2022.03.23
Évaporateurs rotatifs : contrôleurs intégrés pour le vide, la température et la rotation avec vannes de commande numériques résistantes à la corrosion
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Évaporateurs rotatifs : contrôleurs intégrés pour le vide, la température et la rotation avec vannes de commande numériques résistantes à la corrosion
Résumé : À l'heure actuelle, les évaporateurs rotatifs peuvent être construits de différentes manières dans divers laboratoires. En termes de contrôle du vide des évaporateurs, les clients locaux exigent généralement qu'ils puissent remplacer les systèmes de contrôle du vide étrangers plus coûteux, améliorer le niveau de programmation et d'automatisation du contrôle du vide, améliorer la précision et la stabilité du contrôle du vide et résoudre la résistance à la corrosion du contrôle. vannes. Le problème nécessite même l’utilisation d’un contrôleur pour programmer simultanément la température, le vide et la rotation. Selon les exigences d'amélioration avancées par les utilisateurs, cet article se concentre sur les solutions correspondantes et présente des produits connexes tels que la vanne proportionnelle à haut débit spécialement utilisée pour la température de l'évaporateur, le degré de vide et le contrôle du moteur rotatif.
1. Exigence des utilisateurs
Un évaporateur rotatif est l’équipement courant en laboratoire. Grâce au contrôle électronique de l'évaporateur, le solvant dans le flacon s'évapore rapidement à la vitesse de rotation, à la température et au degré de vide appropriés. La plage de vide de travail de l'évaporateur rotatif général est de 1 à 760 mmHg (vide absolu). Dans des applications spécifiques, le niveau de vide sera réglé et contrôlé en fonction des exigences des différents mélanges. En tant qu'équipement de laboratoire commun simple, l'évaporateur rotatif peut être construit par chacun en laboratoire, et il existe également diverses spécifications pour la commande sur le marché. Pour les évaporateurs rotatifs actuellement utilisés dans certains laboratoires utilisateurs, les utilisateurs mettent en avant des exigences claires sur les aspects suivants :
(1) Certains laboratoires sont équipés d'évaporateurs rotatifs importés, mais ils doivent également être équipés séparément de contrôleurs de vide plus chers, dans l'espoir de les remplacer par des produits locaux.
(2) Les évaporateurs rotatifs locaux et auto-construits devraient être équipés de contrôleurs de vide multifonctionnels et de haute précision pour atteindre la programmation et l'automatisation du contrôle informatique du processus de test. On espère que plusieurs ensembles de courbes de réglage du processus de contrôle pourront être stockés pour un rappel direct. L'ordinateur définit le programme de test et affiche les modifications de l'ensemble du processus de contrôle.
(3) À l'heure actuelle, le processus de contrôle du vide des évaporateurs rotatifs internationaux et locaux adopte généralement la méthode marche-arrêt de la vanne ou la méthode marche-arrêt de la pompe à vide. La précision et la stabilité du contrôle sont faibles. On espère utiliser une vanne proportionnelle numérique à grande vitesse avec une ouverture réglable en continu. (4) Ces dernières années, les vannes proportionnelles à haut débit dans les dispositifs de contrôle du vide des évaporateurs rotatifs internationaux et locaux manquent généralement de résistance à la corrosion, et on espère utiliser des vannes de régulation du vide résistantes aux gaz et liquides corrosifs.
(5) Pour certains évaporateurs rotatifs auto-construits, on espère que le contrôle de la température, le contrôle du vide et le contrôle de la rotation pourront être intégrés afin de réduire la complexité de l'instrument et de son fonctionnement, et d'améliorer le niveau d'intégration et d'automatisation.
Cet article se concentre sur les solutions correspondantes pour les exigences ci-dessus et présente le contrôleur intégré de température, de vide et de rotation spécialement utilisé pour les évaporateurs et la vanne à pointeau résistante à la corrosion entraînée par un moteur pas à pas, qui peut répondre aux besoins des différents utilisateurs de test d'évaporateurs rotatifs. exigences.
2. Contrôleur multifonctionnel local 24 bits de haute précision
Afin d'atteindre le contrôle de test et de programme de la température, du degré de vide et de la rotation de l'évaporateur rotatif, KAOLU a développé le contrôleur général PID programmable de haute précision 24 bits de la série VPC, comme le montre la figure 1. Cette série de contrôleurs PID est très extraordinaire et rentable.
Les principaux indicateurs de performance des contrôleurs de la série VPC sont les suivants :
(1) Précision : A/D 24 bits, D/A 16 bits.
(2) Vitesse d'échantillonnage maximale : 50 ms.
(3) Divers paramètres d'entrée : 47 signaux d'entrée (thermocouple, résistance thermique, tension CC) peuvent être connectés à divers capteurs de température et de vide pour la mesure, l'affichage et le contrôle.
(4) Différentes formes de sortie : signal analogique 16 bits, relais 2 A (250 V CA), relais statique 22 V/20 mA, SCR 3 A/250 V CA.
(5) Multicanal : sortie indépendante à 1 ou 2 canaux. 2 canaux peuvent atteindre la mesure et le contrôle simultanés de la température et du degré de vide, et le canal de sortie d'alarme peut être utilisé pour contrôler le démarrage et l'arrêt du moteur rotatif.
(6) Multifonction : commande bidirectionnelle avant, arrière, avant et arrière, contrôle de chauffage/refroidissement.
(7) Contrôle du programme PID : L'algorithme PID amélioré prend en charge le contrôle différentiel PV et l'avance différentielle. Il peut stocker 20 groupes de PID et prendre en charge 20 courbes de programme (50 segments chacune).
(8) Communication : RS485 à deux fils, protocole de communication MODBUS RTU standard.
(9) Mode d'affichage : hall numérique et écran LCD couleur véritable IPS TFT.
(10) Logiciel : Le fonctionnement du contrôleur ainsi que l'acquisition et le stockage des données peuvent être atteints via l'ordinateur logiciel.
(11) Dimensions : 96 × 96 × 87 mm (taille du trou 92 × 92 mm).
3. Le moteur pas à pas entraîne une vanne à pointeau haute vitesse résistante à la corrosion
Afin d'atteindre un réglage de haute précision dans le processus de contrôle du degré de vide, KAOLU a développé une série de vannes proportionnelles à haut débit avec différents débits basées sur la vanne à pointeau électronique utilisant des moteurs pas à pas, comme le montre la figure 2. L'hystérésis magnétique de cette série est beaucoup plus petite que les électrovannes et a une réponse à grande vitesse en 1 seconde. En particulier, l'utilisation de la technologie d'étanchéité FKM permet à la vanne proportionnelle à haut débit d'avoir une résistance supérieure à la corrosion. Les indicateurs techniques détaillés sont présentés dans la figure 3 illustrée.
Résumé : À l'heure actuelle, les évaporateurs rotatifs peuvent être construits de différentes manières dans divers laboratoires. En termes de contrôle du vide des évaporateurs, les clients locaux exigent généralement qu'ils puissent remplacer les systèmes de contrôle du vide étrangers plus coûteux, améliorer le niveau de programmation et d'automatisation du contrôle du vide, améliorer la précision et la stabilité du contrôle du vide et résoudre la résistance à la corrosion du contrôle. vannes. Le problème nécessite même l’utilisation d’un contrôleur pour programmer simultanément la température, le vide et la rotation. Selon les exigences d'amélioration avancées par les utilisateurs, cet article se concentre sur les solutions correspondantes et présente des produits connexes tels que la vanne proportionnelle à haut débit spécialement utilisée pour la température de l'évaporateur, le degré de vide et le contrôle du moteur rotatif.
1. Exigence des utilisateurs
Un évaporateur rotatif est l’équipement courant en laboratoire. Grâce au contrôle électronique de l'évaporateur, le solvant dans le flacon s'évapore rapidement à la vitesse de rotation, à la température et au degré de vide appropriés. La plage de vide de travail de l'évaporateur rotatif général est de 1 à 760 mmHg (vide absolu). Dans des applications spécifiques, le niveau de vide sera réglé et contrôlé en fonction des exigences des différents mélanges. En tant qu'équipement de laboratoire commun simple, l'évaporateur rotatif peut être construit par chacun en laboratoire, et il existe également diverses spécifications pour la commande sur le marché. Pour les évaporateurs rotatifs actuellement utilisés dans certains laboratoires utilisateurs, les utilisateurs mettent en avant des exigences claires sur les aspects suivants :
(1) Certains laboratoires sont équipés d'évaporateurs rotatifs importés, mais ils doivent également être équipés séparément de contrôleurs de vide plus chers, dans l'espoir de les remplacer par des produits locaux.
(2) Les évaporateurs rotatifs locaux et auto-construits devraient être équipés de contrôleurs de vide multifonctionnels et de haute précision pour atteindre la programmation et l'automatisation du contrôle informatique du processus de test. On espère que plusieurs ensembles de courbes de réglage du processus de contrôle pourront être stockés pour un rappel direct. L'ordinateur définit le programme de test et affiche les modifications de l'ensemble du processus de contrôle.
(3) À l'heure actuelle, le processus de contrôle du vide des évaporateurs rotatifs internationaux et locaux adopte généralement la méthode marche-arrêt de la vanne ou la méthode marche-arrêt de la pompe à vide. La précision et la stabilité du contrôle sont faibles. On espère utiliser une vanne proportionnelle numérique à grande vitesse avec une ouverture réglable en continu. (4) Ces dernières années, les vannes proportionnelles à haut débit dans les dispositifs de contrôle du vide des évaporateurs rotatifs internationaux et locaux manquent généralement de résistance à la corrosion, et on espère utiliser des vannes de régulation du vide résistantes aux gaz et liquides corrosifs.
(5) Pour certains évaporateurs rotatifs auto-construits, on espère que le contrôle de la température, le contrôle du vide et le contrôle de la rotation pourront être intégrés afin de réduire la complexité de l'instrument et de son fonctionnement, et d'améliorer le niveau d'intégration et d'automatisation.
Cet article se concentre sur les solutions correspondantes pour les exigences ci-dessus et présente le contrôleur intégré de température, de vide et de rotation spécialement utilisé pour les évaporateurs et la vanne à pointeau résistante à la corrosion entraînée par un moteur pas à pas, qui peut répondre aux besoins des différents utilisateurs de test d'évaporateurs rotatifs. exigences.
2. Contrôleur multifonctionnel local 24 bits de haute précision
Afin d'atteindre le contrôle de test et de programme de la température, du degré de vide et de la rotation de l'évaporateur rotatif, KAOLU a développé le contrôleur général PID programmable de haute précision 24 bits de la série VPC, comme le montre la figure 1. Cette série de contrôleurs PID est très extraordinaire et rentable.
Les principaux indicateurs de performance des contrôleurs de la série VPC sont les suivants :
(1) Précision : A/D 24 bits, D/A 16 bits.
(2) Vitesse d'échantillonnage maximale : 50 ms.
(3) Divers paramètres d'entrée : 47 signaux d'entrée (thermocouple, résistance thermique, tension CC) peuvent être connectés à divers capteurs de température et de vide pour la mesure, l'affichage et le contrôle.
(4) Différentes formes de sortie : signal analogique 16 bits, relais 2 A (250 V CA), relais statique 22 V/20 mA, SCR 3 A/250 V CA.
(5) Multicanal : sortie indépendante à 1 ou 2 canaux. 2 canaux peuvent atteindre la mesure et le contrôle simultanés de la température et du degré de vide, et le canal de sortie d'alarme peut être utilisé pour contrôler le démarrage et l'arrêt du moteur rotatif.
(6) Multifonction : commande bidirectionnelle avant, arrière, avant et arrière, contrôle de chauffage/refroidissement.
(7) Contrôle du programme PID : L'algorithme PID amélioré prend en charge le contrôle différentiel PV et l'avance différentielle. Il peut stocker 20 groupes de PID et prendre en charge 20 courbes de programme (50 segments chacune).
(8) Communication : RS485 à deux fils, protocole de communication MODBUS RTU standard.
(9) Mode d'affichage : hall numérique et écran LCD couleur véritable IPS TFT.
(10) Logiciel : Le fonctionnement du contrôleur ainsi que l'acquisition et le stockage des données peuvent être atteints via l'ordinateur logiciel.
(11) Dimensions : 96 × 96 × 87 mm (taille du trou 92 × 92 mm).
3. Le moteur pas à pas entraîne une vanne à pointeau haute vitesse résistante à la corrosion
Afin d'atteindre un réglage de haute précision dans le processus de contrôle du degré de vide, KAOLU a développé une série de vannes proportionnelles à haut débit avec différents débits basées sur la vanne à pointeau électronique utilisant des moteurs pas à pas, comme le montre la figure 2. L'hystérésis magnétique de cette série est beaucoup plus petite que les électrovannes et a une réponse à grande vitesse en 1 seconde. En particulier, l'utilisation de la technologie d'étanchéité FKM permet à la vanne proportionnelle à haut débit d'avoir une résistance supérieure à la corrosion. Les indicateurs techniques détaillés sont présentés dans la figure 3 illustrée.
| Modèle | FC-20 | FC-120 | FC-300 | FC-1000 |
| Type de vanne | Soupape à pointeau | |||
| Diamètre de dérive de la bobine | 0,9 mm | 2,25 mm | 2,75 mm | 4,10 mm |
| Actionneur | Commande de moteur pas à pas bipolaire | |||
| Temps de réponse | 0,8 seconde (ouvrir pour fermer) | |||
| Taille standard | G1/8” | G3/8" | ||
| Fluide | Gaz et liquide inertes | |||
| Matériaux de contact | Acier inoxydable | |||
| Plage de pression | -1 ~ 7 bars | -1 ~ 5 bars | ||
| Débit maximal | 50L/min à 7 bars | 240 L/min à 7 bars | 290 L/min à 7 bars | 600L/min à 7 bars |
| Linéarité | ±2% | ±0,1 ~ 1 % | ±0,2 ~ 5 % | ±11% |
| Répétabilité (Grandeur nature) |
±0,1% | |||
| Résolution du débit (longueur du pas) | 0,1 L/min | 0,1 ~ 0,2 L/min | 0,2 ~ 0,75 L/min | 1L/min |
| Résolution de décalage (longueur de pas) | 12,7um | 25,4um | ||
| Plage de température de fonctionnement | 0 ~ 84ºC | |||
| Joint | FKM standard ou autres choix de joints | |||
| Signal de contrôle | CC : 0 ~ 10 V (ou 4 ~ 20 mA) | |||
| Source de courant | C.C : 24 V (12 W) | |||
(Figure 3 Indicateurs techniques de la vanne proportionnelle haut débit FC de KAOLU )
La vanne proportionnelle à haut débit de la série FC est équipée d'un module de circuit d'entraînement de moteur pas à pas, qui fournit l'alimentation électrique et le signal de commande requis pour la vanne proportionnelle à haut débit FC, et convertit le signal CC en contrôle pas à pas du moteur pas à pas bipolaire, et peut également fournir RS485. contrôle direct de la communication série. Ses spécifications et dimensions sont indiquées dans la figure 4.
Pour plus d'informations, veuillez visiterhttps://www.genndih.com/fr/valve-de-contrôle-de-débit-proportionnel/valve-proportionnelle-à-débit-moyen-0-130L-min.html 
Lorsque l'évaporateur rotatif utilise une vanne proportionnelle à haut débit à commande numérique, la vanne proportionnelle à haut débit peut être installée à l'extrémité avant de la pompe à vide par une méthode de contrôle en boucle ouverte, et le degré de vide peut être contrôlé en ajustant le débit de pompage. Cependant, la stabilité de cette méthode de contrôle en boucle ouverte est médiocre et il est difficile d’atteindre des exigences de pureté plus élevées. Afin de résoudre ce problème, une méthode de contrôle en boucle fermée peut être adoptée, c'est-à-dire qu'une vanne de contrôle d'admission d'air est ajoutée à l'évaporateur et que le contrôle précis du degré de vide peut être atteint en ajustant le débit d'admission d'air et l'échappement. couler.