Question 1

유압 변속기 기술의 장점과 단점은 무엇입니까?

Accepted Answer

1. 장점
①유닛 전원의 무게가 가볍습니다. 통계에 따르면 유압 펌프와 유압 모터의 단위 전력당 중량은 발전기와 모터의 1/10에 불과하며 유압 펌프와 유압 모터는 0.03N/W만큼 작을 수 있습니다. 규모는 전자가 후자의 약 12~13% 수준이다. 출력력 면에서는 펌프로 초고압의 작동유를 쉽게 얻을 수 있고, 이 오일이 유압실린더에 보내진 후 큰 힘을 발생시킬 수 있습니다. 따라서 유압기술은 경량화, 소형화, 출력대화라는 뛰어난 특성을 갖고 있어 기계장비와 그 제어시스템의 소형화 및 소형화, 고출력 운전에 유리하다.

② 레이아웃이 유연하고 편리합니다. 유압 구성요소의 배열은 엄격한 공간적 위치에 의해 제한되지 않으며 기계의 필요에 따라 파이프라인을 통해 시스템의 다양한 부품을 쉽게 연결할 수 있습니다. 레이아웃과 설치는 유연성이 뛰어나며 다른 방법으로는 형성하기 어려운 복잡한 시스템을 형성할 수 있습니다.

③ 속도범위가 크다. 제어 밸브를 통해 유압 변속기는 작동 중 유압 액츄에이터의 넓은 범위의 무한 가변 속도 조절에 도달할 수 있으며 속도 조절 범위는 2000e에 도달할 수 있습니다.

④ 안정적이고 빠르게 작동합니다. 오일은 탄력이 있고 충격력을 흡수할 수 있으므로 유압 변속기는 움직임을 고르고 부드럽게 전달합니다. 빠른 출발, 제동 및 빈번한 후진에 도달하기 쉽습니다. 왕복 회전 운동의 정류 빈도는 500회/분에 도달할 수 있고 왕복 직선 운동의 정류 빈도는 1000회/분에 도달할 수 있습니다.

⑤ 조작 및 제어가 쉽고 과부하 보호 기능이 있습니다. 유압 시스템은 작동 및 제어가 쉽고 자동 제어, 장거리 원격 제어 및 과부하 보호에 도달하기 쉽습니다. 작동 중에 자체 윤활이 가능하므로 열 방출에 도움이 되고 서비스 수명이 연장됩니다.

⑥ 전기기계식과 유압식의 자동화 및 통합이 용이합니다. 유압 기술은 전기 및 전자 제어 기술과 쉽게 통합되어 전자 기계-유압 통합 복합 시스템을 형성하여 자동 작업 주기에 도달합니다.

⑦ 직선운동에 도달하기 쉽다. 선형 운동을 달성하기 위해 유압 변속기를 사용하는 것은 기계식 변속기보다 간단합니다.

⑧ 유압시스템은 설계, 제작, 사용, 유지관리가 용이하다. 유압 부품은 기계 산업의 기본 부품에 속하며 표준화, 직렬화 및 일반화를 달성했습니다. 따라서 유압 시스템의 설계, 제조, 사용 및 유지 관리에 편리하며 기계 및 장비의 설계 및 제조주기를 단축하고 제조 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.

2. 단점
① 고정비 유압변속기는 보장할 수 없습니다. 압축성 및 액체 누출과 같은 요인의 영향으로 인해 유압 기술은 고정 비율 전송을 엄격하게 보장할 수 없습니다.
② 전송효율이 낮다. 유압 변속기 과정에서는 두 번의 변환이 필요하며 에너지 손실이 많은 경우가 많아 변속기 효율이 낮습니다.
③ 작업 안정성은 온도의 영향을 받기 쉽습니다. 유압 시스템의 성능은 온도에 민감하므로 너무 높거나 낮은 온도에서 작업하는 것은 적합하지 않습니다. 석유 기반 유압유를 전송 매체로 사용할 경우 화재 예방 문제에 주의할 필요가 있습니다.
④ 비용이 많이 든다. 유압 부품의 제조 정밀도는 누출을 방지하고 줄이기 위해 높아야 하므로 비용이 많이 듭니다.
⑤ 고장진단이 어렵다. 유압 구성품 및 시스템은 유압유 오염 및 기타 이유로 인해 시스템 고장이 발생하기 쉽고 고장을 진단하기가 어렵습니다.

공압 조절기 선택에 대한 자세한 내용을 보려면 다음 사이트를 방문하십시오.
https://www.genndih.com/ko/proportional-press-regulator.htm

Question 2

전자 압력 조절기의 설치, 사용 및 유지 관리

Accepted Answer

1. 비례밸브 도입
비례 밸브를 사용하면 듀티 사이클을 보다 빠르고 쉽고 정확하게 제어할 수 있으며 스위칭 프로세스의 성능 요구 사항을 충족하고 스위칭 프로세스 중에 제어되며 과도한 피크 압력을 방지하여 기계 및 유압 장치 요소의 수명을 연장합니다.
비례 밸브는 고정밀 공압 부품인 비례 압력 조절기, 비례 흐름 밸브, 비례 방향 밸브, 비례 밸브로 나눌 수 있으며 유압 오일 및 설치 방법에 대한 요구 사항이 있습니다.

2. 비례 밸브의 설치 요구 사항
(1) 비례 밸브는 설치하기 전에 모델 및 기타 데이터를 확인해야합니다.
(2) 작동유의 청정도가 요구됩니다. 비례밸브 설치시 설치환경 및 밸브 몸체가 깨끗해야 하며, 오일탱크도 밀봉하여 외부 오염물질의 침입을 방지해야 합니다.
(3) 유압 오일 파이프와 오일 탱크는 설치하기 전에 먼지, 산화물 스케일, 모래, 금속 칩 및 기타 잔해물을 청소해야 합니다.
(4) 뜨거운 엘보와 용접된 파이프는 산세척하고 깨끗한 물로 헹구고 기름을 발라야 합니다.
(5) 청소 시에는 보푸라기가 없는 부직포나 특수 종이만을 사용하십시오.
(6) 밀봉을 위해 대마, 퍼티, 밀봉테이프 등 밀봉재를 사용해서는 안 된다.
(7) 유압 파이프라인은 DIN2391/C 표준을 준수하는 이음매 없는 강철 파이프로 제작되어야 합니다.
(8) 비례 밸브와 액츄에이터 사이의 배관은 시스템의 강성을 높이기 위해 가능한 한 짧아야 합니다. 비례 밸브는 액츄에이터 근처에 설치하는 것이 좋으며, 설치면의 표면 거칠기는 Rz=4μm 이하, 평탄도는 0.01/100mm 이하를 권장합니다.

(9) 비례 밸브의 정밀도 요구 사항이 상대적으로 높기 때문에 시스템의 강성을 높이기 위해 비례 밸브와 액추에이터 사이에 호스 연결을 사용하지 않아야 합니다.
(10) 공기 필터 선택, 공기 필터로는 메쉬 크기가 60 마이크론 미만인 오일 침지 필터를 사용하는 것이 좋습니다.
(11) 비례밸브 설치위치 요건
비례밸브의 설치위치는 임의로 설정할 수 있으며, 수평위치를 권장합니다. 비례 밸브가 액츄에이터에 설치된 경우 스풀의 축은 피해야 하며 액츄에이터의 가속 방향과 평행해야 하며 이는 스풀의 변위 정확도에 영향을 미칩니다.

3. 비례 밸브 사용 요구 사항
(1) 비례밸브의 적용압력 및 온도범위에 주의하고, 관련제품의 규정을 준수한다.
(2) 작동유의 오일 온도는 오일 제조업체가 권장하는 최대 작동 온도를 초과해서는 안됩니다. 장비의 제어 특성의 안정성을 보장하기 위해서는 기본적으로 오일 온도를 ±5도 이내로 일정하게 유지하는 것이 좋습니다.
(3) 여과 요구 사항, 서비스 수명을 연장하기 위해 파일럿 제어 밸브는 10μm 수입 오일 필터를 사용하거나 샘플에 제공된 정확도에 따라 선택할 수 있습니다.
오일 필터의 허용 차압은 실제 차압보다 커야 합니다. 오염 표시기가 있는 오일 필터를 권장합니다. 오일 필터를 교체할 때는 청결에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 새 오일 필터의 배출구 측 오염 물질이 시스템으로 흘러 들어가 사고를 일으킬 수 있습니다. 오일 필터 입구 측의 오염 물질은 필터 요소의 수명을 단축시킵니다.
(4) 파일럿 밸브의 제어 압력은 30bar를 초과해서는 안됩니다. 파일럿 압력이 100Bar를 초과하는 경우 입구에 플레이트형 감압 밸브를 설치해야 합니다. 연료 탱크 파이프라인의 압력 충격을 방지하려면 체크 밸브를 사용해야 합니다.
(5) 보관 요건, 보관 환경은 건조하고 먼지가 없어야 하며 부식성 물질과 수증기가 없어야 합니다. 보관 기간이 3개월을 초과하는 경우 비례 밸브 하우징을 방청유로 코팅하고 밀봉해야 합니다.

KAOLU 의 전자 압력 조절기에 대한 자세한 내용을 보려면 다음을 방문하십시오.https://www.genndih.com/ko/proportional-press-regulator.htm

Question 3

0.1% 초고정밀 PID 제어기의 산업화 구현 및 핵심변수 분석

Accepted Answer

0.1% 초고정밀 PID 제어기의 산업화 구현 및 핵심변수 분석

1. 비례압력조절기란?
산업 현장에서는 온도, 진공 압력, 유량 등 공정 매개변수의 초정밀 제어가 필요한 경우가 많습니다. 산업 분야의 제어 정확도는 고정밀도(1%)와 초고정밀도(0.1%)로 나뉘며, 고급 실험실 및 계측 교정에서는 0.05% 이상의 제어 정확도가 요구되는 경우가 많습니다.

완전한 PID 제어 시스템의 경우 일반적인 제어 루프는 그림 1과 같이 폐쇄 루프 형태입니다.

그림 1에 표시된 것처럼 폐쇄 루프 PID 제어 시스템에서 센서와 액추에이터는 기본적으로 외부에 있으며 다양한 제어 매개변수와 정확도 요구 사항에 따라 선택할 수 있습니다. 산업용 애플리케이션에서 PID 컨트롤러는 기본적으로 독립 제어 기기여야 합니다. 즉, 산업용 PID 컨트롤러는 기본적으로 그림 1과 같이 아날로그-디지털 변환기 ADC, 마이크로컨트롤러 MCU 및 디지털-아날로그 변환기를 통합합니다. .

측정 및 교정 분야와 같은 일부 고정밀 측정 및 제어 상황에서는 PID 컨트롤러의 정확도를 향상시키기 위해 일반적으로 이산 구조의 PID 제어 시스템, 즉 아날로그-디지털 방식이 사용됩니다. 그림 1의 PID 컨트롤러의 컨버터 ADC 및 마이크로 컨트롤러. MCU 및 디지털-아날로그 컨버터는 더 높은 정밀도의 특수 계측기로 대체됩니다. 예를 들어 아날로그-디지털 변환기 ADC는 6.5(또는 7.5) 디지털 전압계로 대체되고 마이크로 컨트롤러 MCU는 컴퓨터 또는 단일 칩 마이크로컴퓨터로 대체됩니다. 디지털-아날로그 변환기는 6자리 디지털 소스 미터로 대체되었습니다. 이러한 구성 요소의 PID 제어 시스템은 제어 정확도를 효과적으로 향상시킬 수 있지만 전체 비용과 양이 크게 향상되므로 산업용 응용 분야의 제어에는 적합하지 않습니다.

본 글에서는 주로 산업용 애플리케이션에 사용되는 통합 PID 컨트롤러 계측기에 초점을 맞추고, 초고정밀 제어에 도움이 될 엔지니어링 애플리케이션 관점에서 0.1% 초고정밀 제어 구현과 관련된 몇 가지 핵심 기술 지표를 소개합니다. PID 컨트롤러의 구현 및 선택에 대한 산업 응용 분야의 프로세스 제어 프로세스입니다.

2. 초정밀 PID 제어기 핵심기술지표 분석
PID 컨트롤러의 0.1% 이상의 초고정밀 제어에 도달하려면 이 세 가지 구성 요소가 각각 고정밀 측정, 계산 및 제어 기능에 도달하기 위한 해당 기술 지표 및 기능 요구 사항을 충족해야 합니다.

(1) 측정 정확도
PID 컨트롤러의 측정 정밀도는 주로 컨트롤러의 외부 센서 입력 획득, 즉 아날로그-디지털 변환기 ADC의 변환 정밀도를 나타냅니다. ADC의 정자는 8등급, 12등급, 16등급, 24등급으로 나누어집니다. 따라서 PID 컨트롤러 측정 정밀도의 핵심 기술 지표는 이 ADC입니다.

PID 신호 입력 범위가 0~10V인 DC 전압을 예로 들어보겠습니다. 그림 2에는 다양한 ADC 비트에 해당하는 최소 측정 가능 전압이 나열되어 있습니다.
ADC(비트) 최소 사용 가능 전압(mV) 8 3.906E+01 10 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

아날로그 신호(mV) 0.1% 측정 정확도의 전압 값 필요한 ADC(비트) 10000 1.00E+01 10 5000 5.00E+00 12 1000 1.00E+00 14 500 5.00E-01 16 100 1.00E-01 18 50 5.00E-02 18 10 1.00E-02 20 5 5.00E-03 22 1 1.00E-03 24

그림 2에 표시된 다양한 ADC 비트의 최소 측정 가능 전압 기능에 따라 그림 3과 같이 다양한 센서 신호 전압 값에 대해 0.1% 측정 정확도에 도달하는 데 필요한 ADC 비트를 계산할 수 있습니다. 또한 ADC 숫자 선택 실제 제어의 정확도 요구 사항에 따라 결정될 수 있으며 기술 요구 사항을 충족하는 것이 매우 적합합니다. 결국 AD 숫자가 높을수록 정확도가 높아집니다. 그러나 PID 컨트롤러 장비의 가격이 높을수록 해당 획득 속도는 느려집니다.

(2) 제어 정확도
PID 컨트롤러의 제어 정확도는 주로 외부 액추에이터에 대한 컨트롤러의 아날로그 출력 정확도를 나타냅니다. 자릿수가 높을수록 획득 정확도가 높아집니다.

(3) 부동소수점 연산 정밀도
테스트 정확도와 제어 정확도에는 PID 컨트롤러의 하드웨어 부분의 정확도가 포함됩니다. PID 컨트롤러의 전반적인 제어 정확도를 실제로 보장하기 위해 컨트롤러에서 사용하는 마이크로프로세서 장치 MCU의 소프트웨어 계산 정확도, 즉 소위 부동 소수점 연산 정확도도 포함됩니다. 그림 2와 같이 PID 컨트롤러의 출력 비율을 예로 들면, 8비트 부동 소수점 연산의 최소 출력 비율은 1%이고, 10비트 및 12비트 부동 소수점 연산의 최소 출력 비율은 1%입니다. 0.1%이다. 0.1%보다 나은 전체 제어 정확도에 도달하려면 최소 출력 비율이 0.01%가 되도록 14비트 및 16비트 부동 소수점 연산을 사용해야 합니다. 즉, 부동 소수점 연산의 비트가 많을수록 출력 비율은 작아집니다. 제어 출력이 미세할수록 해당 제어 정밀도가 높아집니다.

3. 압력제어 사례 분석
KAOLU 의 비례 압력 조절기의 제어 정확도가 제어 효과에 미치는 영향을 입증하기 위해 압력 제어 사례를 사용합니다. 이 경우, 우리 실험의 목적은 0~6bar(게이지압) 범위의 압력을 정밀하게 제어하여 0.1%의 제어 정확도에 도달하는 것입니다. 전체 실험 설정의 구조는 그림 4에 나와 있습니다.

4. 결론
압력 제어 사례에 대한 위의 분석 및 실험적 검증을 통해 산업용 통합 PID 컨트롤러 장비는 0.1%의 제어 정확도에 도달하기 위해 다음 기술 지표를 충족해야 합니다.
(1) 외부센서는 0.1% 이상의 초고정밀도를 가져야 한다.
(2) 외부 액츄에이터도 고정밀도가 필요하지만 반드시 0.1%의 초고정밀도가 필요한 것은 아니다.
(3) PID 제어기의 ADC 비트 수는 최소 16비트 이상이어야 하며, 가장 좋은 것은 24비트입니다. (4) PID 제어기의 부동 소수점 연산은 출력 비율이 0.01% ~ 0.05%의 조정 능력을 갖도록 보장해야 합니다.
(5) PID 제어기의 DAC 비트 수는 최소 14비트에 도달해야 하며 가장 좋은 것은 16비트입니다.

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Question 4

게이지압 0.1~0.6MPa 범위의 0.1% 초정밀 압력제어 솔루션 및 평가시험 결과

Accepted Answer

게이지압 0.1~0.6MPa 범위의 0.1% 초정밀 압력제어 솔루션 및 평가시험 결과

1. 전자공기압조절기 도입
산업용 애플리케이션에서 0.1% 초정밀 압력 제어 요구를 충족하기 위해 당사는 해당 솔루션을 제안합니다. 솔루션을 자세히 소개하고, 0.1% 초정밀 압력 제어에 대한 솔루션 구현 효과를 입증하기 위해 솔루션 및 테스트 결과를 바탕으로 구축된 평가 테스트 장치도 소개합니다.

2. 전자 공기압 조절기의 문제를 해결하는 방법은 무엇입니까?
솔루션의 핵심은 전자공기압력조절기를 기반으로 하며, 전자공기압력조절기의 압력제어 정확도는 일반적으로 높지 않기 때문에 보다 정밀한 압력센서와 PID 컨트롤러를 연결하여 초고정밀 압력제어를 구현합니다. 특히 초정밀 PID 컨트롤러가 정밀 제어에 미치는 영향을 검증하기 위해 이 솔루션의 타당성을 검증하기 위해 해당 평가 테스트를 수행했습니다. 평가 테스트 장치의 구조는 그림 1에 나와 있습니다.

평가 테스트 장치는 주로 다음 부분을 포함합니다.
(1) 압력 센서: 정확도는 0.05%, 범위는 절대 압력 0.1~1MPa, 해당 전압 출력은 0~10V입니다.
(2) 전자 공기압 조절기: 정확도는 0.25%, 범위는 절대 압력 0.1~1MPa, 제어 전압은 0~10V입니다.
(3) PID 컨트롤러: ADC는 24비트, DAC는 16비트, ADC 범위는 0~10V, DAC 범위는 0~10V입니다.
(4) 다중 채널 데이터 수집기: Agilent 34972A, 5자리 반/6자리 반 자리 획득.
(5) 3방향 파이프 피팅: 압력 용기로 사용되며 압력 센서 및 전자 공기압 조절기에 연결됩니다.
(6) 컴퓨터: PID 컨트롤러 및 데이터 수집기와 통신하고 해당 소프트웨어 프로그램을 설치 및 실행하여 PID 컨트롤러 및 데이터 수집기를 제어, 수집, 표시 및 저장하는 데 사용됩니다.

이전 평가 테스트 및 제어 프로세스 데이터 분석에 따르면 산업용 통합 PID 컨트롤러 장비가 0.1%의 제어 정확도에 도달하려면 다음 기술 지표를 충족해야 한다고 생각합니다.
(1) 외부센서는 0.1% 이상의 초고정밀도를 가져야 한다.
(2) 외부 액츄에이터도 고정밀도가 필요하지만 반드시 0.1%의 초고정밀도가 필요한 것은 아니다.
(3) PID 제어기는 최소한 16비트가 필요하며, 가장 좋은 것은 24비트입니다.
(4) PID 제어기의 부동 소수점 연산은 출력 비율이 0.01% ~ 0.05%의 조정 능력을 갖도록 보장해야 합니다.
(5) PID 제어기의 DAC 비트 수는 최소 14비트에 도달해야 하며 가장 좋은 것은 16비트입니다. 위의 기술 지표 및 테스트 결과 요구 사항에서 볼 수 있듯이 초고정밀 압력 제어에 도달하려면 외부 압력 센서, 공기 전자 비례 압력 조절기 및 PID 컨트롤러가 정확도 요구 사항을 충족해야 한다는 것을 알 수 있습니다. PID 제어기 및 부동 소수점 연산의 제어 출력도 충분한 정밀도를 가져야 합니다. 이를 위해 우리는 16비트 출력 정밀도를 갖춘 PID 컨트롤러를 채택하고 그에 따라 부동 소수점 연산의 정밀도를 향상시켰습니다. 이러한 개선에 대응하여 제어 출력의 최소 비율을 0.1%에서 0.01%로 늘리고, 제어 출력의 비율을 소수점 한 자리에서 소수점 두 자리까지 늘리는 것입니다.

3. 전자공기압조절기의 시험결과
상기 시험장치를 통해 게이지압력 0.1~0.6MPa 범위에서 압력상수 제어 시험을 진행하였다. 압력 설정점은 PID 제어기의 출력 비율과 제어 전압이 일정한 압력 제어에 미치는 영향과 해당 관계를 관찰하기 위해 각각 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 및 0.6MPa입니다. 우리는 다음과 같은 결론을 볼 수 있습니다:
(1) 0.1~0.6MPa의 전체 압력 범위에서 변동률을 0.1% 범위 내에서 제어할 수 있습니다.
(2) 특히 0.3~0.6MPa의 더 높은 압력 범위에서는 변동률을 0.05% 이내에서도 안정적으로 제어할 수 있습니다.
(3) 전체 압력 범위의 제어 과정을 관찰하면, 압력 제어가 안정된 후 컨트롤러의 출력 비율의 변화 범위는 기본적으로 ±0.01%임을 알 수 있습니다. 이는 16비트 DAC의 사용과 부동 소수점 연산 정밀도의 증가가 제어 정밀도 향상에 매우 분명한 영향을 미친다는 것을 보여줍니다.
(4) 0.1~0.2MPa의 낮은 압력 범위에서는 자체 튜닝 PID 매개변수를 사용하여 변동률을 0.1%로 제어할 수 있지만, 제어 매개변수를 더욱 최적화하면 제어 정확도가 더욱 향상될 수 있습니다. 위의 결론을 바탕으로 간단하게 PID 제어기의 파라미터를 최적화하고 0.1~0.2MPa의 낮은 압력 범위에서 정압 제어를 수행했습니다.

0.2MPa 설정점 제어의 변동률은 사실상 0.05%로 감소되는 반면, 0.1MPa 설정점 제어의 변동률은 기본적으로 0.1%로 변경되지 않습니다. 때로는 0.1%를 넘는 경우도 있습니다. 그러나 제어전압 곡선을 관찰하면 설정점 0.1MPa로 정전압 제어하는 과정에서 발생하는 것을 알 수 있다. 제어 전압의 변동률은 기본적으로 0.05% 이내이며, 압력 변동률은 0.1%로 변경됩니다. 이는 주변 온도, 압력 센서 및 전기 비례 밸브 정확도 등 기타 외부 요인의 영향을 받을 수 있습니다. 결국 0.1MPa 압력에서 삼방향 파이프 피팅의 내부 압력은 주변 온도의 영향을 더 쉽게 받고 이 0.1MPa 압력은 압력 센서의 정확도와 전자 공기압 조절기의 열악한 범위보다 높습니다.

4. 결론
위의 솔루션 및 평가 테스트 결과를 통해 이 솔루션이 0.1% 초정밀 압력 제어에 완벽하게 도달할 수 있음이 입증되었습니다. 구체적인 결론은 다음과 같습니다.
(1) 외부 초정밀 압력 센서 및 PID 컨트롤러는 전자 공기압 조절기의 압력 제어 정확도를 효과적으로 향상시킬 수 있으며 0.1% 초정밀 압력 제어에 도달할 수 있습니다.
(2) KAOLU 전자 공기압 조절기의 기술 지수 0.1%에 완전히 도달하며, 특히 0.2MPa 이상의 압력 범위에서 0.05%의 더 높은 제어 정확도에 도달할 수도 있습니다.
(3) 0.1%의 초고정밀도 압력 제어 과정에서 PID 제어기의 측정 정확도, 제어 정확도 및 부동 소수점 작동은 전체 제어 정확도를 결정하는 핵심 기술 지표입니다. 이 문서에서 설명하는 솔루션은 24비트 ADC를 사용합니다. 0.01%의 비트 DAC 출력 비율과 고정밀 부동 소수점 연산은 초고정밀 제어 요구 사항을 완벽하게 충족할 수 있음을 입증합니다.
(4) 본 논문의 솔루션과 실험적 검증을 통해 산업용 0.1% 초고정밀 PID 제어기가 더 낮은 비용으로 완전하게 초고정밀 제어에 도달할 수 있으며, 산업 분야의 다른 매개변수.

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Question 5

마이크로 레이저 빔 용접의 진공 제어 시스템을 위한 압력 조절 솔루션

Accepted Answer

1. 비례압력 조절기 도입
마이크로 용접으로도 알려진 마이크로 레이저 빔 용접(LBW)은 미세한 용접을 만들기 위해 작은 직경의 레이저 빔을 투사하여 서로 다른 금속을 융합하는 것입니다. 최근 한 고객이 마이크로 레이저 빔 용접 시스템의 정밀한 압력 조절을 위한 진공 제어 시스템에 대한 맞춤형 요청을 했습니다. 구체적인 요구 사항은 용접 챔버가 불활성 가스로 채워져 있어야 하며, 용접 챔버의 절대 압력은 10Pa ~ 1기압(0.1MPa)의 진공 범위 내에서 정확하고 일정해야 한다는 것입니다. 모든 제어 지점의 압력 변동은 ±1% 미만입니다.

이 기사에서는 위에서 언급한 마이크로 레이저 빔 용접에서 진공 제어 시스템의 압력 조절에 대한 고객의 기술 요구 사항에 대한 해당 솔루션을 제안합니다. 구체적인 구현 계획은 다양한 범위의 진공 게이지, 입구 KAOLU 의 비례 압력 조절기, 출구 전자 볼 밸브 및 이중 채널 고정밀 PID 컨트롤러를 장착하고 공기 압력에 도달하기 위해 다양한 진공 범위에 대한 업스트림 및 다운스트림 제어 모드를 채택하는 것입니다. 지속적인 제어의 전체 범위 내에서 규제. 이 솔루션을 사용하면 전체 범위에 걸쳐 모든 설정점에서 ±1% 미만의 변동률로 진공을 지속적으로 제어할 수 있습니다.

2. 비례압력조절기의 솔루션
마이크로 레이저 빔 용접에 필요한 공기압 조정 범위(절대압)는 진공도 10Pa~0.1MPa이므로 전 범위의 일정 공정에서 임의로 설정할 수 있는 진공도의 변동률은 ±1% 미만이며, 용접 공정도 필요합니다. 공기압으로 인한 공기압 변동은 신속하고 일정하게 조정될 수 있으므로 이 솔루션은 두 개의 제어 루프를 사용하여 전체 규모를 포괄합니다.

첫 번째 제어 루프는 1kPa~101kPa 범위의 높은 공기압을 제어하는 역할을 하며, 1000Torr 범위의 필름 용량 진공 게이지가 센서로 사용됩니다. 진공 게이지는 PID 컨트롤러의 첫 번째 채널에 연결됩니다. PID 제어기는 수신된 진공 신호를 설정값과 비교하여 비례 압력 조절기를 조정하여 용접실의 공기 압력이 빠르게 설정값에 도달하고 일정하게 유지되도록 합니다. 두 번째 제어 루프는 10Pa~1kPa 범위의 저압 제어를 담당하며, 10Torr 범위의 필름 용량 진공 게이지를 센서로 사용합니다.

진공 게이지는 PID 컨트롤러의 두 번째 채널에 연결됩니다. PID 제어기는 수신된 진공 신호를 설정값과 비교하여 비례 압력 조절기를 조정하여 용접실의 공기 압력이 빠르게 설정값에 도달하고 일정하게 유지되도록 합니다.

제어 정확도와 안정성을 보장하기 위해 이 솔루션은 1초 이내의 응답 속도를 갖는 비례 압력 조절기가 필요하며, 24비트 AD 및 16비트 DA 고정밀도를 갖춘 듀얼 채널 PID 컨트롤러가 필요합니다. 이 솔루션은 널리 성공적으로 사용되었습니다.

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Question 6

열적 물성 시험 중 산소분압의 정밀 제어 및 내테라멜 소재의 탄화 솔루션

Accepted Answer

산소분압이란 무엇입니까?

산소분압은 혼합가스 중의 산소가스 성분의 압력으로 정의되며, 이는 산소가스 성분만이 전체 부피를 차지할 때 가해지는 전체 압력에 해당합니다. 산소 분압은 특히 고온 조건에서 물질의 산화 환경을 특성화하는 데 일반적으로 사용되는 변수이며, 산소 분압은 중요한 환경 변수입니다.

비행 운항 중 고온 조건에서 수지계 내열복합재료, 저절삭 및 제로절삭 구조용 복합재료, 고내열 금속재료로 대표되는 항공기 외부 내열재료의 열전달 성능 재료가 위치한 환경의 산소 함량 압력 표시기는 밀접한 관련이 있습니다.

고온 환경에서 수지계 내열복합재료의 열분해 탄화반응, 저절삭/제로절삭 구조복합재료의 탄소 매트릭스와 탄화규소 매트릭스의 승화 및 산화과정, 고절삭의 표면산화반응 내열성 금속 재료. 둘 다 물질이 위치한 환경의 산소 함량에 영향을 받습니다. 동일한 고온 환경에서 재료의 표면 구성, 구조 및 열 전달 성능은 환경의 산소 분압 변화에 따라 크게 달라집니다.

따라서 재료연구 및 지반평가 시험에서는 산소분압이 가변적인 고온 환경에서 재료를 열처리한 후 다양한 성능시험을 실시할 필요가 있다. 때로는 해당 테스트 장비에서 다양한 산소 분압 고온 환경을 직접 시뮬레이션하고 재료의 다양한 물리적 특성을 테스트할 수도 있습니다.

항공기용 내열재료의 물리적 성능평가 및 시험평가에 있어서 온도, 기압, 산소분압은 세 가지 중요한 환경변수이다. 그러나 현재 대부분의 테스트 장비 및 장비는 온도 및 기압 변화 환경만 시뮬레이션할 수 있습니다. 가변적인 산소 분압 환경을 정밀하게 제어하는 것은 여전히 불가능합니다. 예를 들어, 재료의 열전도율과 열복사 계수는 가변 온도 및 진공 환경에서만 측정할 수 있습니다.

그러나 재료 절제 공정의 성능 연구는 고온 진공 환경에서 탄화 후 샘플로만 테스트할 수 있으며, 이는 다양한 산소 분압 하에서 재료의 실제 성능 데이터를 얻을 수 없습니다. 우리 고객은 낮은 기압 및 산소 분압에 대한 정밀한 제어 요구 사항을 제시하고 다음 테스트 및 실험에 대한 지원을 제공했습니다.

고온 진공 탄화로를 기반으로 가변 진공 및 가변 산소 분압을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 여러 번 순환하여 수지 기반 내열복합재료 탄화처리 등 다양한 내열재료를 교대하는 환경조건에서 가공할 수 있으며, 저절삭/제로절삭 구조복합재료 및 고온고열 표면처리를 수행할 수 있습니다. - 저항하는 금속 재료.
다양한 온도, 진공도 및 산소 분압 조건에서 절제 성능 및 단열 성능을 검사하기 위해 가변 진공 및 가변 산소 분압을 정밀하게 제어할 수 있는 절제 테스트 장치를 갖추고 있습니다.
고온 열복사 성능 테스트 장비를 기반으로 가변 진공 및 가변 산소 분압을 정밀하게 제어하여 다양한 조건에서 재료의 열복사 성능(분광 반사율 및 반구형 총 방사율)을 측정합니다.

본 논문에서는 대기권 재진입체와 근거리 우주 극초음속체의 내열 설계 계산 및 내열 재료 변형 최적화를 목표로 한다. 실제 서비스 환경에서 열적 물성 시험 및 재료 가공에 대한 수요를 제안하고 가변 진공 및 산소 분압에 대한 정밀 제어 솔루션을 제안합니다. 이 솔루션은 분할 범위 제어를 사용하여 고정밀 진공 제어에 도달하며, 이 해방 솔루션에 해당하는 지원 장치는 다양한 재료에 대한 고온 열물리 성능 매개변수 테스트 및 평가 장비에 사용될 수 있습니다.

산소분압의 정의에 따르면, 산소와 질소로 구성된 혼합기체의 경우, 산소분압은 혼합기체 중 산소의 몰분율에 혼합기체의 절대압력을 곱한 값과 같습니다. 산소분압 제어 과정에서 혼합기체 내 산소의 몰분율과 혼합기체의 절대압력을 동시에 제어해야 함을 알 수 있다.

또한 고객이 제시한 요구사항에 포함된 절대압력은 1기압 이하의 진공환경이고, 혼합가스는 일반적으로 질소와 산소이므로 산소분압의 제어문제는 다음과 같은 원인으로 볼 수 있습니다. 두 부분:

혼합가스의 산소 몰수를 조절합니다.
혼합가스의 진공도(절대압)를 제어합니다. 제어 내용의 위 두 부분에 도달하기 위해 이 기사에서 제안된 솔루션은 그림 1에 표시된 산소 부분압 제어 시스템입니다.

그림 1에 도시된 바와 같이, 혼합 가스 중의 산소 몰수를 제어하기 위해 두 개의 가스 질량 유량계를 사용하여 실린더 외부로 흐르는 질소와 산소를 각각 제어하여 가스 혼합 탱크의 산소 몰수를 제어합니다. 설정값이 자동으로 제어되므로 혼합가스와 산소의 몰비가 항상 정밀하게 제어됩니다. 이때, 혼합탱크 내의 혼합가스는 1기압 이상의 양압이 됩니다.

혼합 가스 대 산소의 특정 몰 비율을 가진 혼합 가스는 다음을 통해 고온로로 들어갑니다.KAOLU 의 비례 압력 조절기, 믹서는 고온로를 통과하여 배출됩니다.비례 압력 조절기그리고 진공펌프. 가스 흐름과 배기 흐름이 동적 균형에 도달하면 고온로의 진공도를 정밀하게 제어할 수 있습니다.

한마디로, 위에서 언급한 산소 분압의 정밀 제어 솔루션 기술은 매우 성숙되었으며, 수많은 테스트를 거쳐 이 솔루션의 타당성과 신뢰성이 검증되었으며 산소 분압에 대한 고객의 요구를 완벽하게 충족할 수 있습니다. 고온 조건에서 제어.

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Question 7

단거리 분자 증류의 고정밀 진공 제어 솔루션

Accepted Answer

1. 분자 증류란 무엇입니까?

분자 증류는 특수한 액체-액체 분리 기술입니다. 이는 끓는점 차이의 분리 원리에 의존하는 전통적인 증류와 다르지만 분리에 도달하기 위해 다양한 물질의 분자 운동의 평균 자유 경로의 차이에 의존합니다. 액체 혼합물이 가열판을 따라 흐르고 가열되면 가볍고 무거운 분자가 액체 표면에서 빠져 나와 기체 상태로 들어갑니다.

빛과 무거운 분자의 자유 경로가 다르기 때문에 서로 다른 물질의 분자는 액체 표면에서 탈출한 후 서로 다른 거리를 이동합니다. 집광판을 제대로 설치하면 가벼운 분자가 집광판에 도달하여 응축되어 배출될 수 있습니다. 무거운 분자는 응축판에 도달할 수 없으며 혼합 액체를 따라 배출되어 물질 분리 목적에 도달합니다.

분자 증류 공정의 진공도 범위는 일반적으로 0.1~100Pa입니다. 이 고진공 범위는 가스 유량계의 진공 누출률에 대한 요구 사항이 더 높습니다. 일반 가스 유량계는 요구 사항을 충족하기 어려우며 고진공 가스 유량계에는 특별히 사용해야 합니다.
가스 유량계의 조정 정밀도는 일반적으로 거칠습니다. 고정밀 가스 유량 조정에 도달하려면 고급형의 보다 정밀한 가스 유량계도 사용해야 합니다.
일반적으로 가스유량계의 반응 속도는 상대적으로 느리며, 완전 닫힘에서 완전 열림까지의 작동 시간을 1초 이내에 완료하는 것은 어렵습니다.
대부분의 분자 증류에 사용되는 진공 센서는 일반적으로KAOLU 의 비례 압력 조절기정밀도가 낮은 열전대 게이지.
가스 유량계 조절용 PID 제어기는 대부분 정확도가 좋지 않은데, 이는 12비트 AD 및 DA 변환기이며, 16비트 AD 및 DA 변환기는 거의 사용되지 않습니다. PID 컨트롤러의 정확도는 분자 증류의 진공도를 결정하며 정밀도를 제어하는 핵심입니다.

증류 순도를 향상시키기 위해 위에서 언급한 기존 분자 증류의 가스 유량계 진공도 제어 시스템에 존재하는 문제점을 고려하여 본 논문에서는 보다 정밀한 진공도 제어를 위한 솔루션을 제안합니다. 이 솔루션은 기존 가스 질량 유량계를 대체하기 위해 보다 직접적이고 정확하며 빠른 비례 압력 조절기를 사용합니다.

동시에, 우리는 더 높은 정밀도를 사용할 것입니다.KAOLU 의 비례 압력 조절기24비트 AD, 16비트 DA 컨트롤러를 사용하여 프로세스에서 분자 증류에 도달할 수 있습니다. 진공도 하에서 ±0.5%의 제어 정확도는 임의로 설정되며, 온도 등의 요인으로 인한 진공도 변화에 매우 빠르게 반응하여 분자 증류 공정에서 진공도의 높은 정밀도와 안정성을 효과적으로 보장합니다.

2. 문제를 해결하는 방법은 무엇입니까?

위의 분석을 통해 기존 단거리 분자증류 공정의 진공도 제어 정확도를 제한하는 주요 요인은 다음과 같다는 것을 알 수 있습니다.

가스 질량 유량계 조정 정확도 및 응답 속도.
진공 센서의 측정 정확도.
PID 컨트롤러의 측정 및 제어 정확도.

위의 문제를 해결하기 위해 이 기사에서 제안하는 구체적인 솔루션은 다음과 같이 세 가지 해당 교체 장치를 사용하는 것입니다.KAOLU 의 비례 압력 조절기.

에 표시된 바와 같이KAOLU 의 비례 압력 조절기, 증류 순도를 향상시키고 고정밀 진공 제어에 도달하기 위해 솔루션은 다음 세 가지 장치를 사용합니다.

고속 비례 압력 조절기가스 질량 유량계 대신 사용됩니다.
분자 증류 고진공도 제어의 기본 원리는 증류기의 흡입 흐름과 출력 흐름을 조정하고 동적 균형에 도달하는 것이므로 여기서 핵심 기술은 공기 흡입 흐름을 정밀하게 조정하는 방법입니다. 가스 질량 유량계는 공기 흡입 흐름을 조정할 수 있지만 히스테리시스가 크고 응답 속도가 느린 솔레노이드 밸브 기술을 사용하므로 진공도 제어 정확도에 영향을 미칩니다.

고속비례 압력 조절기솔루션에 사용되는 것은 고속 스테핑 모터로 구동되는 순수 기계식 니들 밸브입니다. 히스테리시스 오류를 크게 줄이는 동시에 전체 응답 시간을 800 마이크로초로 단축하고 밸브의 미세한 단계 크기를 빠르고 정밀하게 조정할 수 있습니다. 드라이브 제어는 0~10V의 아날로그 전압만 사용하면 되며 전체 구조가 간단하고 안정적입니다.비례 압력 레귤레이터다양한 사양에는 다양한 가스 유량 조정 기능이 있어 다양한 용량의 증류기 진공 제어를 충족할 수 있습니다. 동시에 FFKM 과불화 고무 씰을 사용하여 내식성을 향상시킬 수 있습니다.
사용KAOLU 의 비례 압력 조절기열전대 게이지 대신
필름 커패시턴스 게이지의 측정 정확도는 필름 커패시턴스 게이지의 측정 정확도보다 훨씬 높습니다.KAOLU 의 비례 압력 조절기및 열전대 게이지가 있으며 정확도는 모든 진공도에서 ±0.25%에 도달할 수 있습니다. 그런 다음 단거리 증류기의 진공 측정 범위가 0.001~1mbar(0.1~100Pa)인 경우 1Torr 필름 커패시턴스 게이지를 직접 선택하여 전체 진공 측정 범위를 충족할 수 있습니다.

0.1~1Pa 범위의 측정 정확도를 보장하려면 0.1Torr 필름 커패시턴스 게이지를 추가할 수도 있습니다. 이러한 방식으로 전체 진공 범위 내의 정확한 측정은 서로 다른 범위의 두 개의 필름 용량 게이지로 처리될 수 있습니다.
일반 정밀 PID 컨트롤러 대신 초정밀 진공 컨트롤러 사용
모든 PID 피드백 폐쇄 루프 제어 시스템에서는 센서와 액추에이터의 정확도가 아무리 높더라도 최종 제어 정확도는 컨트롤러의 정확도에 의해 보장되어야 합니다. 따라서 솔루션에는 초정밀 PID 진공 컨트롤러가 사용됩니다. 이 초정밀 PID 진공 컨트롤러는 24비트 AD와 16비트 DA를 갖추고 있으며 배정밀도 부동 소수점 연산을 사용하여 최소 출력 비율 0.01%에 도달합니다.

전세계 최고의 기술지수를 보유한 산업용 PID 제어기입니다. 이 진공 컨트롤러를 사용하면 비례 압력 조절기 액추에이터와 박막 정전용량 게이지 진공 센서의 정밀한 이점을 최대한 활용할 수 있으며, 이 컨트롤러 시리즈에는 단일 채널과 이중 채널의 다양한 모델이 있습니다. 단일 채널 컨트롤러는 프로그래밍 가능한 PID 컨트롤러이며, 뛰어난 특징은 다양한 범위의 이중 진공 게이지 사이를 자동으로 전환하여 전체 범위 자동 제어에 도달할 수 있다는 것입니다. 듀얼 채널 컨트롤러는 고정 소수점 컨트롤러이며 두 채널이 독립적으로 진공도와 온도를 제어할 수 있습니다.

3. 결론

새로운 진공 제어 시스템은 단거리 분자 증류 공정의 진공도 제어 프로세스를 최적화하고 진공도 제어 시스템에 다음과 같은 세 가지 개선 사항을 적용합니다.

비례 압력 조절기는 가스 질량 유량계 대신 사용되어 흡기 유량 조절 액츄에이터의 정확도를 향상시킵니다.
KAOLU 의 비례 압력 조절기진공 측정의 정확도를 향상시키는 데 사용됩니다.
진공 컨트롤러는 기존 PID 컨트롤러를 대체하는 데 사용되며 PID 제어 정확도를 향상시키고 제어 기능을 확장하여 이중 센서의 자동 전환과 두 프로세스 매개변수의 동시 제어에 도달할 수 있습니다.

즉, 상기 개선을 통해 단거리 분자증류 공정의 진공도 제어 수준을 크게 향상시킬 수 있다. 수많은 평가 테스트와 실제 적용을 통해 이 솔루션이 매우 성숙하고 전체 진공 범위 내에서 쉽게 ±0.5% 제어에 도달할 수 있다는 것이 입증되었습니다. 만약에KAOLU 의 비례 압력 조절기이 솔루션을 사용하면 ±0.1%의 제어 정확도에 더 도달할 수 있습니다.

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Question 8

곤충학 실험을 위한 자동 기압 챔버: 양압과 음압의 정밀 제어 솔루션

Accepted Answer

1. 환경이 곤충에 영향을 미치는 이유는 무엇입니까?

다양한 유기체가 살아가는 환경은 그들의 생활 방식에 영향을 미치고 변화시킵니다. 이러한 환경 조건에는 주로 바람, 비, 토양 구성, 방사선, 온도 및 대기압과 같은 요소가 포함됩니다. 수많은 연구에 따르면 기압 변화와 관련된 악천후 조건이 번식, 먹이 섭취 및 서식지에 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났습니다. 다른 요인은 곤충 행동입니다. 비행, 산란, 기생, 짝짓기, 노래 등은 기압의 영향을 받습니다.

곤충 행동 패턴과 기압과의 상관관계 연구를 위해 현재 일반적으로 사용되는 방법은 자연 조건에서 관찰하고 기록하는 방법으로 효율성이 낮고 주기가 길며 부정확한 문제가 있다.

일부 실험실에서는 수동으로 제어되는 기압 챔버를 사용하지만 부정확한 기압 제어, 오랜 시간 동안 자연 기압의 느린 변화 과정을 정확하게 모방할 수 없고 제어 가능한 기압 변화 범위가 매우 좁은 등의 문제가 있습니다. 최근 우리 고객 중 한 명이 곤충 연구에 사용되는 기압 챔버의 양압과 음압을 자동으로 제어하기를 원합니다. 구체적인 요구사항은 다음과 같습니다.

공기압 제어 범위: 표준 대기압을 기준으로 정압 및 부압 범위 내에서 공기압 챔버의 공기압을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 즉, 기압실의 절대압력을 90kPa~110kPa 범위 내에서 정밀하게 제어할 수 있습니다.
기압 제어 형태: 자연 대기압의 느린 변화 과정을 자동으로 시뮬레이션할 수 있습니다. 즉, 임의로 설정된 변화 방향과 속도에 따라 기압 변화를 제어할 수 있습니다. 공기압은 어떤 설정점에서도 정확하고 일정할 수 있습니다. 즉, 임의로 설정된 파선 형태에 따라 전체 공기압 변화 과정을 정밀하게 제어할 수 있다.
공기압 제어 정확도: 90kPa~110kPa 범위 내에서 모든 압력에서의 제어 정확도는 ±0.1% 미만입니다.

위의 고객 요구 사항을 충족하기 위해 이 기사에서는 이에 상응하는 고정밀 공기압 프로그램 제어 솔루션을 제안합니다. 이 솔루션은 밀폐된 용기 안팎의 가스의 동적 균형 방법을 채택하고, 고압 가스 실린더를 고압 가스 공급원으로 사용하고, 펌핑용 진공 펌프를 사용하며, 압력 센서를 수집하기 위해 이중 채널 진공 압력 프로그램 컨트롤러를 사용합니다. 입구와 출구의 개방을 동시에 제어합니다.비례 압력 조절기. 이러한 방식으로 설정된 압력 변경 프로그램의 정확한 제어와 장기적으로 안정적인 작동에 도달할 수 있습니다.

2. 문제를 해결하는 방법은 무엇입니까?

고객이 제시한 위의 요구 사항에서 곤충 행동 연구를 위한 공기실의 압력 제어는 정압 및 부압 자동 제어의 전형적인 문제임을 알 수 있습니다.
양압과 음압의 자동 제어는 다음 문제를 해결해야 합니다.

정압(압력)과 부압(진공)은 어떻게 형성되는가
양압 및 음압 자동 제어 방법 및 제어 장치
압력 센서 선택
비례압력 조절기의 선정

위의 문제를 해결하기 위해 본 논문에서 제안한 구체적인 솔루션을 그림 1에 나타내었다.

첫째, 솔루션은 동적 밸런싱 방법을 사용하여 공기실에 양압과 음압을 생성합니다. 그림 1에 표시된 것처럼 고압 가스 공급원은 공기 압력 챔버 왼쪽의 공기 입구 말단에 배치됩니다. 진공 펌프는 공기 압력 챔버의 오른쪽 공기 출구 끝에 배열됩니다. 공기 흡입 유량이 배기 유량보다 크면 양압과 음압이 형성됩니다. 그런 다음 공기 흡입 및 배출 흐름은 흡입 및 배출 밸브에 의해 조절됩니다.

공기실의 양압과 음압의 조정 및 제어는 일반적인 분할 범위 제어 사례입니다. 하나의 레귤레이터의 출력은 서로 다른 작동 범위를 가진 여러 액추에이터를 동시에 구동하는 데 사용됩니다. 이곳의 레귤레이터는KAOLU 의 비례 압력 조절기그림 1에 나와 있으며 작동 범위가 다른 액추에이터는 흡기 밸브와 배기 밸브입니다.

다음과 같은 것을 알 수 있다.비례 압력 조절기분할 범위 제어 기능이 필요합니다.비례 압력 조절기다양한 작동 범위(양압 또는 부압 범위)에 대해 흡기 밸브와 배기 밸브의 개방을 동시에 조정하는 기능이 필요합니다.

또한, 제어의 정확성을 보장하기 위해 선택된비례 압력 조절기24비트 AD 및 16비트 DA 변환기와 배정밀도 부동 소수점 연산 기능을 갖춘 초고정밀 PID 조정기이며 최소 출력 비율은 0.01%에 도달할 수 있습니다.

기압실의 압력 변화가 고객이 제안한 제어 정확도에 도달하도록 하려면 고정밀 압력 센서를 선택하는 것도 필요합니다. 제어 정확도가 ±0.1%에 도달하려면 압력 센서의 측정 정확도가 ±0.05%에 도달해야 합니다. 마찬가지로 압력 제어 정확도도 공기 흡입 및 배기 밸브의 조정 정확도와 응답 속도에 따라 달라집니다.

더 작은 부피의 곤충학 실험에 사용되는 기압 챔버의 경우 밸브는 초고속 응답 속도를 가져야 합니다. 여기서 우리는KAOLU 의 비례 압력 조절기스테핑 모터로 구동됩니다. 가득 차있는 오프닝 속도의비례 압력 조절기0.8초, 매우 낮은 진공 누출율과 7bar의 정압 저항을 갖추고 있습니다. 일련의비례 압력 조절기다양한 포트 직경을 사용하여 다양한 사양과 크기의 자동 공기압 챔버를 충족할 수 있습니다. 가장 중요한 것은비례 압력 조절기0~10V, 4~20mA 또는 RS485의 아날로그 신호로 직접 구동할 수 있으며 높은 선형성, 반복성 및 빠른 속도를 갖습니다.

위의 선택 및 구성 후 그림 1에 표시된 솔루션에 따라 구성됩니다.비례 압력 조절기그림 2에 나와 있습니다.비례 압력 조절기그림 2에 표시된 통합 계측기이며 수치를 포함한 모든 구성 요소는비례 압력 조절기, 컨트롤러, 전원 공급 장치 등이 컨트롤러에 통합되어 설치됩니다. 컨트롤러 양쪽에는 공기/공기 펌프를 연결하는 푸시인 커넥터가 있습니다. 컨트롤러 뒷면에는 공기압력실의 공기 흡입구와 배출구를 연결하는 퀵 플러그 커넥터가 있습니다. 압력 센서, 컴퓨터 통신 및 작동 전원 공급 장치를 연결하기 위한 특수 인터페이스도 있습니다.

압력 센서는 외부 형태로 기압실의 측벽에 직접 설치되어 기압실의 진공 압력 변화를 보다 정확하게 감지할 수 있습니다. 압력 센서의 신호 및 전원 리드는 진공 압력 컨트롤러 뒷면의 해당 커넥터에 연결됩니다. 이러한 형태의 외부 압력 센서는 확장성이 더 뛰어나며 다양한 공기 챔버 또는 밀폐 용기의 진공 압력 제어 범위에 따라 다양한 압력 센서를 선택할 수 있으며 교체 및 설치가 쉽습니다.

컴퓨터 통신은 표준 MODBUS 프로토콜을 사용하는 RS 485 인터페이스를 채택하므로 컴퓨터에 연결할 수 있습니다. PID 컨트롤러와 함께 제공되는 제어 소프트웨어를 통해 컴퓨터는 PID 레귤레이터를 직접 제어하고 소프트웨어 인터페이스를 사용하여 제어 프로그램을 설정 및 실행하고 제어 프로세스의 전체 프로세스 결과 곡선을 수집, 저장 및 표시할 수 있습니다.

3. 결론

위에서 언급한 정압 및 부압 정밀 제어 솔루션은 표준 진공 압력 제어 기기로서 곤충학 실험을 위한 자동 기압 챔버의 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 강력한 적용성과 확장성을 갖추고 있으며 주로 다음과 같은 여러 측면에 반영됩니다.

더 넓은 범위의 진공압력 제어가 가능하며, 절대압력 제어범위는 0.1Pa~0.5MPa까지 가능하며, 정압 및 부압 제어 범위도 매우 넓습니다.
양압과 음압의 범위에서 양압의 개별 제어, 음압(진공도)의 개별 제어, 양압과 음압의 연속 제어 등 다양한 형태의 제어가 가능합니다. 모든 제어는 고정점이나 폴리라인 프로그래밍 프로그램의 자동 제어로 제어할 수 있습니다.
다양한 가스에서의 공기압 제어나 가스 함량이 다른 혼합 가스 등 더 많은 기능을 확장할 수 있으며 온도, 습도, 빛과 같은 다른 환경 변수를 동시에 제어하는 데에도 사용할 수 있습니다.

즉, 표준화된 진공 압력 컨트롤러는 다양한 실험실 공기 챔버의 압력 프로그램 제어를 충족할 수 있으며 ±0.1% 이상의 제어 정확도를 갖습니다. 동시에,KAOLU 의 비례 압력 조절기다양한 진공 압력 용기(예: 기후 챔버, 기후 환경 테스트 챔버, 진공 대기로, 진공 건조 오븐, 회전 증발기, 정밀 저온 용기, 동결 건조 오븐 및 다양한 분광계 등)의 정밀한 공기압 제어에도 적합합니다. ) 자동화 정도와 제어 정밀도를 크게 향상시킬 수 있습니다.

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Question 9

KAOLU 의 전자식 진공 조절기 저압 제어 성능 평가 테스트

Accepted Answer

1. 소개KAOLU 의 전자 진공 레귤레이터

일부 기계적 파지 및 폐쇄된 공동의 진공 압력 제어 과정에서는 조절 밸브를 직접 사용하여 진공도를 정밀하게 조정하고 지속적으로 제어해야 합니다.KAOLU QKL 시리즈수동으로 작동되고 조정되는 일종의 진공 조절 밸브입니다. 공칭 진공 조정 범위는 절대 압력 1.3~100kPa(게이지 압력 -100~-1.3kPa)입니다.

좀 더 깊은 이해를 갖기 위해서는KAOLU 의 전자 진공 레귤레이터, 이 기사에서는 이 제품의 진공도 제어 안정성에 대한 단기 평가 테스트를 소개합니다.전자 진공 조절기.

2. 이야기해보자KAOLU 의 전자 진공 레귤레이터!

행동원리KAOLU 의 전자 진공 레귤레이터핸드휠을 시계 방향으로 돌리면 스프링 장력이 설정되어 다이어프램과 메인 밸브가 아래쪽으로 밀리고 VAC 측과 SET 측이 연결되며 SET 측의 진공도는 저압 방향으로 변경됩니다.

그러면 SET측의 진공압력은 공기통로를 통해 진공챔버로 유입되어 다이어프램 상부에 작용하여 세팅스프링의 압축력과 균형을 이루어 SET측의 진공압력이 일정하게 유지됩니다. SET측 공기압력이 설정값보다 낮으면, 설정 스프링력과 진공챔버 SET측 압력의 균형이 맞지 않게 됩니다. 다이어프램이 위로 당겨져 메인 밸브 코어가 닫히고 공기 흡입 밸브 코어가 열려 공기가 SET 측으로 흐릅니다. SET측의 압축력과 공기압력이 균형을 이루면 SET측의 진공압력은 일정하게 유지됩니다.

공칭 진공 조정 범위는 다음과 같습니다.KAOLU 의 전자 진공 레귤레이터절대압력 1.3~100kPa(게이지압 -100~-1.3kPa)입니다.

3. 기능을 검토하기 위해KAOLU 의 전자 진공 레귤레이터

성과지표를 평가하기 위해서는KAOLU 의 전자 진공 레귤레이터, 구축된 평가 테스트 장치는 그림 2에 표시되어 있으며 주로 진공 펌프, 진공 챔버, 정전 용량 진공 게이지, 고정밀 데이터 수집기 및 컴퓨터를 포함합니다.진공 조정 범위와 제어 안정성을 정확하게 측정하기 위해 평가 테스트 장치의 각 구성 요소에는 다음과 같은 특성이 있습니다.

진공 챔버는 폐쇄된 챔버입니다. 즉, 누출률이 매우 낮으며 진공 파이프라인에는 진공 게이지와 조절 밸브라는 두 개의 인터페이스만 있습니다.
진공도 측정은 고정밀도의 박막 커패시터 진공 게이지를 채택합니다. 정확도는 모든 진공도에서 0.25%이며, 진공도 측정 범위는 1~1000Torr입니다.
정전 용량 진공 게이지의 측정 정확도를 최대한 활용하기 위해 평가 장치에는 고정밀 데이터 수집기가 장착되어 있으며 지원 소프트웨어를 사용하여 컴퓨터와 통신하여 진공 측정 곡선을 실시간으로 수집하고 표시합니다. 획득 정확도와 속도를 동시에 보장하기 위해 샘플링 간격은 4초로 설정됩니다.
파이프라인과 진공 조절 밸브에 대한 진공 펌프 오일의 오염을 방지하기 위해 평가 장치에는 다양한 오염을 보장하는 건식 펌프가 특별히 장착되어 있습니다.

4. 결론

위의 단기 평가 테스트 결과에서 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다.

조정 및 제어 시간은 진공 챔버의 부피에 영향을 받으며, 부피가 작을수록 진공도가 더 빨리 안정화됩니다.
KAOLU 의 전자 진공 레귤레이터공칭 기술 지수 -100kPa에 도달합니다.

참고하세요KAOLU 의 웹사이트자세한 내용은

Question 10

PID 컨트롤러를 갖춘 KAOLU 의 고정밀 비례 압력 조절기

Accepted Answer

1. KAOLU 비례압력조절기 소개

생물의학 및 반도체 산업에서는 미량양압에 대한 요구 사항이 높은 경우가 많으며, 표준 대기압보다 약간 높은 미량양압에서 0.1%의 초고정밀도에 도달하기 위한 압력 제어가 필요합니다. 현재 미세양압 초고정밀 제어기술에는 두 가지 문제점이 있다.

많은 마이크로 양압 제어장치는 전기 비례 밸브를 직접 사용하지만 내장된 압력 센서와 컨트롤러 정밀도로 인해 제한됩니다. 전기 비례 밸브는 초고정밀 압력 제어 요구 사항을 전혀 충족할 수 없습니다.
측정 및 교정 테스트 분야에서는 압력 제어의 정밀도를 향상시키기 위해 초정밀 분할 구조가 자주 사용됩니다. 즉, 독립된 압력 센서, 데이터 수집기, 데이터 컨트롤러 및 마이크로 컴퓨터 프로세서가 사용됩니다. 폐쇄 루프 제어 루프를 형성합니다. 이 방법은 매우 높은 정확도(예: 0.01%)를 달성할 수 있지만 전체 비용이 높으며 산업 및 계측 산업에는 적합하지 않습니다.

이러한 이유로 이 기사에서는 다음을 소개합니다.KAOLU 의 비례 압력 조절기. 초정밀 압력센서와 PID 컨트롤러를 연결하여KAOLU 의 비례 압력 조절기, 압력 제어 정확도가 크게 향상되고 전체 비용이 낮은 수준으로 유지됩니다.

2. 문제를 해결하는 방법은 무엇입니까?

그림 1에 표시된 것처럼 특정 솔루션은 다음을 기반으로 합니다.KAOLU 의 비례 압력 조절기. 폐쇄 루프 PID 제어 루프는 고정밀 압력 센서와 PID 컨트롤러를 외부에 연결하여 형성되어 0.1%의 초고정밀도의 미세 양압 제어에 도달합니다.

이 솔루션의 특징은KAOLU 의 비례 압력 조절기액츄에이터로 사용되며 초정밀 제어에는 외부 고정밀 압력 센서와 PID 컨트롤러가 필요합니다.

이전 평가 테스트 및 제어 프로세스 데이터 분석에 따르면 산업용 통합 PID 컨트롤러 장비에 대해 0.1%의 제어 정확도에 도달하려면 다음 기술 지표를 충족해야 한다는 결론에 도달했습니다.

외부센서는 0.1% 이상의 초고정밀도를 가져야 한다.
외부 액츄에이터(비례압력 조절기)도 고정밀도가 필요하지만 반드시 0.1%라는 초고정밀도가 필요한 것은 아니다. 전체 정확도는 1%에 도달할 수 있으며 이는 주로 사용된 비례 압력 조절기의 비율 표시기로 인해 발생합니다.
PID 제어기의 ADC 비트 수는 최소 16비트, 바람직하게는 24비트여야 합니다.
PID 제어기의 부동 소수점 연산은 출력 비율이 0.01%~0.05%의 조정 능력을 갖도록 보장해야 합니다.
PID 컨트롤러의 DAC 비트 수는 최소 14비트에 도달해야 하며 가장 좋은 것은 16비트입니다.

위의 기술 지표 요구 사항 및 테스트 결과에서 초고정밀 압력 제어에 도달하기 위해서는 외부 압력 센서, 비례 압력 조절기 및 PID 컨트롤러 ADC가 정확도 요구 사항을 충족한다는 것을 알 수 있습니다. PID 제어기의 DAC 제어 출력과 부동 소수점 연산 역시 충분한 정밀도를 가져야 하며, PID 제어기 출력의 최소 비율은 0.01%가 가능해야 합니다.

위의 분석을 바탕으로 솔루션의 하드웨어 구성에는 주로 다음 부분이 포함됩니다.

압력 센서: 정확도는 0.05%, 범위는 절대 압력 0.1~1MPa, 해당 전압 출력은 0~10V입니다.
KAOLU 의 비례 압력 조절기: 최대 입력 가스 압력은 300kPa, 설정 압력 제어 범위는 0~100kPa, 외부 아날로그량은 위 솔루션의 유효성을 평가하기 위한 것입니다.
위의 구성에 따르면 그림 2와 같이 평가 시험 장치가 구축된다. 입력 신호는 0~10DVC이고, 선형성은 ±0.3%FS 미만, 반복성은 ±0.2%FS 미만이며, 히스테리시스는 다음과 같다. 0.3%FS 미만입니다.
PID 컨트롤러: ADC는 24비트, DAC는 16비트, ADC 범위는 0~10V, DAC 범위는 0~10V, 아날로그 제어의 최소 출력 비율은 0.01%입니다.

3. 조사KAOLU 의 비례 압력 조절기

위 솔루션의 효율성을 평가하기 위해 그림 2와 같이 위 구성에 따라 평가 테스트 장치를 구축했습니다.

평가 테스트 데이터를 효과적으로 수집, 모니터링 및 저장하기 위해 그림 2의 평가 테스트 장치에 다음 내용이 추가됩니다.

다중 채널 데이터 수집기
고압 파이프 피팅: 압력 용기로 사용되며 압력 센서 및 비례 압력 조절기와 연결됩니다.
컴퓨터: PID 제어기 및 데이터 수집기와 통신하는 데 사용됩니다. 또한 PID 컨트롤러 및 데이터 수집기의 제어, 데이터 수집, 곡선 표시 및 데이터 저장을 위한 해당 소프트웨어 프로그램을 설치하고 실행할 수 있습니다.

4. 결론

위의 솔루션과 평가시험 결과를 통해 본 솔루션이 미량양압에 대한 0.1% 초고정밀 압력제어에 완벽하게 도달할 수 있음을 입증하였습니다. 구체적인 결론은 다음과 같습니다.

외부 초정밀 압력 센서와 PID 컨트롤러는 KAOLU 비례 압력 조절기의 압력 제어 정확도를 효과적으로 향상시킬 수 있으며 0.1% 초정밀 압력 제어에 도달할 수 있습니다.
초고정밀 0.1% 압력 제어 프로세스에서 PID 컨트롤러의 측정 정확도, 제어 정확도 및 부동 소수점 작동은 전체 제어 정확도를 결정하는 핵심 기술 지표입니다. 이 기사에서 설명하는 솔루션은 24비트 ADC, 16비트 DAC 및 0.01% 출력 비율의 고정밀 부동 소수점 작동을 사용하여 초고정밀 제어 요구 사항을 완벽하게 충족할 수 있음을 입증합니다.
본 글의 솔루션 및 테스트 검증을 통해KAOLU 의 비례 압력 조절기저렴한 비용으로 초정밀 제어에 도달할 수 있습니다.
이 기사의 솔루션은 뛰어난 유연성, 압력 센서 및KAOLU 의 비례 압력 조절기다양한 범위를 선택할 수 있습니다. 범용 초고정밀 PID 컨트롤러를 통해 다양한 압력 범위에서 초고정밀 제어가 가능합니다.

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Question 11

비례압력조절기와 압력센서 측정의 기본 개념

Accepted Answer

1. 비례 압력 조절기 및 압력 센서 란 무엇입니까?

진공압력 제어 공정에서는 다양한 진공압력 센서와KAOLU 의 비례 압력 조절기자주 사용됩니다. 이들 센서와KAOLU 의 비례 압력 조절기일반적으로 선형성, 히스테리시스, 반복성, 감도 등과 같은 정확도 지수의 다양한 내용을 표시하며 일부는 일반적인 정확도 지수만 제공합니다. 이러한 정확도 표시기의 정의는 다양한 의미를 나타내는 경우가 많으며, 이는 사용할 때 명확하게 구별되어야 하며, 이는 진공 압력의 정밀한 측정 및 제어에 특히 중요합니다.

이 기사에서는 다양한 센서의 선형성, 히스테리시스, 반복성 및 감도와 같은 매개변수의 기본 개념을 소개합니다.KAOLU 의 비례 압력 조절기진공 압력 제어 공정에 사용되며 이러한 정밀 표시기를 효과적이고 올바르게 사용하는 방법을 설명합니다.

2. 정확도에 관한 기본 개념

국제전기기술위원회(IEC)는 정확도를 "특정 조건에서 특정 절차에 따라 장치를 테스트할 때 관찰된 특정 특성 곡선에서 최대 양수 또는 음수 편차"로 정의합니다. 그러나 압력 센서의 정확도에 대한 정의와비례 압력 조절기오류 원인에는 비선형성, 히스테리시스, 반복성, 온도, 제로 밸런스, 교정 및 습도 효과가 포함될 수 있기 때문에 훨씬 더 복잡합니다.

정확도는 압력 센서의 비용에 큰 영향을 미치며비례 압력 조절기, 그리고 더 중요한 것은 측정 프로세스의 품질이나 효율성입니다. 센서를 선택할 때비례 압력 조절기, 어떤 요소가 정확도를 결정하는지 이해하는 것이 중요합니다. 압력 변환기의 정확성에 대한 단일 표준 정의는 없지만비례 압력 조절기, 정확도를 구성하는 요소를 정의하는 IEC 표준이 있습니다. IEC 61298-2는 정확도에 비선형성, 히스테리시스 및 반복성이 포함되어야 한다고 명시하고 있습니다. 정확도와 관련된 오류 원인과 해당 측정 방법을 아래 항목별로 소개합니다.

2.1 비선형성 및 측정방법

비선형성은 종종 선형성, 직진성 또는 선형성 오류라고도 합니다. 비선형성은 압력 센서의 전기 신호 출력 곡선과 측정된 압력 범위 내에서 지정된 직선 사이의 편차를 나타냅니다. 압력 출력 곡선 사이의 편차KAOLU 의 비례 압력 조절기입력 전기 신호 범위 내에서 지정된 직선은 선형 장치의 출력이 원하는 성능 정도에서 벗어남을 의미합니다.

선형성 오류를 계산하는 일반적인 방법은 그림 1과 같이 데이터 포인트에 가장 적합한 직선을 수학적으로 제공하는 최소 제곱법입니다. 선형성 오류를 정의하는 또 다른 방법은 그림 2와 같이 최종 기준선 선형성입니다. 터미널 선형성은 출력 곡선의 두 터미널 데이터 지점 사이에 직선(L1)을 그려 결정됩니다. 다음으로 라인 L1에서 출력 곡선의 데이터 포인트까지 수직선을 그립니다. 수직선의 최대 길이에 도달하도록 데이터 포인트를 선택합니다. 수직선의 길이는 최종 직선 선형성 오류를 나타냅니다. 터미널 선형성은 최적 선형성보다 약 두 배 더 좋습니다.

비선형성은 일반적으로 풀스케일 출력에 대한 백분율로 표현되며 단위는 %FS이며 해당 비선형성 오류 = 범위 × 비선형성입니다. 측정 범위가 1MPa이고 비선형성이 0.05%FS인 경우 비선형 오류는 1MPa×0.05%=0.5kPa입니다.

압력 변환기의 비선형성을 확인하려면비례 압력 조절기, 먼저 측정 데이터를 수집해야 합니다. 이를 수행하는 일반적인 방법은 0부터 전체 스케일 압력까지 일정한 간격으로 압력을 가하거나, 0부터 전체 스케일 아날로그 전기 신호 범위까지 그리고 각 압력 및 아날로그 신호 세트에서 일정한 간격으로 아날로그 신호를 로드하는 것입니다. 측정 출력 지점.

압력점이 많을수록 비선형 계산이 더 정확해집니다. 측정값이 기록되면 테스트 데이터를 비교할 라인을 결정해야 합니다. 압력 센서의 선형성 오류를 계산하는 데 사용할 수 있는 여러 가지 선이 있으며, 가장 널리 사용되는 세 가지는 다음과 같습니다.

딱 맞는 직선

터미널 라인
이는 가장 작은 오류를 생성하지는 않지만 센서의 실제 선형성 성능을 나타내는 데 매우 유용합니다. 압력 센서를 측정기에 연결할 때 압력 센서의 출력은 제로 및 풀 스케일 압력을 설정하고 두 지점 사이를 직선으로 가정하여 판독값으로 변환됩니다. 이는 가장 쉽고 편리한 교정 방법입니다.
완벽한 직선
각 측정 지점의 출력은 고정밀 압력 센서의 출력과 직접 비교됩니다. 예를 들어, 0~5bar 범위의 0~10V 출력은 1.25bar에서 2.5V 전압 신호를 정확하게 생성합니다. 완벽한 직선은 일반적으로 영점 오프셋 및 스팬 이득을 조정하기 위한 트리밍 구성 요소를 포함하지 않기 때문에 압력 변환기에서 거의 사용되지 않습니다. 또한 두 개의 압력 센서가 완전히 똑같지는 않습니다. 이들은 모두 선형성 오류보다 훨씬 더 큰 편차를 가질 수 있는 서로 다른 영점 및 범위 특성을 가지고 있습니다.

따라서 압력 센서 배치의 경우 제로 및 스팬 특성의 변화를 포함하려면 선형성 오류 사양이 더 커야 합니다. 그러나 제로 및 스팬 설정을 교정하지 않고 고장난 압력 센서를 직접 교체해야 하는 응용 분야와 같이 완벽한 직선이 필요한 일부 응용 분야가 여전히 있습니다.

2.2 반복성

반복성 오류는 다른 조건이 변경되지 않은 상태에서 특정 입력 압력을 여러 번 연속 측정할 때 출력 판독값의 편차입니다. 을 위한KAOLU 의 비례 압력 조절기, 이는 주어진 입력 전압 신호를 지속적으로 측정할 때 압력 출력 판독값의 편차입니다. 반복성 오류는 반복성 오류와 비반복성 오류로 나눌 수 있습니다.

반복 가능한 오류는 추가 아날로그 컨디셔닝 또는 마이크로프로세서 기반 전자 장치를 사용하여 측정에서 특성화하거나 제거할 수 있는 예측 가능한 불확실성을 의미합니다. 일반적으로 압력 변환기 및비례 압력 조절기, 반복 가능한 오류는 선형성 및 열 제로/스팬 오프셋 오류입니다.

압력 센서 반복성 오류에는 단기 반복성 오류가 포함되는 경우도 있습니다. 이는 첫 번째 수집 직후 두 번째 및 세 번째 교정 지점을 수집하여 얻은 일련의 압력 사이클에 대한 압력 센서의 안정성을 나타냅니다.

각 압력점을 사이클 2와 3의 동일한 지점과 비교하여 반복성 오류를 결정합니다. 즉, 각 압력 사이클의 동일한 압력점을 첫 번째 사이클과 비교하여 변화량을 결정합니다. 단기 반복성은 사양서에 별도의 오류로 표시되는 경우가 거의 없으며 일반적으로 비선형성, 히스테리시스 및 반복성 오류가 결합된 형태로 포함됩니다.

반복 불가능한 오류는 히스테리시스, 단기 반복성 및 장기 안정성과 같이 예측하고 특성화할 수 없는 복잡한 측정 불확실성입니다. 반복 불가능한 오류는 압력 변화, 압력 주기 수 및 빈도에 따라 달라지며, 따라서 응용 프로그램마다 다릅니다. 장기 안정성은 정상적인 작동 조건에서 시간이 지남에 따라 출력 신호가 얼마나 잘 표류하는지를 측정하는 것입니다.

장기 드리프트는 일정 기간(일반적으로 12개월) 동안 전체 규모의 백분율로 표시됩니다. 때로는 제로 및 스팬 장기 안정성이 단독으로 인용되는 경우가 있는데, 특히 하나가 다른 것보다 훨씬 큰 경우에는 더욱 그렇습니다. 장기적인 드리프트는 실제로 한 기술을 다른 기술과 비교하는 숫자일 뿐이며 특정 응용 프로그램에 대해 신뢰할 수 없습니다. 이는 압력 센서가 수명 동안 경험하게 될 압력 주기, 온도 주기, 진동 및 충격의 횟수를 예측하기가 쉽지 않기 때문입니다.

이러한 모든 요소는 진폭과 주파수에 따라 다양한 정도로 압력 센서의 성능에 영향을 미칩니다. 즉, 일반 압력센서의 정확도 선언과비례 압력 조절기에서 반복성 지수는 일반적으로 반복성을 나타내며 여기서 반복성은 일반적으로 단기 반복 가능한 오류를 나타냅니다.

2.3 히스테리시스

히스테리시스 오류는 일반적으로 기계적 히스테리시스와 온도 히스테리시스의 조합으로 표현됩니다. 기계적 히스테리시스는 압력이 증가하면서 입력이 먼저 접근하고 압력이 감소함에 따라 특정 입력 압력에서 출력의 편차입니다. 마찬가지로, 온도 히스테리시스는 온도 사이클 전후의 입력 출력 편차입니다. 히스테리시스는 그림 3과 같이 두 가지 효과의 조합으로 표현됩니다.

온도 히스테리시스는 압력 센서 사양에 언급될 가능성이 낮아 전체 온도 오차에 포함되는지 여부를 판단하기 어렵습니다. 온도 히스테리시스가 표시되면 보상된 온도 범위에 대한 전체 범위의 백분율로 표시됩니다.

개별 측정 히스테리시스 오류는 증가 및 감소하는 압력 데이터 세트에서 동일한 압력 지점의 출력 신호를 비교하여 계산됩니다. 그러나 전체 정확도 성능을 계산하기 위해 다른 데이터와 시차를 계산할 때 각 지점을 개별적으로 고려하여 가장 좋은 직선과 비교합니다.

압력 변환기의 히스테리시스 및비례 압력 조절기0에서 전체 범위까지 압력 또는 제어 전압을 적용하여 측정되며 일반적으로 측정된 값을 오버슈팅하지 않고 5개의 등거리 단계에서 중지됩니다. 그런 다음 프로세스는 전체 스케일에서 0까지 반대 방향으로 반복됩니다.

최상의 결과를 보장하려면 압력이나 전압이 측정 지점을 초과하지 않도록 주의 깊게 제어하는 것이 중요합니다. 인가된 압력과 전압의 방향이 변경되면 2차 히스테리시스 효과가 발생하기 때문입니다.

히스테리시스 오류는 동일한 단계 지점에서 측정된 압력 또는 전압 값의 증가와 감소 사이의 값 편차입니다. 히스테리시스 백분율은 최대 편차를 취하고 이를 전체 범위 압력으로 나누어 결정할 수 있습니다. 그림 3에 표시된 것처럼 구체적인 계산 프로세스는 다음과 같습니다.
히스테리시스 % = ((Vp1 - dVp1)/FRO) × 100
Vp1 = 압력 증가 중 압력 P1에서의 전압 출력.
dVp1 = 감압 중 압력 P1에서 출력되는 전압.
FRO = 전체 압력에서의 전압 출력

2.4 분해능과 감도

분해능은 측정된 값의 작은 변화를 감지하는 센서의 능력을 나타냅니다. 즉, 입력량이 0이 아닌 특정 값에서 천천히 변화하는 경우, 입력 변화값이 특정 값을 초과하지 않으면 센서의 출력은 변경되지 않습니다. 이는 센서가 입력량의 변화를 구별할 수 없음을 의미합니다. 입력량이 분해능 이상으로 변할 때만 출력이 변합니다.

풀스케일 범위에서 센서 각 지점의 분해능은 일반적으로 동일하지 않기 때문에 풀스케일 범위에서 출력량의 단계적 변화를 일으킬 수 있는 입력량의 변화값을 지표로 사용하여 측정하는 경우가 많습니다. 분해능, 즉 분해능 = 측정된 출력 수량 변화/측정된 변화입니다. 감도는 압력 센서의 정상 작동 조건에서 압력 입력 변화 ΔP에 대한 전압 출력 변화 ΔV의 비율을 나타냅니다. 즉, 감도 = 반응 변화/측정된 변화입니다.

감도는 출력-입력 특성 곡선의 기울기입니다. 압력 센서의 출력과 입력 사이에 선형 관계가 있는 경우 감도는 일정합니다. 그렇지 않으면 입력량에 따라 달라집니다.

센서의 출력과 입력이 동일한 차원을 가질 때 감도는 배율로 이해될 수 있습니다. 일반적으로 감도가 높을수록 분해능이 좋아지고 측정 정확도도 높아집니다. 그러나 감도가 높을수록 측정 범위가 좁아지고 안정성이 저하됩니다.

분해능과 감도 표시기는 압력 제어 응용 분야에서 매우 중요합니다.비례 압력 조절기, 이는 종종 최종 정밀도를 결정합니다. 특히 외부 PID 제어기의 압력 제어 과정에서는 감도가 높아집니다.비례 압력 조절기, 더 많을수록비례 압력 조절기더 높은 정밀도의 압력 조절 및 제어에 도달하기 위해 PID 컨트롤러에 의해 출력되는 제어 전압 신호를 최소화할 수 있습니다.

3. 총오차와 정확도의 관계

정확도는 일반적으로 압력 변환기를 사용하도록 선택할 때 고려해야 할 주요 요소입니다.비례 압력 조절기. 정확도는 전체 오류의 일부일 뿐이며 때로는 센서의 기술 지표에 전체 오류가 나타나는 경우도 있습니다.비례 압력 조절기. 총 오류는 센서의 사용 조건 등과 같은 다양한 요소에 따라 달라집니다. 그림 4에 표시된 것처럼 총 오류에는 주로 조정 가능한 오류, 정확도 및 온도 영향의 세 가지 측면이 포함됩니다.

그림 4에서 볼 수 있듯이 조정 가능한 오류는 0과 스팬 오류로 구성됩니다. 조정 가능한 오류는 쉽게 식별하고 조정할 수 있습니다. 압력 센서의 이 두 가지 표시기와비례 압력 조절기일반적으로 공장을 떠나기 전과 교정 과정 중에 교정됩니다.

장기 오류 또는 장기 드리프트라고도 하는 장기 안정성은 작동 중 제로 및 스팬 오류의 원인입니다. 이는 이 두 가지 조정 가능한 오류가 오랫동안 센서를 사용한 후에 다시 나타나거나 심지어 "더 악화"될 수 있음을 의미합니다. 교정 및 후속 조정을 통해 이러한 장기적인 드리프트를 다시 수정할 수 있습니다.

총 오차의 온도 효과 오차는 온도 변동이 압력 센서의 측정 값에 영향을 미치고비례 압력 조절기. 온도 히스테리시스(Temperature Hysteresis)라는 효과도 있습니다. 일반적으로 히스테리시스는 순방향 경로와 역방향 경로를 통해 동일한 지점을 측정할 때의 체계적인 편차를 나타냅니다. 온도 히스테리시스와 관련하여 여기서 히스테리시스는 특정 온도가 증가하거나 감소할 때 특정 온도에서 출력 신호의 차이(즉, 편차)를 나타냅니다.

4. 결론

압력 센서의 실제 적용과KAOLU 의 비례 압력 조절기, 가장 큰 문제는 센서를 선택할 때 가장 고려해야 할 사항과KAOLU 의 비례 압력 조절기, 이는 특정 상황에 대한 구체적인 분석이 필요합니다. 조정 가능한 오류는 제조업체에서 수정했기 때문에 부차적인 역할만 합니다. 또한 압력 센서는 일반적으로 사용 중에 정기적인 교정과 디버깅이 필요합니다.

따라서 실제 응용 분야에서는 정밀도와 열 효과가 결정적인 역할을 하는 경우가 많습니다. 핵심 질문은 통제된 조건에서 사용되고 있는가입니다. 즉, 교정 중 기준 온도(일반적으로 25°C) 근처에서 측정할 때 온도 영향은 본질적으로 무시할 수 있으며 전체 오류의 주요 내용은 정확도 영향뿐입니다. 그러나 넓은 온도 범위에서 압력을 측정하고 제어할 때는 온도 영향이 매우 중요해집니다.

Question 12

전자공기압조절기의 장점

Accepted Answer

소개

QKL 시리즈 전자 공기압 조절기는 높은 수준의 정확성과 제어 기능을 제공합니다. 이 제품의 특허 설계를 통해 부하, 흐름 및 공기 소비량과 독립적으로 작동할 수 있습니다. 이는 압축기를 이전보다 더 유연하게 사용할 수 있음을 의미합니다. 모든 QKL 시리즈는 전자적으로 제어되며 디지털 디스플레이를 통해 압력이 설정됩니다. 마이크로프로세서 컨트롤러를 사용하면 1mbar의 분해능으로 원하는 작동 압력을 mbar 단위로 설정할 수 있습니다. 이는 간단한 키패드를 통해 필요에 따라 쉽게 조정할 수 있습니다.

QKL 시리즈의 특허받은 디자인은 독립적으로 매우 정확한 압력 제어를 제공합니다.

기존 압력 조절기와 달리 QKL 시리즈의 특허받은 설계는 부하, 유량 및 공기 소비량에 관계없이 매우 정확한 압력 제어를 제공합니다.

QKL 시리즈는 수처리 시스템, 산업용 공기 압축기 등 광범위한 응용 분야에 사용할 수 있는 고해상도, 고속, 고정확도 압력 조절기입니다.

압축기를 보다 유연하게 사용

이는 압축기를 이전보다 더 유연하게 사용할 수 있음을 의미합니다. 이는 귀하의 응용 분야에 맞게 압력을 조정하고 보다 정확하게 제어하여 보다 효율적으로 사용할 수 있기 때문입니다. 또한 더 적은 에너지를 사용하여 비용을 절약하고 더 작은 압축기를 사용하여 공간을 절약할 수 있습니다.

공기 도구와 관련하여 전자 압력 조절기가 사용하기에 적합한 데에는 몇 가지 이유가 있습니다.

이는 사용자가 선택한 압력 수준에서 압축 공기를 지속적으로 공급합니다.
장기간 사용해도 조정이나 유지 관리가 필요하지 않습니다.
컴팩트한 크기로 인해 도구 상자나 작업대 공간이 절약됩니다.

모든 QKL 시리즈는 전자적으로 제어되며 디지털 디스플레이를 통해 압력이 설정됩니다.

QKL 시리즈는 전자적으로 제어되며 디지털 디스플레이를 통해 압력이 설정됩니다. 압력은 간단한 키패드를 통해 조정할 수 있으며 모델에 따라 1mbar 증분 또는 0.1mbar 증분으로 설정할 수 있습니다.

마이크로프로세서 컨트롤러를 사용하면 1mbar의 분해능으로 작동 압력을 mbar 단위로 설정할 수 있습니다.

마이크로프로세서 컨트롤러를 사용하면 1mbar의 분해능으로 원하는 작동 압력을 mbar 단위로 설정할 수 있습니다. 이를 통해 현재 요구 사항에 따라 압력을 정확하게 조정할 수 있습니다. 디지털 디스플레이에는 공기 공급 상태가 표시됩니다.

간단한 키패드를 통해 필요에 따라 쉽게 조정 가능

전자 공기압 조절기는 다양한 응용 분야에 적합한 솔루션입니다. 이는 간단한 키패드를 통해 필요에 따라 쉽게 조정할 수 있습니다. 전자 공기압 조절기는 0~20bar 사이에서 조정 가능한 압력 범위를 갖고 있어 유연하며 다양한 응용 분야에 사용할 수 있습니다. 이 제품은 워터 펌프, 냉동 압축기, 오일 쿨러, 서버룸 AC 장치 등 다양한 유형의 압축기에 유용합니다.

전자 공기 조절기는 높은 수준의 정확성과 제어 기능을 제공합니다.

전자 공기 조절기는 높은 수준의 정확성과 제어 기능을 제공합니다. 디지털 디스플레이를 통해 현재 압력과 설정값은 물론 압축기의 출력 전압을 쉽게 읽을 수 있습니다. 이를 통해 원하는 압력을 정확하게 설정할 수 있으므로 특정 응용 분야에 따라 그 어느 때보다 쉽게 교정할 수 있습니다. 또한 마이크로프로세서 컨트롤러는 조정기의 특정 설정을 조정하거나 재설정해야 하는 빈도에 대한 유연성을 제공합니다.

45PSI(3BAR) 미만의 압력에서 작동하는 압축기와 함께 전자 공기 조절기를 사용할 수 있지만, 이 범위 내에서 사용되는 모터 유형에 따라 더 높은 출력 전압이 필요할 수 있습니다. 예: 14VAC가 필요한 경우 24VDC 밸브를 대신 사용해야 합니다. 이는 가정용 전류원(120VAC)을 통해 사용할 수 있는 것보다 약 2배 많은 전력을 제공하기 때문입니다.

결론

이 블로그 게시물을 통해 전자 공기 조절기 사용 방법을 더 잘 이해할 수 있기를 바랍니다. 저희 제품에 대해 더 많은 정보를 원하시면 언제든지 편하게 연락주세요!
우리의 링크를 방문하십시오비례 압력 조절기!

Question 13

이중층 유리 반응기의 고정밀 진공 압력(양압 및 음압) 제어 솔루션

Accepted Answer

1. 이중층유리반응기란?

이중층 유리 반응기는 이중층 유리로 설계되었습니다. 내부 층은 교반 반응을 위해 반응 용매에 넣을 수 있으며 중간층은 순환 가열 또는 냉각 반응을 위해 다양한 냉열원(냉동 액체, 온수 또는 뜨거운 오일)을 통과할 수 있습니다.

밀폐된 유리 반응기에서는 설정된 항온 조건 하에서 필요에 따라 진공 내지 약간의 양압 조건에서 교반 반응을 진행할 수 있으며, 반응 용액의 환류 및 증류도 진행할 수 있다. 현대 정밀화학 공장, 바이오 의약품, 신소재 합성에 이상적인 제조 장비입니다.

이중층 유리 반응기는 다른 반응기와 동일합니다. 진공 압력은 반응 과정에서 중요한 제어 변수입니다. 다양한 반응 공정에는 종종 다양한 진공(음압) 또는 압력(양압) 값이 필요합니다.

그러나 현재 대부분의 유리 교반 탱크 반응기에는 진공 압력의 정확한 제어에 여전히 심각한 결함이 있으며 이는 주로 다음 측면에 반영됩니다.

자동 제어 방법이 없으며 대부분은 진공 펌프 추출 및 수동 개입에만 의존하므로 단순한 진공 환경을 개선할 수 있을 뿐 제어에 도달할 수 없습니다.
일부 진공 압력 컨트롤러는 스위치식 흡기 제어 모드를 채택하고 진공 압력이 크게 변동하며 대부분 프로그램 제어에 도달할 수 없습니다.
제어방식은 단일이며, 전범위(1Pa~0.1MPa)의 진공도 제어는 불가능하고, 특정 범위에서만 제어가 가능하다. 또한 대부분의 유리 교반 탱크 반응기는 미세 양압 공급 및 제어 기능이 없습니다.
많은 원자로는 펌핑 속도를 제어하기 위해 버터플라이 밸브 또는 볼 밸브를 사용합니다. 소형 유리 반응기의 경우 버터플라이 밸브와 볼 밸브의 응답 속도가 너무 느려서 특히 온도가 변할 때 진공 압력을 정확하게 제어할 수 없습니다. 이러한 현상은 반응 과정에서 특히 두드러진다.
마찬가지로 속도 조절이 가능한 진공 펌프도 반응기의 진공도를 제어하는 데 사용됩니다. 그러나 응답 속도가 느려 진공 압력의 변동이 크다는 문제도 있습니다. 또한, 펌핑율을 조절하는 것만으로는 1기압에 가까운 저진공(고압)의 범위를 제어할 수 있을 뿐이며, 고진공(저압)의 범위를 제어하는 것은 무력하다.
많은 원자로에는 가스(또는 액체) 부품에 대한 엄격한 요구 사항이 있어 위생(또는 식품 등급) 밸브가 필요하지만 현재 대부분의 전기 제어 밸브는 이러한 특별한 요구 사항을 충족할 수 없습니다.

위에서 언급한 이중층 유리 반응기의 문제를 해결하기 위해 이 기사에서는 완전하고 성숙한 솔루션을 보여줍니다.KAOLU 의 비례 압력 조절기고정밀 이중 채널 PID 컨트롤러는 다양한 범위의 진공 게이지, 반응기, 진공 펌프 및 양압 공기 공급원과 결합되어 폐쇄 루프 제어 루프를 구성합니다.

업스트림 및 다운스트림(흡기 및 배기) 동시 제어의 양방향 모드를 통해 전체 범위의 진공 및 미세 양압에 대한 자동 프로그래밍 제어에 도달할 수 있어 높은 제어 정확도에 도달하고 호스트 컴퓨터와 통신하여 중앙 통제에 도달하십시오.

2. 진공압력(정압과 부압, 고압과 저압) 제어방법

일반적으로 표준대기압(절대압력 1Bar 또는 750Torr)을 기준으로 표준대기압보다 낮은 압력은 부압 또는 진공환경, 표준대기압보다 높은 압력은 음압환경이라고 규정하고 있습니다. 양압(압력) 환경.

그런 다음 교반 반응기의 공기압 작업 환경 제어는 일반적인 진공압 (양압 및 음압 또는 고압 및 저압) 제어 문제입니다.

정압 및 부압 제어의 대표적인 방법은 동적평형법(Dynamic Balance Method)이며, 그 원리는 그림 1과 같습니다.

동적 균형 방법의 핵심 원리는 제어되는 압력 용기의 공기 흡입구와 배출구가 특정 설정된 균형에 도달한다는 것입니다. 그림 1의 검은색 화살표 선은 가스 흐름 방향을 나타내고 빨간색 화살표 선은 전기 신호의 전송 및 방향을 나타냅니다.

그 중 고압 공기 소스는 양압 소스로 사용되며 진공 펌프는 공기 펌핑을 위한 음압 소스를 제공합니다. 프로세스 조절기는 센서 신호를 수집하고 이를 설정값과 비교하여 입구 및 출구 흐름이 균형 잡힌 상태에서 설정값에 도달할 수 있도록 입구 및 출구 밸브의 개방을 동시에 조정합니다.

진공 압력 제어에 동적 균형 방법을 사용하면 두 가지 주요 이점이 있습니다.

제어 범위는 광범위하며 진공에서 양압까지 연속 제어에 도달할 수 있습니다.
전체 범위에서 높은 제어 정밀도를 갖습니다. 고진공(저압) 범위에서 제어할 경우 배기 밸브의 열림은 고정되고 흡기 밸브의 열림은 조정됩니다. 저진공 또는 약간 양압 범위에서 제어할 경우 흡기 밸브의 열림은 고정되고 배기 밸브의 열림은 조정됩니다.

3. 솔루션

진공압력조절장치는 주로 고압의 공기원으로 구성되며,KAOLU 의 진공 비례 압력 조절기, 진공 압력 센서, PID 프로세스 조절기 및 진공 펌프.

고압 공기 공급원
고압 가스 공급원은 일반적으로 미량 양압 제어 공정에 설정된 압력보다 높은 고압 가스를 제공합니다. 가스 공급원은 일반적으로 고압 가스 실린더이며, 고압 가스 실린더는 감압 밸브를 통해 고정된 압력으로 가스를 출력합니다.

이 고정 압력은 제어해야 하는 미세 양압보다 약간 커야 합니다. 반응기를 진공(음압) 범위에서만 제어하면 고압 가스 공급원이 필요 없고 대기를 직접 사용할 수 있습니다.
KAOLU 의 진공 비례 압력 조절기
KAOLU '진공 비례 압력 조절기는 전기 니들 밸브를 포함한 빠른 응답의 전자 조절 밸브입니다.KAOLU 's 진공 비례 압력 조절기는 소유량 흡입 조정에 적합합니다. 소규모 이중층 유리 반응기의 경우 입구 및 출구 조절 밸브는 전자 제어 니들 밸브를 직접 사용할 수 있으며, 대용량 반응기의 경우 입구 밸브로 전자 니들 밸브가 선택됩니다.

본격적인 오픈 시간은KAOLU의 진공 비례 압력 조절기는 0.8s입니다. 빠른 응답 시간은 제어 정확도를 보장하는 중요한 요소 중 하나입니다.
진공 압력 센서
센서는 반응 공정 전반에 걸쳐 진공 압력 측정의 핵심이며, 센서의 측정 정확도는 반응기 온도 및 진공 압력의 제어 정확도와 공정의 유효성도 결정합니다. 일반적으로 고정밀 정전용량 진공 게이지를 사용하는 것이 좋습니다.

전체 진공압력 범위에서 용량형 진공게이지 2가지 사양(10Torr, 1000Torr)은 기본적으로 저압(진공)부터 약간 양압(고압)까지 전체 범위를 커버할 수 있으며, 측정 정확도 × 0.25도 보장할 수 있습니다. 진공 압력 하에서 %. 측정 범위에 해당하는 정전용량 진공 게이지의 신호 출력은 일반적으로 0~10V DC 전압이며, 출력 전압은 진공도 측정 값과 선형 관계를 갖습니다.

일부 반응기는 피라니 게이지를 사용하여 진공 범위를 측정하지만 피라니 게이지의 측정 오차가 상대적으로 크고 해당 출력 전압 신호가 진공도와 비선형 관계를 갖기 때문에 일반적으로 피라니 게이지가 측정 및 반응기에 사용됩니다. 진공 압력 제어에는 높은 제어 정확도가 필요하지 않습니다.

정전용량 진공 게이지의 양압 측정 기능은 매우 제한적이며 피라니 게이지는 양압을 측정할 수 없다는 사실에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 양압 제어를 수행하려면 해당 정확도를 갖춘 양압 센서가 필요합니다.
PID 프로세스 레귤레이터
프로세스 조절기는 진공 압력 제어에 도달하는 핵심이며, 획득 정확도와 조정 정확도는 진공 압력의 최종 제어 정확도를 결정합니다. 이 솔루션은 두 개의 독립적인 채널을 사용하여 흡입 밸브와 배출 밸브를 각각 조정하는 초정밀 듀얼 채널 PID 프로세스 레귤레이터를 사용합니다.

각 채널은 24비트 AD, 16비트 DA 및 배정밀도 부동 소수점 연산으로 구성되며 최소 출력 비율은 0.01%에 도달할 수 있습니다. 이는 산업용 PID 레귤레이터에 대한 세계 최고 수준의 구성입니다. 또한 ±1% 이상의 진공 압력 제어 정확도에 쉽게 도달할 수 있는 전자 조절 밸브이기도 합니다.

초고정밀 듀얼 채널 PID 프로세스 레귤레이터는 강력한 기능을 갖추고 있습니다. PID 매개변수는 자체 조정이 가능하며 다양한 반응 프로세스의 요구 사항을 충족하기 위해 여러 PID 매개변수 세트를 저장할 수 있습니다. 또한 MODBUS 표준 통신 프로토콜이 있으며 중앙 제어의 호스트 컴퓨터를 통해 여러 레귤레이터의 제어에 도달할 수 있습니다. 기계와 함께 제공되는 컴퓨터 소프트웨어는 PID 컨트롤러의 원격 설정, 데이터 수집, 표시 및 저장을 수행할 수 있어 진공 압력 제어 시스템의 디버깅을 크게 촉진합니다.

4. 결론

요약하면, 본 논문에서 제안하는 진공압력 정밀 제어 솔루션은 이중층 유리 반응기의 진공압(정압 및 부압)의 정확한 제어 요구를 충족할 수 있을 뿐만 아니라 다른 다양한 반응기 및 회전 기술에서도 사용할 수 있습니다. 진공 압력 제어.

이 기사에서 설명하는 솔루션은 개별 구조를 갖춘 진공 압력 제어 시스템입니다. 제어 시스템은 필요와 특정 반응기 설계에 따라 통합될 수도 있습니다. 전자 제어 밸브와 PID 조절기가 하나의 기기에 통합되어 있어 전체 반응기 레이아웃 설계 및 키팅에 더욱 편리합니다.

에 대한 자세한 내용은KAOLU 의 진공 비례 압력 조절기, 우리를 참조하십시오웹사이트.

Question 14

액상투과전자현미경의 액체 두께 조정 시 진공의 정밀 제어 솔루션

Accepted Answer

1. 액상투과전자현미경이란?

최근에는 투과전자현미경, 마이크로나노공정, 박막제조기술을 기반으로 한 액상투과전자현미경을 활용하여 다양한 나노스케일 분해능 규모의 마이크로 실험 플랫폼을 구축하고 새로운 나노 특성화 기술 및 관련 기술을 개발하고 있습니다. 필드. 우리는 여기서 효과적인 방법을 제공합니다. 그림 1에 표시된 것처럼 표준 액체 셀은 절연 재료로 지지되는 두 개의 전자적으로 투명한 질화규소(SiN) 필름 창 사이에 액체 샘플이 채워져 있는 실리콘 마이크로칩입니다.

이론적으로는 마이크로칩 사이의 스페이서로 액체의 두께를 설정할 수 있지만 실제 관찰에서는 마이크로칩을 투과형 전자현미경의 초고진공 환경에 놓아야 멤브레인 창 내부와 외부의 압력이 일정하게 유지됩니다. 은 다르다. 이로 인해 멤브레인 창이 돌출되고 확장되어 액체의 두께가 변하게 되며 이러한 변화는 종종 여러 번 이상 발생합니다.

따라서 기포가 생성되지 않는 한 이러한 두께 변화는 관찰 해상도에 심각한 영향을 미칩니다. 또한 기둥을 사용하여 상단과 하단 멤브레인 창을 연결하여 팽창을 최소화할 수 있지만 이러한 종류의 액체 풀은 두께가 고정되어 관찰을 위해 서로 다른 샘플을 적재할 수 없으므로 보편적이지 않고 적용 가능하지 않습니다.

투과전자현미경의 초고진공 환경에서 액체 풀의 볼록한 변형과 팽창은 실제로 사용 가능한 특성임을 알 수 있다. 이러한 확장을 통해 고해상도를 보장하는 조건 하에서 다양한 두께의 액체 샘플에 도달할 수 있으며 다양한 액체 샘플을 관찰하는 데 더 다양하고 적용 가능합니다. 하지만 액체의 두께를 조절할 수 있다는 전제는 정확하게 제어할 수 있다는 것입니다.

따라서 액상전자현미경에서 액체 시료의 조절 가능한 두께에 도달하기 위해서는 액체 풀의 막 창 내부와 외부 사이의 압력 차이를 정밀하게 제어하려는 노력이 필요합니다. 이 기사에서는 액체 풀 내부의 진공도 제어를 위한 해당 솔루션을 소개합니다. 진공도의 고정밀 제어는 0.1~100kPa 범위 내의 모든 진공도에서 ±1%의 제어 정확도에 도달할 수 있고 액체 샘플 두께를 정밀하게 조정하고 지속적으로 제어할 수 있는 동적 균형 방법을 채택합니다.

2. 솔루션

이 문서에 설명된 솔루션은 위에서 언급한 동적 균형 방법을 사용하여 액체 샘플의 진공도를 제어합니다. 차이점은 더욱 구체화되어 구체적인 실시계획과 상세한 설명이 주어진다는 점이다.

위의 문헌에 기술된 액체 두께의 조정에 해당하는 진공도 제어 범위에 따라 우리는 먼저 용액이 커버해야 하는 진공도 제어 범위가 0.1~100kPa로 결정되었으며 이는 기본적으로 액체 아래의 모든 액체 시료를 만족시킬 수 있습니다. 상투과전자현미경. 또한, 두께 조절이 필요하며, 진공도 제어 정확도는 ±1% 이상이어야 합니다. 장치는 그림 2에 나와 있습니다.

도 4에 도시된 액상전자현미경에서 액체 시료의 두께 조절을 위한 진공도 제어 시스템은 주로 진공게이지,KAOLU 의 비례 압력 조절기, 진공 펌프, 진공 압력 컨트롤러, 컴퓨터 및 해당 소프트웨어, 각각의 기능 및 세부 사항은 다음과 같습니다.

진공게이지
액체 시료의 진공도를 정밀하게 측정하는 데 사용됩니다. 진공 게이지는 측정 정확도가 높은 박막 커패시터 진공 게이지를 채택합니다. 전체 규모의 진공 측정 요구 사항을 충족하기 위해 범위가 다른 두 개의 진공 게이지가 장착되어 있습니다.
KAOLU 의 비례 압력 조절기
흡입 및 배기 흐름을 정확하게 조정하는 데 사용됩니다.KAOLU의 비례 압력 조절기는 스테핑 모터로 구동되는 고속 니들 밸브입니다. 0~10V의 아날로그 전압 신호를 통해 1초 이내에 니들 밸브의 개방을 정확하고 신속하게 조정하여 고정밀 유량 조정에 도달할 수 있습니다. 공간의 작은 크기의 진공 제어에 매우 적합합니다. 우리는 두 가지를 장비QKL 시리즈 비례 압력 레귤레이터공기 흡입 및 배기 흐름을 각각 조정하여 진공도를 고정밀도로 제어합니다.
진공펌프
진공 소스로 사용됩니다. 진공원으로 사용되는 진공펌프는 일반적으로 저공해 건식진공펌프를 채택하여 투과전자현미경 전체에 진동 및 소음이 미치는 영향을 줄인다.
진공압력 컨트롤러
진공 게이지의 측정 신호를 수신하고 자동으로 제어하는 데 사용됩니다.비례 압력 조절기PID에 의한 진공도 설정 값에 따라 액체 샘플의 진공도가 설정 값에 신속하게 도달하고 오랫동안 일정하게 유지할 수 있습니다.

0.1~1kPa 범위의 고진공 제어를 위해서는 컨트롤러가 10Torr 범위의 진공 게이지 1 신호를 수집하는 동시에 배기용 비례 압력 조절기를 완전 개방 상태로 고정해야 하며, 컨트롤러는 공기 흡입을 위한 비례 압력 조절기의 개방을 자동으로 조정합니다.

1~100kPa 범위의 저진공도 제어를 위해 컨트롤러는 1000Torr 범위의 진공 게이지 2의 신호를 수집하는 동시에 공기 흡입구용 비례 압력 조절기를 특정 개방 상태로 고정해야 합니다. 컨트롤러는 배기를 위한 비례 압력 조절기를 제어합니다. 개구부가 자동으로 조정됩니다. 넓은 범위에서 이러한 종류의 진공도 제어에 도달하기 위해 독립적인 듀얼 채널이 장착되어 있습니다.KAOLU의 QKL 시리즈 고정밀 비례 압력 레귤레이터. 두 개의 채널은 두 개의 진공 게이지의 신호 획득에 해당하며 두 개의 독립적인 채널을 형성합니다. 폐쇄 루프 제어 루프는 다양한 범위에서 진공도를 자동으로 제어합니다.
컴퓨터 및 소프트웨어
컴퓨터는 진공 압력 컨트롤러와 통신하는 데 사용되며 컴퓨터 소프트웨어는 인터페이스 형태를 통해 진공 압력 컨트롤러의 다양한 매개 변수 설정, 작동 제어, 디지털 표시, 그래픽 표시, 저장 및 호출을 수행할 수 있습니다. 진공압력 조절기는 단독으로 사용하여 진공도를 조절할 수도 있지만, 조절기에 있는 버튼을 통해 수동으로 조작해야 하므로 조작이 복잡하지만, 컴퓨터 소프트웨어를 통해 조절기를 조작하는 것이 더 직관적이고 간단합니다.

액체 두께 조정 및 제어의 고정밀 요구 사항을 충족하기 위해 위 핵심 구성 요소의 주요 기술 지표는 다음과 같습니다.

진공게이지
박막 정전 용량 진공 게이지의 측정 범위는 각각 10Torr 및 1000Torr이며 진공 측정 값의 정확도는 0.25%입니다.
KAOLU 의 비례 압력 조절기
스테핑 모터에 의해 구동되고 제어 신호는 아날로그 전압 또는 전류 신호이며 완전 폐쇄에서 완전 개방까지의 전체 응답 시간은 1초 미만이며 반복성은 ±0.1%보다 우수하고 밸브 코어는 내식성을 갖습니다. .
진공압력 컨트롤러
24비트 AD, 16비트 DA, 0.01% 최소 출력 비율, 자체 조정 기능이 있는 PID 매개변수, RS 485 통신 및 표준 MODBUS 통신 프로토콜, 컴퓨터 제어 소프트웨어 장착.

3. 결론

액상투과전자현미경은 액체의 나노재료 공정을 실시간으로 모니터링하기 위한 기본 기술이 되었습니다. 투과 전자 현미경의 액체와 고진공 사이의 압력 차이로 인해 질화 규소 멤브레인 창은 일반적으로 구부러져 있으며 이는 액체 풀을 조정하여 조정할 수 있습니다. 진공 압력을 사용하여 액체 두께를 동적으로 조정함으로써 고해상도 이미징을 위해 중앙 창 영역에 매우 얇은 액체 층이 생성됩니다.

이 논문에서 제안된 솔루션을 통해 액체 투과 전자 현미경에서 마이크로칩 액체 샘플의 다양한 두께를 자동 조정하고 일정하게 제어하기 위한 독립적인 진공도 제어 장치를 구축할 수 있으며 높은 제어 정확도에 도달할 수 있습니다. 또한 액체 풀 내부의 고정밀 진공 자동 제어는 프로그램에 따라 액체 두께의 동적 변화 가능성을 제공하며 이는 확산 한계를 극복하고 벌크 용해 조건에 도달하는 데 매우 유리합니다.

요약하면, 이 솔루션은 다음을 사용하여 액체 두께를 측정하고 동적으로 조정하는 기본 방법을 제공합니다.KAOLU 의 비례 압력 조절기, 새로운 실험 설계와 용액 화학의 더 나은 제어가 가능해졌습니다.

KAOLU 의 비례 압력 조절기에 대해 더 알고 싶으십니까?
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Question 15

커피 및 차 음료의 질소 냉추출 과정에서 진공 압력 제어 솔루션

Accepted Answer

콜드 브루잉커피와 차를 전통적으로 뜨겁게 끓이는 방식에 대응하는 는 오랜 세월 동안 전 세계에 퍼져 독특한 식감과 맛으로 인기를 끌고 있습니다. 콜드브루 음료의 제조과정은 저온추출의 원리, 즉 진공상태에서 물의 끓는점을 상압(100°C)보다 훨씬 낮춰 낮은 압력에서 음료를 추출하는 원리를 바탕으로 하며, 온도.

또한, 최근 등장한 질소 강화 음료는 콜드 브루잉 후 고압의 질소를 충전하여 커피나 차 등 음료의 식감과 맛, 시각적 효과를 크게 변화시켰다.

(그림 1 진공압력 자동제어 솔루션 개략도)

그림 1에 표시된 솔루션은 음료 용기의 진공도와 고압을 별도로 제어할 수 있으며, 진공 게이지와 압력 게이지를 사용하여 음료 용기의 진공도와 질소 충전 중 질소 압력을 각각 측정합니다.

위 솔루션에서는 두 개의 폐쇄 루프 제어 루프가 각각 진공도 및 압력 제어를 위해 설계되었습니다. 비용과 부피를 줄이기 위해 이 두 폐쇄 루프 루프의 공통 부분은 입구 및 출구 밸브와 컨트롤러이고, 독립 부분은 진공 게이지와 압력 게이지입니다.

(1) 진공도 자동 제어

진공도를 제어하는 과정에서 먼저 진공 펌프와 고압 공기 공급원을 켜십시오. 이때, 고압 공기 공급원을 연결하지 않거나, 상압 분위기를 사용할 수도 있습니다. 용기의 가스 배출 속도가 공기 흡입 속도보다 크면 용기 상태에 저압 진공이 자연스럽게 형성됩니다.

그런 다음 컨트롤러는 설정된 진공 값 또는 프로그램과 수집된 진공 게이지 신호에 따라 비교합니다. 컨트롤러는 비교 후 차이에 따라 PID 제어 알고리즘에 따라 제어 신호를 출력하고 흡기 밸브와 배기 밸브의 개방도를 동시에 조정합니다. 진공 게이지의 측정값은 신속하게 설정값에 접근하고 동일해짐으로써 진공도 제어의 동적 조정을 실현합니다.

커피와 차마다 진공도 및 저온 추출 공정 중 변화 속도에 대한 요구 사항이 다르기 때문에 컨트롤러에는 프로그래밍 가능한 설계 기능이 있어야 하며 밸브의 조정 속도는 더 빨라야 합니다.

(2) 질소 충전 고압의 자동 제어

진공도 조절 공정과 저온 추출 공정을 마친 후 질소 충진 공정과 고압 조절 공정을 직접 진행할 수 있으며 이때 진공 펌프를 끌 수 있습니다. 용기의 공기 배출 속도가 공기 흡입 속도보다 낮을 때, 밀폐된 음료 용기에는 자연스럽게 높은 압력 상태가 형성됩니다.

마찬가지로 컨트롤러는 설정된 압력값이나 프로그램에 따라 수집된 압력계 신호를 비교합니다. 컨트롤러는 비교 후 차이에 따라 PID 제어 알고리즘에 따라 제어 신호를 출력하고 흡기 밸브와 배기 밸브의 개방도를 동시에 조정하여 압력계의 측정 값이 설정 값에 신속하게 접근하여 설정 값과 같아지도록 합니다. 고압 제어의 역학.

또한 커피와 차마다 질소 충전 과정에서 압력과 변화 속도에 대한 요구 사항이 다르기 때문에 컨트롤러에도 프로그래밍 가능한 설계 기능이 있어야 하며 밸브의 조정 속도도 더 빨라야 합니다.

위의 진공 압력 제어 요구 사항에 따라 그림 1에 표시된 솔루션의 설계 내용을 엔지니어링으로 실현하기 위해 해당 진공 압력 제어 시스템이 구성되었으며 구체적인 구조가 그림 2에 나와 있습니다.

(그림 2 진공압력 자동제어 시스템 개략도)

KAOLU 의 QKL-B4H 비례 압력 조절기 유체(가스, 액체 등)의 압력을 원하는 범위 내로 유지하거나 제어하는 데 사용되는 장치입니다. 이는 최종 제품의 품질과 일관성을 보장하기 위해 일정한 압력을 유지하는 것이 중요한 산업 및 제조 공정에서 일반적으로 사용됩니다.

KAOLU 의 QKL-B4H 비례 압력 조절기 고속, 고정밀도 0.05% FS, 고해상도 1kPa를 특징으로 하며, 가장 중요하게는 목표 압력에서 매우 안정적입니다. 고객들은 고가의 데스크탑 압력 컨트롤러를 교체하기 위해 당사의 전자 컨트롤러를 사용해 왔습니다(맞춤형 사양은 문의).

당신이 관심이 있다면KAOLU 의 QKL-B4H 비례 압력 조절기, 문의하시기 바랍니다!

Question 16

유동하는 액체질소 가스의 저온 제어에 비례 압력 조절기 및 비례 유량 제어 밸브 적용

Accepted Answer

액체질소 온도 범위 내 극저온 제어를 위해 현재 일반적으로 사용되는 다음 두 가지 방법이 사용됩니다.

(1) 직접 침지형: 즉, 냉각 및 해당 온도 제어를 위해 시험편을 액체 질소에 완전히 담그지만 이러한 방식으로 시험편의 냉각 온도를 넓은 저온 범위에서 제어 및 조정할 수 없습니다. -196°C에 가까운 온도에서 액체질소의 압력을 제어함으로써 작은 범위에서만 조정 및 제어할 수 있습니다.

또한, 직접 침지 방식은 시험편이 냉각 및 유지 시간에 도달할 때까지 기다리지 않는 경우가 많으며, 액체 질소는 기본적으로 완전히 휘발됩니다. 동시에 이러한 조작 방법은 상대적으로 간단하고 실제 작업자에 대한 요구 사항이 높기 때문에 조금만 부주의하면 안전 사고가 발생할 수 있습니다.

(2) 액체질소 퍼징 방법: 즉, 유량 제어가 가능한 액체질소 또는 액체질소 가스를 퍼징용으로 직접 사용하여 시험편의 저온 온도를 조정 및 제어하는 것입니다. 극저온 제어를 위해 퍼징 방법을 사용하는 경우 액체 질소 또는 액체 질소 가스의 유량은 시편 온도의 안정성 및 신뢰성과 직접적인 관련이 있습니다.

동시에 저온 매체의 흐름 제어는 항상 업계에서 어렵고 고통스러운 지점이었습니다.KAOLU 의 비례 압력 조절기저온 파이프라인에는 우수한 저온 저항 특성이 필요하며 가격이 매우 비쌉니다. 일부 기초적인 저온 제어에서는 온-오프 제어를 위해 저온 스위치 밸브를 사용합니다. 밸브 비용은 절감되지만 이 스위치 제어 모드의 제어 정확도는 매우 낮습니다.

또한, 저온매체의 출구는 시험편이나 열교환기 내의 공기와 직접 접촉하게 되어 공기 중의 수증기가 냉각되면 급속히 동결됩니다. 냉각시간이 길어질수록 저온매체의 출구가 동결되어 쉽게 막히게 됩니다. 핵심제어장치를 상온에서 초저온 제어할 수 있는 시험장치의 개발이 시급하다.

위에서 언급한 액체 질소 퍼지 방법의 문제를 해결하기 위해 이 기사에서는 서로 다른 정밀도로 액체 질소 온도 범위의 광범위한 온도 제어를 위한 세 가지 솔루션을 제공합니다. 솔루션의 기술적 핵심은 상온에서 가스 소스의 유량이나 압력을 조절하여 저온 온도를 정밀하게 제어하는 것입니다.KAOLU 의 비례 압력 조절기저온 저항성을 갖습니다. 동시에 위의 두 가지 기술 솔루션을 기반으로 전기 가열 형태의 세 번째 솔루션을 추가하여 보다 정밀한 저온 온도 제어에 도달할 것입니다.

원리와 분석

전통적인 액체 질소 극저온 제어 퍼지 방법에서는 액체 질소 극저온 매체의 퍼지 유량을 직접 조정하는 동시에 온도 센서와 PID 컨트롤러를 결합하여 폐쇄 루프 제어 루프를 형성하는 것이 일반적입니다. 유량을 제어하여 극저온 제어에 도달합니다.

위에서 언급한 전통적인 액체 질소 퍼지 방법을 분석하면 저온 매체 퍼지의 기본 원리는 액체 질소 탱크(극저온 저장 듀어)에서 더 높은 공기압을 형성하여 액체 질소 또는 액체 질소 가스를 강제로 배출하는 것임을 알 수 있습니다. 설정된 파이프라인으로 오버플로되어 저온 매체가 흐르고 마지막으로 유속을 조정하여 저온 제어가 수행됩니다. 그러므로 이 모든 것의 핵심은 액체질소 탱크의 고압가스입니다.

가스 압력을 조정할 수 있는 한 고정 파이프라인에 유속이 다른 저온 매체를 형성하여 온도 제어 목적에 도달할 수도 있습니다. 동시에 액체질소 탱크의 가스 압력을 조정하는 이 방법은 실온에서 도달할 수 있으므로 직접 극저온 매체 흐름 제어에 특수하고 값비싼 전기 극저온 조절 밸브를 사용할 필요가 없습니다.

위의 분석을 바탕으로 이 기사에서는 다음과 같은 세 가지 저온 제어 방식을 설계하고 다양한 제어 정밀도를 달성할 수 있습니다.

공기 흡입 흐름 제어 방식

특정 공간 크기를 가진 컨테이너의 경우 내부 압력은 흡입 및 배출 흐름에 의해 도달된 동적 평형 상태에 기인할 수 있습니다. 따라서 액체질소 탱크의 가스 압력을 제어해야 하는 경우 효과적인 방법 중 하나는 액체질소 탱크 안팎의 가스 흐름을 조정하여 동적 균형에 도달하는 것입니다.

실제 저온 제어 시스템에서 액체 질소 탱크의 액체 출구 또는 가스 출구는 종종 시험편의 냉각 파이프라인에 직접 연결된다는 점에 유의해야 합니다. 저온 매체의 흐름이 액체 질소 탱크의 출구에서 직접 제어되는 경우 극저온 밸브가 필요합니다. 이때, 유량 조절 없이 공기 배출구를 일정하게 유지할 수 있으며, 액체질소 탱크의 흡입 유량만 조절할 수 있습니다. 구체적인 계획은 그림 1에 나와 있습니다.

그림 1에서 볼 수 있듯이 고압기체(일반적으로 질소)가 감압밸브를 통과하여 정압기체를 형성하고, 전동니들밸브와 흡입관을 통해 상온고압기체가 흐르는 것을 알 수 있다 듀어 병의 액체 질소에 넣습니다. 상온의 고압 가스가 액체 질소에 들어간 후 액체 질소가 증발하여 휘발하여 가스로 변합니다. 휘발성 가스는 밀봉된 듀어 플라스크의 압력을 점차적으로 높이면서 가스 출구 파이프를 통해 테스트 장치의 열교환기를 통과합니다.

교환기 후 방전. 공기 흡입 파이프라인에 설치된 전기 니들 밸브를 조정하면 니들 밸브의 개방이 클수록 공기 흡입구의 유속이 빨라지고 액체 질소의 휘발이 강해질수록 압력이 높아지는 것을 알 수 있습니다. Dewar 병에서 최종적으로 흐름을 통과합니다. 열 교환기에서 저온 매체의 유속이 빠를수록 해당 냉각 속도도 빨라집니다. 이 솔루션의 또 다른 주요 특징은 전기 니들 밸브가 실온에서 작동할 수 있다는 것입니다.

실내 온도에서 흡입 공기 흐름을 조정하는 솔루션은 전기 니들 밸브, 온도 센서 및 PID 프로그램 컨트롤러를 통해 저온 폐쇄 루프 제어 루프를 형성하여 고정 소수점 제어 또는 프로그램이 가능하다는 것을 알 수 있습니다. 저온 온도 제어가 가능합니다. 그러나 이 솔루션의 문제점은 온도 제어 정확도가 좋지 않고 일반적으로 2~5°C의 온도 변동이 발생한다는 것입니다. 주요 이유는 다음과 같습니다.

(1) 고압 가스의 특정 유량으로 인해 Dewar 병의 압력이 변하고 압력의 변화에 따라 냉각 매체의 유량이 변경됩니다. 승화 과정과 압력 변화 과정이 더 복잡해 흡입 유량과 압력이 높아집니다. 이는 온도와의 단순한 선형 관계가 아니며, 이는 부정확한 온도 제어를 일으키는 주요 요인입니다. 전체 컨디셔닝 프로세스의 속도가 매우 빠르지 않는 한, 실제로는 프로세스가 느리게 진행되는 경우가 많습니다.

(2) 온도 조절을 위해 저온 매체만을 사용하는 기술 방식은 냉각 속도가 빠르고 가열 속도가 느린 단점이 있습니다. 실제 온도가 설정 온도를 초과하면 온도 회복에 도달하기 위해 시험편을 천천히 냉각해야 하는 경우가 많습니다. 이는 저압 제어가 더 높은 정확도에 도달하기 어려운 또 다른 이유입니다.

공기 흡입 압력 제어 방식

위에서 언급한 유량 제어 공정의 압력 불안정성 문제를 해결하기 위해 본 논문에서 제안하는 또 다른 해결책은 듀어 병의 압력을 직접 제어하는 것, 즉 높은 압력을 조절 및 제어하여 듀어 압력에 도달하는 것이다. -병 내부의 압력 가스 입구. 구체적인 계획은 그림 2에 나와 있습니다.

그림 2에서 볼 수 있듯이 고압가스의 압력은 비례압력조절기를 통해 공기입구에서 설정값에 따라 제어되어 듀어병 내부의 압력이 항상 정확하게 제어된 상태를 유지하고 있음을 알 수 있다. 비례 압력 조절기, 온도 센서 및 PID 프로그램 컨트롤러로 구성된 이중 폐쇄 루프 캐스케이드 제어 루프(비례 압력 조절기는 보조 제어 루프이며 PID 컨트롤러는 온도 센서 및 비례 압력 조절기 메커니즘과 메인 제어 장치에 연결됨) 고리).

비례 압력 조절기의 출력 압력을 조정하여 듀어 용기의 가스 압력을 제어할 수 있습니다. 듀어 용기의 압력이 높을수록 열교환기를 통해 흐르는 저온 매체의 유속이 빨라지고 해당 냉각 속도도 빨라집니다. 더 빠르게.

따라서 PID 제어기는 설정점 또는 설정 프로그램에 따라 Dewar 용기의 가스 압력을 자동으로 조정하므로 극저온의 보다 정확한 제어가 가능하고 복잡한 승화 과정으로 인한 제어 불확실성을 피할 수 있습니다. 앞서 언급한 유량 제어 방식에 비해 압력 제어 방식의 구조도 매우 간단하여 온도 제어 시스템의 온도 제어 정확도가 향상되는 동시에 상온에서 조정할 수 있다는 장점도 유지합니다.

압력 제어 방식의 또 다른 뛰어난 장점은 대형 액체 질소 Dewar 병의 압력 제어가 유량 제어보다 훨씬 편리하고 정확하기 때문에 대형 시험편의 저온 제어가 가능하다는 것입니다. 비례 압력 조절기의 구경에 따른 유량 조정 범위의 제한으로 인한 유량 제어 방식, 대구경 비례 압력 조절기의 느린 응답 속도는 온도 제어에 오류를 가져옵니다.

압력 제어 방식은 유량 제어 방식의 업그레이드이며 온도 제어 정확도도 향상됩니다. 단일 냉각 방식에서는 여전히 빠른 냉각의 단점을 해결하지 못하고 온도 회복이 느리며, 온도 제어 정확도가 제한적이고 온도 제어 속도가 느린 문제가 여전히 존재합니다.

전기난방 보조흡입압력 제어방식

단일 냉각 모드에서 냉각 블록으로 인해 발생하는 저온 제어 정확도 및 속도 저하 문제를 완전히 해결하기 위해 온도 회복 속도가 느립니다. 본 논문에서는 흡입압력 제어 방식을 기반으로 한 또 다른 최적화 방식을 제안한다.

난방 기능을 제공하기 위해 전기 히터를 추가함으로써 냉방과 난방의 이중 작용 시스템을 형성하기 위해 냉각 시스템과 협력하는 능동형 난방 장치를 제공합니다. 시험편의 온도가 설정값보다 낮을 경우 자동 활성 가열이 미세 조정을 형성하여 온도를 설정값으로 빠르게 되돌릴 수 있습니다. 또한 온도 제어 정확도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 구체적인 계획은 그림 3에 나와 있습니다.

그림 3에 표시된 것처럼 최적화 방식은 그림 2에 표시된 방식을 기반으로 전기 히터를 추가하는 것입니다. 즉, 순수 가열 기능을 갖춘 온도 제어 채널을 추가하는 것입니다. 동시에 이 가열 기능의 실현을 지원하기 위해 온도 센서를 추가하는 것 외에도KAOLU 의 QKL 시리즈사용되기도 합니다.

결과적으로 두 개의 독립적인 제어 루프가 형성되며, 하나의 루프는 흡입 압력을 제어하여 저온의 대략적인 조정에 도달하고, 다른 루프는 난방을 제어하여 저온의 미세 조정에 도달함으로써 온도 제어의 속도와 정확성을 보장합니다. 같은 시간.

본 논문에서 제안한 해결책은 과거 액체질소 온도대의 저온 제어에서 고가의 전기 저온 조절 밸브를 장착해야 했던 문제를 완전히 해결하고, 온도 제어 정확도가 떨어지는 문제도 해결했습니다. 저온 전환 밸브.

이 기사에 설명된 세 가지 솔루션은 광범위한 액체 질소 온도 범위에서 다양한 요구 사항의 온도 제어에 적용 가능하고 이를 충족하며 실제 응용 분야의 특정 상황에 따라 선택하고 사용할 수 있습니다. 그 중 제어 유량 및 압력 제어 방식의 적용 가능한 온도 제어 범위는 0°C~-150°C이며, 보조 히터 기능 후 압력 제어 방식의 제어 가능한 온도 범위는 150°C~-150°C입니다. , 여기서 상한 온도는 주로 히터의 저온 저항에 의해 결정됩니다.

위에서 언급한 모든 저온 제어 방식은 퍼지 형태의 액체 질소 가스에만 적용 가능하므로 온도가 그다지 낮지는 않지만 저온 액체 질소 매체의 직접 흐름 냉각 및 온도 제어에 대한 기술 참조를 제공합니다.

KAOLU 의 QKL 시리즈 비례 압력 레귤레이터에 대한 자세한 내용은 당사를 방문하십시오.웹사이트!

Question 17

진공 해동 공정의 고정밀 진공 제어 솔루션

Accepted Answer

경제가 발전하고 국민 생활 수준이 향상됨에 따라 식품의 생산, 저장, 운송 및 가공 분야의 기술 개발에 점점 더 많은 관심이 집중되고 있습니다. 진공 해동 및 파생된 진공 승화-재수화 해동 기술은 이러한 새로운 식품 가공 기술 중 하나입니다.

진공 해동 기술은 진공 상태에서의 다양한 압력과 물의 끓는점의 특성을 이용합니다. 진공 챔버에서 물이 끓을 때 형성된 수증기는 더 낮은 온도에서 냉동 식품 표면에 물방울로 응결됩니다. 증기가 응축될 때 방출되는 잠열은 냉동 식품에 흡수되고, 최종적으로 냉동 제품의 온도가 상승하여 해동됩니다.

진공 해동은 다른 해동 방법에 비해 해동 속도가 빠르고 해동 효과가 균일하며 해동 온도가 낮다는 장점이 있습니다. 또한, 냉동 제품은 해동 과정에서 진공 및 저산소 환경에 있으므로 식품의 산화를 효과적으로 억제하고 일부 호기성 미생물의 번식을 억제하며 품질 손실도 줄일 수 있습니다.

기술이 발전함에 따라 진공 해동 기술을 기반으로 한 새로운 방법인 진공 승화-재수화 해동 방법이 등장했습니다. 이 방법의 가장 큰 특징은 과일, 야채, 조리식품, 수산물 등 기타 냉동식품의 해동과정까지 확대 적용할 수 있다는 점이다.

요약하면, 진공 해동 및 진공 승화-재수화 해동 방법의 중요한 장점 중 하나는 냉동 제품의 특성 및 에너지 소비에 따라 해동 매개변수(온도 및 진공)를 최적화하여 최상의 해동 상태에 도달할 수 있다는 것입니다. .

진공 냉동 공정의 진공도를 프로그래밍할 수 없고 자동으로 정확하게 제어할 수 없는 문제를 해결하기 위해 이 기사에서는 구체적인 솔루션을 제안합니다.

솔루션의 기본 원리는 다음과 같습니다.KAOLU 의 비례 압력 조절기동적 균형 방법에 따라 다양한 진공 압력 설정에 따라 공기 흡입 흐름을 조정하고 최종적으로 모든 설정에서 다양한 냉동 제품의 해동 진공도에 도달합니다. 고정된 지점에서 정확한 프로그램 제어가 수행되므로 진공 해동 기술이 더욱 광범위하게 적용되고 품질 보증 능력이 향상됩니다.

2. 진공 압력 제어를 위한 동적 평형 방식의 원리

진공 압력 제어 프로세스에서 가장 일반적인 정밀 제어 방법은 그림 3과 같이 동적 균형 방법입니다. 기본 원리는 흡입 흐름과 배기 흐름 사이의 동적 균형을 기반으로 하여 다양한 진공의 정확한 조정에 도달합니다. 압력 설정 제어.

(진공 압력 제어를 위한 동적 평형 방식의 원리 개략도)

3. 솔루션

진공 제어 시스템의 작동 과정은 이중 채널 진공 압력 컨트롤러가 진공도 설정 값 또는 설정된 프로그램에 따라 진공 게이지에서 수집된 신호를 비교하는 것입니다. 컨트롤러는 PID 알고리즘을 사용하여 비교 후 차이에 따라 제어 신호를 계산하고 출력하며 제어 신호는 구동됩니다.KAOLU 의 비례 압력 조절기공기 흡입 또는 배기 흐름을 동적으로 조정하여 진공 챔버의 진공도가 변경되어 진공 게이지의 측정값이 자동 제어를 위한 설정점에 즉시 접근하도록 합니다. 솔루션에 포함된 진공도 제어 시스템의 각 구성 요소에 대한 설명은 다음과 같습니다.

(1) 기존 진공게이지를 사용해도 되지만, 진공도 제어 정확도를 확보하기 위해 고정밀도의 박막 정전용량 진공게이지를 채택하는 것이 좋으며, 어떤 진공도에서도 측정 정확도를 유지할 수 있다. 0.3%보다 낫습니다.

또한 다양한 냉동 제품의 진공 해동을 충족하려면 더 넓은 범위의 진공도에서 진공도를 제어해야 하므로 이를 덮을 수 있도록 서로 다른 범위의 두 개의 정전용량 진공 게이지를 사용하는 것이 좋습니다. 두 진공 게이지의 권장 범위는 1Torr와 10Torr입니다.

(2) 진공도 제어 시스템은 다음을 채택합니다.KAOLU 의 비례 압력 조절기흡입 및 배기 흐름을 각각 조정합니다.KAOLU 의 비례 압력 조절기높은 범위와 낮은 범위를 가진 두 개의 진공 게이지와 결합하면 전체 진공 범위 내에서 1%보다 더 나은 제어 정확도에 도달할 수 있습니다. 또한, 제어 정밀도와 진공 안정성을 확보하기 위해,KAOLU 의 비례 압력 조절기 특정 누출률 및 응답 속도 요구 사항을 충족해야 합니다.

(3) 진공 제어 시스템의 또 다른 핵심 장비는 고정밀 이중 채널 진공 압력 컨트롤러입니다. 독립적인 양방향 PID 제어 채널은 1Torr 진공 게이지와 전기 니들 밸브, 10Torr 진공 게이지로 고진공 제어 채널을 형성합니다. 전기 볼 밸브로 저진공 제어 채널을 형성합니다. 중요한 것은 각 독립 채널이 24비트 AD, 16비트 DA 및 0.01% 최소 출력 비율로 진공 압력을 정밀하게 제어할 수 있다는 것입니다.

또한 이 컨트롤러에는 PID 매개변수 자체 조정 기능이 있어 합리적인 PID 매개변수 선택에 빠르게 도달할 수 있습니다. 표준 RS485 통신 인터페이스와 컴퓨터 소프트웨어가 장착되어 있어 호스트 컴퓨터와 통신하고 제어 매개변수 설정, 작동 및 프로세스 변수를 위해 호스트 컴퓨터를 사용하는 데 편리합니다. 획득, 표시, 저장 및 회수.

요컨대, 이 기사에서 제안한 진공도 제어 솔루션은 진공 해동 공정에서 진공도를 자동으로 정확하게 제어하기 위한 모든 요구 사항을 잘 충족할 수 있으며 실험실 진공 해동 공정 연구 및 대규모 처리를 위한 진공 해동 장비에 매우 적합합니다. 냉동 제품의 수.

KAOLU 의 비례 압력 조절기에 대해 더 알고 싶으십니까? 방문을 환영합니다KAOLU 의 웹사이트!

Question 18

펄스 레이저 고차 고조파 발생기의 진공 시스템 및 정밀 제어 솔루션

Accepted Answer

최근 몇 년 동안 비활성 가스를 여기시켜 고차 고조파를 생성하는 초단 펄스 레이저를 사용하면 시간 분해 및 각도 분해 광전자 분광 시스템과 극자외선 간섭 회절 이미징을 위한 간단하고 비용 제어가 가능한 극자외선 광원이 제공됩니다.

더 높은 고조파의 생성은 극도의 비선형 광학 프로세스이며, 그 핵심은 강렬한 레이저 펄스를 제어 가능한 농도의 희가스에 집중시키는 것입니다.

1.질문

고차 고조파 생성 과정에서 실제 적용 효과를 얻으려면 해당 진공 시스템이 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.

(1) 고차 고조파 생성 과정에서 거시적 매개변수의 변화는 원자 밀도 및 이온화 비율에 영향을 미치고 해당 거시적 위상 정합에 도달할 수 있으므로 유효 상호작용 길이, 레이저 강도 및 가스와 같은 거시적 매개변수는 더 높은 고조파 스펙트럼을 변경하기 위해 압력의 적응형 조정을 사용할 수 있습니다.

이러한 매개변수를 변경하면 고조파 차수가 변경될 뿐만 아니라 스펙트럼 가중치도 변경됩니다. 즉, 원하는 더 높은 값을 달성하려면 가스 셀 내부의 가스 압력(진공 레벨)을 미세 조정하고 안정적으로 제어해야 함을 의미합니다. 고조파 생성.

(2) 고차고조파는 대기 중에 쉽게 흡수되기 때문에 고차고조파의 광로는 고진공 상태로 유지되어야 한다. 고차 고조파 발생기는 진공도가 서로 다른 두 영역을 포함해야 함을 알 수 있습니다. 하나는 절대 압력 범위가 1~100Torr인 가스 셀 내부의 저진공 영역이고, 다른 하나는 절대 압력입니다. 고차 고조파 광로 0.001Pa 정도의 고진공 영역.

이 기사에서는 서로 다른 두 영역의 진공도 제어를 위한 해당 솔루션을 제안할 것이며, 특히 가스 셀 내부의 저진공 영역에서 진공도를 안정적이고 정밀하게 제어하는 방법을 자세히 소개합니다.

2. 솔루션

진공 챔버는 진공도에 따라 두 개의 영역으로 나누어지며 각각 가스 셀과 고차 고조파 전송 광 경로에 사용됩니다. 이 두 영역의 진공 제어를 위해 다음 두 가지 진공 회로가 사용됩니다.

(1) 광로의 고진공 제어 회로

진공실의 고진공 회로에서 배기 파이프라인은 진공실의 벽에 직접 연결되어 있으며 진공실의 가스는 분자 펌프에 의해 펌핑되어 절대 압력 0.001의 고진공에 도달합니다. Pa, Pirani 게이지를 사용하여 진공 상태의 변화를 모니터링합니다.

테스트가 완료된 후 샘플을 꺼내기 위해서는 진공 챔버를 팽창시켜 상압 분위기로 되돌려야 합니다. 진공실 벽에는 전기 수축 밸브가 배치되어 있으며 수축 밸브의 개폐는 프로그램에 의해 제어될 수 있습니다.

(2) 가스 셀의 저진공 제어 회로 진공 파이프라인은 가스 풀에 직접 연결되며 고압 가스 실린더, 흡기 유량 조절용 전기 니들 밸브, 정전 용량 게이지,KAOLU 의 비례 압력 조절기배기 흐름, 건식 펌프 및 진공 컨트롤러의 제어 루프를 조정하기 위한 것입니다.

흡입 및 배기 흐름을 조정하여 진공도 제어에 도달하는 동적 균형 제어 방법입니다. 이 방법의 특징은 1Pa~0.1MPa 범위에서 진공도를 정밀하게 제어할 수 있다는 것입니다. 특히 24비트 AD와 16DA비트 이중 채널 고정밀 진공 컨트롤러를 결합하면 제어 정확도가 향상됩니다. ±1% 안에 도달할 수 있습니다.

에 관한 추가 정보를 원하시면KAOLU 의 비례 압력 조절기, 자세한 내용은 문의해 주세요!

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