2022.03.25
진공 마이크로파 건조(VMD) 중 진공, 온도 및 회전 속도의 정밀한 제어
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자세한 세부 사항
진공 마이크로파 건조(VMD) 중 진공, 온도 및 회전 속도의 정밀한 제어
개요: 현재 국부적으로 진공 마이크로웨이브 건조 기술 연구 및 장비를 중심으로 볼 때 단점은 제어 장비가 간단하고 진공도 제어 효과가 낮으며 제품 품질이 낮다는 것입니다. 이 기사에서는 FC 시리즈 공압 비례 유량 제어 밸브를 사용하여 진공 마이크로파 건조에 대한 해당 솔루션과 통합을 제안합니다. 유형의 진공도, 온도 및 속도 컨트롤러가 도입되고 가스 흐름 조정을 위해 스테퍼 모터로 구동되는 부식 방지 공압 비례 유량 제어 밸브가 도입되어 진공 마이크로파 건조 공정을 정밀하게 제어할 수 있습니다.
1. 질문
진공 마이크로파 건조는 마이크로파 가열 기술과 진공 기술을 결합한 새로운 유형의 마이크로파 에너지 응용 기술입니다. 재료의 건조 공정에서 건조 온도 범위는 일반적으로 30~60℃, 진공도 범위는 일반적으로 0.01~95kPa로 건조 출력이 높고 품질이 좋으며 가공 비용이 낮고 에너지 소비가 적은 장점이 있습니다. 또한, 저온, 저압에서 건조할 경우 산소농도가 낮아 건조된 물질의 산화반응이 약해지고 느려지므로 물질의 향미, 외관 및 색상이 확보되며 열건조가 용이하다. 민감한 재료, 특히 한약 추출물, 육류 식품, 화학 원료, 과일 및 농산물의 저온 건조에는 독특한 장점이 있습니다.
진공 마이크로파 건조 기술은 저압 하에서 물의 끓는점을 낮추는 원리를 활용하고 마이크로파 가열의 빠르고 균질하며 낮은 에너지 소비 특성을 결합합니다. 진공도, 온도 및 회전 속도는 진공 마이크로파 건조 기술을 적용할 때 세 가지 주요 제어 매개변수입니다. 현재 진공 마이크로파 건조 기술을 국부적으로 적용하는 데에는 일반적으로 제어 장비가 거칠고, 진공도 제어 효과가 낮고, 제품 품질이 낮은 등의 문제가 있으며, 이는 주로 다음 측면에 반영됩니다.
(1) 재료에 따라 건조 공정에 필요한 진공도, 온도 및 회전 속도가 완전히 다릅니다. 진공도의 변화 범위는 0.01kPa부터 95kPa까지 매우 넓으므로 넓은 범위에서 진공도를 정확하게 측정하고 측정하는 것이 필요합니다. 진공도가 다르면 다른 제어 방법이 필요합니다.
(2) 진공도의 변화는 증발 온도에 심각한 영향을 미치며, 마이크로파 가열 후 온도 변화는 진공도의 급격한 증가를 유발합니다. 진공도와 온도는 서로 영향을 미치는 일련의 변수입니다. 제품 품질을 보장하기 위해서는 진공도 제어가 빠른 응답 시간을 가져야 건조 공정의 진공도가 항상 일정하고 온도 변화에 영향을 받지 않으며 항상성 이후 진공도의 변동률이 작아야 합니다. 공압식 비례 유량 제어 밸브를 사용하면 원하는 효과를 얻을 수 있다는 것이 실험을 통해 입증되었습니다.
(3) 진공도와 온도(마이크로파 가열력)를 동시에 제어할 필요가 있을 뿐만 아니라, 마이크로파 가열재료의 안정성을 확보하기 위해서는 회전속도의 선택 및 제어도 필요하다.
(4) 재료마다 서로 다른 PID 제어 매개변수와 프로세스 매개변수가 필요하기 때문에 컨트롤러에는 프로세스 중 언제든지 호출하기 쉬운 다중 프로그램 및 다중 매개변수 저장 기능이 있어야 합니다. 전체 건조 과정.
2. 진공 전자레인지 건조 제어 방식
진공 마이크로파 건조 공정에서는 진공도, 온도 및 턴테이블 속도를 정밀하게 제어해야 합니다. 현재 대만에서 일반적으로 사용되는 제어 방식은 일반적으로 비교적 간단합니다. 여기에서 제안된 개선된 방식은 그림 1에 나와 있습니다.
그림 1에 표시된 진공도 제어 시스템에서는 이전 진공도 제어 방법과 다른 방법이 채택되었습니다. 즉, 진공 챔버에 공기 흡입 채널이 추가되고 수치 제어되는 전기 니들 밸브 또는 소위 공압식 유량제어 밸브와 응답속도가 빠른 고정밀 다채널 컨트롤러를 사용합니다. 이 프로그램에는 두 가지 뛰어난 기능이 있습니다.
(1) 0.01~95kPa 범위에서 진공도를 정밀하게 제어할 수 있으며 변동률은 ±1% 미만입니다. 구체적인 구현은 진공도가 10torr 미만일 때 제어가 업스트림 모드를 채택한다는 것입니다. 진공도가 10torr보다 크면 제어는 다운스트림 모드를 채택합니다. 동시에 빠른 반응 밸브와 제어 장치는 온도 변화가 진공에 미치는 영향을 최소화합니다.
(2) 진공도, 온도 및 턴테이블 속도를 동시에 제어할 수 있는 2채널 통합 PID 컨트롤러가 장착되어 있습니다. 2개의 독립 채널은 진공 및 온도의 측정, 제어 및 표시에 사용되며 알람 출력 채널은 턴테이블의 속도 또는 회전 모터의 시작-정지를 제어하는 데 사용할 수 있습니다.
3. 24비트 고정밀 다기능 컨트롤러
진공 마이크로파 건조에서 진공도, 온도 및 회전 속도를 정밀하게 제어하기 위해 KAOLU 그림 2와 같이 FC 시리즈 24비트 고정밀 프로그래밍 가능 PID 범용 컨트롤러를 개발했습니다. 이 PID 컨트롤러 시리즈는 매우 유용합니다. 그리고 비용 효율적입니다.
VPC 시리즈 컨트롤러의 주요 성능 지표는 다음과 같습니다.
(1) 정밀도: 24비트 A/D, 16비트 D/A.
(2) 최대 샘플링 속도: 50ms.
(3) 다양한 입력 매개변수: 47개의 입력 신호(열전대, 열 저항, DC 전압)를 다양한 온도 및 진공 센서에 연결하여 측정, 표시 및 제어할 수 있습니다.
(4) 다양한 출력 형태: 16BIT 아날로그 신호, 2A(250V AC) 릴레이, 22V/20mA 솔리드 스테이트 릴레이, 3A/250VAC SCR.
(5) 다중 채널: 독립적인 1채널 또는 2채널 출력. 2채널은 온도 및 진공도를 동시에 측정 및 제어할 수 있으며, 알람 출력 채널을 사용하여 회전 모터의 시작-정지를 제어할 수 있습니다.
(6) 다기능: 정방향, 역방향, 정방향 및 역방향 양방향 제어, 가열/냉각 제어.
(7) PID 프로그램 제어: 개선된 PID 알고리즘은 PV 차동 및 차동 전진 제어를 지원합니다. 20개의 PID 그룹을 저장할 수 있고 20개의 프로그램 곡선(각각 50개의 세그먼트)을 지원할 수 있습니다.
(8) 통신: 2선 RS485, 표준 MODBUS RTU 통신 프로토콜.
(9) 디스플레이 모드: 디지털 홀 및 IPS TFT 트루 컬러 LCD.
(10) 소프트웨어: 컨트롤러의 작동과 데이터 수집 및 저장은 소프트웨어 컴퓨터를 통해 이루어질 수 있습니다.
(11) 크기: 96×96×87mm(구멍 크기 92×92mm).
4. 스테퍼 모터는 부식 방지 고속 니들 밸브를 구동합니다.
진공도 제어 과정에서 고정밀 조정을 달성하기 위해 KAOLU 그림 2와 같이 스테퍼 모터를 사용하는 니들 밸브를 기반으로 다양한 유량을 갖는 일련의 공압 비례 유량 제어 밸브를 개발했습니다. 자기 히스테리시스 이 시리즈는 솔레노이드 밸브에 비해 크기가 훨씬 작고 1초 이내의 고속 응답을 제공합니다. 특히 FKM 씰링 기술을 적용하여 밸브의 내식성이 우수합니다. 자세한 기술 지표는 그림 4에 나와 있습니다.
(그림 4 KAOLU FC 전자 니들 밸브의 기술 지표)
자세한 내용은 다음을 방문하세요.https://www.genndih.com/ko/proportional-flow-control-valve/mid-flow-proportional-valve-0-130L-min.html
FC 공압식 비례 유량 제어 밸브에는 FC 공압식 비례 유량 제어 밸브에 필요한 전원 공급 장치 및 제어 신호를 제공하고 DC 신호를 바이폴라 스테퍼 모터의 단계 제어로 변환하는 스테퍼 모터 구동 회로 모듈이 장착되어 있습니다. RS485는 직렬 통신을 직접 제어합니다. 사양과 치수는 그림 5에 나와 있습니다.
진공 마이크로웨이브 건조에 공압식 비례 유량 제어 밸브를 사용할 경우, 개방 루프 제어 방식을 사용하여 전기 볼 밸브 대신 진공 펌프 전단에 니들 밸브를 설치할 수도 있으며, 펌핑 유량을 조정하여 진공도를 제어할 수 있으며, 그러나 이 개방 루프 제어 방법의 안정성은 좋지 않습니다. 더 높은 안정성 요구 사항을 충족하는 것은 어렵습니다. 따라서 일반적으로 그림 1에 표시된 폐쇄 루프 제어 방법, 즉 진공 챔버에 공기 흡입 제어 밸브를 추가하고 흡입 공기 흐름과 배기 흐름을 조정하여 진공도를 정밀하게 제어하는 방법을 사용하는 것이 좋습니다. 같은 시간.
개요: 현재 국부적으로 진공 마이크로웨이브 건조 기술 연구 및 장비를 중심으로 볼 때 단점은 제어 장비가 간단하고 진공도 제어 효과가 낮으며 제품 품질이 낮다는 것입니다. 이 기사에서는 FC 시리즈 공압 비례 유량 제어 밸브를 사용하여 진공 마이크로파 건조에 대한 해당 솔루션과 통합을 제안합니다. 유형의 진공도, 온도 및 속도 컨트롤러가 도입되고 가스 흐름 조정을 위해 스테퍼 모터로 구동되는 부식 방지 공압 비례 유량 제어 밸브가 도입되어 진공 마이크로파 건조 공정을 정밀하게 제어할 수 있습니다.
1. 질문
진공 마이크로파 건조는 마이크로파 가열 기술과 진공 기술을 결합한 새로운 유형의 마이크로파 에너지 응용 기술입니다. 재료의 건조 공정에서 건조 온도 범위는 일반적으로 30~60℃, 진공도 범위는 일반적으로 0.01~95kPa로 건조 출력이 높고 품질이 좋으며 가공 비용이 낮고 에너지 소비가 적은 장점이 있습니다. 또한, 저온, 저압에서 건조할 경우 산소농도가 낮아 건조된 물질의 산화반응이 약해지고 느려지므로 물질의 향미, 외관 및 색상이 확보되며 열건조가 용이하다. 민감한 재료, 특히 한약 추출물, 육류 식품, 화학 원료, 과일 및 농산물의 저온 건조에는 독특한 장점이 있습니다.
진공 마이크로파 건조 기술은 저압 하에서 물의 끓는점을 낮추는 원리를 활용하고 마이크로파 가열의 빠르고 균질하며 낮은 에너지 소비 특성을 결합합니다. 진공도, 온도 및 회전 속도는 진공 마이크로파 건조 기술을 적용할 때 세 가지 주요 제어 매개변수입니다. 현재 진공 마이크로파 건조 기술을 국부적으로 적용하는 데에는 일반적으로 제어 장비가 거칠고, 진공도 제어 효과가 낮고, 제품 품질이 낮은 등의 문제가 있으며, 이는 주로 다음 측면에 반영됩니다.
(1) 재료에 따라 건조 공정에 필요한 진공도, 온도 및 회전 속도가 완전히 다릅니다. 진공도의 변화 범위는 0.01kPa부터 95kPa까지 매우 넓으므로 넓은 범위에서 진공도를 정확하게 측정하고 측정하는 것이 필요합니다. 진공도가 다르면 다른 제어 방법이 필요합니다.
(2) 진공도의 변화는 증발 온도에 심각한 영향을 미치며, 마이크로파 가열 후 온도 변화는 진공도의 급격한 증가를 유발합니다. 진공도와 온도는 서로 영향을 미치는 일련의 변수입니다. 제품 품질을 보장하기 위해서는 진공도 제어가 빠른 응답 시간을 가져야 건조 공정의 진공도가 항상 일정하고 온도 변화에 영향을 받지 않으며 항상성 이후 진공도의 변동률이 작아야 합니다. 공압식 비례 유량 제어 밸브를 사용하면 원하는 효과를 얻을 수 있다는 것이 실험을 통해 입증되었습니다.
(3) 진공도와 온도(마이크로파 가열력)를 동시에 제어할 필요가 있을 뿐만 아니라, 마이크로파 가열재료의 안정성을 확보하기 위해서는 회전속도의 선택 및 제어도 필요하다.
(4) 재료마다 서로 다른 PID 제어 매개변수와 프로세스 매개변수가 필요하기 때문에 컨트롤러에는 프로세스 중 언제든지 호출하기 쉬운 다중 프로그램 및 다중 매개변수 저장 기능이 있어야 합니다. 전체 건조 과정.
2. 진공 전자레인지 건조 제어 방식
진공 마이크로파 건조 공정에서는 진공도, 온도 및 턴테이블 속도를 정밀하게 제어해야 합니다. 현재 대만에서 일반적으로 사용되는 제어 방식은 일반적으로 비교적 간단합니다. 여기에서 제안된 개선된 방식은 그림 1에 나와 있습니다.
그림 1에 표시된 진공도 제어 시스템에서는 이전 진공도 제어 방법과 다른 방법이 채택되었습니다. 즉, 진공 챔버에 공기 흡입 채널이 추가되고 수치 제어되는 전기 니들 밸브 또는 소위 공압식 유량제어 밸브와 응답속도가 빠른 고정밀 다채널 컨트롤러를 사용합니다. 이 프로그램에는 두 가지 뛰어난 기능이 있습니다.
(1) 0.01~95kPa 범위에서 진공도를 정밀하게 제어할 수 있으며 변동률은 ±1% 미만입니다. 구체적인 구현은 진공도가 10torr 미만일 때 제어가 업스트림 모드를 채택한다는 것입니다. 진공도가 10torr보다 크면 제어는 다운스트림 모드를 채택합니다. 동시에 빠른 반응 밸브와 제어 장치는 온도 변화가 진공에 미치는 영향을 최소화합니다.
(2) 진공도, 온도 및 턴테이블 속도를 동시에 제어할 수 있는 2채널 통합 PID 컨트롤러가 장착되어 있습니다. 2개의 독립 채널은 진공 및 온도의 측정, 제어 및 표시에 사용되며 알람 출력 채널은 턴테이블의 속도 또는 회전 모터의 시작-정지를 제어하는 데 사용할 수 있습니다.
3. 24비트 고정밀 다기능 컨트롤러
진공 마이크로파 건조에서 진공도, 온도 및 회전 속도를 정밀하게 제어하기 위해 KAOLU 그림 2와 같이 FC 시리즈 24비트 고정밀 프로그래밍 가능 PID 범용 컨트롤러를 개발했습니다. 이 PID 컨트롤러 시리즈는 매우 유용합니다. 그리고 비용 효율적입니다.
VPC 시리즈 컨트롤러의 주요 성능 지표는 다음과 같습니다.
(1) 정밀도: 24비트 A/D, 16비트 D/A.
(2) 최대 샘플링 속도: 50ms.
(3) 다양한 입력 매개변수: 47개의 입력 신호(열전대, 열 저항, DC 전압)를 다양한 온도 및 진공 센서에 연결하여 측정, 표시 및 제어할 수 있습니다.
(4) 다양한 출력 형태: 16BIT 아날로그 신호, 2A(250V AC) 릴레이, 22V/20mA 솔리드 스테이트 릴레이, 3A/250VAC SCR.
(5) 다중 채널: 독립적인 1채널 또는 2채널 출력. 2채널은 온도 및 진공도를 동시에 측정 및 제어할 수 있으며, 알람 출력 채널을 사용하여 회전 모터의 시작-정지를 제어할 수 있습니다.
(6) 다기능: 정방향, 역방향, 정방향 및 역방향 양방향 제어, 가열/냉각 제어.
(7) PID 프로그램 제어: 개선된 PID 알고리즘은 PV 차동 및 차동 전진 제어를 지원합니다. 20개의 PID 그룹을 저장할 수 있고 20개의 프로그램 곡선(각각 50개의 세그먼트)을 지원할 수 있습니다.
(8) 통신: 2선 RS485, 표준 MODBUS RTU 통신 프로토콜.
(9) 디스플레이 모드: 디지털 홀 및 IPS TFT 트루 컬러 LCD.
(10) 소프트웨어: 컨트롤러의 작동과 데이터 수집 및 저장은 소프트웨어 컴퓨터를 통해 이루어질 수 있습니다.
(11) 크기: 96×96×87mm(구멍 크기 92×92mm).
4. 스테퍼 모터는 부식 방지 고속 니들 밸브를 구동합니다.
진공도 제어 과정에서 고정밀 조정을 달성하기 위해 KAOLU 그림 2와 같이 스테퍼 모터를 사용하는 니들 밸브를 기반으로 다양한 유량을 갖는 일련의 공압 비례 유량 제어 밸브를 개발했습니다. 자기 히스테리시스 이 시리즈는 솔레노이드 밸브에 비해 크기가 훨씬 작고 1초 이내의 고속 응답을 제공합니다. 특히 FKM 씰링 기술을 적용하여 밸브의 내식성이 우수합니다. 자세한 기술 지표는 그림 4에 나와 있습니다.
| 모델 | FC-20 | FC-120 | FC-300 | FC-1000 |
| 밸브 종류 | 니들 밸브 | |||
| 스풀 드리프트 직경 | 0.9mm | 2.25mm | 2.75mm | 4.10mm |
| 액추에이터 | 바이폴라 스테퍼 모터 제어 | |||
| 응답 시간 | 0.8초(열림에서 닫힘) | |||
| 표준 크기 | G1/8” | G3/8” | ||
| 체액 | 불활성 가스 및 액체 | |||
| 연락처 자료 | 스테인레스 스틸 | |||
| 압력 범위 | -1 ~ 7bar | -1 ~ 5bar | ||
| 최대 흐름 | 50L/분 @7bar | 240L/분 @7bar | 290L/분 @7bar | 600L/분 @7bar |
| 선형성 | ±2% | ±0.1~1% | ±0.2~5% | ±11% |
| 반복성 (풀 스케일) |
±0.1% | |||
| 흐름 분해능(단계 길이) | 0.1L/분 | 0.1 ~ 0.2L/분 | 0.2 ~ 0.75L/분 | 1L/분 |
| 이동 분해능(단계 길이) | 12.7um | 25.4um | ||
| 작동 온도 범위 | 0 ~ 84°c | |||
| 밀봉하다 | 표준 FKM 또는 기타 씰 선택 | |||
| 제어 신호 | DC: 0~10V(또는 4~20mA) | |||
| 전원공급장치 | DC: 24V(12W) | |||
자세한 내용은 다음을 방문하세요.https://www.genndih.com/ko/proportional-flow-control-valve/mid-flow-proportional-valve-0-130L-min.html
FC 공압식 비례 유량 제어 밸브에는 FC 공압식 비례 유량 제어 밸브에 필요한 전원 공급 장치 및 제어 신호를 제공하고 DC 신호를 바이폴라 스테퍼 모터의 단계 제어로 변환하는 스테퍼 모터 구동 회로 모듈이 장착되어 있습니다. RS485는 직렬 통신을 직접 제어합니다. 사양과 치수는 그림 5에 나와 있습니다.
진공 마이크로웨이브 건조에 공압식 비례 유량 제어 밸브를 사용할 경우, 개방 루프 제어 방식을 사용하여 전기 볼 밸브 대신 진공 펌프 전단에 니들 밸브를 설치할 수도 있으며, 펌핑 유량을 조정하여 진공도를 제어할 수 있으며, 그러나 이 개방 루프 제어 방법의 안정성은 좋지 않습니다. 더 높은 안정성 요구 사항을 충족하는 것은 어렵습니다. 따라서 일반적으로 그림 1에 표시된 폐쇄 루프 제어 방법, 즉 진공 챔버에 공기 흡입 제어 밸브를 추가하고 흡입 공기 흐름과 배기 흐름을 조정하여 진공도를 정밀하게 제어하는 방법을 사용하는 것이 좋습니다. 같은 시간.