Válvula de aguja digital en el dispositivo de calibración del vacuómetro

Integración de una válvula de aguja digital en un dispositivo de calibración de vacuómetro portátil con el fin de alcanzar la calibración de campo del vacuómetro, basado en la tecnología de calibración del método de comparación estática. Este artículo se centra en un esquema técnico que utiliza una válvula de aguja digital en miniatura y un modo de control de flujo de gas bidireccional aguas arriba y aguas abajo, combinado con una alta precisión de doble canal. El uso de la válvula de aguja digital con un controlador PID de vacío puede resolver el problema de la calibración de campo y la portabilidad bajo la premisa de un control preciso del vacío.

1. Pregunta

Como los sensores de vacío o los vacuómetros se utilizan ampliamente en muchos campos y requieren una calibración periódica, el dispositivo de calibración del vacuómetro es un sistema de medición completo que incluye un patrón de vacío, una bomba de vacío, una válvula de vacío y una tubería de conexión. Su tamaño suele ser grande e incómodo de trasladar, y la mayoría de las veces se fija en el laboratorio. La mayoría de los métodos de calibración de vacuómetros existentes consisten en retirar el vacuómetro utilizado en la inspección de campo. Para satisfacer las necesidades de la calibración sobre el terreno, es necesario abordar las siguientes cuestiones:

(1) Reducir el tamaño de los componentes relacionados, haciendo que el dispositivo de calibración del vacuómetro sea fácil de transportar.

(2) Adopta el control numérico y la válvula de aguja digital para mejorar la precisión de la regulación del flujo de gas.

(3) Mejorar el método de control del grado de vacío y la precisión y estabilidad del control del grado de vacío.

Para alcanzar la calibración de campo del vacuómetro y la portabilidad del dispositivo de calibración, basado en la tecnología de calibración del método de comparación estática, este artículo se centrará en un esquema técnico que utiliza una válvula de aguja digital en miniatura y un modo de control de flujo de gas bidireccional aguas arriba y aguas abajo, combinado con un controlador PID de vacío de alta precisión. Puede resolver el problema de la calibración de campo y la portabilidad bajo la premisa del control preciso del grado de vacío, y la fluctuación del grado de vacío puede ser controlada dentro de ±1%.

2. Esquema técnico del dispositivo de calibración del vacuómetro portátil

La estructura completa del dispositivo de calibración del vacuómetro portátil se muestra en la Figura 1, que es un diagrama esquemático de una estructura típica del dispositivo de calibración en el rango de vacío de 0,1~760 Torr. Los detalles del plano son los siguientes:

(1) Utilizando el método de análisis estático comparativo, el vacuómetro calibrado se compara con el vacuómetro estándar de referencia. El vacuómetro estándar de referencia utiliza dos vacuómetros de película capacitiva para cubrir todo el rango de calibración de vacío, referirse al vacuómetro estándar también actúa como un sensor de control de vacío.

(2) El controlador de grado de vacío adopta un controlador de grado de vacío de alta precisión de dos canales. El A/D del controlador es de 24 bits, y el D/A es de 16 bits, lo que puede corresponder a la salida de la señal de alta precisión del vacuómetro de película capacitiva y cumplir con los requisitos de precisión del control del grado de vacío. Los dos canales del controlador corresponden a las señales de entrada de dos vacuómetros y al ajuste preciso del flujo de entrada y salida de aire de la válvula de aguja digital de dos vías. En el proceso de control del grado de vacío, las señales de los sensores de dos vías se pueden conmutar automáticamente según sea necesario para alcanzar un control automático programable dentro del rango completo. El controlador tiene función de autoajuste PID y protocolo de comunicación MODBUS estándar.

(3) Se utilizan dos válvulas de aguja digitales para ajustar el flujo de entrada y salida de aire respectivamente, y el controlador adopta un modo bidireccional para ajustar las dos válvulas de aguja respectivamente. La válvula de aguja de admisión de aire se ajusta principalmente en el rango de vacío grueso, y la válvula de aguja de admisión de aire se ajusta principalmente en el rango de vacío alto. Cuando el grado de vacío es constante en el rango completo, la tasa de fluctuación del grado de vacío puede ser controlada dentro de ±1%. Para más información sobre la válvula de aguja digital, visite:

https://www.genndih.com/proportional-flow-control-valve.htm