC 24 bits. Le pourcentage de sortie de 0,01 % du bit DAC et le fonctionnement en virgule flottante de haute précision prouvent qu'il peut pleinement répondre aux besoins d'un contrôle de très haute précision.
(4) Grâce à la solution et à la vérification expérimentale de cet article, il est prouvé que le contrôleur PID industriel d'ultra haute précision à 0,1 % peut atteindre complètement un contrôle d'ultra haute précision à moindre coût, et peut également être utilisé pour contrôler le d'autres paramètres dans les domaines industriels.

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Question 10

Solution de contrôle de pression de haute précision pour le processus de croissance cristalline SIC de la méthode PVT et le remplacement localisé de son équipement de support

Accepted Answer

Solution de contrôle de pression de haute précision pour le processus de croissance cristalline SIC de la méthode PVT et le remplacement localisé de son équipement de support

1. Qu'est-ce qu'un matériau monocristallin en carbure de silicium ?
Matériau monocristallin en carbure de silicium, également connu sous le nom de matériau semi-conducteur à large bande interdite. Il possède d'excellentes propriétés physiques et électriques, particulièrement adaptées à la fabrication de dispositifs intégrés optoélectroniques à haute température, haute fréquence, haute puissance, résistance aux rayonnements, émetteurs de lumière à courte longueur d'onde, de sorte qu'il est largement utilisé dans l'aviation, l'aérospatiale, les radars, les communications et d'autres domaines. À l'heure actuelle, la croissance du monocristal de carbure de silicium adopte généralement la méthode PVT.

Étant donné que le but ultime de la croissance d'un monocristal de carbure de silicium est d'obtenir un monocristal de carbure de silicium de grande taille et à faibles défauts, à mesure que la taille du monocristal de carbure de silicium augmente, le contrôle de la pression sous vide dans le four monocristallin est extrêmement exigeant, et le Les changements de pression du gaz de procédé ont une grande influence sur le taux de croissance et la qualité des cristaux de SiC. La figure 1 montre les courbes de pression, de température et de gaz de traitement en fonction du temps dans un processus typique de croissance de monocristaux de SiC.

Il ressort de la courbe de processus illustrée à la figure 1 que le contrôle de la pression dans le four de croissance cristalline est un processus de changement précis dans toute la plage des degrés de vide, et que toute la plage de changement des degrés de vide s'étend entre le vide faible et le vide poussé (-4 5 -1 510 Pa ~ 10 Pa), en particulier dans la plage de vide faible de 10 Pa ~ 10 Pa, qui nécessite un contrôle précis. À l'heure actuelle, lors de l'utilisation de la méthode PVT pour préparer un monocristal de SiC, les problèmes suivants subsistent :

(1) Le mode aval (réglage du débit de sortie de gaz) est généralement utilisé pour contrôler le changement du degré de vide dans l'ensemble du processus. La précision du contrôle est extrêmement mauvaise dans une plage de vide plus élevée de 0,1 à 1 000 Pa, et la fluctuation de pression dans le récipient de croissance cristalline est importante (environ ± 10 %).
(2) La vanne de régulation et le contrôleur PID utilisés dans le dispositif de contrôle du vide utilisent essentiellement des vannes de régulation de débit en amont, des papillons d'échappement en aval et leurs contrôleurs de vanne PID. Bien qu'il existe différents papillons d'échappement en aval intégrés à un contrôleur PID dans une structure intégrée afin de réduire les coûts, le coût global reste relativement élevé.
(3) Des produits alternatifs pour la pression du vide à Taiwan émergent également progressivement, mais il existe toujours des problèmes tels qu'un taux de fuite important des vannes, un long temps de réponse de réglage des vannes et l'incapacité de commuter automatiquement les jauges à vide de différentes plages, ce qui rend impossible leur utilisation. modes de contrôle en amont et en aval pour atteindre un contrôle de haute précision de la pression du vide dans la plage.

Cet article procédera à une analyse technique détaillée des problèmes existant dans le contrôle de la pression sous vide du processus de croissance monocristallin PVT SiC mentionné ci-dessus et proposera des solutions correspondantes. Le cœur de la solution consiste à adopter la méthode de contrôle simultané en amont et en aval pour améliorer considérablement la précision et la stabilité du contrôle dans toute la plage de pression, et à introduire le faible taux de fuite correspondant et la vitesse de réponse élevée deRégulateur de pression proportionnel de KAOLUet des contrôleurs PID industriels de très haute précision, atteignant ainsi le remplacement des produits importés correspondants.

2. Analyse du processus de changement de contrainte dans la croissance monocristalline de carbure de silicium
La figure 1 montre les courbes de changement de pression, de température et de débit de gaz au cours de la méthode PVT actuelle pour la croissance de monocristaux de carbure de silicium de troisième génération, dans laquelle la ligne rouge représente un processus de changement de pression sous vide très typique. En analysant le processus de changement de pression du vide à chaque étape, afin de comprendre en profondeur les exigences du changement de pression du vide pendant la croissance du monocristal de SiC par la méthode PVT.
Comme le montre la figure 1, la variation de la pression du vide au cours de la croissance du monocristal de SiC est divisée en étapes suivantes :
(1) Étape de vide poussé : au niveau de vide poussé, un vide poussé (1xPa - 1x Pa) pour éliminer l'air et l'humidité des conteneurs et des matériaux. Ce niveau de vide poussé nécessite que la pression de l'air soit dépressurisée à un rythme lent et constant, évitant ainsi la formation de poussière provenant de la poudre de carbure de silicium.
(2) Étape de pré-croissance : De même, au cours de l'étape de pré-croissance, avec le remplissage du gaz de traitement et l'augmentation progressive de la température, la pression de l'air dans le récipient doit également augmenter progressivement jusqu'à une pression normale ou une pression légèrement positive à une pression légèrement positive. débit constant et déplacement de gaz pour éliminer davantage l’air et l’humidité.
(3) Stade de croissance : Au stade de croissance cristalline, la pression du récipient doit être progressivement réduite jusqu'à une certaine valeur définie (pression de croissance) à une vitesse constante et maintenue constante pendant une longue période. Différents équipements et processus de croissance utilisent généralement des pressions de croissance différentes.
(4) Étape de refroidissement : Au cours de l'étape de refroidissement, à mesure que la température diminue progressivement, la pression de l'air dans le conteneur doit augmenter progressivement jusqu'à une pression normale ou une pression légèrement positive à un rythme constant.

Il ressort des différentes étapes de changement de pression au cours du processus de croissance monocristalline ci-dessus que le dispositif de contrôle de la pression sous vide doit répondre aux principaux indicateurs techniques suivants, et ce sont essentiellement les indicateurs techniques atteints par les produits importés :
(1) Taux de fuite : moins de 1×Pa./s
(2) Précision du contrôle et stabilité à long terme : Sous n'importe quelle pression de vide, la précision du contrôle est meilleure que 1 % (ou même 0,5 %) et la stabilité à long terme est meilleure que 1 % (ou même 0,1 %).
(3) Vitesse de réponse : moins de 1 sec. La vitesse de réponse détermine également la précision du contrôle et la stabilité à long terme. Surtout sous l'influence conjointe de la température et du débit, la pression du vide fluctue rapidement. Une vitesse de réponse rapide est la clé pour garantir un contrôle précis.
(4) Connexion de jauges à vide avec différentes plages : 2 jauges à vide capacitives avec différentes plages peuvent être connectées pour couvrir toute la plage de contrôle de mesure de pression sous vide, et le capteur peut être automatiquement commuté et contrôlé en fonction du degré de vide correspondant.
(5) Contrôle programmable : le réglage de n'importe quelle courbe de contrôle de pression peut être programmé et plusieurs courbes de contrôle peuvent être stockées pour l'appel de différents contrôles de processus.
(6) Paramètres PID : peuvent être auto-réglés et peuvent stocker et appeler plusieurs groupes de paramètres PID.
(7) Communication avec l'ordinateur hôte : communique avec l'ordinateur hôte (tel qu'un automate et un ordinateur) et dispose d'un protocole de communication standard.

3. Solution de contrôle de pression sous vide de haute précision
Il ressort de l'analyse ci-dessus que la pression requise pour les différents processus de croissance des cristaux de carbure de silicium varie dans une large plage allant de 0,2 Pa à 80 kPa. À l'heure actuelle, le mode de contrôle en aval est généralement utilisé dans le processus sous pression du processus de croissance cristalline dans le monde entier. Un papillon des gaz est installé entre les cuves de croissance.

Le contrôle de la pression du vide est atteint par un débit d'admission constant en amont et un réglage du débit d'échappement en aval via le papillon des gaz. Pour la plage de haute pression supérieure à 1 kPa, ce mode de contrôle en aval est très efficace et peut atteindre un contrôle précis de la pression, mais pour la plage de basse pression (0,1 Pa ~ 1 kPa), l'effet de contrôle du mode en aval est extrêmement faible et il est nécessaire de ajuster le débit d'admission d'air et constant en aval. Le mode de contrôle en amont est destiné au pompage du débit.

De plus, le mode de contrôle en amont a été largement utilisé dans le domaine du contrôle du vide, et nous avons également confirmé lors des précédents tests d'application pratique et de vérification que le mode en amont peut atteindre un contrôle précis de basse pression inférieure à 1 kPa.

En résumé, pour atteindre un contrôle précis de la pression du vide dans la plage complète de 0,2 Pa à 80 kPa, il est nécessaire d'utiliser respectivement les modes amont et aval. Par conséquent, nous proposons une solution de contrôle de haute précision pour la pression du vide qui peut mettre en œuvre à la fois les modes amont et aval. La structure du système de contrôle de la pression du vide avec contrôle simultané en amont et en aval est illustrée à la figure 2.

Dans la solution présentée à la figure 2, deux jauges à vide capacitives sont utilisées pour couvrir toute la plage de vide de 0,2 Pa à 80 kPa. Les signaux de mesure des jauges à vide sont envoyés au contrôleur PID, qui pilote respectivement la vanne de régulation de débit proportionnelle électronique en amont. Et le robinet à tournant sphérique électrique en aval, la boucle de contrôle en boucle fermée atteint le contrôle précis de la pression du vide dans toute la plage. Le processus de contrôle spécifique de la pression du vide est :
(1) Lorsque la valeur de réglage du contrôle de pression est dans la plage de haute pression supérieure à 1 kPa, le contrôleur PID est en mode de contrôle en aval, le contrôleur PID ajuste la vanne à pointeau à commande électronique en amont à une ouverture constante et effectue un contrôle PID automatique en aval. vanne à commande électronique. La valeur de mesure de pression dans le récipient de croissance peut être rapidement égale à la valeur définie en ajustant rapidement le changement de degré d'ouverture du robinet à tournant sphérique à commande électronique.

(2) Lorsque la valeur de réglage du contrôle de pression se situe dans la plage de basse pression inférieure à 1 kPa, le contrôleur PID est en mode de contrôle en amont, le contrôleur PID ajuste le robinet à tournant sphérique à commande électronique en aval à une ouverture constante et effectue un contrôle PID automatique en amont. vanne à pointeau à commande électronique. La valeur de mesure de pression dans le récipient de culture peut être rapidement égale à la valeur réglée en ajustant rapidement l'ouverture de la vanne à pointeau à commande électronique.

4. Substitution localisée des dispositifs de support
La solution proposée dans cet article peut atteindre un contrôle de pression de vide de haute précision en partant du principe que le vacuomètre, la vanne à commande électronique et le contrôleur PID répondent aux exigences techniques. La plus haute précision, la stabilité peut facilement atteindre ±0,5 % de la valeur définie, et même dans la plupart des plages de pression sous vide, la stabilité peut atteindre ±0,1 % de la valeur définie.

Dans le processus de contrôle du degré de vide dans la plage de 0,1 Pa à 100 kPa, les produits étrangers sont largement utilisés dans le domaine d'application actuel de la technologie du vide. Avec le développement de la technologie de localisation, en plus des jauges à vide capacitives à film, les principaux dispositifs de support d'autres systèmes de contrôle de pression sous vide ont complètement atteint des percées dans les technologies clés. Tels que la localisation, le faible taux de fuite et la réponse rapide afin que les indicateurs techniques globaux soient similaires à ceux des produits étrangers. Le contrôleur PID a une précision de mesure et de contrôle plus élevée que les produits étrangers, et dispose également d'une fonction de contrôle en mode bidirectionnel que les produits étrangers ne peuvent pas atteindre temporairement.

Les principaux dispositifs de support remplacés par la localisation comprennent des vannes à pointeau et des vannes à bille à commande électronique pour un vide à grande vitesse et à faible fuite, ainsi que des contrôleurs PID multifonctionnels à usage général de très haute précision, comme le montre la figure 3.

(Figure 3, vanne de contrôle de débit proportionnel de KAOLU )

La vanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLU illustrée à la figure 3 répond toutes aux exigences techniques de la section 2, en particulier le contrôleur PID industriel de haute précision présente d'excellentes performances, parmi lesquelles une conversion analogique-numérique 24 bits et une conversion numérique-vers 16 bits. -conversion analogique. Le pourcentage de sortie minimum de 0,01 % du fonctionnement en virgule flottante double précision est actuellement l'indice le plus élevé des contrôleurs PID industriels dans le monde, qui peuvent atteindre un contrôle de très haute précision des paramètres de processus tels que la pression, la température et le débit.

5. Conclusion
Pour le processus de croissance monocristalline PVT, la solution de contrôle bidirectionnel en amont et en aval proposée dans cet article peut atteindre un contrôle rapide et de haute précision de la pression du vide dans toute la plage. Cette solution a été appliquée dans de nombreux domaines de la technologie du vide, et la vanne de régulation de débit proportionnelle électronique et le robinet à tournant sphérique électrique correspondants ont des indicateurs techniques similaires à ceux des produits étrangers, et le contrôleur PID industriel de très haute précision a d'excellentes performances. Ces dispositifs de support combinent divers capteurs de pression sous vide et méthodes de contrôle bidirectionnel pour obtenir un contrôle de haute précision de la pression sous vide.

Informations complémentaires surVanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLU, veuillez visiter notresite web.

Question 11

Solutions de régulation de pression pour les systèmes de contrôle du vide dans le soudage par micro-faisceau laser

Accepted Answer

1. Introduction du régulateur de pression proportionnel
Le soudage par faisceau laser microscopique (LBW), également connu sous le nom de micro-soudage, est la fusion de métaux différents en projetant un faisceau laser de petit diamètre pour créer une soudure microscopique. Récemment, un client a fait une demande personnalisée pour un système de contrôle du vide pour une régulation précise de la pression dans le système de soudage par faisceau micro-laser. Les exigences spécifiques sont que la chambre de soudage soit remplie de gaz inerte, la pression absolue dans la chambre de soudage soit précise et constante dans la plage de vide de 10 Pa à une atmosphère (0,1 MPa). La fluctuation de pression à n'importe quel point de contrôle est inférieure à ± 1 %.

Cet article proposera des solutions correspondantes aux exigences techniques des clients mentionnés ci-dessus en matière de régulation de pression des systèmes de contrôle du vide dans le soudage par faisceau micro-laser. Le plan de mise en œuvre spécifique consiste à équiper les jauges à vide de différentes plages, les régulateurs de pression proportionnels d'entrée KAOLU , les vannes à bille électriques de sortie et les contrôleurs PID de haute précision à double canal, et à adopter des modes de contrôle en amont et en aval pour différentes plages de vide afin d'atteindre la pression de l'air. régulation dans toute la gamme de contrôle constant. Cette solution permet un contrôle constant du vide à n'importe quel point de consigne sur toute la plage d'échelle jusqu'à un taux de fluctuation inférieur à ± 1 %.

2. Solution de régulateur de pression proportionnel
La plage de réglage de la pression atmosphérique (pression absolue) requise par le soudage par faisceau micro-laser est un degré de vide de 10 Pa ~ 0,1 MPa, de sorte que le taux de fluctuation du degré de vide dans un processus constant de gamme complète peut être réglé arbitrairement est inférieur à ± 1 %, et le processus de soudage est également requis. La fluctuation de la pression atmosphérique provoquée par la pression atmosphérique peut être rapidement ajustée et constante, cette solution utilise donc deux boucles de contrôle pour couvrir la pleine échelle.

La première boucle de contrôle est chargée de contrôler la pression atmosphérique élevée dans une plage de 1 kPa à 101 kPa, et une jauge à vide à capacité de film avec une plage de 1 000 Torr est utilisée comme capteur. Le vacuomètre est connecté au premier canal du contrôleur PID. Le contrôleur PID ajuste le régulateur de pression proportionnel en comparant le signal de vide reçu avec la valeur définie, de sorte que la pression de l'air dans la chambre de soudage atteigne rapidement la valeur définie et reste constante. La deuxième boucle de contrôle est chargée de contrôler la basse pression dans la plage de 10 Pa à 1 kPa et utilise une jauge à vide à capacité de film avec une plage de 10 Torr comme capteur.

Le vacuomètre est connecté au deuxième canal du contrôleur PID. Le contrôleur PID ajuste le régulateur de pression proportionnel en comparant le signal de vide reçu avec la valeur définie, de sorte que la pression de l'air dans la chambre de soudage atteigne rapidement la valeur définie et reste constante.

Afin de garantir la précision et la stabilité du contrôle, cette solution nécessite que le régulateur de pression proportionnel ait une vitesse de réponse en 1 seconde et que le contrôleur PID double canal ait une haute précision AD 24 bits et DA 16 bits. Cette solution a été largement utilisée avec succès.

Si vous souhaitez obtenir plus d'informations surRégulateur de pression proportionnel, veuillez vous référer à notresite web.

Question 12

Application du contrôle de précision du vide - Le secret du séchage de la poudre fine dans un four à vide

Accepted Answer

1. Qu’est-ce que le séchage sous vide ?

Le séchage sous vide est une méthode de séchage qui met les matériaux dans des conditions de pression négative sous vide et les chauffe de manière appropriée pour atteindre le point d'ébullition sous pression négative, ou les refroidit pour solidifier les matériaux, puis les sèche jusqu'au point de fusion. Les types de séchoirs courants comprennent principalement les séchoirs à plateaux, à lit fluidisé, par pulvérisation, rotatifs et à four sous vide.

Le processus de séchage sous vide est effectué dans une chambre fermée reliée à une pompe à vide, tandis que l'étuve à vide utilise l'équilibre entre la température et la pression du vide pour réduire l'humidité dans la chambre et dans le produit séché. Cette technologie est le séchage le plus courant en laboratoire, en recherche et industriel pour les poudres et granulés sensibles à la chaleur, hygroscopiques ou toxiques. Par exemple, les industries qui utilisent couramment des poudres sèches comprennent les produits pharmaceutiques, la transformation des aliments, les plastiques et la transformation chimique.

Pour le séchage sous vide de poudre fine, l'un des problèmes courants est que quel que soit le type d'équipement de séchage adopté, la poudre sèche s'accumule en morceaux ou en couches à diverses positions dans le séchoir ou dans les équipements de traitement en aval tels que les pompes à vide. affectant le fonctionnement normal et la durée de vie de la pompe à vide. D'autres problèmes potentiellement dangereux peuvent survenir si une fine poudre est expulsée de la pompe à vide.

Récemment, un fabricant d'étuves à vide a clairement proposé de mettre à niveau la technologie des étuves à vide existante et nous a demandé de fournir les mesures de support technique correspondantes pour résoudre complètement les problèmes mentionnés ci-dessus lors du processus de séchage de poudre fine dans une étuve à vide. Cet article présentera les solutions correspondantes en détail. Le cœur de la solution consiste à atteindre la décharge contrôlée du four à vide, de sorte que le degré de vide du four ait un processus de changement lent et contrôlable. Cet article présente également en détail les principaux paramètres techniques et fonctions des dispositifs de support correspondants dans la solution.

2. Comment résoudre le problème du séchage sous vide ?

Lors du processus de séchage sous vide de poudre fine sans poussière ni accumulation, deux mesures doivent être prises :

Contrôle des émissions : dirigez une petite quantité d'air sec ou d'azote dans la boîte à vide pour éliminer la vapeur d'eau dans la boîte, et chauffez-la également en même temps, de sorte que le cycle de rinçage par l'échappement/l'admission aidera à accélérer le processus de séchage. Cependant, lors du séchage de poudre fine, si les gaz d'échappement ne sont pas contrôlés, le processus peut également les emporter, c'est pourquoi une vanne d'échappement précise et contrôlable est utilisée pour contrôler le débit d'échappement.
Contrôle du vide : Le changement du degré de vide dans le processus de séchage doit être précis et contrôlable. En particulier, à mesure que le temps de séchage se prolonge, le changement du degré de vide doit être plus lent pour éviter une éventuelle génération de poussière et son introduction dans l'air extérieur du séchoir.

On peut voir que la clé pour résoudre le problème du séchage sous vide de la poudre fine est d’atteindre le contrôle programmé du degré de vide. Le programme de contrôle du degré de vide comprend deux types : changement linéaire et constant, et le programme de contrôle peut être défini arbitrairement, de sorte que divers processus de séchage sous vide puissent être effectués. Le plan de transformation technique du four à vide conçu selon l'idée de contrôle du programme de vide est illustré à la figure 1. L'ensemble du système de contrôle du vide comprend principalementVanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLU, vacuomètre, contrôleur PID programmable et pompe à vide, contrôleur PID pour régler l'ouverture deVanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLUrespectivement pour atteindre le changement du degré de vide dans la boîte selon la procédure définie.

Pour le contrôle du degré de vide du processus de séchage des poudres fines, la clé est de modifier le degré de vide selon un certain taux défini, ce qui fera passer le degré de vide dans le four de la pression atmosphérique à la pression de l'air sur une longue période de temps (par exemple 10 à 10 heures). 20 minutes) et réduire lentement jusqu'à la basse pression souhaitée. Le soi-disant taux est la quantité de changement par unité de temps, telle qu'une pente de 10 Torr/min signifie que le degré de vide change progressivement de 10 Torr en 1 minute.

Pour un procédé de poudre sèche d'un de nos clients, celui-ci a choisi un taux de dépressurisation d'environ -150 Torr/min. Ils commenceraient à 750 Torr et la pression monterait à 600 Torr environ une minute. Puis la minute suivante à 450 Torr jusqu'à ce qu'ils atteignent leur pression cible définie. Une fois la pression cible atteinte, le contrôle constant automatique peut également être poursuivi à la pression cible. De cette façon, grâce à cette méthode de contrôle automatique du vide, il peut être

Ce système de contrôle du degré de vide pour le processus de séchage des poudres fines présente les caractéristiques suivantes :

Le processus ordinaire de séchage de poudre fine n'a pas d'exigences très élevées en matière de degré de vide final, et la plage de degré de vide est généralement uniquement comprise dans la plage de 10 Torr ~ 1 pression atmosphérique. À l'heure actuelle, le système de contrôle du degré de vide ne doit être équipé d'un vacuomètre que lorsqu'il couvre la plage de pression requise.
S'il est nécessaire de sécher sous un degré de vide plus élevé, tel qu'une plage de pression atmosphérique de 0,1 Torr ~ 1, comme le montre la figure 1, le système de contrôle doit être équipé de deux jauges à vide pour obtenir une mesure et un contrôle précis de la pleine échelle. degré de vide.
Le contrôleur de degré de vide utilisé est un contrôleur à double canal de haute précision, et chaque canal dispose d'une fonction de contrôle automatique PID indépendante. Chaque canal est AD 24 bits et DA 16 bits, fonctionnement en virgule flottante double précision et pourcentage de sortie minimum est de 0,01 %. Le contrôleur dispose d'une communication RS485 et d'un protocole MODBUS standard, équipé d'un logiciel de mesure et de contrôle, qui peut être commandé à distance et stocké pour afficher les courbes de test.
Dans le système de contrôle du degré de vide, comme le montre la figure 1,Vanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLUest équipé respectivement à l'entrée et à la sortie d'air, et le contrôleur ajuste automatiquement l'ouverture de la vanne de régulation de débit proportionnelle pour atteindre un contrôle précis du degré de vide. Dans le processus de contrôle du degré de vide de la plage basse pression,Vanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLUresponsable de l'échappement en aval est généralement réglé pour être complètement ouvert à tout moment.

Le contrôle du degré de vide est atteint en ajustant le débit d'admission d'air via une vanne de contrôle de débit proportionnelle. Dans le processus de contrôle du degré de vide de la plage haute pression,Vanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLUresponsable de l'admission d'air en amont est ajusté à une certaine ouverture et maintenu constant, et le débit d'échappement est ajusté via la vanne de régulation de débit proportionnelle en aval pour atteindre le contrôle du vide.

En outre,Vanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLUtoutes les vannes à grande vitesse sont équipées ici, et le temps entre la fermeture complète et l'ouverture complète est inférieur à 1 seconde, ce qui est très approprié pour le contrôle dynamique du degré de vide. L'utilisation de signaux analogiques 0 ~ 10 V ou 4 ~ 20 mA peut être directement pilotée, et la vanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLU a un faible taux de fuite de vide, ce qui convient aux exigences de vide poussé de divers équipements fermés.

Pour résumer, la solution programmable de contrôle du degré de vide décrite dans cet article est très mature technologiquement. Après de nombreuses expérimentations, la faisabilité et la fiabilité de cette solution ont été vérifiées. La précision du contrôle du degré de vide peut facilement atteindre ± 1 %, ce qui peut résoudre complètement le problème de la poussière et de l'encrassement causés par le séchage de la poudre fine dans un four à vide. Cette solution a également été appliquée dans de nombreux autres équipements et processus sous vide.

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Question 13

Solution de contrôle précis de la pression partielle de l'oxygène lors des tests de propriétés thermiques et de la carbonisation des matériaux résistants au théraml

Accepted Answer

Qu’est-ce que la pression partielle d’oxygène ?

La pression partielle de l'oxygène est définie comme la pression du composant oxygène gazeux dans le mélange gazeux, qui correspond à la pression totale appliquée lorsque le composant oxygène gazeux occupe seul tout le volume. La pression partielle d'oxygène est une variable couramment utilisée pour caractériser l'environnement d'oxydation des substances, en particulier dans des conditions de température élevée, la pression partielle d'oxygène est une variable environnementale importante.

Dans des conditions de température élevée pendant le service de vol, les performances de transfert de chaleur des matériaux extérieurs résistants à la chaleur de l'avion sont représentées par des matériaux composites résistants à la chaleur à base de résine, des matériaux composites structurels à faible ablation et sans ablation et des matériaux métalliques résistants aux hautes températures. et la teneur en oxygène de l'environnement dans lequel se trouvent les matériaux. Les indicateurs de pression sont étroitement liés.

Dans un environnement à haute température, la réaction de carbonisation pyrolytique des matériaux composites résistants à la chaleur à base de résine, le processus de sublimation et d'oxydation de la matrice de carbone et de la matrice de carbure de silicium des matériaux composites structurels à faible ablation/zéro ablation et la réaction d'oxydation de surface des matériaux composites à haute température. matériaux métalliques résistants à la température. Les deux sont affectés par la teneur en oxygène de l’environnement dans lequel se trouve le matériau. Dans le même environnement à haute température, la composition de la surface, la structure et les performances de transfert de chaleur des matériaux varient considérablement en fonction du changement de pression partielle d'oxygène dans l'environnement.

Par conséquent, dans la recherche sur les matériaux et les tests d'évaluation du sol, il est nécessaire d'effectuer divers tests de performances après traitement thermique des matériaux dans un environnement à haute température avec une pression partielle d'oxygène variable. Parfois même, simulez directement un environnement à haute température à pression partielle d'oxygène variable sur l'équipement de test correspondant et testez les diverses propriétés physiques du matériau.

Dans l'évaluation des performances physiques et l'évaluation des tests de matériaux résistants à la chaleur pour les avions, la température, la pression atmosphérique et la pression partielle d'oxygène sont trois variables environnementales importantes. Cependant, la plupart des instruments et équipements de test actuels ne peuvent simuler que l’environnement des changements de température et de pression atmosphérique. Il est encore impossible d’obtenir un contrôle précis de l’environnement à pression partielle d’oxygène variable. Par exemple, la conductivité thermique et le coefficient de rayonnement thermique des matériaux ne peuvent être mesurés que dans un environnement de température et de vide variable.

Cependant, la recherche sur les performances du processus d'ablation des matériaux ne peut être testée qu'avec des échantillons après carbonisation dans un environnement sous vide à haute température, ce qui ne permet pas d'obtenir les données de performances réelles des matériaux sous différentes pressions partielles d'oxygène. Notre client a mis en avant les exigences précises de contrôle de la basse pression de l'air et de la pression partielle de l'oxygène, et a fourni son soutien pour les tests et expériences suivants :

Sur la base d'un four de carbonisation sous vide à haute température, il est adapté pour atteindre le contrôle précis du vide variable et de la pression partielle d'oxygène variable. Il peut être cyclé plusieurs fois pour traiter divers matériaux résistants à la chaleur dans des conditions environnementales alternées, telles que le traitement de carbonisation de matériaux composites résistants à la chaleur à base de résine, et effectuer un traitement de surface sur des matériaux composites structurels à faible ablation/zéro ablation et à haute température. -Matériaux métalliques résistants.
Équiper le dispositif de test d'ablation pour atteindre un contrôle précis du vide variable et de la pression partielle d'oxygène variable, de manière à examiner les performances d'ablation et les performances d'isolation thermique dans différentes conditions de température, de degré de vide et de pression partielle d'oxygène.
Sur la base d'un équipement de test de performance de rayonnement thermique à haute température, il est équipé d'un contrôle précis du vide variable et de la pression partielle d'oxygène variable pour mesurer les performances de rayonnement thermique (réflectance spectrale et émissivité totale hémisphérique) des matériaux dans différentes conditions.

Cet article visera le calcul de conception résistant à la chaleur et l'optimisation de la modification des matériaux résistant à la chaleur des véhicules de rentrée atmosphérique et des véhicules hypersoniques dans l'espace proche. La demande de tests de propriétés physiques thermiques et de traitement des matériaux dans des environnements de service réels est proposée, et une solution de contrôle précise pour le vide variable et la pression partielle d'oxygène est proposée. Cette solution utilisera un contrôle à plage divisée pour atteindre un contrôle du vide de haute précision, et les dispositifs de support correspondant à cette solution de libération peuvent être utilisés pour les équipements de test et d'évaluation des paramètres de performance thermophysiques à haute température pour divers matériaux.

Selon la définition de la pression partielle d'oxygène, pour un gaz mélangé composé d'oxygène et d'azote, la pression partielle d'oxygène est égale à la fraction molaire d'oxygène dans le gaz mélangé multipliée par la valeur de pression absolue du gaz mélangé. On peut voir que dans le processus de contrôle de la pression partielle d'oxygène, la fraction molaire d'oxygène dans le gaz mélangé et la pression absolue du gaz mélangé doivent être contrôlées simultanément.

De plus, dans la demande avancée par notre client, la pression absolue impliquée est un environnement sous vide inférieur à une pression atmosphérique, et le gaz mélangé est généralement de l'azote et de l'oxygène, de sorte que le problème de contrôle de la pression partielle de l'oxygène peut être attribué aux éléments suivants deux parties:

Contrôlez le nombre de moles d’oxygène dans le gaz mélangé.
Contrôlez le degré de vide (pression absolue) du gaz mélangé. Afin d'atteindre les deux parties de contrôle ci-dessus, la solution proposée dans cet article est le système de contrôle de la pression partielle d'oxygène illustré à la figure 1.

Comme le montre la figure 1, afin de contrôler le nombre de moles d'oxygène dans le gaz mélangé, deux débitmètres massiques de gaz sont utilisés pour contrôler respectivement l'azote et l'oxygène s'écoulant hors du cylindre, de sorte que le nombre de moles d'oxygène dans le réservoir de mélange de gaz est conforme à La valeur de réglage est automatiquement contrôlée, garantissant ainsi que le rapport des moles de gaz mélangé et d'oxygène est toujours contrôlable avec précision. À ce moment-là, le mélange de gaz dans le réservoir de mélange présente une pression positive supérieure à la pression atmosphérique.

Le gaz mélangé avec un certain rapport molaire de gaz mélangé à l'oxygène entre dans le four à haute température parRégulateur de pression proportionnel de KAOLU, et le mélangeur traverse un four à haute température puis est déchargé à traversRégulateur de pression proportionnelet pompe à vide. Lorsque le débit de gaz et le débit d'échappement atteignent un équilibre dynamique, le contrôle précis du degré de vide dans le four à haute température peut être atteint.

En un mot, la technologie de solution de contrôle précise de la pression partielle d'oxygène mentionnée ci-dessus est très mature, et après un grand nombre de tests, la faisabilité et la fiabilité de cette solution ont été vérifiées, et elle peut pleinement répondre à la demande des clients en matière de pression partielle d'oxygène. contrôle dans des conditions de température élevée.

Si vous êtes intéressé parRégulateur de pression proportionnel de KAOLU, Veuillez nous contacter pour plus d'informations!

Question 14

Solution de contrôle du vide de haute précision dans la distillation moléculaire à courte portée

Accepted Answer

1. Qu’est-ce que la distillation moléculaire ?

La distillation moléculaire est une technologie spéciale de séparation liquide-liquide. Elle est différente de la distillation traditionnelle qui repose sur le principe de séparation de la différence de point d'ébullition, mais repose sur la différence de libre parcours moyen du mouvement moléculaire des différentes substances pour parvenir à la séparation. Lorsque le mélange liquide s'écoule le long de la plaque chauffante et est chauffé, les molécules légères et lourdes s'échappent de la surface du liquide et entrent en phase gazeuse.

Étant donné que les libres parcours des molécules légères et lourdes sont différents, les molécules de différentes substances se déplaceront sur des distances différentes après s'être échappées de la surface du liquide. Si une plaque de condensation peut être correctement installée, les molécules légères peuvent atteindre la plaque de condensation et être condensées et évacuées. Tandis que les molécules lourdes ne peuvent pas atteindre la plaque de condensation et être évacuées le long du liquide mélangé, atteignant ainsi l'objectif de séparation des matériaux.

La plage de degré de vide dans le processus de distillation moléculaire est généralement de 0,1 à 100 Pa. Cette plage de vide poussé a des exigences plus élevées en matière de taux de fuite de vide du débitmètre de gaz. Il est difficile pour les débitmètres de gaz généraux de répondre aux exigences, et ils doivent être utilisés spécialement pour les débitmètres de gaz à vide poussé.
La finesse de réglage du débitmètre de gaz est généralement grossière. Si l’on souhaite atteindre un réglage de débit de gaz de haute précision, un débitmètre de gaz haut de gamme et plus précis doit également être utilisé.
Généralement, la vitesse de réponse du débitmètre de gaz est relativement lente et il est difficile de passer le temps d'action de complètement fermé à complètement ouvert en 1 seconde.
Les capteurs de vide dans la plupart des distillations moléculaires utilisent généralementRégulateur de pression proportionnel de KAOLUet des jauges à thermocouple avec une mauvaise précision.
La plupart des contrôleurs PID pour réguler les débitmètres de gaz ont une précision médiocre, ce sont des convertisseurs AD et DA 12 bits, et les convertisseurs AD et DA 16 bits sont rarement utilisés. La précision du contrôleur PID détermine le degré de vide de distillation moléculaire et est la clé du contrôle de la précision.

Afin d'améliorer la pureté de la distillation, compte tenu des problèmes existant dans le système de contrôle du degré de vide du débitmètre de gaz dans la distillation moléculaire existante mentionnés ci-dessus, cet article propose une solution pour un contrôle du degré de vide de plus grande précision. La solution utilisera un régulateur de pression proportionnel plus direct, précis et rapide pour remplacer le débitmètre massique de gaz existant.

En même temps, nous utiliserions une plus grande précision deRégulateur de pression proportionnel de KAOLUet un contrôleur AD 24 bits, DA 16 bits, afin que la distillation moléculaire puisse être atteinte dans le processus. La précision de contrôle de ± 0,5 % sous le degré de vide est arbitrairement définie et elle a une réponse très rapide au changement du degré de vide provoqué par des facteurs tels que la température, ce qui garantit efficacement une haute précision et une haute stabilité du degré de vide dans le processus de distillation moléculaire.

2. Comment résoudre le problème ?

De l’analyse ci-dessus, il ressort que les principaux facteurs qui limitent la précision du contrôle du degré de vide du processus de distillation moléculaire à courte portée existant sont :

Précision de réglage du débitmètre massique de gaz et vitesse de réponse.
La précision des mesures des capteurs de vide.
Précision de mesure et de contrôle du contrôleur PID.

Afin de résoudre les problèmes ci-dessus, la solution spécifique proposée dans cet article consiste à utiliser trois dispositifs de remplacement correspondants, tout commeRégulateur de pression proportionnel de KAOLU.

Comme représenté sur laRégulateur de pression proportionnel de KAOLU, afin d'améliorer la pureté de la distillation et d'atteindre un contrôle du vide de haute précision, la solution utilise les trois dispositifs suivants :

Régulateur de pression proportionnel à grande vitesseest utilisé à la place du débitmètre massique de gaz
Le principe de base du contrôle du degré de vide poussé de la distillation moléculaire est d'ajuster le débit d'admission et le débit de sortie du distillateur et d'atteindre un équilibre dynamique. La technologie clé ici est donc de savoir comment atteindre le réglage précis du débit d'admission d'air. Bien que le débitmètre massique de gaz puisse ajuster le débit d'admission d'air, il utilise la technologie des électrovannes, qui a une hystérésis importante et une vitesse de réponse lente, ce qui affectera la précision du contrôle du degré de vide.

La grande vitesseRégulateur de pression proportionnelLa solution utilisée est une vanne à pointeau purement mécanique entraînée par un moteur pas à pas à grande vitesse. Tout en réduisant considérablement l'erreur d'hystérésis, cela réduit également le temps de réponse global à 800 microsecondes, et la taille de pas fine peut être atteinte avec un réglage rapide et précis de la vanne. Le contrôle du variateur n'a besoin que d'utiliser une tension analogique de 0 à 10 V, et la structure globale est simple et fiable.Régulateurs de pression proportionnelsde diverses spécifications ont différentes capacités de réglage du débit de gaz, qui peuvent répondre au contrôle du vide des distillateurs de différents volumes. Dans le même temps, les joints en caoutchouc perfluoré FFKM peuvent être utilisés pour améliorer la résistance à la corrosion.
UtiliserRégulateur de pression proportionnel de KAOLUau lieu d'une jauge à thermocouple
La précision de mesure de la jauge de capacité de film est beaucoup plus élevée que celle deRégulateur de pression proportionnel de KAOLUet une jauge de thermocouple, et sa précision peut atteindre ±0,25 % sous n'importe quel degré de vide. Ensuite, pour une plage de mesure du vide de 0,001 à 1 mbar (0,1-100 Pa) dans le distillateur à court trajet, vous pouvez directement choisir une jauge de capacité à film 1 Torr pour répondre à toute la gamme de mesure du vide.

Si vous souhaitez garantir une précision de mesure comprise entre 0,1 et 1 Pa, vous pouvez également ajouter une jauge de capacité à film de 0,1 Torr. De cette manière, une mesure précise dans la plage du vide complet peut être assurée par deux jauges de capacité à film avec des plages différentes.
Utilisez un contrôleur de vide de super précision au lieu d'un contrôleur PID de précision ordinaire
Dans tout système de contrôle en boucle fermée à retour PID, quelle que soit la précision du capteur et de l'actionneur, la précision du contrôle final doit être garantie par la précision du contrôleur. Par conséquent, un contrôleur de vide PID de très haute précision est utilisé dans la solution. Ce contrôleur de vide PID de très haute précision est doté d'un AD 24 bits et d'un DA 16 bits et utilise des opérations à virgule flottante double précision pour atteindre un pourcentage de sortie minimum de 0,01 %.

Il s'agit du contrôleur PID industriel avec l'indice technique le plus élevé au monde. L'utilisation de ce contrôleur de vide peut exploiter pleinement les avantages de précision de l'actionneur du régulateur de pression proportionnel et du capteur de vide à jauge de capacité à couche mince, et cette série de contrôleurs propose différents modèles de monocanal et de double canal. Le contrôleur monocanal est un contrôleur PID programmable, et sa caractéristique exceptionnelle est qu'il peut basculer automatiquement entre deux jauges à vide avec différentes plages pour atteindre un contrôle automatique complet. Le contrôleur à double canal est un contrôleur à point fixe, et deux canaux peuvent contrôler indépendamment le degré de vide et la température.

3. Conclusion

Le nouveau système de contrôle du vide optimise le processus de contrôle du degré de vide du processus de distillation moléculaire à courte portée et apporte les trois améliorations suivantes au système de contrôle du degré de vide :

Des régulateurs de pression proportionnels sont utilisés à la place des débitmètres massiques de gaz pour améliorer la précision des actionneurs de régulation du débit d'air d'admission.
Régulateur de pression proportionnel de KAOLUest utilisé pour améliorer la précision de la mesure du vide.
Le contrôleur de vide est utilisé pour remplacer le contrôleur PID traditionnel, ce qui améliore la précision du contrôle PID et étend la fonction de contrôle, qui peut atteindre la commutation automatique de deux capteurs et le contrôle simultané de deux paramètres de processus.

En bref, grâce aux améliorations ci-dessus, le niveau de contrôle du degré de vide du processus de distillation moléculaire à courte portée peut être considérablement amélioré. Grâce à un grand nombre de tests d'évaluation et d'applications pratiques, il a été prouvé que cette solution est très mature et peut facilement atteindre un contrôle de ±0,5 % dans la plage de vide complète. SiRégulateur de pression proportionnel de KAOLUest utilisée, cette solution peut en outre atteindre une précision de contrôle de ±0,1 %.

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Question 15

Chambre barométrique automatisée pour les expériences entomologiques : la solution de contrôle précis de la pression positive et de la pression négative

Accepted Answer

1. Pourquoi l’environnement affecterait-il les insectes ?

L'environnement dans lequel vivent divers organismes affecte et modifie leur mode de vie. Ces conditions environnementales comprennent principalement des facteurs tels que le vent, la pluie, la composition du sol, le rayonnement, la température et la pression atmosphérique. De nombreuses études ont montré que des conditions météorologiques défavorables, souvent associées à des changements de pression atmosphérique, peuvent affecter la reproduction, l'alimentation et l'habitat. D'autres facteurs sont les comportements des insectes. Le vol, le frai, le parasitisme, l'accouplement et le chant sont affectés par la pression atmosphérique.

Pour l'étude de la corrélation entre les comportements des insectes et la pression atmosphérique, la méthode actuellement couramment utilisée consiste à observer et à enregistrer dans des conditions naturelles, ce qui pose des problèmes tels qu'une faible efficacité, un cycle long et une imprécision.

Certains laboratoires utilisent des chambres de pression d'air à commande manuelle, mais il existe des problèmes tels qu'un contrôle imprécis de la pression d'air, l'incapacité d'imiter avec précision le processus de changement lent de la pression naturelle pendant une longue période et la plage de changement de pression d'air contrôlable est très étroite. Récemment, l'un de nos clients espère contrôler automatiquement les pressions positives et négatives de la chambre à pression d'air utilisée pour la recherche sur les insectes. Les exigences spécifiques sont les suivantes :

Plage de contrôle de la pression atmosphérique : basée sur une pression atmosphérique standard, elle peut atteindre un contrôle précis de la pression atmosphérique dans la chambre de pression atmosphérique dans la plage de pression positive et négative. C'est-à-dire que la pression absolue dans la chambre de pression d'air peut être contrôlée avec précision dans la plage de 90 kPa à 110 kPa.
Formulaire de contrôle de la pression atmosphérique : il peut simuler automatiquement le processus de changement lent de la pression atmosphérique naturelle, ce qui signifie que le changement de la pression atmosphérique peut être contrôlé en fonction de la direction du changement et de la vitesse définie arbitrairement. La pression atmosphérique peut être précise et constante à n’importe quel point de consigne. En un mot, l'ensemble du processus de changement de pression d'air peut être contrôlé avec précision selon une forme de ligne brisée définie arbitrairement.
Précision du contrôle de la pression atmosphérique : dans la plage de 90 kPa ~ 110 kPa, la précision du contrôle à n'importe quelle pression est inférieure à ± 0,1 %.

Afin de répondre aux exigences ci-dessus avancées par les clients, cet article proposera une solution de contrôle de programme de pression atmosphérique de haute précision correspondante. La solution adoptera la méthode d'équilibre dynamique du gaz entrant et sortant d'un conteneur fermé, utilisera des bouteilles de gaz haute pression comme source de gaz haute pression, une pompe à vide pour le pompage et utilisera le contrôleur de programme de pression sous vide à double canal pour collecter les capteurs de pression. et contrôler simultanément l'ouverture de l'entrée et de la sortieRégulateur de pression proportionnel. De cette façon, il peut atteindre un contrôle précis et un fonctionnement stable à long terme de tout programme de changement de pression défini.

2. Comment résoudre le problème ?

D'après les exigences ci-dessus avancées par le client, il ressort que le contrôle de la pression de la chambre à air pour l'étude du comportement des insectes est un problème typique du contrôle automatique de la pression positive et négative.
Ce contrôle automatique de la pression positive et négative doit résoudre les problèmes suivants :

Comment se forment la pression positive (pression) et la pression négative (vide)
Méthodes et instruments de contrôle automatiques de pression positive et négative
Sélection du capteur de pression
Sélection du régulateur de pression proportionnel

Afin de résoudre les problèmes ci-dessus, la solution spécifique proposée dans cet article est présentée dans la figure 1.

Premièrement, la solution utilise une méthode d’équilibrage dynamique pour créer une pression positive et négative dans la chambre à air. Comme le montre la figure 1, une source de gaz haute pression est disposée à l'extrémité d'entrée d'air sur le côté gauche de la chambre de pression d'air. Une pompe à vide est disposée à l'extrémité de sortie d'air sur le côté droit de la chambre de pression d'air. Si le débit d’admission d’air est supérieur au débit d’échappement, une pression positive et négative se formerait. Ensuite, le débit d’entrée et de sortie d’air est régulé par des vannes d’entrée et de sortie.

Le réglage et le contrôle de la pression positive et négative de la chambre à air sont un cas de contrôle typique à plage divisée. La sortie d'un régulateur est utilisée pour piloter simultanément plusieurs actionneurs avec des plages de travail différentes. Le régulateur ici estRégulateur de pression proportionnel de KAOLUillustré à la figure 1, et les actionneurs avec différentes plages de travail sont la soupape d'admission d'air et la soupape d'échappement.

On peut voir que leRégulateur de pression proportionnelIl est nécessaire d'avoir une fonction de contrôle à plage divisée.Régulateur de pression proportionneldoit avoir pour fonction de régler simultanément l'ouverture de la soupape d'admission et de la soupape d'échappement pour différentes plages de travail (plage de pression positive ou plage de pression négative)

De plus, afin de garantir la précision du contrôle, leRégulateur de pression proportionnelest un régulateur PID de très haute précision, avec des convertisseurs AD 24 bits et DA 16 bits, et des fonctions arithmétiques à virgule flottante double précision, et le pourcentage de sortie minimum peut atteindre 0,01 %.

Afin de garantir que le changement de pression dans la chambre de pression d'air atteigne la précision de contrôle proposée par le client, il est également nécessaire de sélectionner un capteur de pression de haute précision. Si la précision de contrôle de ±0,1 % doit être atteinte, la précision de mesure du capteur de pression doit atteindre ±0,05 %. De même, la précision du contrôle de la pression dépend également de la précision du réglage et de la vitesse de réponse des soupapes d'admission et d'échappement d'air.

Pour les chambres à pression d'air utilisées dans des expériences entomologiques avec des volumes plus petits, les vannes doivent avoir une vitesse de réponse ultra-élevée. Ici, nous utilisonsKAOLU Régulateur de pression proportionnelentraîné par un moteur pas à pas. La vitesse d'ouverture complète deRégulateur de pression proportionnelest de 0,8 seconde, avec un taux de fuite de vide ultra-faible et une résistance à la pression positive de 7 bars. Une série deRégulateur de pression proportionnelavec différents diamètres d'orifice sont disponibles pour répondre aux chambres de pression d'air automatiques de différentes spécifications et tailles. Le plus important c'est queRégulateur de pression proportionnelpeut être directement piloté par un signal analogique de 0 ~ 10 V, 4 ~ 20 mA ou RS485, et il présente une linéarité, une répétabilité et une vitesse rapide élevées.

Après la sélection et la configuration ci-dessus, selon la solution illustrée à la figure 1, leRégulateur de pression proportionnelest illustré à la figure 2.Régulateur de pression proportionnelmontré sur la figure 2 est un instrument intégré, et tous les composants, y compris le numériqueRégulateur de pression proportionnel, le contrôleur, l'alimentation électrique, etc. sont intégrés et installés dans le contrôleur. Il y a des connecteurs enfichables des deux côtés du contrôleur pour connecter la pompe air/air. Il y a un connecteur à prise rapide pour connecter l'entrée/sortie d'air de la chambre de pression d'air à l'arrière du contrôleur. Il existe également des interfaces spéciales pour connecter le capteur de pression, la communication informatique et l'alimentation électrique de travail.

Le capteur de pression est directement installé sur la paroi latérale de la chambre de pression d'air sous une forme externe, ce qui permet de détecter plus précisément le changement de pression de vide dans la chambre de pression d'air. Les câbles de signal et d'alimentation du capteur de pression se connectent aux connecteurs correspondants à l'arrière du contrôleur de pression à vide. Cette forme de capteur de pression externe est plus extensible, et différents capteurs de pression peuvent être sélectionnés en fonction de la plage de contrôle de pression sous vide de différentes chambres à air ou conteneurs hermétiques, et il est facile à remplacer et à installer.

La communication informatique adopte une interface RS 485 avec le protocole MODBUS standard, elle peut donc être connectée à un ordinateur. Grâce au logiciel de contrôle fourni avec le contrôleur PID, l'ordinateur peut contrôler directement le régulateur PID et utiliser l'interface logicielle pour configurer et exécuter le programme de contrôle, ainsi que collecter, stocker et afficher l'ensemble de la courbe de résultats du processus de contrôle.

3. Conclusion

En tant qu'instrument standard de contrôle de la pression sous vide, la solution de contrôle de précision de la pression positive et négative mentionnée ci-dessus répond non seulement aux exigences des chambres à pression d'air automatiques pour les expériences entomologiques, mais présente également une forte applicabilité et évolutivité, principalement reflétées dans les plusieurs aspects suivants :

Un contrôle de la pression du vide dans une plage plus large peut être effectué, la plage de contrôle de la pression absolue peut couvrir 0,1 Pa ~ 0,5 MPa et elle dispose d'une très large plage de contrôle de la pression positive et de la pression négative.
Diverses formes de contrôle peuvent être obtenues dans la plage de pression positive et négative, telles que le contrôle séparé de la pression positive, le contrôle séparé de la pression négative (degré de vide) et le contrôle continu de la pression positive et négative. Tous les contrôles peuvent être contrôlés par des points fixes ou par Contrôle automatique des programmes de programmation polyligne.
D'autres fonctions peuvent être étendues, telles que le contrôle de la pression de l'air sous différents gaz ou mélanges de gaz avec différentes teneurs en gaz, et peuvent également être utilisées pour contrôler d'autres variables environnementales en même temps, telles que la température, l'humidité et la lumière.

En bref, le contrôleur de pression à vide standardisé peut répondre au contrôle du programme de pression de diverses chambres à air de laboratoire et a une précision de contrôle supérieure à ± 0,1 %. En même temps,Régulateur de pression proportionnel de KAOLUconvient également au contrôle précis de la pression de l'air de divers récipients sous pression sous vide (tels que les chambres climatiques, les chambres d'essais climatiques, les fours à atmosphère sous vide, les étuves de séchage sous vide, les évaporateurs rotatifs, les conteneurs de précision à basse température, les fours de lyophilisation et divers spectromètres, etc. ) Cela peut grandement améliorer le degré d’automatisation et la précision du contrôle.

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Question 16

Test d'évaluation des performances du régulateur de vide électronique de KAOLU à basse pression

Accepted Answer

1. Présentation deRégulateur de vide électronique de KAOLU

Dans le processus de contrôle de la pression du vide de certaines cavités de préhension mécanique et fermées, il est nécessaire d'utiliser directement une vanne de régulation pour atteindre un réglage précis et un contrôle constant du degré de vide.Série KAOLU QKLest une sorte de vanne de régulation de vide, qui est actionnée et réglée manuellement. La plage nominale de réglage du vide est la pression absolue de 1,3 à 100 kPa (pression manométrique de -100 à -1,3 kPa).

Afin d'avoir une compréhension plus profonde deRégulateur de vide électronique de KAOLU, cet article présente le test d'évaluation à court terme de la stabilité du contrôle du degré de vide de ceRégulateur de vide électronique.

2. Parlons-enRégulateur de vide électronique de KAOLU!

Le principe d'action deRégulateur de vide électronique de KAOLUest la suivante : lorsque le volant tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, la force du ressort est réglée pour pousser le diaphragme et la vanne principale vers le bas, le côté VAC et le côté SET sont connectés et le degré de vide du côté SET change dans la direction de la basse pression.

Ensuite, la pression du vide du côté SET entre dans la chambre à vide par le chemin de l'air, agit sur le dessus du diaphragme et est équilibrée avec la force de compression du ressort de réglage, de sorte que la pression du vide du côté SET reste constante. Si la pression de l'air du côté SET est inférieure à la valeur définie, la force du ressort de réglage et la pression du côté SET de la chambre à vide sont déséquilibrées. Le diaphragme est tiré vers le haut, le noyau de la vanne principale est fermé, le noyau de la vanne d'aspiration d'air est ouvert et l'air s'écoule du côté SET. Lorsque la force de compression et la pression d'air du côté SET sont équilibrées, la pression du vide du côté SET reste constante.

La plage de réglage du vide nominal deRégulateur de vide électronique de KAOLUest une pression absolue de 1,3 à 100 kPa (pression manométrique de -100 à -1,3 kPa).

3. Examiner la fonction deRégulateur de vide électronique de KAOLU

Afin d'évaluer les indicateurs de performance duRégulateur de vide électronique de KAOLU, le dispositif de test d'évaluation construit est illustré à la figure 2, qui comprend principalement une pompe à vide, une chambre à vide, un vacuomètre capacitif, un collecteur de données de haute précision et un ordinateur.Afin de mesurer avec précision la plage de réglage du vide et la stabilité du contrôle, chaque composant du dispositif de test d'évaluation présente certaines caractéristiques :

La chambre à vide est une chambre fermée, c'est-à-dire que le taux de fuite est très faible et la canalisation à vide n'a que deux interfaces, un vacuomètre et une vanne de régulation.
La mesure du degré de vide adopte une jauge à vide à condensateur à couche mince de haute précision. La précision est de 0,25 % sous n'importe quel degré de vide et la plage de mesure du degré de vide est de 1 à 1 000 Torr.
Afin d'utiliser pleinement la précision de mesure de la jauge à vide capacitive, le dispositif d'évaluation est équipé d'un collecteur de données de haute précision et utilise un logiciel de support pour communiquer avec l'ordinateur afin de collecter et d'afficher la courbe de mesure du vide en temps réel. Afin de garantir à la fois la précision et la vitesse d'acquisition, l'intervalle d'échantillonnage est réglé sur 4 s.
Afin d'éviter la pollution de l'huile de la pompe à vide vers le pipeline et la vanne de régulation de vide, le dispositif d'évaluation est spécialement équipé d'une pompe sèche pour assurer une variété de pollution.

4. Conclusion

Des résultats des tests d’évaluation à court terme ci-dessus, les conclusions suivantes peuvent être tirées :

Le temps de réglage et de contrôle est affecté par le volume de la chambre à vide, plus le volume est petit, plus le degré de vide se stabilise rapidement.
Régulateur de vide électronique de KAOLUatteindre l'indice technique nominal -100kPa.

Prière de se référer àLe site de KAOLUpour plus d'informations.

Question 17

Régulateur de pression proportionnel de haute précision de KAOLU avec contrôleur PID

Accepted Answer

1. Introduction du régulateur de pression proportionnel de KAOLU

Dans les industries de la biomédecine et des semi-conducteurs, les exigences en matière de pression micro-positive sont souvent élevées, nécessitant un contrôle de la pression pour atteindre une ultra-haute précision de 0,1 % sous une pression micro-positive légèrement supérieure à une pression atmosphérique standard. À l’heure actuelle, la technologie de contrôle de très haute précision à micro-pression positive pose deux problèmes :

De nombreux contrôles de pression micro-positive utilisent directement des vannes proportionnelles électriques, mais sont limités par le capteur de pression intégré et la précision du contrôleur. Les vannes proportionnelles électriques ne peuvent pas du tout répondre aux exigences de contrôle de pression de très haute précision.
Dans le domaine des tests de mesure et d'étalonnage, afin d'améliorer la précision du contrôle de pression, une structure divisée de très haute précision est souvent utilisée, c'est-à-dire qu'un capteur de pression indépendant, un collecteur de données, un contrôleur de données et un processeur de micro-ordinateur sont utilisés pour former une boucle de contrôle en boucle fermée. Bien que cette méthode puisse atteindre une précision très élevée (par exemple 0,01 %), le coût global est élevé et elle ne convient pas aux industries industrielles et d’instrumentation.

Pour cette raison, cet article présenteRégulateur de pression proportionnel KAOLU. En connectant un capteur de pression de très haute précision et un contrôleur PID, tout en profitant deRégulateur de pression proportionnel de KAOLU, la précision du contrôle de la pression est grandement améliorée et le coût global est maintenu à un faible niveau.

2. Comment résoudre le problème ?

Comme le montre la figure 1, la solution spécifique est basée surRégulateur de pression proportionnel de KAOLU. Une boucle de contrôle PID en boucle fermée est formée en connectant un capteur de pression de plus haute précision et un contrôleur PID en externe pour atteindre un contrôle de pression micro-positif avec une ultra-haute précision de 0,1 %.

La particularité de cette solution est queRégulateur de pression proportionnel de KAOLUest utilisé comme actionneur, et le contrôle de très haute précision nécessite un capteur de pression externe de plus haute précision et un contrôleur PID.

D'après nos précédents tests d'évaluation et l'analyse des données du processus de contrôle, nous sommes arrivés à la conclusion que pour atteindre une précision de contrôle de 0,1 % pour les instruments de contrôle PID intégrés industriels, les indicateurs techniques suivants doivent être respectés :

Le capteur externe doit avoir une ultra-haute précision supérieure à 0,1 %.
L'actionneur externe (régulateur de pression proportionnel) doit également avoir une grande précision, mais il ne nécessite pas nécessairement une ultra-haute précision de 0,1 %. La précision globale peut atteindre 1 %, ce qui est principalement dû à l'indicateur de débit du régulateur de pression proportionnel utilisé.
Le nombre de bits ADC du contrôleur PID doit être d'au moins 16 bits, de préférence 24 bits.
Le fonctionnement en virgule flottante du contrôleur PID doit garantir que le pourcentage de sortie a une capacité d'ajustement de 0,01 % à 0,05 %.
Le nombre de bits DAC du contrôleur PID doit atteindre au moins 14 bits, et le meilleur est 16 bits.

À partir des exigences ci-dessus concernant les indicateurs techniques et les résultats des tests, on peut voir que pour atteindre un contrôle de pression de très haute précision, en partant du principe que le capteur de pression externe, le régulateur de pression proportionnel et le contrôleur PID ADC répondent aux exigences de précision. La sortie de contrôle DAC du contrôleur PID et les opérations en virgule flottante doivent également avoir une précision suffisante, et le pourcentage minimum de sortie du contrôleur PID doit être capable de 0,01 %.

Sur la base de l'analyse ci-dessus, la configuration matérielle de la solution comprend principalement les parties suivantes :

Capteur de pression : la précision est de 0,05 %, la plage est de pression absolue de 0,1 à 1 MPa et la tension de sortie correspondante est de 0 à 10 V.
Régulateur de pression proportionnel de KAOLU: La pression maximale du gaz d'entrée est de 300 kPa, la plage de contrôle de pression réglée est de 0 à 100 kPa et la quantité analogique externe sert à évaluer l'efficacité de la solution ci-dessus.
Selon la configuration ci-dessus, un dispositif de test d'évaluation est construit, comme le montre la figure 2. Le signal d'entrée est de 0 à 10 DVC, la linéarité est inférieure à ± 0,3 % FS, la répétabilité est inférieure à ± 0,2 % FS et l'hystérésis est inférieur à 0,3 % FS.
Contrôleur PID : ADC est de 24 bits, DAC est de 16 bits, la plage ADC est de 0 ~ 10 V, la plage DAC est de 0 ~ 10 V et le pourcentage de sortie minimum du contrôle analogique est de 0,01 %.

3. ExaminezRégulateur de pression proportionnel de KAOLU

Afin d'évaluer l'efficacité des solutions ci-dessus, un dispositif de test d'évaluation a été construit selon la configuration ci-dessus, comme le montre la figure 2.

Afin de collecter, surveiller et stocker efficacement les données du test d'évaluation, le contenu suivant est ajouté au dispositif de test d'évaluation dans la figure 2 :

Collecteur de données multicanal
Raccords de tuyauterie haute pression : ils sont utilisés comme récipients sous pression et connectés à des capteurs de pression et à un régulateur de pression proportionnel.
Ordinateur : Il est utilisé pour communiquer avec le contrôleur PID et le collecteur de données. Il peut également installer et exécuter les logiciels correspondants pour contrôler, acquérir des données, afficher les courbes et stocker les données du contrôleur PID et du collecteur de données.

4. Conclusion

Grâce à la solution ci-dessus et aux résultats des tests d'évaluation, il est prouvé que cette solution est tout à fait capable d'atteindre un contrôle de pression ultra-haute précision de 0,1 % pour une micro pression positive. Les conclusions spécifiques sont les suivantes :

Le capteur de pression externe de très haute précision et le contrôleur PID peuvent améliorer efficacement la précision du contrôle de pression du régulateur de pression proportionnel de KAOLU et peuvent atteindre un contrôle de pression de très haute précision de 0,1 %.
Dans le processus de contrôle de pression de très haute précision à 0,1 %, la précision de mesure, la précision de contrôle et le fonctionnement en virgule flottante du contrôleur PID sont les indicateurs techniques clés qui déterminent la précision globale du contrôle. La solution décrite dans cet article utilise un CAN 24 bits, un DAC 16 bits et un fonctionnement en virgule flottante de haute précision avec un pourcentage de sortie de 0,01 %, ce qui prouve qu'elle peut répondre pleinement aux besoins d'un contrôle de très haute précision.
Grâce à la solution et aux tests de vérification présentés dans cet article, il est prouvé queRégulateur de pression proportionnel de KAOLUpeut atteindre un contrôle de très haute précision à moindre coût.
La solution présentée dans cet article présente une grande flexibilité, des capteurs de pression etRégulateur de pression proportionnel KAOLUavec différentes plages peuvent être sélectionnées. Un contrôle de très haute précision dans différentes plages de pression peut être atteint grâce à un contrôleur PID de très haute précision à usage général.

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Question 18

Le concept de base de la mesure du régulateur de pression proportionnel et du capteur de pression

Accepted Answer

1. Qu'est-ce qu'un régulateur de pression proportionnel et un capteur de pression ?

Dans le processus de contrôle de la pression sous vide, divers capteurs de pression sous vide etRégulateur de pression proportionnel de KAOLUsont souvent utilisés. Ces capteurs etRégulateur de pression proportionnel de KAOLUmarquent généralement divers contenus dans l'indice de précision, tels que la linéarité, l'hystérésis, la répétabilité et la sensibilité, etc., et certains ne donnent qu'un indice de précision général. Les définitions de ces indicateurs de précision représentent souvent des significations différentes, qui doivent être clairement distinguées lors de leur utilisation, ce qui est particulièrement important pour la mesure et le contrôle précis de la pression du vide.

Cet article présenterait les concepts de base des paramètres tels que la linéarité, l'hystérésis, la répétabilité et la sensibilité pour divers capteurs etRégulateur de pression proportionnel de KAOLUutilisé dans le processus de contrôle de la pression du vide et explique comment utiliser ces indicateurs de précision de manière efficace et correcte.

2. Concept de base concernant la précision

La Commission électrotechnique internationale (CEI) définit la précision comme « l'écart positif ou négatif maximal par rapport à une courbe caractéristique spécifiée observé lorsqu'un appareil est testé selon une procédure spécifiée dans des conditions spécifiées ». Cependant, la définition de la précision pour un capteur de pression etRégulateur de pression proportionnelest beaucoup plus compliqué car les sources d’erreur peuvent inclure les effets de non-linéarité, d’hystérésis, de répétabilité, de température, d’équilibre zéro, d’étalonnage et d’humidité.

La précision a un impact important sur le coût des capteurs de pression etRégulateur de pression proportionnel, et plus important encore, la qualité ou l’efficacité de leur processus de mesure. Lors de la sélection des capteurs etRégulateur de pression proportionnel, il est important de comprendre quels facteurs déterminent l’exactitude. Bien qu'il n'existe pas de définition standard unique de la précision des transducteurs de pression etRégulateur de pression proportionnel, il existe une norme CEI qui définit les facteurs qui composent la précision. La CEI 61298-2 spécifie que la précision doit inclure la non-linéarité, l'hystérésis et la répétabilité. Les sources d’erreurs liées à la précision et leurs méthodes de mesure correspondantes seront présentées élément par élément ci-dessous :

2.1 Non-linéarité et sa méthode de mesure

La non-linéarité est également souvent appelée erreur de linéarité, de rectitude ou de linéarité. La non-linéarité fait référence à l'écart entre la courbe de sortie du signal électrique du capteur de pression et la ligne droite spécifiée dans la plage de pression mesurée. L'écart entre la courbe de sortie de pression deRégulateur de pression proportionnel de KAOLUet la ligne droite spécifiée dans la plage du signal électrique d'entrée, ce qui signifie que la sortie du dispositif linéaire dévie du degré de performance souhaité.

Une méthode courante pour calculer l'erreur de linéarité est la méthode des moindres carrés, qui fournit mathématiquement une ligne droite la mieux ajustée pour les points de données, comme le montre la figure 1. Une autre façon de définir l'erreur de linéarité est la linéarité de la ligne de base terminale, comme le montre la figure 2. La linéarité du terminal est déterminée en traçant une ligne droite (L1) entre deux points de données terminaux sur la courbe de sortie. Tracez ensuite une ligne verticale de la ligne L1 aux points de données sur la courbe de sortie. Sélectionnez les points de données pour atteindre la longueur maximale de la ligne verticale. La longueur de la ligne verticale représente l’erreur de linéarité terminale de la ligne droite. La linéarité terminale est environ deux fois meilleure que la linéarité la mieux adaptée.

La non-linéarité est généralement exprimée en pourcentage de la sortie à pleine échelle, et l'unité est %FS, et l'erreur de non-linéarité correspondante = plage × non-linéarité. Si la plage de mesure est de 1MPa et la non-linéarité est de 0,05%FS, l'erreur non linéaire est : 1MPa×0,05%=0,5kPa.

Déterminer la non-linéarité des transducteurs de pression etRégulateur de pression proportionnel, les données de mesure doivent être collectées en premier. La manière typique de procéder consiste à appliquer une pression à intervalles réguliers sur la plage de pression de zéro à la pleine échelle, ou de charger un signal analogique à intervalles réguliers sur la plage du signal électrique analogique de zéro à la pleine échelle, et à chaque ensemble de pression et de signal analogique. point de sortie mesuré.

Plus il y a de points de pression, plus le calcul non linéaire est précis. Une fois les mesures enregistrées, il est nécessaire de déterminer sur quelle ligne comparer les données de test. Il existe plusieurs lignes différentes qui peuvent être utilisées pour calculer l’erreur de linéarité d’un capteur de pression. Voici les trois plus largement utilisées :

La ligne droite adaptée

Ligne terminale
Bien que cela ne produise pas la moindre erreur, cela est très utile pour révéler les performances réelles de linéarité du capteur. Lors de la connexion d'un capteur de pression à un instrument de mesure, la sortie du capteur de pression est convertie en une lecture en définissant la pression zéro et pleine échelle et en supposant une ligne droite entre deux points. Il s’agit de la méthode d’étalonnage la plus simple et la plus pratique.
Ligne droite parfaite
La sortie de chaque point de mesure est directement comparée à la sortie d'un capteur de pression de plus haute précision. Par exemple, une sortie 0-10 V dans la plage 0-5 bar générera avec précision un signal de tension de 2,5 V à 1,25 bar. Les lignes droites parfaites sont rarement utilisées dans les transducteurs de pression car elles n'incluent généralement pas de composants de réglage pour ajuster le décalage du zéro et le gain d'envergure. De plus, il n’y a pas deux capteurs de pression exactement identiques. Ils ont tous des caractéristiques de zéro et d'étendue différentes qui peuvent présenter des écarts bien supérieurs aux erreurs de linéarité.

Par conséquent, pour un lot de capteurs de pression, la spécification de l’erreur de linéarité doit être plus grande pour inclure les variations des caractéristiques du zéro et de l’étendue. Cependant, certaines applications nécessitent encore une ligne parfaitement droite, comme dans les applications où un capteur de pression défectueux doit être remplacé directement, sans aucun étalonnage des paramètres de zéro et d'échelle.

2.2 Répétabilité

L'erreur de répétabilité est l'écart de la lecture de sortie lorsqu'une pression d'entrée donnée est mesurée en continu plusieurs fois à condition que les autres conditions restent inchangées. PourRégulateur de pression proportionnel de KAOLU, il s'agit de l'écart de la lecture de sortie de pression lorsqu'un signal de tension d'entrée donné est mesuré en continu. Les erreurs de répétabilité peuvent être divisées en erreurs de répétabilité et erreurs de non-répétabilité.

L'erreur répétable fait référence aux incertitudes prévisibles qui peuvent être caractérisées ou supprimées des mesures avec un conditionnement analogique supplémentaire ou une électronique basée sur un microprocesseur. Généralement, pour les transducteurs de pression etRégulateur de pression proportionnel, les erreurs reproductibles sont les erreurs de linéarité et de décalage thermique du zéro/de l'étendue.

L'erreur de répétabilité du capteur de pression inclut parfois une erreur de répétabilité à court terme, qui indique la stabilité du capteur de pression sur une série de cycles de pression, obtenue en collectant un deuxième et un troisième point d'étalonnage peu de temps après la première collecte.

Comparez chaque point de pression au même point dans les cycles 2 et 3 pour déterminer l’erreur de répétabilité, c’est-à-dire comparez le même point de pression pour chaque cycle de pression au premier cycle pour déterminer l’ampleur du changement. La répétabilité à court terme apparaît rarement comme une erreur distincte sur une fiche technique et est généralement incluse dans les erreurs combinées de non-linéarité, d'hystérésis et de répétabilité.

Les erreurs non répétables sont des incertitudes de mesure complexes qui ne peuvent être prédites et caractérisées, telles que l'hystérésis, la répétabilité à court terme et la stabilité à long terme. L'erreur non reproductible varie en fonction des changements de pression, du nombre et de la fréquence des cycles de pression, et varie donc d'une application à l'autre. La stabilité à long terme est une mesure de la façon dont le signal de sortie dérive au fil du temps dans des conditions de fonctionnement normales.

La dérive à long terme est exprimée en pourcentage de la pleine échelle sur une période de temps, généralement 12 mois. Parfois, la stabilité à long terme nulle et la durée sont indiquées seules, surtout si l'une est beaucoup plus grande que l'autre. La dérive à long terme n'est en réalité qu'un chiffre comparant une technologie à une autre et on ne peut pas s'y fier pour une application particulière. En effet, le nombre de cycles de pression, de cycles de température, de vibrations et de chocs qu'un capteur de pression subira au cours de sa durée de vie n'est pas facile à prévoir.

Tous ces facteurs affectent les performances d'un capteur de pression à des degrés divers en fonction de l'amplitude et de la fréquence. En bref, dans la déclaration de précision des capteurs de pression généraux etRégulateur de pression proportionnel, l'indice de répétabilité fait généralement référence à la répétabilité, et la répétabilité fait ici généralement référence aux erreurs répétables à court terme.

2.3 Hystérésis

L'erreur d'hystérésis est généralement exprimée comme une combinaison d'hystérésis mécanique et d'hystérésis de température. L'hystérésis mécanique est l'écart de sortie à une certaine pression d'entrée lorsque cette entrée s'approche d'abord avec une pression croissante, puis lorsque la pression diminue. De même, l'hystérésis de température est l'écart de sortie au niveau d'une entrée avant et après un cycle de température. L'hystérésis est représentée comme une combinaison de deux effets, comme le montre la figure 3.

Il est peu probable que l'hystérésis de température soit mentionnée dans les spécifications des capteurs de pression. Il est donc difficile de déterminer si elle est incluse dans l'erreur de température globale. Si une hystérésis de température est indiquée, elle sera exprimée en pourcentage de la pleine échelle sur la plage de température compensée.

L'erreur d'hystérésis de mesure individuelle est calculée en comparant le signal de sortie au même point de pression dans un ensemble de données de pression croissantes et décroissantes. Cependant, lorsque les décalages sont calculés avec d’autres données pour calculer les performances globales en matière de précision, chaque point est considéré individuellement et comparé à la meilleure ligne droite.

L'hystérésis des transducteurs de pression etRégulateur de pression proportionnelest mesuré en appliquant une pression ou une tension de commande de zéro à la pleine échelle, en s'arrêtant généralement à 5 pas équidistants sans dépasser la valeur mesurée. Le processus est ensuite répété dans la direction opposée, de la pleine échelle à zéro.

Pour garantir les meilleurs résultats, il est important de contrôler soigneusement la pression ou la tension afin qu'elle ne dépasse pas le point de mesure, car les changements dans la direction de la pression et de la tension appliquées introduisent des effets d'hystérésis secondaires.

L'erreur d'hystérésis sera l'écart de valeur entre les valeurs de pression ou de tension croissantes et décroissantes mesurées au même point de pas. Le pourcentage d'hystérésis peut ensuite être déterminé en prenant l'écart maximum et en le divisant par la pression à pleine échelle. Comme le montre la figure 3, le processus de calcul spécifique est :
Hystérésis % = ((Vp1 - dVp1)/FRO) × 100
Vp1 = Sortie de tension à la pression P1 pendant l'augmentation de la pression.
dVp1 = Tension de sortie à la pression P1 pendant la décompression.
FRO = Sortie de tension à pleine échelle de pression

2.4 Résolution et sensibilité

La résolution fait référence à la capacité d'un capteur à percevoir de petits changements dans une mesure. C'est-à-dire que si la quantité d'entrée change lentement à partir d'une certaine valeur non nulle, lorsque la valeur de changement d'entrée ne dépasse pas une certaine valeur, la sortie du capteur ne changera pas, ce qui signifie que le capteur ne peut pas distinguer le changement de quantité d'entrée. Sa sortie ne change que lorsque la quantité d'entrée change au-delà de la résolution.

La résolution de chaque point du capteur dans la plage pleine échelle n'est généralement pas la même, de sorte que la valeur de changement de la quantité d'entrée qui peut provoquer un changement progressif de la quantité de sortie dans la plage pleine échelle est souvent utilisée comme indice pour mesurer la résolution, c'est-à-dire la résolution = le changement mesuré de la quantité de sortie/variation mesurée. La sensibilité fait référence au rapport entre le changement de tension de sortie ΔV et le changement d'entrée de pression ΔP dans des conditions de fonctionnement stables du capteur de pression, c'est-à-dire sensibilité = changement de réponse/changement mesuré.

La sensibilité est la pente de la courbe caractéristique sortie-entrée. S'il existe une relation linéaire entre la sortie et l'entrée du capteur de pression, alors la sensibilité est constante. Sinon, cela variera en fonction de la quantité d’entrée.

Lorsque la sortie et l'entrée du capteur ont la même dimension, la sensibilité peut être comprise comme le grossissement. D’une manière générale, plus la sensibilité est élevée, meilleure est la résolution et plus la précision des mesures peut être obtenue. Cependant, plus la sensibilité est élevée, plus la plage de mesure est étroite et plus la stabilité est mauvaise.

Les indicateurs de résolution et de sensibilité sont très importants dans l'application de contrôle de pression deRégulateur de pression proportionnel, qui en détermine souvent la précision finale. Surtout dans le processus de contrôle de pression d'un contrôleur PID externe, plus la sensibilité deRégulateur de pression proportionnel, plus leRégulateur de pression proportionnelpeut recevoir une sortie de signal de tension de commande minimisée par le contrôleur PID, afin d'atteindre une régulation et un contrôle de pression de plus grande précision.

3. La relation entre l'erreur totale et la précision

La précision est généralement le principal facteur à prendre en compte lors du choix d'utiliser un transducteur de pression etRégulateur de pression proportionnel. Il convient de noter que la précision ne représente qu'une partie de l'erreur totale, et l'erreur totale apparaît parfois dans les indicateurs techniques du capteur etRégulateur de pression proportionnel. L'erreur totale dépend de divers facteurs, tels que les conditions d'utilisation du capteur, etc. Comme le montre la figure 4, l'erreur totale comprend principalement trois aspects : l'erreur réglable, la précision et l'effet de la température.

Comme le montre la figure 4, l'erreur réglable se compose d'erreurs de zéro et d'étendue. Les erreurs réglables peuvent être facilement identifiées et ajustées. Ces deux indicateurs de capteur de pression etRégulateur de pression proportionnelsont généralement calibrés avant de quitter l’usine et pendant le processus d’étalonnage.

La stabilité à long terme, également connue sous le nom d'erreur à long terme ou de dérive à long terme, est à l'origine d'erreurs de zéro et d'échelle pendant le fonctionnement. Cela signifie que ces deux erreurs réglables peuvent réapparaître ou même « pire » après une utilisation prolongée du capteur. Grâce à l'étalonnage et aux ajustements ultérieurs, cette dérive à long terme peut être à nouveau corrigée.

L'erreur d'effet de température de l'erreur totale est que la fluctuation de température affectera la valeur mesurée du capteur de pression etRégulateur de pression proportionnel. Il existe également un effet appelé hystérésis de température. En général, l'hystérésis représente l'écart systématique par rapport à la mesure du même point sur les trajets aller et retour. Concernant l'hystérésis de température, l'hystérésis décrit ici la différence (c'est-à-dire l'écart) du signal de sortie à une certaine température lorsqu'une température spécifique augmente ou diminue.

4. Conclusion

Dans l'application pratique des capteurs de pression etRégulateur de pression proportionnel de KAOLU, le principal problème est de savoir ce qui devrait être le plus important lors de la sélection des capteurs etRégulateur de pression proportionnel de KAOLU, ce qui nécessite une analyse spécifique de situations spécifiques. L’erreur de réglage ayant été corrigée par le constructeur, elle ne joue qu’un rôle secondaire. De plus, les capteurs de pression nécessitent généralement un étalonnage et un débogage réguliers pendant leur utilisation.

C’est pourquoi, dans les applications pratiques, la précision et les effets thermiques jouent souvent un rôle décisif. La question clé est la suivante : est-il utilisé dans des conditions contrôlées ? Cela signifie que lors d'une mesure proche de la température de référence pendant l'étalonnage (généralement 25 °C), l'effet de la température est essentiellement négligeable et le contenu principal de l'erreur totale est uniquement l'effet de précision. Cependant, lors de la mesure et du contrôle de la pression sur une large plage de températures, les effets de la température deviennent très importants.

Question 19

Avantage du régulateur électronique de pression d'air

Accepted Answer

Introduction

La série QKL de régulateurs électroniques de pression d'air offre un haut niveau de précision et de contrôle. La conception brevetée de ce produit lui permet de fonctionner indépendamment de la charge, du débit et de la consommation d'air. Cela signifie que vous pouvez utiliser votre compresseur de manière plus flexible que jamais. Toutes les séries QKL sont contrôlées électroniquement, la pression étant réglée via un affichage numérique. Le contrôleur à microprocesseur vous permet de régler les pressions de fonctionnement souhaitées en mbar avec une résolution de 1 mbar. Ceci peut être facilement ajusté selon les besoins au moyen de simples claviers.

La conception brevetée de la série QKL offre un contrôle de pression extrêmement précis et indépendant.

Contrairement aux régulateurs de pression conventionnels, la conception brevetée de la série QKL offre un contrôle de pression extrêmement précis, indépendant de la charge, du débit et de la consommation d'air.

La série QKL est un régulateur de pression haute résolution, haute vitesse et haute précision qui peut être utilisé dans une large gamme d'applications telles que les systèmes de traitement de l'eau et les compresseurs d'air industriels.

Utilisez le compresseur de manière plus flexible

Cela signifie que vous pouvez utiliser votre compresseur de manière plus flexible que jamais. En effet, il vous permet d'ajuster la pression en fonction de votre application, de la contrôler avec plus de précision et donc de l'utiliser plus efficacement. Vous pouvez également économiser de l’argent en utilisant moins d’énergie et économiser de l’espace en utilisant un compresseur plus petit.

En ce qui concerne les outils pneumatiques, il existe plusieurs raisons pour lesquelles les régulateurs de pression électroniques sont si bien adaptés à leur utilisation :

Ils fournissent un approvisionnement constant en air comprimé à un niveau de pression choisi par l'utilisateur.
Ils ne nécessitent aucun réglage ni entretien lorsqu'ils sont utilisés sur de longues périodes.
Leur taille compacte permet d'économiser de l'espace dans les boîtes à outils ou sur les établis.

Toutes les séries QKL sont contrôlées électroniquement, la pression étant réglée via un affichage numérique.

La série QKL est contrôlée électroniquement, la pression étant réglée via un affichage numérique. La pression peut être ajustée au moyen de simples claviers et peut être réglée par incréments de 1 mbar ou par incréments de 0,1 mbar selon le modèle.

Le contrôleur à microprocesseur permet de régler les pressions de fonctionnement en mbar avec une résolution de 1 mbar.

Le contrôleur à microprocesseur vous permet de régler les pressions de fonctionnement souhaitées en mbar avec une résolution de 1 mbar. Cela permet d’ajuster précisément la pression en fonction de vos besoins actuels. L'affichage numérique vous indique l'état de l'alimentation en air.

Ajustez facilement selon les besoins au moyen de simples claviers

Le régulateur électronique de pression d’air est une excellente solution pour de nombreuses applications différentes. Ceci peut être facilement ajusté selon les besoins au moyen de simples claviers. Le régulateur électronique de pression d'air a une plage de pression réglable entre 0 et 20 bars, ce qui le rend flexible et peut être utilisé pour de nombreuses applications. Ce produit est utile pour différents types de compresseurs tels que les pompes à eau, les compresseurs de réfrigération, les refroidisseurs d'huile et les unités AC de salle de serveurs.

Les régulateurs d'air électroniques offrent des niveaux élevés de précision et de contrôle

Les régulateurs d'air électroniques offrent des niveaux élevés de précision et de contrôle. L'affichage numérique vous permet de lire facilement la pression et le point de consigne actuels, ainsi que la tension de sortie du compresseur. Cela vous permet de régler avec précision la pression souhaitée, ce qui facilite plus que jamais le calibrage en fonction de votre application spécifique. Le contrôleur à microprocesseur vous offre également une certaine flexibilité quant à la fréquence à laquelle vous devez ajuster ou réinitialiser un paramètre spécifique de votre régulateur.

Vous pouvez utiliser un régulateur d'air électronique avec des compresseurs qui fonctionnent à des pressions inférieures à 45 PSI (3 BAR), bien que des tensions de sortie plus élevées puissent être nécessaires en fonction du type de moteur utilisé dans cette plage. Par exemple : si 14 VCA est requis, une vanne de 24 VCC doit être utilisée à la place, car elle fournirait environ deux fois plus de puissance que celle disponible via les sources de courant domestiques (120 VCA).

Conclusion

Nous espérons que cet article de blog vous a permis de mieux comprendre comment utiliser les régulateurs d'air électroniques. Si vous souhaitez plus d'informations sur nos produits, n'hésitez pas à nous contacter à tout moment !
Veuillez visiter notre lien surrégulateur de pression proportionnel !

Question 20

Fonctionnalités du contrôleur de débit électronique expliquées

Accepted Answer

Introduction du contrôleur de débit électronique (EFC)

EFC est un régulateur à commande électronique qui offre une excellente répétabilité sur une large plage de débit. Il présente un temps de réponse de débit rapide et un débit nominal plus élevé que les régulateurs de débit mécaniques. L'EFC peut être utilisé dans les applications de contrôle automatique, de haute résolution et de répétabilité où un contrôle compte par compte est nécessaire.

L'EFC étant un régulateur à commande électronique, l'ouverture de la vanne de régulation a été augmentée pour offrir des temps de réponse plus rapides. L'EFC est idéal pour une utilisation dans les applications critiques où un contrôle compte par compte est nécessaire.

Sa haute résolution et sa répétabilité précise le rendent idéal pour une utilisation dans les applications critiques où un contrôle compte par compte est nécessaire.

La haute résolution et la répétabilité précise de l'EFC le rendent idéal pour une utilisation dans les applications critiques où un contrôle compte par compte est nécessaire. Voici des exemples d'applications critiques :

Systèmes de procédés chimiques nécessitant des taux de mélange ou de dilution extrêmement précis, tels que ceux utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs.
Usines de transformation alimentaire où des quantités précises d'ingrédients sont ajoutées à chaque lot, comme les fabricants de chocolat.

Les EFC sont également utilisés dans des applications non critiques, telles que les usines de traitement de l'eau qui nécessitent une mesure cohérente du débit sur des périodes supérieures à une journée, mais pas sur plusieurs années ou décennies (comme cela serait nécessaire pour les tours de refroidissement des centrales nucléaires). .

Il présente également un temps de réponse de débit rapide et un débit nominal plus élevé que les contrôleurs de débit mécaniques.

L'EFC est un régulateur de haute technologie à commande électronique qui offre une excellente répétabilité sur une large plage de débit. Il a un temps de réponse de débit rapide et un débit nominal plus élevé que les régulateurs de débit mécaniques.

Le contrôleur de débit électronique (EFC) est un régulateur de haute technologie à commande électronique qui offre une excellente répétabilité sur une large plage de débit.

Le contrôleur de débit électronique (EFC) est un régulateur de haute technologie à commande électronique qui offre une excellente répétabilité sur une large plage de débit. L'EFC a un temps de réponse plus rapide que les régulateurs de débit mécaniques et offre une plus grande plage de réglage. L'affichage à distance indique les valeurs réelles et de consigne en temps réel. Il dispose également d'une fonction de verrouillage automatique pour empêcher tout mouvement accidentel du bouton lors du transport ou du stockage de votre machine.

Contrôle automatique, haute résolution, haute répétabilité, compatible air/eau/huile

Avant d'entrer dans les détails importants de ce qui différencie un contrôleur de débit électronique (EFC) des autres types de contrôleurs de débit, examinons certains des avantages qui en font un choix attrayant :

Contrôle automatique - Votre EFC ne nécessite aucun réglage manuel. Une fois configuré et programmé, il fonctionne tout seul pour fournir un contrôle de processus cohérent et précis.
Haute résolution - Vous pouvez programmer une gamme complète de valeurs de 0 % à 100 %. La résolution dépend de votre appareil, mais elle a généralement une précision allant jusqu'à 8 bits (256 paramètres possibles). Cela signifie que vous pouvez affiner votre système avec des mesures extrêmement précises à des débits très faibles ou élevés ; n'importe où entre les deux ne pose aucun problème non plus !
Haute répétabilité - Avec tout type de contrôleur, la répétabilité fait référence à la correspondance étroite entre deux mesures successives dans le temps tant que les conditions d'entrée restent constantes. Par exemple, si vous utilisiez plutôt une vanne manuelle pour le contrôle d'ouverture/fermeture et souhaitiez un débit de 20 ml/min ajusté manuellement toutes les secondes en fonction de certaines lectures de compteur provenant d'un équipement en amont ou en aval (vous le feriez parce que le réglage manuel des vannes est plus facile). que de programmer des instructions dans un ordinateur), alors chaque mesure successive donnerait des valeurs légèrement différentes car il y aurait une erreur humaine à chaque fois - peut-être que quelqu'un a accidentellement bougé son doigt trop vite lors de la configuration du boîtier de sa vanne de positionneur ! Mais encore une fois, nous parlons ici de contrôle automatique... et si votre EFC a été configuré correctement, alors chaque valeur devrait correspondre parfaitement à chaque fois, quel que soit le nombre de fois par seconde que les données doivent être mises à jour via la liaison de communication PLC !

Caractéristiques

L'EFC est entièrement automatique, avec une haute résolution et une répétabilité élevée pour un contrôle stable et précis. Il est compatible avec l'air/l'eau/l'huile. Les utilisateurs ont la possibilité de sélectionner le meilleur fluide de travail pour leur application.

Contrôleur de débit électronique à faible coût et facile à utiliser

Le contrôleur de débit électronique est un dispositif peu coûteux et facile à utiliser qui peut être utilisé dans toute application où il est nécessaire de contrôler le débit de fluide dans une canalisation. Il fonctionne en mesurant la chute de pression à travers son élément de détection, puis en transmettant ces informations à votre contrôleur via un signal analogique. L'appareil consomme très peu d'énergie et ne comporte aucune pièce mobile, ce qui le rend idéal pour les environnements où l'espace et la fiabilité sont essentiels.

Plus haute résolution

L'EFC est capable de fournir une résolution de contrôle de débit de 0,1 % du débit à pleine échelle, ou 1 % du débit à pleine échelle. De plus, l'EFC fournit un contrôle proportionnel en boucle fermée qui peut être commandé de 0 % à 100 %. La taille de pas minimale est de 0,1 % (ou 1 %) de la pleine échelle pour un contrôle proportionnel et de 0,01 % (ou 1 %) pour une action intégrale.

Temps de réponse plus rapide

Un temps de réponse plus rapide signifie que l'EFC peut réagir plus rapidement aux changements de débit, ce qui peut être critique lorsqu'il s'agit d'applications médicales.
Une meilleure répétabilité et une résolution plus élevée signifient que l'EFC peut plus facilement maintenir des débits constants dans le temps avec moins de dérive.

Meilleure répétabilité

La répétabilité est la capacité de reproduire une valeur plusieurs fois. La répétabilité est une mesure de la manière dont un processus peut être reproduit et elle est importante pour la fabrication et le contrôle qualité, ainsi que pour la recherche scientifique. Par exemple, si vous essayez de tester si votre nouvelle crème solaire bloque ou non les rayons UV et que vous souhaitez déterminer si elle fonctionne en mesurant la quantité de lumière UV traversant la solution, vous devrez disposer de mesures cohérentes pour qu'elles soient utile.

Une plus grande rangeabilité

Dans un contrôleur mécanique, il y a toujours une certaine perte de débit. Cela est dû à la chute de pression qui se produit dans la vanne de régulation et dans la tuyauterie provenant de la pompe. En revanche, un EFC peut contrôler le débit avec une précision de 1 % sans chute de pression. De plus, les EFC ont un temps de réponse plus rapide que leurs homologues mécaniques car ils utilisent des signaux électriques plutôt que pneumatiques pour ouvrir et fermer les vannes (qui nécessitent de l'énergie).

Conclusion

Le contrôleur de débit électronique (EFC) est un régulateur de haute technologie à commande électronique qui offre une excellente répétabilité sur une large plage de débit. Le contrôle automatique et la haute résolution le rendent idéal pour une utilisation dans les applications critiques où un contrôle compte par compte est nécessaire. Son temps de réponse rapide en matière de débit le rend également idéal pour les applications à haut débit telles que les tours de refroidissement et les systèmes d'eau de traitement. L'EFC a été approuvé par l'usine pour une utilisation avec des fluides à base d'air/eau/huile à des pressions allant jusqu'à 100 psi et des températures allant jusqu'à 400°F (204°C).

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