Question 1

Пропорциональный клапан регулирования расхода

Accepted Answer

Вот некоторые из наших применений пропорциональных регулирующих клапанов:
1. Контроль крутящего момента
2. Генератор вакуума
3. Газ-контроль
4. Смешивание газов
5. Охлаждение

Мы предлагаем различные модели пропорционального клапана регулирования расхода, которые можно использовать для регулирования расхода газа, жидкости, масла. Клиенты часто используют наши клапаны для замены электромагнитных клапанов, где наша серия FC может действовать как двухпозиционный регулятор и в то же время контролировать расход. Мы успешно заменили клапаны регулирования расхода Clippard (SCPV) и Burkert.

Преимущество:

Компактный
Бюджетный
Высокая чувствительность
Аналоговый/цифровой сигнал
Простое управление
Полномасштабный контроль линейности расхода
контроль расхода воды до 20 л/мин (настраиваемый)

Мы надеемся, что вам понравилось читать статью. Пожалуйста, не забудьте посетить нашстраница продукта.

Question 2

Электронный клапан потока

Accepted Answer

Что такое электронный клапан потока?

Электронный клапан расхода — это устройство, которое способно контролировать скорость потока жидкости (жидкости и газа) с помощью электронного сигнала. В идеале скорость выходного потока линейно пропорциональна входному сигналу. В зависимости от типа медиальной среды, которую он регулирует, когда это воздух, его называют электронным регулятором потока, электронным клапаном управления потоком воздуха, электронным пневматическим клапаном управления потоком; а когда среда представляет собой воду, она называется электронным клапаном регулирования расхода воды, цифровым регулятором расхода, цифровым регулятором расхода или пропорциональным игольчатым клапаном для обоих типов.

Существуют различные типы принципов работы, и в этой статье мы познакомим вас с типом пропорционального игольчатого клапана, приводимого в действие линейным приводом с приводом от шагового двигателя. Сначала мы познакомим вас с типом электронного расходомерного клапана, который мы предлагаем, затем расскажем о принципе работы и основных преимуществах пропорционального игольчатого клапана KAOLU , а затем расскажем, о чем вам следует подумать, прежде чем покупать электронный расходомерный клапан.

Какой тип электронного расходного клапана предлагает KAOLU ?

KAOLU предлагает 5 типов цифровых клапанов регулирования расхода. Одним из преимуществ является то, что он может контролировать как газ, так и жидкость. Пожалуйста, нажмите на ссылку с фотографией ниже для получения дополнительной информации.

ФК20:Скорость потока до 45 л/мин газообразного азота при 6 бар или 750 мл/мин воды при 6 бар
ФК120:Расход до 200 л/мин газообразного азота при 6 бар или 3,5 л/мин воды при 6 бар
ФК300:Расход до 450 л/мин газообразного азота при 6 бар или 8 л/мин воды при 6 бар
ФК1000:Расход до 650 л/мин газообразного азота при 5 бар или 12 л/мин воды при 5 бар
ФК2000:Расход до 2000 л/мин газообразного азота при 5 бар или 30 л/мин воды при 5 бар

Пожалуйста, обратитесь к нашемуКанал YouTube с некоторыми интересными приложениями:

Каков принцип работы электронного регулятора расхода?

Существуют различные типы электронных регуляторов расхода. Здесь мы объясним тип, в котором используется привод с линейным шаговым двигателем и пропорциональный игольчатый клапан.

Итак, в чем преимущество электронного клапана управления потоком воздуха KAOLU или электронного клапана управления потоком воды?

Наши параметры говорят обо всем. С электронным клапаном потока серии FC мы способны выдерживать перпендикулярное рабочее давление 7 бар, с разрешением по воздуху до 20 мл/мин, повторяемостью 0,1% полной шкалы и линейностью 0,1%. Это связано с используемым нами двигателем, чрезвычайно низкими допусками механических деталей, используемой нами иглой с тонкой нитью, которую чрезвычайно трудно воспроизвести другим, и разработанной нами системой управления.

Что следует учитывать при покупке электронного регулятора расхода?

Вам следует учитывать 3 основных фактора (мы называли их СЛР).

Совместимость: среда, диапазон расхода, совместимость с материалом клапана и рабочим давлением.
Производительность: разрешение, начальная точка потока и линейность.
Система контроля

Важно понять, попадает ли используемая вами среда в диапазон расхода рабочего клапана. Поскольку каждая среда имеет разную плотность, диапазон расхода будет отличаться от номинального диапазона расхода. Следующий вопрос заключается в том, совместима ли используемая среда с влажным материалом и понадобится ли вам также корпус из специального материала. Рабочее давление — это еще одно предостережение: если вам просто необходимо управление потоком, иногда это не очень важный фактор.

Далее идет производительность: в некоторых приложениях, требующих точного контроля и регулировки между этапами, таких как лазерная резка, важную роль здесь играет разрешение, определяемое логикой управления и производительностью двигателя. Кроме того, поскольку системе движения необходимо преодолеть начальную инерцию, следует учитывать начальную точку потока.

Затем следует система контроля, где вам следует проверить, какой тип системы контроля предлагают поставщики? Здесь мы предоставляем внешний привод, кабель которого подключен к регулирующему клапану. Большим преимуществом, которое мы предлагаем, является то, что если вы хотите управлять клапаном на большом расстоянии от объекта, мы предлагаем Modbus RS485, с помощью которого вы можете управлять клапаном на расстоянии до полумили от клапана.

Мы надеемся, что вам понравилось читать статью, вы поняли, что такое электронный регулирующий клапан с приводом шагового двигателя, разобрались в нашей продукции и, наконец, помогли вам с выбором правильного клапана.

Мы надеемся, что вам понравилось читать статью. Пожалуйста, не забудьте посетить нашстраница продукта.

Question 3

Техническая схема прецизионного контроля вакуума в лунной грунтовой среде. Наземное испытательное устройство.

Accepted Answer

Аннотация: В проекте исследования Луны необходимо собирать образцы лунного грунта в вакуумной среде лунной поверхности. Необходимо создать наземное испытательное устройство для моделирования вакуумной тепловой среды лунной поверхности для проверки работоспособности образца в вакуумной тепловой среде. Таким образом, необходима степень вакуума, и он может обеспечить точный контроль. В данной статье предложена техническая схема точного регулирования вакуума с использованием пропорционального клапана регулирования расхода серии FC для наземного испытательного устройства, имитирующего вакуумную тепловую среду.

1. Вопрос
В проекте исследования Луны необходимо собирать образцы лунного грунта в вакуумной среде лунной поверхности. Таким образом, необходимо установить наземное испытательное устройство для моделирования вакуумной тепловой среды лунной поверхности для проверки характеристик образца в вакуумной тепловой среде, а для достижения точного контроля требуется точный контроль вакуума. Из-за особенностей лунного грунта контроль вакуума в нынешнем устройстве для испытания моделей лунного грунта по-прежнему требует решения следующих проблем:
(1) Лунный грунт и образцы смоделированного лунного грунта, как правило, представляют собой порошкообразные частицы, поэтому скорость откачки в начальный момент времени следует строго контролировать, чтобы избежать образования пыли.
(2) В текущих измерениях и контроле вакуума также используется вакуумметр Пирани, из-за чего соответствующая система управления не может обеспечить точный контроль вакуума, что приводит к плохой повторяемости результатов испытаний.
(3) Испытательное устройство для моделирования лунного грунта, как правило, имеет небольшой размер, и всегда было трудно добиться точного контроля в широком диапазоне степеней вакуума. Колебания степени вакуума велики, что также является одной из причин плохой повторяемости результатов испытаний. В этой статье, направленной на решение вышеуказанных проблем, существующих в устройстве для испытания модели лунного грунта, основное внимание уделяется соответствующим техническим решениям и подробному процессу реализации.

2. Техническая схема
Общая структура системы контроля плотности вакуума наземного испытательного оборудования для моделирования лунной грунтовой среды показана на рисунке 1. Вся система в основном включает в себя вакуумметр, два пропорциональных клапана регулирования расхода, ПИД-регулятор и вакуумный насос. Для точного контроля всего диапазона степени вакуума обычно требуются три емкостных вакуумметра, а точность измерения вакуумметра составляет 0,25%. Чтобы соответствовать точности измерения емкостного вакуумметра, контроллер использует высокоточный ПИД-регулятор с 24-битным АЦП и 16-битным ЦАП, а независимый двухканальный режим облегчает регулировку расхода газа и контроль пропорциональный клапан регулирования расхода на входе и пропорциональный клапан регулирования расхода на выходе. Для точного контроля степени вакуума используется режим динамического управления, то есть пропорциональный клапан регулирования расхода на выходе регулируется в условиях низкого вакуума, а пропорциональный клапан регулирования расхода на входе регулируется в условиях высокого вакуума. Это типичный метод прямого и обратного управления, который может эффективно обеспечить точность контроля степени вакуума. В заключение, с помощью этой проверенной схемы точного управления вакуумом можно достичь точности управления вакуумом более 1% во всем диапазоне шкалы.

Для получения дополнительной информации о различных моделях пропорционального клапана регулирования расхода посетите сайтhttps://www.genndih.com/ru/proportional-flow-control-valve.htm

Question 4

Прецизионный контроль вакуума для уменьшения потерь растворителя в процессах испарения и концентрирования

Accepted Answer

Аннотация: В этой статье, направленной на решение проблем прецизионного контроля вакуума для уменьшения потерь растворителя в процессах испарения и концентрирования, основное внимание уделяется методам вакуумного испарения, включая метод точного контроля степени вакуума, метод одновременного контроля степени вакуума и температуры, а также использование сильного сопротивления коррозионного электронного клапана действует как регулятор вакуума.

1. Вопрос
В процессе экстракции растворителем обычно используется процесс вакуумного испарения и концентрирования. Поскольку растворитель часто обладает хорошей летучестью, он склонен к потерям в процессе вакуумной экстракции, и иногда потери могут достигать 5–8%. Следовательно, чтобы решить проблему потерь растворителя в процессе испарения и концентрирования, необходимо решить следующие проблемы:
(1) Проблема точного контроля степени вакуума, такая как управление с фиксированной точкой и программное управление, что является ключом к снижению потерь растворителя.
(2) Задача одновременного управления степенью вакуума и температурой. Это связано с тем, что разная степень вакуума определяет температуру кипения раствора. Благодаря скоординированному контролю степени вакуума и одновременной температуры выход растворителя может быть значительно улучшен.
(3) В процессе вакуумного испарения и концентрирования многие растворители и растворы часто в определенной степени вызывают коррозию, что требует, чтобы клапан регулирования вакуума имел хорошую коррозионную стойкость. Чтобы решить проблему снижения потерь растворителя в процессах испарения и концентрирования, в этой статье предлагается решение для точного контроля степени вакуума, включая использование электронного клапана управления потоком с сильной коррозионной стойкостью в качестве клапанов управления степенью вакуума.

2. Решение
Для точного контроля степени вакуума и температуры в процессе испарения и концентрирования общая структура системы управления показана на рисунке 1.

(Рисунок 1. Принципиальная схема структуры системы контроля степени вакуума и температуры процесса испарения и концентрирования)

Основным принципом точного контроля вакуума является метод динамического управления, то есть в соответствии с заданным значением управления и измеренным значением вакуумметра впускной и выпускной поток вакуумного контейнера регулируются соответственно, так что поток внутрь и наружу может достичь динамического баланса. Если требуется автоматическое управление, необходимы алгоритмы ПИД-управления и соответствующие контроллеры.

Как показано на рисунке 1, предложение точного управления степенью вакуума в этой статье использует метод динамического управления, используя электронный клапан управления потоком для регулировки впускного потока, используя электронный шаровой клапан или электронный игольчатый клапан для регулировки потока выхлопных газов. , а вакуумный насос используется в качестве источника вакуума. Автоматический контроль степени вакуума использует ПИД-регулятор.

Чтобы одновременно реализовать функцию контроля температуры, в этой схеме используется двухканальный ПИД-регулятор, один канал используется для управления степенью вакуума, а другой канал используется для управления температурой. Этот ПИД-регулятор имеет 24-битный АЦП и 16 ЦАП с 47 формами входного сигнала (термопара, термосопротивление, напряжение постоянного тока) и может быть подключен к различным датчикам вакуума и температуры для измерения, отображения и управления. Он также имеет 2 независимых канала управления измерениями, двухпроводной интерфейс RS485, стандартный протокол связи MODBUS RTU.

(Рис. 2 Электронный игольчатый клапан серии FC)

Для достижения высокой точности регулировки в процессе управления степенью вакуума используется электронный игольчатый клапан с точной регулировкой с помощью шагового двигателя с числовым программным управлением, как показано на рисунке 2. Гистерезис пропорциональных игольчатых клапанов этой серии FC намного меньше, чем у пропорциональных игольчатых клапанов этой серии FC. что и у электромагнитных клапанов, и имеет высокоскоростной отклик в течение 1 секунды, особенно использование технологии уплотнения из фторкаучука (FKM), что придает клапану превосходную коррозионную стойкость. Оснащенный модулем схемы привода шагового двигателя с пропорциональным игольчатым клапаном с числовым программным управлением, он обеспечивает необходимый источник питания (24 В постоянного тока) и управляющий сигнал (0 ~ 10 В постоянного тока) для игольчатого клапана с числовым управлением, а также может обеспечивать прямое управление последовательной связью RS485. .

Для воздухоотводных трубопроводов большего диаметра в этой схеме используется миниатюрный пропорциональный игольчатый клапан, как показано на рисунке 2. Эта серия пропорциональных игольчатых клапанов представляет собой небольшой электронный клапан. Открытие клапана можно плавно регулировать в соответствии с изменением управляющего сигнала (0–10 В постоянного тока). Самое быстрое время открытия и закрытия составляет менее 7 секунд, а время открытия и закрытия также может достигать менее 1 секунды. Интегрированная конструкция клапана и корпуса клапана уменьшает внешний объем и имеет низкую цену. Его часто устанавливают между герметичным контейнером и вакуумным насосом для регулировки скорости откачки.

Короче говоря, благодаря решению, описанному в этой статье, точность контроля степени вакуума в процессе испарения и концентрирования может достигать 1%, а также может осуществляться соответствующий контроль температуры. Клапан регулирования вакуума обладает суперкоррозионной стойкостью, что позволяет эффективно снизить потерю концентрации растворителя в процессе вакуумного испарения.

Question 5

Предложение по контролю точности вакуума в процессе цементации при низком давлении (LPC)

Accepted Answer

Аннотация: Чтобы удовлетворить требования точного контроля степени вакуума в процессе цементации при низком давлении (вакуумная цементация), в этой статье предложены соответствующие решения, включая добавление газового смесителя для смешивания пермеата с использованием динамического вакуума на входе и выходе. методы контроля уровня и степени вакуума, координируя метод управления с температурой, можно достичь быстрого и точного контроля степени вакуума и температуры в процессе инфильтрации.

1. Вопрос
Цементация при низком давлении, также известная как вакуумная цементация, представляет собой процесс, при котором науглероживающая среда подается в высокотемпературную печь для быстрой цементации в условиях вакуума при низком давлении. Процесс вакуумной цементации можно разделить на одноэтапный, импульсный и качающийся. Среди них степень вакуума, температура и время цементации будут меняться в соответствии с конкретными требованиями, особенно степень вакуума будет резко меняться при изменении температуры. Таким образом, в процессе вакуумной цементации необходимо решить следующие проблемы с точки зрения контроля степени вакуума:

(1) Проблема быстрого и точного управления степенью вакуума, такая как управление с фиксированной точкой, программное управление и быстрое импульсное управление, требует, чтобы система управления вакуумом имела высокую скорость отклика и точность управления. В частности, для достижения точного управления во всем диапазоне вакуума необходимо использовать разные датчики вакуума и соответствующие режимы управления на входе и выходе в соответствии с разными диапазонами.

(2) Задача одновременного управления степенью вакуума и температурой. Науглероживание проводится в высокотемпературной среде, требующей одновременного контроля степени вакуума и температуры.
Чтобы удовлетворить требования точного контроля степени вакуума в процессе цементации под низким давлением, в этой статье основное внимание уделяется решению для точного контроля степени вакуума и использованию двухканального ПИД-регулирования для достижения синхронного контроля температуры.

2. Решение
Общая структура системы контроля степени вакуума и температуры в процессе цементации под низким давлением показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Принципиальная схема структуры системы контроля степени вакуума и температуры в процессе цементации под низким давлением.

Основным принципом точного контроля степени вакуума является метод динамического управления, то есть в соответствии с заданным значением управления и измеренным значением вакуумметра поток всасываемого воздуха и поток выхлопа камеры цементации регулируются соответственно, так что входной и выходной поток может достичь динамического баланса. Если требуется автоматическое управление, необходимы алгоритмы ПИД-управления и соответствующие контроллеры.

Как показано на рисунке 1, решение для точного управления степенью вакуума, предложенное в этой статье, использует метод динамического управления, используя электронный игольчатый клапан для регулировки потока впускного воздуха, используя электронный шаровой клапан или электронный игольчатый клапан для регулировки потока выхлопных газов. , а вакуумный насос используется в качестве источника вакуума. Автоматический контроль степени вакуума использует ПИД-регулятор.

Для различных процессов цементации под низким давлением диапазон регулирования степени вакуума составляет 1Па ~ 100 кПа. Следовательно, в конкретном процессе необходимо использовать разные режимы динамического управления для управления в разных диапазонах степени вакуума. Для управления степенью вакуума в диапазоне высокого вакуума 1Па~1кПа используется режим управления на входе с фиксированным потоком выхлопных газов и регулируемым потоком на впуске; для контроля степени вакуума в диапазоне низкого вакуума 1 кПа ~ 100 кПа, фиксированного расхода на впуске и регулируемого режима управления потоком на выходе после выпуска.

Как показано на рисунке 1, чтобы обеспечить регулировку и контроль расхода всасываемого воздуха, к впускному концу камеры науглероживания добавляется резервуар для смешивания газов, а расходомер газа используется для распределения различных проникающих газов в камеру смешивания газов. бак. Газ проходит через электронный игольчатый клапан для регулирования и контроля потока.

Чтобы одновременно реализовать функцию контроля температуры, в этой схеме используется двухканальный ПИД-регулятор, один канал используется для управления степенью вакуума, а другой канал используется для управления температурой. Этот ПИД-регулятор имеет 24-битный АЦП и 16-битный ЦАП с 47 формами входного сигнала (термопара, термосопротивление, напряжение постоянного тока) и может быть подключен к различным датчикам вакуума и температуры для измерения, отображения и управления. 2 независимых канала управления измерениями, двухпроводной интерфейс RS485, стандартный протокол связи MODBUS RTU.

Рис. 2 Электронный игольчатый клапан серии FC.

Для достижения высокой точности регулировки в процессе управления степенью вакуума используется электронный игольчатый клапан с точной регулировкой шаговым двигателем с числовым программным управлением, как показано на рисунке 2. Гистерезис игольчатых клапанов серии FC намного меньше, чем у игольчатых клапанов серии FC. электромагнитных клапанов и имеет высокоскоростной отклик в течение 1 секунды, особенно благодаря использованию технологии уплотнения из фторкаучука (FKM), что придает клапану превосходную коррозионную стойкость. Оснащенный модулем схемы привода шагового двигателя с электронным игольчатым клапаном с числовым программным управлением, он обеспечивает необходимый источник питания (24 В постоянного тока) и управляющий сигнал (0 ~ 10 В постоянного тока) для игольчатого клапана с числовым управлением, а также может обеспечивать прямое управление последовательной связью RS485. .

В заключение, благодаря решению, описанному в этой статье, точность контроля степени вакуума в процессе цементации под низким давлением может достигать 1% в полном диапазоне шкалы, а также может осуществляться соответствующий контроль температуры.

Question 6

Изготовление конусов из одномодового оптического волокна со сверхнизкими потерями с помощью адсорбционного приспособления с точным контролем уровня вакуума

Accepted Answer

Аннотация: В системе плавления волокон методом плавления соединение волокон с минимальными потерями соответствует оптимальной степени вакуума для адсорбции и фиксации оптического волокна. Поэтому необходимо точно контролировать степень вакуума адсорбции и найти оптимальное значение степени вакуума. В этой статье, уделяя особое внимание стабильному серийному производству конусной системы из плавленого волокна с минимальными потерями, предлагается схема улучшения вакуумной системы с использованием пропорционального клапана управления потоком серии FC, которая может обеспечить точный контроль степени вакуума.

1. Вопрос
В процессе изготовления оптических соединителей и конусов оптического волокна в конусной системе оптического волокна два или более оптических волокна обычно располагаются и зажимаются на оптическом столе с помощью вакуумной адсорбции и специальных приспособлений, и два или более оптических волокна фиксируются. зафиксировано определенным образом. Множество голых волокон вращаются и перемещаются ближе к оси, нагреваются и плавятся водородно-кислородным пламенем или лазером, растягиваются в обе стороны с определенной скоростью и, наконец, специальная волноводная структура в виде двойного конуса. образуется в зоне нагрева.

Современная технология конусности оптического волокна затрудняет стабильное производство волоконно-оптических соединителей с потерями менее 0,1 в партиях, что в основном связано с тем, что оптические волокна слишком плотно фиксируются за счет вакуумной адсорбции. В некоторых источниках сообщается, что вакуумная система для адсорбции и фиксации была улучшена, а соответствующие волоконные соединители были изготовлены при различных степенях вакуума адсорбции и фиксации, и было доказано, что потери связи во всем диапазоне степеней вакуума имеют минимальную площадь. , Когда степень вакуума составляет 120 мбар, минимальные потери составляют 0,05 дБ.

Чем выше степень вакуума, тем плотнее закреплено волокно, и потери на связь будут больше. Видно, что для получения устройства для соединения волокон со сверхнизкими потерями необходимо точно контролировать степень вакуума в вакуумно-адсорбционном устройстве.

В этой статье в соответствии с требованиями к точному контролю степени вакуума в процессе изготовления волоконно-оптических соединительных устройств со сверхмалыми потерями методом конусности волокна предлагается техническая схема системы вакуумного контроля и соответствующее вспомогательное содержание для достижения точного и быстрого контроль степени вакуума.

2. Техническая схема
Чтобы обеспечить точный контроль степени адсорбционного вакуума в левом и правом приспособлениях для растяжения, к исходной вакуумной системе добавляется вакуумный бак. Пока давление вакуума в вакуумном резервуаре контролируется, можно контролировать степень адсорбционного вакуума левого и правого приспособлений для растяжения, как показано на рисунке 2.

Система контроля степени вакуума, показанная на рисунке 2, в основном включает в себя электронный игольчатый клапан, вакуумметр, ПИД-регулятор и вакуумный насос. Точный контроль степени вакуума использует метод динамического управления, то есть в соответствии со сравнением измеренного значения вакуумметра и заданного значения ПИД-регулятор одновременно регулирует поток всасываемого и вытяжного воздуха. для быстрого достижения динамического баланса и контроля степени вакуума до заданного значения. , точность управления может достигать ±1%.

В заключение, благодаря точному контролю степени вакуума можно достичь стабильного массового производства оптоволоконных устройств со сверхмалыми потерями.

Рисунок 2. Принципиальная схема системы контроля степени вакуума машины для конусования волокна.

Question 7

Метод прецизионного контроля температуры и давления в спектрометрии Рэлея-Бриллюэна

Accepted Answer

Метод прецизионного контроля температуры и давления в спектрометрии Рэлея-Бриллюэна

Аннотация: В экспериментальной установке для спектроскопии рассеяния Рэлея-Бриллюэна (RBS) пользователями предложено достичь высокоточного контроля температуры и давления измерительной газовой камеры. В данной статье представлена конкретная реализация, в которой высокоточный контроль температуры реализован с использованием полупроводниковых ТЭО-модулей и пропорционального регулирующего клапана. Для контроля давления используется высокоточная система контроля вакуумного давления, которая включает в себя высокоточный датчик давления, прецизионный пропорциональный клапан управления потоком и 24-битный прецизионный ПИД-регулятор сбора данных. Такая схема регулирования температуры и давления широко используется и проверена.

Представленный пропорциональный клапан регулирования расхода представлен в https://www.genndih.com/ru/proportional-flow-control-valve.htm

1. Требования к технике
В соответствии с требованиями заказчика, температурой и давлением в спектроскопии рассеяния Рэлея-Бриллюэна (RBS), как показано на рисунке 1 (содержимое области красного прямоугольника), для точного контроля конкретные требования заключаются в следующем:
(1) Диапазон температур: 300–318 К; Точность контроля температуры составляет ±0,02К.
(2) Диапазон давления составляет 30–90 кПа (абсолютное давление); точность регулирования давления ±0,1кПа; Атмосфера 99,9 трогена.

2. Схема контроля температуры
Для высокоточного контроля температуры, близкой к комнатной, предлагается использовать полупроводниковую технологию нагрева и охлаждения, показанную на рисунке 2. Конкретное содержание включает в себя:
(1) Отопление холодильника: модуль TEC.
(2) Датчик: платиновое сопротивление или температура термистора.
(3) ПИД-регулятор: высокоточный 24-битный регулятор температуры и давления.

3. Схема регулирования давления
Диапазон абсолютного давления, необходимый для работы экспериментального устройства, составляет 30–90 кПа, и давление в этом диапазоне должно быть точным и постоянным в любой заданной точке. Использование пропорционального регулирующего клапана потока KAOLU является лучшим выбором.

(1) При использовании емкостного манометра с диапазоном измерения давления 1000 Торр его точность может достигать ± 0,2%. Для измерения также можно использовать датчик вакуумного давления с более высокой точностью ±0,05%.
(2) Высокоточный ПИД-регулятор вакуумного давления с 24-битным аналого-цифровым преобразователем используется для обеспечения точности измерений высокоточного датчика вакуумного давления и обеспечения точности управления.
(3) Установите пропорциональный клапан регулирования расхода на впускном и выпускном отверстии воздушной камеры соответственно. Пропорциональный клапан регулирования расхода устанавливается непосредственно на входе воздуха.

https://www.genndih.com/ru/proportional-flow-control-valve/mid-flow-proportional-valve-0-130L-min.html

(4) В процессе управления скорость откачки гарантируется постоянной после включения вакуумного насоса. Сначала вам необходимо настроить электронный игольчатый клапан воздухозаборника так, чтобы давление и расход во впускном отверстии были постоянными, а затем выполнить самонастройку параметров ПИД. Наконец, реализуйте точный контроль давления в воздушной камере путем автоматической регулировки скорости потока через выпускное отверстие.

Question 8

Метод контроля уровня вакуума и температуры в перчаточном боксе

Accepted Answer

Подробное руководство по методу контроля степени вакуума и температуры в перчаточном боксе

Аннотация: Чтобы достичь мощных функций перчаточного ящика для двух переменных окружающей среды: вакуума и температуры в перчаточном ящике. В этой статье основное внимание уделяется комплексному решению для точного измерения и контроля вакуума и температуры, а также описаны восходящие, нисходящие и двунаправленные методы. Также рассказывается о конкретном применении режима управления переключением в различных диапазонах степени вакуума и демонстрируется новый пропорциональный клапан регулирования расхода и 24-битный сверхточный ПИД-регулятор, используемый в управлении.

1. Вопросы
Вакуумные перчаточные боксы часто используются для легкоокисляющихся и расплывающихся веществ. Химические реакции, обработка материалов и тестирование производительности, требующие ручных операций в анаэробной и безводной среде, очень полезны. Основная функция перчаточного ящика заключается в обеспечении вакуумной среды и простоте использования, но в современных практических приложениях большинство перчаточных ящиков используют только анаэробную среду и функции ручного управления перчаточным ящиком и не обеспечивают полную мощность перчаточного ящика. Более мощное применение перчаточного ящика также отражается в следующих двух аспектах:

(1) Вакуумный перчаточный бокс представляет собой герметичный экологический бокс, а предельная степень вакуума обычно может достигать около 10 Па, так что степень вакуума в перчаточном боксе можно контролировать при любой заданной точке между 10 Па и атмосферным давлением по мере необходимости. Можно проводить различные химические реакции, эксперименты и тесты, чувствительные к вакууму; также можно выполнять различные ручные операции без изменения и разрушения вакуумной среды.

(2) Помимо вакуума, температура является еще одной важной переменной окружающей среды для многих реакций, экспериментов и испытаний. Поместив соответствующее нагревательное устройство в перчаточный бокс, можно проводить различные экспериментальные исследования в условиях комбинированной температуры и степени вакуума. И так далее, другие условия окружающей среды, связанные с физическими величинами, также могут быть настроены для формирования условий испытаний на сопряжение нескольких физических величин при различных граничных условиях. Чтобы добиться полной производительности вакуумного перчаточного бокса, основное внимание уделяется двум переменным окружающей среды: степени вакуума и температуре в перчаточном боксе.

В этой статье подробно представлено интегрированное решение для точного измерения и контроля степени вакуума и температуры, а также представлены различные диапазоны степени вакуума для режимов управления вверх по потоку, вниз по потоку и двунаправленного управления в процессе управления вакуумом.

2. Контроль вакуума в бардачок
Перчаточный ящик относится к полости с низким вакуумом. Степень вакуума в перчаточном ящике при использовании механического насоса обычно может достигать абсолютного давления около 10 Па. Путем вакуумирования и наполнения инертным газом степень вакуума в перчаточном боксе можно контролировать от 10Па до одной атмосферы (абсолютное давление 0,1МПа). Для управления в таком диапазоне вакуума, охватывающем четыре порядка, будут использоваться датчики вакуума с различной точностью в зависимости от реальных потребностей и соответственно будут разные режимы управления. Ниже приводится конкретное содержание каждого режима управления.

2.1 Режим управления вверх по потоку
Как показано на рисунке 1, при условии, что скорость откачки последующего вакуумного насоса поддерживается постоянной. Режим управления на входе предназначен для регулировки открытия пропорционального клапана регулирования расхода впускного отверстия для воздуха на входе через ПИД-регулятор вакуумного давления в соответствии с сигналом измерения вакуумметра, то есть путем управления потоком на впуске для поддержания давления в перчаточном ящике на заданном уровне. . Режим восходящего потока часто используется для управления высоким вакуумом.

2.2 Режим управления нисходящим потоком
Как показано на рисунке 2, при условии, что скорость откачки последующего вакуумного насоса поддерживается постоянной, режим управления на выходе заключается в регулировке открытия пропорционального клапана регулирования расхода на выходе воздуха на выходе через ПИД-регулятор вакуумного давления в соответствии с сигналом измерения вакуумметр, то есть, контролируя скорость потока воздуха, давление в перчаточном баке поддерживается на заданном значении. Мы видим, что нисходящий режим часто используется для контроля низкого вакуума.

2.3 Двунаправленный Режим управления
Вышеупомянутые режимы управления выше и ниже по потоку имеют свои преимущества и редко используются отдельно в практических приложениях. Как правило, режимы восходящего и нисходящего потока объединяются вместе, что представляет собой так называемый режим двунаправленного управления, как показано на рисунке 3. В режиме двунаправленного управления регулятор вакуумного давления должен иметь функции прямого и обратного управления. то есть обратное управление для пропорционального клапана регулирования расхода на входе и обратное управление для пропорционального клапана регулирования расхода на выходе.

2.4 Режим автоматического переключения двойного датчика
Как упоминалось выше, если точное измерение и контроль степени вакуума осуществляется в полном диапазоне 10 Па ~ 0,1 МПа, обычно необходимо автоматически настроить два высокоточных мембранных манометра 1000 Торр и 10 Торр с переключателем. Как показано на рисунке 4, верхняя точка переключения (2-3) — это верхняя точка, при которой работает датчик низкого вакуума, а нижняя точка переключения (1-2) — это нижняя точка, при которой работает датчик высокого вакуума. Контроллер выполняет расчет сглаживания между этими двумя точками. Когда непрерывный отбор проб при измерении низкого вакуума PV1 и измерении высокого вакуума PV2 ниже нижней точки переключения, происходит переключение на датчик грубого вакуума. Когда непрерывная выборка измеренного значения низкого вакуума PV1 и измеренного значения высокого вакуума PV2 превышает верхнюю точку переключения, происходит переключение на датчик высокого вакуума.

3. Выбор вакуумметра, клапана и контроллера.

3.1 Выбор датчика вакуума
Как и другие датчики, различные датчики вакуума также имеют определенный диапазон измерения и точность. Основное правило заключается в том, что датчик с широким диапазоном измерения имеет низкую точность; датчик с высокой точностью измерения имеет более узкий диапазон измерения. Для перчаточного бокса, как показано на рисунке 5, используемые вакуумные датчики обычно делятся на следующие три категории:
(1) Обычный вакуумметр: вакуумметр Пирани, точность составляет ±(15~50)% от полной шкалы, но один вакуумметр может покрыть всю шкалу.
(2) Высокоточный вакуумметр: диафрагменный манометр, точность составляет ± 2,5% от полной шкалы. Если он охватывает диапазон 10 Па ~ 0,1 МПа, обычно требуются два вакуумметра на 1000 Торр и 10 Торр.
(3) Сверхточный вакуумметр: полупроводниковый вакуумметр, точность составляет ± 0,05% от полной шкалы, эффективный диапазон составляет 50 Па ~ 0,1 МПа, что не позволяет охватить более высокий вакуум.

3.2 Выбор электрического клапана
В перчаточном ящике с вакуумным контролем обычно задействованы два типа клапанов: один — впускной клапан, регулирующий поток воздуха на впуске, а другой — выпускной клапан, регулирующий поток выхлопных газов. Клапаны впуска воздуха в основном используются для регулирования небольшого расхода, поэтому обычно выбирают игольчатые клапаны. Выпускные клапаны в основном используются для вакуумирования, поэтому обычно требуются шаровые краны большего диаметра.

Из-за автоматического управления как игольчатые, так и шаровые клапаны должны управляться постоянным напряжением, постоянным током или цифровым сигналом (RS485), который представляет собой так называемый пропорциональный клапан регулирования расхода. Пропорциональный клапан регулирования расхода выбирает небольшой пропорциональный клапан регулирования расхода с шаговым двигателем, как показано на рисунке 6. Этот пропорциональный клапан регулирования расхода имеет высокую скорость срабатывания (в пределах 1 с) и линейность (в пределах 1%). Информацию о пропорциональном регуляторе расхода серии FC см. на странице https://www.genndih.com/ru/proportional-flow-control-valve.htm

3.2 Выбор контроллера
Из приведенных выше различных режимов управления степенью вакуума перчаточного ящика видно, что процесс управления степенью вакуума выдвигает высокие требования к контроллеру. Как показано на рисунке 7, выбранный контроллер должен соответствовать следующим критериям:

(1) По крайней мере, это ПИД-регулятор и имеет функцию самонастройки ПИД-параметров.
(2) Точность самого вакуумметра высока. Чтобы в полной мере реализовать точность измерений вакуумметра, ПИД-регулятор, которому требуется сбор данных и управление, должен иметь высокую точность. Рекомендуется, чтобы контроллер имел 24-битный аналого-цифровой преобразователь и 16-битный цифро-аналоговый выход. (3) Требуется как минимум 2 канала для одновременного измерения и контроля температуры и степени вакуума, а также для уменьшения места для установки.
(4) Несколько функций доступа к входным сигналам, которые могут напрямую подключать входные сигналы различных типов датчиков, таких как термопара, термосопротивление, напряжение постоянного тока и т. д., для одновременного тестирования, отображения и управления различными параметрами.
(5) Функция прямого и обратного управления для достижения режима двустороннего управления.
(6) Благодаря функции переключения двух датчиков каждый канал может поддерживать переключение двух датчиков высокой и низкой температуры, а также высокого и низкого вакуума. Два канала могут образовывать комбинацию управления с четырьмя подключенными датчиками.
(7) Функция управления программой: вы можете самостоятельно создавать и сохранять несколько программ управления, и вам нужно только выбрать и вызвать их для запуска (режим управления программой).
(8) Он имеет интерфейс связи для подключения к компьютеру, например интерфейс RS485 стандартного протокола MODBUS.

4. Контроль температуры перчаточного ящика.
Помимо создания вакуумной среды, в перчаточном ящике также можно разместить нагревательное устройство для проведения различных экспериментов и испытаний при разных температурах, поэтому необходимо внедрить функцию контроля температуры в перчаточный ящик. Регулирование температуры — это очень зрелая и классическая технология, которая обычно реализуется с помощью ПИД-регулятора в сочетании с датчиком температуры. Чтобы снизить стоимость и объем установки, обычно используется многоканальный ПИД-регулятор для одновременного контроля температуры и степени вакуума. Контроллер взаимодействует с компьютером для отображения и хранения данных и кривых контроля измерений. Рабочая температура в перчаточном боксе, как правило, не должна быть слишком высокой, но если тепловая защита и охлаждение выполнены правильно, можно также достичь диапазона рабочих температур выше 1000°C. В качестве датчика измерения температуры обычно используется термопара. Если точность измерения высокая, можно также выбрать термосопротивление и термисторный датчик температуры. Эти датчики могут быть напрямую подключены к вышеупомянутому высокоточному ПИД-регулятору.

5. Вывод
Благодаря представлению вышеизложенного содержания в основном объясняются различные методы управления степенью вакуума и температурой в перчаточном ящике, а также основные датчики, пропорциональный клапан регулирования потока и ПИД-регуляторы. В конкретных приложениях могут быть внесены частичные улучшения в конкретную структуру и функцию перчаточного ящика, а также общая конструкция, установка и интеграция перчаточного ящика также могут быть выполнены в соответствии с фактическими требованиями.
Хотя в этой статье представлены только измерения и контроль степени вакуума и температуры в перчаточном боксе, эти методы и конкретное содержание реализации также могут быть расширены и применены для контроля параметров испытаний в других областях, которые более чувствительны к атмосферной среде, таких как низкая температура, геометрическая величина, оптика и акустика.

Question 9

Электронный клапан регулирования воздушного потока KAOLU

Accepted Answer

Электронный клапан регулирования воздушного потока KAOLU

1. Обзор
Электронный клапан регулирования воздушного потока KAOLUна самом деле это тот же регулирующий клапан, только OEM-производитель другой. Как показано на рисунке 1, этот газовый регулирующий клапан представляет собой игольчатый клапан с приводом от шагового двигателя, который может преобразовывать внешний управляющий сигнал в заданное положение иглы клапана, тем самым регулируя открытие клапана для достижения регулирования расхода газа. Внешний управляющий сигнал может быть трех типов:
(1) Напряжение моделирования постоянного тока (0–10 В постоянного тока)
(2) Интерфейсный модуль
(3) интерфейс RS232
Для этого газового регулирующего клапана компании INFICON и Pfeiffer предоставили соответствующие контроллеры, как показано на рисунке 2, следующие модели: INFICON: VCC500-Z; Пфайффер: РВК 300.
В этой статье будут представлены соответствующие технические показатели для вышеупомянутых регулирующих клапанов и контроллеров, а также представлены соответствующие локализованные альтернативные продукты и их технические показатели, чтобы обеспечить экономически эффективную продукцию для локализованной замены.

2. Технические показатели зарубежной продукции

2.1 Технические индикаторы контроллера

Рабочий режим Контроль давления, регулирование расхода газа Аналоговый выход 4 канала: сигнал датчика вакуумного давления, сигнал клапана (0–10 В постоянного тока), положение клапана, опорное напряжение + 10 В постоянного тока (10 мА) Числовой вывод 8 каналов: открытый клапан, закрытый клапан, положение клапана, ошибка клапана, ошибка датчика, подготовка, расхождение, состояние датчика Аналоговый вход 2 канала: заданное значение давления вакуума (стандартное значение), заданное значение расхода (стандартное значение) Ввод номера 8 каналов: уменьшение потока, добавление потока, внешнее закрытие, внешнее открытие, режим потока, режим давления, выпускное открытие, выпускное открытие. Характеристика После отключения электроэнергии включите выход «достичь стандартного значения», затем можно будет отрегулировать допуск. Дисплей мбар, Па, Торр, мВ Язык английский, немецкий Коммуникационный интерфейс РС232К, РС485

Тип контроллера PI-автоматический: можно выбрать шаг скорости управления 1-99.
PID: пользователи могут определять параметры. Точность управления ±5% полной шкалы датчика Точность отображения ±0,2% полной шкалы датчика Источник питания Напряжение 90 ~ 250 В переменного тока Масса 1,65 кг
Из вышеупомянутых технических показателей контроллера и опыта практического применения можно сделать вывод, что:
(1) Одноканальное измерение и управление: то есть можно собирать только один сигнал вакуумметра и один регулирующий клапан. Хотя существует несколько аналоговых и цифровых входных и выходных каналов, можно выполнить только одно управление с обратной связью. Этот одноканальный контроллер не сможет охватить широкий диапазон, для покрытия которого требуются два вакуумметра.
(2) Отсутствие функции саморегулирования ПИД: иногда в конечном итоге не удается получить оптимальные параметры ПИД, что серьезно влияет на эффект управления.
(3) Низкая точность управления. Точность управления составляет ±5% от полной шкалы датчика, что в основном показывает, что схема сбора данных и управления в контроллере использует 12-битные аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, что является ключом к определение точности управления.

3. KAOLU электронный клапан управления потоком воздуха заменяет ИНФяРегулирующие клапаны CON и PFA
Регулирующий клапан электронного клапана управления воздушным потоком KAOLU представляет собой типичный электронный клапан управления воздушным потоком, приводимый в движение шаговым двигателем. Показатель производительности очень высокий. Единственным недостатком является то, что отверстие игольчатого клапана маленькое, что приводит к небольшому потоку. Более того, цена слишком дорогая.
Чтобы добиться замены клапана управления потоком газа и улучшить низкую стоимость и высокую производительность, KAOLU также использовала шаговый двигатель в технологии игольчатого клапана для локализации и разработала серию электронных клапанов управления потоком воздуха с различными скоростями потока.

Как показано на рисунке 3, полностью реализована замена, а цена составляет лишь треть от зарубежной продукции. Подробные технические индикаторы показаны на рисунке 4. Пожалуйста, посетите https://www.genndih.com/ru/proportional-flow-control-valve.htm

(Рисунок 3. Электронный клапан регулирования расхода воздуха FC KAOLU )

Модель ФК-20 ФК-120 ФК-300 ФК-1000 Тип клапана Игольчатый вентиль Диаметр дрейфа золотника 0,9 мм 2,25 мм 2,75 мм 4,10 мм Привод Управление биполярным шаговым двигателем Время отклика 0,8 секунды (открытие-закрытие) Стандартный размер G1/8” G3/8” Жидкость Инертный газ и жидкость Контактные материалы Нержавеющая сталь Диапазон давления -1 ~ 7бар -1 ~ 5 бар Максимальный поток 50 л/мин при 7 бар 240 л/мин при 7 бар 290 л/мин при 7 бар 600 л/мин при 7 бар Линейность ±2% ±0,1 ~ 1% ±0,2 ~ 5% ±11% Повторяемость
(Полный масштаб) ±0,1% Разрешение расхода (длина шага) 0,1 л/мин 0,1 ~ 0,2 л/мин 0,2 ~ 0,75 л/мин 1л/мин Разрешение сдвига (длина шага) 12,7 мкм 25,4 мкм Диапазон рабочих температур 0 ~ 84°С Тюлень Стандартный FKM или другие уплотнения на выбор Управляющий сигнал Постоянный ток: 0 ~ 10 В (или 4 ~ 20 мА) Источник питания постоянный ток: 24 В (12 Вт)

(Рисунок 4. Технические показатели электронного клапана регулирования расхода воздуха FC KAOLU )

3. Локальный высокоточный двухканальный ПИД-регулятор заменяет контроллеры INFICON и PFA.
Чтобы в полной мере использовать точность измерений вакуумметров (например, емкостных пленочных манометров), необходимы как минимум 16-битные аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи для сбора данных и управления контроллером. В последние годы KAOLU разработала серию высокоточных 24-битных ПИД-регуляторов общего назначения FC, как показано на рисунке 5. Эта серия ПИД-регуляторов намного мощнее, чем зарубежные продукты, но цена составляет всего одну восьмую. зарубежной продукции. Его основные показатели эффективности следующие:
(1) Точность: 24-битный АЦП, 16-битный ЦАП.
(2) Многоканальный: независимый 1-канальный или 2-канальный. 2 канала могут осуществлять одновременное измерение и контроль температуры и давления.
(3) Разнообразие выходных параметров: 47 видов входных сигналов (термопара, термосопротивление, напряжение постоянного тока) позволяют одновременно тестировать, отображать и контролировать различные параметры.
(4) Многофункциональность: двустороннее управление вперед, назад, вперед и назад.
(5) ПИД-управление: улучшенный ПИД-алгоритм поддерживает дифференциальное управление PV и дифференциальное опережающее управление. Существует 20 групп PID.
(6) Переключение двух датчиков: каждый канал может поддерживать переключение двух датчиков: высокой и низкой температуры, а также высокого и низкого вакуума. Два канала могут образовывать комбинацию управления с четырьмя подключенными датчиками.
(7) Программное управление: вы можете самостоятельно создать и сохранить до 20 программ конденсации, и вам нужно только выбрать и позвонить, чтобы запустить конденсацию (режим управления программой).

При контроле степени вакуума режим управления ниже по потоку больше подходит для степени вакуума, близкой к атмосферному давлению, но режим управления воздухозаборником выше по потоку необходим для контроля степени вакуума менее 10 мбар. Таким образом, чтобы обеспечить полную степень контроля вакуума, можно использовать двойной датчик и режим двустороннего управления, как показано на рисунке 6.
В режиме управления, показанном на рисунке 6, необходимо использовать функции прямого и обратного управления, а также функции автоматического переключения двойного датчика вышеуказанного двухканального контроллера серии FC-20, то есть во время различных процессов управления давлением воздуха; контроллер автоматически переключает соответствующий диапазон. Вакуумметр и выберите соответствующий электронный клапан регулирования расхода воздуха для управления.

Question 10

Управление атмосферным давлением при вакуумной лазерной сварке порошка

Accepted Answer

Управление атмосферным давлением при вакуумной лазерной сварке порошка

Процесс SLM-сварки при низком давлении
Особенности: Ванна расплава более стабильна и уменьшает пористость. Требования к атмосфере низкого давления: быстрый и точный контроль давления воздуха достигается в пределах технологического окна 5–101 кПа.

Контроль давления
Метод управления: двусторонний метод управления, одновременная регулировка электронного клапана регулирования расхода воздуха на впуске воздуха и электрического шарового клапана на выходе. Он также может регулировать поток всасываемого воздуха и скорость выхлопа вакуумного насоса. Для получения дополнительной информации об электронном регуляторе расхода воздуха посетите сайтhttps://www.genndih.com/ru/proportional-flow-control-valve.htm

Датчик: датчик вакуумного давления, диапазон измерения 5–101 кПа, точность ± 0,2%.
Контроллер: двусторонний ПИД-регулятор, функция двустороннего управления.

Question 11

Распространенные ошибки пропорциональных клапанов и анализ причин их возникновения

Accepted Answer

Каковы распространенные ошибки пропорциональных клапанов? Чтопричина этих ошибок? Как их избежать?

1. Пропорциональная погрешность электромагнита
① Из-за старения гнезда (основания) вилки, плохого контакта и распайки вывода электромагнита пропорциональный электромагнит не может работать (не может пропускать ток). В это время измеритель можно использовать для тестирования. Если сопротивление окажется бесконечным, провод можно перепаять, розетку отремонтировать и надежно вставить розетку.

② К неисправностям компонентов катушки относятся старение катушки, перегорание катушки, внутреннее отключение катушки и чрезмерное повышение температуры катушки. Если температура катушки слишком высока, выходная сила пропорционального электромагнита будет недостаточной, а остальная часть сделает пропорциональный электромагнит неспособным работать.

Если температура катушки повышается слишком высоко, вы можете проверить, не слишком ли велик проходящий ток, плохая ли изоляция эмалированного провода катушки, не застрял ли сердечник клапана из-за грязи, чтобы выяснить причины и устранить их по одному. один. При обрыве, перегорании катушку необходимо заменить.

③ Ошибка сборки якоря в основном связана с износом пары трения, образованной якорем и магнитной направляющей втулкой в процессе эксплуатации, что приводит к увеличению силового гистерезиса клапана. Также имеет место перекос между направляющей толкателя и якорем, что также приведет к увеличению силового гистерезиса, что необходимо исключить.

④ Сварная часть магнитной направляющей втулки сломана из-за слабой сварки или импульсного давления пропорционального клапана во время использования, в результате чего пропорциональный электромагнит теряет свою функцию.

⑤ Магнитная направляющая втулка деформируется под ударным давлением, а пара трения, образованная магнитной направляющей втулкой и якорем, изнашивается во время использования, что приводит к увеличению силового гистерезиса пропорционального клапана.

⑥ Пропорциональный усилитель отключается, в результате чего пропорциональный электромагнит не работает. В это время следует проверить различные компоненты схемы усилителя, чтобы устранить ошибку схемы пропорционального усилителя.

⑦ Соединение между пропорциональным усилителем и электромагнитом нарушено или соединение клеммы усилителя отключено, поэтому пропорциональный электромагнит не работает. В это время оборванный провод следует заменить и надежно подсоединить.

2. Анализ ошибок и устранение пропорционального регулятора давления.
Поскольку пропорциональный регулятор давления основан на обычном клапане давления, ручка регулирования давления заменена пропорциональным электромагнитом. Таким образом, различные ошибки, вызванные обычными клапанами давления, также вызывают ошибки и методы устранения неполадок обычных клапанов давления, которые также полностью применимы к соответствующим пропорциональным клапанам давления (например, предохранительному клапану, соответствующему пропорциональному предохранительному клапану) и могут быть устранены. с учетом.
Помимо этого есть:

① При сбое регулирования напряжения вы можете сначала проверить значение тока с помощью электрометра, чтобы определить, есть ли проблема в цепи управления электромагнитом, пропорциональным электромагнитом или частью клапана, которую можно устранить симптоматически.

②Хотя ток, протекающий через пропорциональный электромагнит, является номинальным значением, давление вообще не может повыситься или невозможно получить требуемое давление между пропорциональным управляющим клапаном регулирования давления (предохранительным клапаном) и главным предохранительным клапаном. Ручной клапан регулирования давления с пилотным управлением от обычного предохранительного клапана с пилотным управлением по-прежнему сохраняется, который действует здесь как предохранительный клапан. Когда регулирующее давление клапана слишком низкое, хотя проходящий ток пропорционального электромагнита соответствует номинальному значению, давление не может подняться. Если установленное давление клапана слишком низкое, пилотный поток будет течь обратно в резервуар из клапана, и давление не сможет подняться. В это время давление срабатывания клапана должно быть отрегулировано так, чтобы оно было примерно на 1 МПа выше максимального рабочего давления клапана.

③ Ток, протекающий через пропорциональный электромагнит, слишком велик, но давление по-прежнему не может повыситься или невозможно получить требуемое давление. В это время можно проверить сопротивление катушки пропорционального электромагнита. Если оно намного меньше указанного значения, то катушка электромагнита имеет внутренний разрыв. Если сопротивление катушки соленоида в норме, то соединительная линия, подключенная к пропорциональному усилителю, закорочена. В это время следует заменить пропорциональный электромагнит, подключить проводку или перемотать катушку.
и установлен.

④ При ступенчатом изменении давления колебания давления небольшой амплитуды являются непрерывными, и причина нестабильности заданного давления в основном связана с налипанием грязи между железным сердечником пропорционального электромагнита и направляющей частью (направляющей втулкой). ), что препятствует движению железного сердечника. Кроме того, скользящая часть основной шпули забита грязью, что затрудняет движение основной шпули. Из-за влияния этих примесей гистерезис увеличивается. В диапазоне гистерезиса давление нестабильно и постоянно колеблется. Другая причина – износ железного сердечника и магнитной направляющей втулки, зазор увеличивается, регулируемое давление (через определенное значение тока) нестабильно.

⑤ Реакция давления задерживается, и давление меняется медленно, поскольку воздух в пропорциональном электромагните не очищается. Он заблокирован грязью, и движение пропорционального сердечника электромагнита и сердечника главного клапана излишне затруднено. Кроме того, в систему попадает воздух, что обычно происходит, когда оборудование начинает работать после установки или после длительного простоя.

Решение состоит в том, чтобы ослабить выпускной винт до начала использования пропорционального регулятора давления и выпускать чистый воздух до тех пор, пока масло не вытечет. В случае блокировки демпфирующего отверстия грязью пропорциональный соленоид и главный клапан следует разобрать для очистки, а в самом высоком положении масляного контура системы, где воздух легко концентрируется, лучше всего установить клапан выпуска воздуха. для выпуска воздуха или ослабьте соединение труб для выпуска воздуха.

⑤ Реакция на давление задерживается, и давление меняется медленно, потому что
воздух в пропорциональном электромагните не очищается. Он заблокирован грязью, и
движение пропорционального сердечника электромагнита и сердечника главного клапана
излишне затруднено. Кроме того, в систему попадает воздух, что обычно происходит
когда оборудование начинает работать после установки или после длительного простоя.
срок отключения.

⑤ Реакция на давление задерживается, и давление меняется медленно, потому что
воздух в пропорциональном электромагните не очищается. Он заблокирован грязью, и
движение пропорционального сердечника электромагнита и сердечника главного клапана
излишне затруднено. Кроме того, в систему попадает воздух, что обычно происходит
когда оборудование начинает работать после установки или после длительного простоя.
срок отключения.

⑤ Реакция на давление задерживается, и давление меняется медленно, потому что
воздух в пропорциональном электромагните не очищается. Он заблокирован грязью, и
движение пропорционального сердечника электромагнита и сердечника главного клапана
излишне затруднено. Кроме того, в систему попадает воздух, что обычно происходит
когда оборудование начинает работать после установки или после длительного простоя.
срок отключения.

⑥Две неисправности электрогидравлического пропорционального предохранительного клапана.
а.Когда номинальный ток (50 мА) подается на катушку, давление на входе не может достичь номинального рабочего давления (21 МПа), но на 2–6 МПа ниже номинального давления. Причина в том, что после длительного использования из-за ослабления винтов крепления прокладки регулировки магнитного зазора магнитный зазор увеличивается, а магнитное сопротивление магнитного зазора (воздушного зазора) в магнитопроводе очень велико.

F=k(iN/Rm)2S

где к-константа;
i — входной ток катушки;
Н – количество витков катушки;
Rm – магнитосопротивление;
S – площадь поперечного сечения магнитопровода.

Видно, что пока магнитный зазор немного увеличивается, сопротивление Rm значительно увеличивается, а электромагнитная сила F уменьшается в квадратичной зависимости. Увеличивается гидравлический зазор, снижается давление перед форсункой, поэтому снижается давление в верхней камере основного золотника. Сила, добавляемая пониженным давлением и слабой пружиной в верхней камере главного клапана, уменьшается, так что давление открытия главного золотника уменьшается, то есть входное давление уменьшается, и максимальное давление (21 МПа) не может быть достигнуто.

Решение: Соответствующим образом увеличьте или уменьшите толщину прокладки регулировки магнитного зазора, затяните крепежные винты прокладки регулировки магнитного зазора и уменьшите магнитный зазор, что может увеличить входное давление. Начальная настройка магнитного зазора должна составлять 0,89 ~ 0,94 мм.
б.Когда входной ток катушки равен нулю, начальное давление клапана слишком велико (4-7 МПа). В норме начальное давление должно составлять около 1 МПа. Минимальное давление настройки в основном зависит от начального зазора 8 сопловой перегородки. Нормальный зазор составляет от 0,1 до 0,13 мм. Если оно слишком мало, начальное давление будет слишком высоким.

3. Анализ ошибок и устранение пропорционального клапана потока.
①Поток невозможно отрегулировать, и функция регулировки дросселирования недействительна. В дополнение к методу анализа ошибок и устранения неисправностей клапана регулирования скорости есть следующие два момента:а.Пропорциональный электромагнит не включился.
Причины: старение гнезда пропорционального электромагнита и плохой контакт; отпайка вывода электромагнита; обрыв провода внутри катушки, вы можете обратиться к приведенному выше методу «(1) Пропорциональная ошибка электромагнита» для устранения неполадок.

б.Ошибка пропорционального усилителя. То же, что ①, ⑤, ⑥ в приведенном выше (2).
②Отрегулированный поток нестабильен. Регулировка расхода пропорционального клапана достигается путем изменения тока, протекающего в его пропорциональный электромагнит. Когда значение входного тока остается неизменным, отрегулированный расход должен оставаться неизменным. Но на самом деле регулируемый расход (при подаче одного и того же значения сигнала) в рабочем процессе часто изменяется, что вызвано увеличением силового гистерезиса. Гистерезис означает, что при вводе одного и того же значения сигнала (тока) максимальное значение изменения выходного расхода (или давления) возникает, когда одно и то же значение сигнала тока передается из-за разных входных направлений (прямого и обратного направления).

Факторы, влияющие на силовой гистерезис, в основном обусловлены наличием радиальной неуравновешенной силы и механического трения. Тогда такие меры, как уменьшение радиальной неуравновешенной силы и уменьшение коэффициента трения, могут уменьшить влияние механического трения на гистерезис. Гистерезис уменьшается, и естественное изменение регулируемого расхода невелико. В частности, можно принять следующие меры:
а.Минимизируйте износ якоря и магнитной направляющей втулки.
б.Направляющий стержень толкателя и якорь должны быть одинаковыми.
в.Обратите внимание на очистку масла, чтобы предотвратить попадание грязи в зазор между якорем и магнитной направляющей втулкой и заклинивание якоря, чтобы якорь мог двигаться равномерно пропорционально значению входного тока без резких скачков. Как только возникает явление внезапного скачка, выходной поток пропорционального клапана также будет следовать за внезапным скачком и сделает регулируемый поток нестабильным.
д.После того как якорь намагничивающей втулки изношен, обратите внимание на ремонт, чтобы зазор между ними оставался в пределах соответствующего диапазона. Эти меры весьма полезны и эффективны для поддержания стабильности расхода, регулируемого пропорциональным клапаном расхода.

Кроме того, гистерезис пропорционального клапана, приводимого в действие обычным пропорциональным электромагнитом, составляет от 3% до 7%, гистерезис пропорционального клапана, приводимого в действие моментным двигателем, составляет от 1,5% до 3%, а пропорциональный клапан, приводимый в действие серводвигателем, составляет около 1,5%. %. Пропорциональный клапан потока, приводимый в действие серводвигателем, имеет относительно небольшое изменение потока.

Для получения дополнительной информации об электропневматическом регуляторе давления посетите сайтhttps://www.genndih.com/ru/proportional-pressure-regulator.htm

Question 12

Какой клапан минимального расхода у насоса?

Accepted Answer

Клапан минимального потока, также известный как автоматический рециркуляционный клапан, представляет собой защитный клапан насоса, установленный на выходе водяного насоса для предотвращения повреждения водяного насоса из-за перегрева, сильного шума, нестабильности и кавитации, когда он работает под нагрузкой. Пока расход водяного насоса ниже определенного значения, байпасный обратный клапан клапана автоматически откроется, чтобы обеспечить минимальный расход, необходимый водяному насосу.

1. Принцип работы
Клапан минимального расхода подсоединен к выходу насоса. Как и обратный клапан, створка клапана открывается под действием тяги среды. Когда давление основного канала остается неизменным, скорость потока основного канала различна, а открытие заслонки клапана различно. Заслонка будет определена в определенном положении, и створка клапана главной цепи передает действие створки основного клапана на байпас через рычаг, чтобы достичь состояния переключения байпаса.

2. Рабочий процессКогда диск главного клапана открыт, диск клапана приводит в действие рычаг, и сила рычага закрывает байпас. Когда скорость потока основного канала уменьшается и диск основного клапана не может быть открыт, диск основного клапана возвращается в положение уплотнения, закрывая основной канал. Диск клапана снова приводит в действие рычаг, байпас открывается, и вода поступает из байпаса в деаэратор. Под действием давления вода поступает на вход насоса для рециркуляции, тем самым защищая насос.

3. Преимущества
Клапан минимального расхода (также называемый автоматическим регулирующим клапаном, автоматическим рециркуляционным клапаном, автоматическим обратным клапаном) представляет собой клапан, который объединяет различные функции. Он имеет следующие существенные преимущества: 1. Клапан минимального расхода является регулирующим клапаном автоматического управления. Функция рычага автоматически регулирует байпасное отверстие в зависимости от расхода (регулировка расхода системы). Это законченная механическая конструкция, основанная на клапане регулирования потока и не требующая дополнительной энергии.
2. Байпасный поток можно регулировать и контролировать, а общая работа клапана очень экономична.
3. Как основной канал, так и байпас имеют функцию обратных клапанов.
4. Трехходовая Т-образная конструкция, подходящая для рециркуляционного трубопровода.
5. Байпас не требует непрерывного потока, что снижает потребление энергии.
6. Многофункциональность интегрирована в одну, что снижает рабочую нагрузку при проектировании.
7. Он имеет значительные финансовые преимущества с точки зрения закупки продукции на ранней стадии, установки и настройки, а также обслуживания на более позднем этапе. Это может снизить затраты на установку и техническое обслуживание, а общая стоимость ниже, чем у традиционной системы регулирующих клапанов.
8. Уменьшите вероятность ошибки, сведите к минимуму вероятность ошибки, вызванной высокоскоростной жидкостью. У него нет проблем с кавитацией и затратами на электропроводку.
9. Стабильная работа насоса может быть гарантирована даже в условиях низкого расхода.
10. Для защиты насоса требуется только один клапан и никаких других дополнительных компонентов. Поскольку на него не влияют ошибки, основной канал и байпас становятся единым целым, практически не требующим обслуживания.

4. Установка
Клапан минимального расхода устанавливается на выходе насоса и должен быть установлен как можно ближе к защищаемому центробежному насосу. Расстояние между выходом насоса и входом клапана не должно превышать 1,5 метра, чтобы предотвратить попадание низкочастотной воды, вызванной пульсацией жидкости. Направление потока – снизу вверх. Вертикальная установка является приоритетной, но возможна и горизонтальная установка.

5. Обслуживание и меры предосторожности при использовании.
1. Клапан следует хранить в сухом и проветриваемом помещении, оба конца канала клапана должны быть заблокированы.
2. Клапаны, хранящиеся в течение длительного времени, следует регулярно проверять на предмет удаления загрязнений. Особое внимание следует уделять очистке уплотнительной поверхности, чтобы предотвратить ее повреждение.
3. Перед установкой следует тщательно проверить, соответствует ли маркировка клапана требованиям использования.
4. Перед установкой проверьте внутреннюю полость и уплотнительную поверхность клапана. Если есть грязь, протрите ее чистой тряпкой.
5. После использования клапана его следует регулярно проверять, чтобы проверить уплотнительную поверхность и уплотнительное кольцо. Если поломка не удалась, ее следует вовремя отремонтировать или заменить.

Если вас интересует клапан регулирования потока, посетите
https://www.genndih.com/ru/proportional-flow-control-valve.htm

Question 13

Решение для точного контроля вакуума в процессе сушки термочувствительных материалов

Accepted Answer

Решение для точного контроля вакуума в процессе сушки термочувствительных материалов
Аннотация: В настоящее время некоторые вакуумные сушильные шкафы, которые мы часто использовали, оснащены цифровым контролем температуры, но в основном используют ручные клапаны регулирования вакуума. В ответ на требования некоторых клиентов по модернизации и преобразованию автоматического управления вакуумом сушильной печи в этой статье представлено решение для точного управления вакуумом. В решении подробно представлены несколько различных методов управления, а также решения для одновременного контроля температуры и вакуума для удовлетворения потребностей в автоматизации управления вакуумным сушильным оборудованием различных клиентов.

1. Введение
Термочувствительные материалы — это класс материалов, физические свойства которых резко и скачкообразно меняются с температурой. Сушка термочувствительных материалов требуется во многих различных отраслях промышленности, таких как различные аддитивные производства, науки о жизни, тканевая инженерия, жидкостная хроматография, доставка лекарств, а также исследования и разработки. Другие чувствительные к температуре материалы включают фрукты, овощи и другие растения. Идеальным методом сушки материалов, чувствительных к теплу и/или кислороду, является вакуумная сушка, поскольку ее преимуществом является удаление влаги при более низких температурах и минимизация возможных реакций окисления. Кроме того, преимуществом вакуумной сушки является более быстрая сушка, и ее можно проводить в технологической среде с дефицитом кислорода.

Сушку термочувствительных материалов необходимо проводить в вакуумной сушильной установке. Во избежание порчи продукта необходимо точно контролировать температуру и степень вакуума в вакуумной сушильной установке. Контроль степени вакуума особенно важен, поскольку он основан на принципе давления насыщенного пара. В процессе вакуумной сушки степень вакуума определяет верхний предел температуры испарения воды.

В настоящее время некоторые широко используемые вакуумные сушильные шкафы оснащены цифровым контролем температуры, но в основном используют ручной вакуумный клапан. В ответ на требования некоторых клиентов по модернизации автоматического управления вакуумом сушильной печи в этой статье будет представлено решение по точному управлению вакуумом. В решении подробно представлены несколько различных методов управления, а также решения для одновременного контроля температуры и вакуума для удовлетворения потребностей в автоматизации управления вакуумным сушильным оборудованием различных клиентов. Индивидуальные решения для удовлетворения потребностей в автоматизации управления вакуумным сушильным оборудованием различных клиентов.

2. Техническая схема
Существует множество форм процессов и оборудования вакуумной сушки, которые можно свести к следующим трем типам:
(1) Тип закрытой полости.
(2) Заполните инертным газом.
(3) Контейнеры разного объема.

Для вышеупомянутых типов вакуумных сушильных устройств необходимо использовать соответствующие устройства контроля степени вакуума.
Решение, предложенное в этой статье, показано на рисунке 1. Выбор соответствующих компонентов в этом решении может полностью удовлетворить потребности нескольких вышеупомянутых типов вакуумных сушильных устройств. Различные типы контроля будут подробно описаны ниже.

2.1 Способ регулирования давления закрытой полости
Для вакуумного сушильного оборудования с закрытой полостью точного контроля степени вакуума внутри сушильного оборудования можно достичь непосредственно путем регулирования давления. Специальное устройство контроля давления подключено только к правой части сушильной камеры на рисунке 1 (регулятор противодавления и вакуумный насос) и использует внешний вакуумметр в сочетании с ПИД-регулятором для регулировки степени вакуума.

Регулятор противодавления представляет собой регулятор противодавления вакуумного типа, а регулятор противодавления вакуума приводится в действие электрическим пропорциональным клапаном. Внешний вакуумметр, ПИД-регулятор и электрический пропорциональный клапан образуют контур управления с обратной связью, так что степень вакуума в сушильной камере можно контролировать в соответствии с любым заданным значением, а кривую степени вакуума также можно контролировать в соответствии с заданной программой. .

2.1 Способ регулирования давления закрытой полости
Для вакуумного сушильного оборудования с закрытой полостью точный контроль степени вакуума внутри сушильного оборудования может быть достигнут непосредственно за счет регулирования давления. Специальное устройство контроля давления подключено только к правой части сушильной камеры на рисунке 1 (обратный клапан и вакуумный насос) и использует внешний вакуумметр в сочетании с ПИД-регулятором для регулировки степени вакуума.

Обратный клапан представляет собой обратный клапан вакуумного типа, а вакуумный обратный клапан приводится в действие электрическим пропорциональным клапаном. Внешний вакуумметр, ПИД-регулятор и электрический пропорциональный клапан образуют контур управления с обратной связью, так что степень вакуума в сушильной камере можно контролировать в соответствии с любым заданным значением, а кривую степени вакуума также можно контролировать в соответствии с заданным значением. программа.

2.2 Метод регулировки потока процесса инфляции
Для вакуумной сушки некоторых материалов, чувствительных к кислороду, иногда необходимо заливать инертный газ для замены кислорода. В этом случае контроль степени вакуума в сушильной камере должен регулировать потоки всасывания и выхлопа для достижения динамического баланса. На данный момент вся структура системы контроля степени вакуума полностью показана на рисунке 1.

Как показано на рисунке 1, поток всасываемого воздуха регулируется электрическим игольчатым клапаном, а поток выходящего воздуха можно регулировать с помощью вакуумного обратного клапана или электрического шарового клапана (на рисунке не показан). Регулировка потока воздуха на входе и выходе осуществляется с помощью замкнутого контура, состоящего из вакуумметра и двухканального ПИД-регулятора. Аналогично, степень вакуума в сушильной камере можно контролировать в соответствии с любым заданным значением, а управление кривой степени вакуума также можно выполнять в соответствии с установленной программой.

2.3 Метод регулирования давления с использованием регулятора давления большого диаметра для полости большого размера
Для некоторых крупногабаритных камер вакуумной сушки продуктов большого объема ключевым моментом регулирования степени вакуума является использование регулирующего регулятора большого диаметра, то есть вакуумного обратного клапана (или электрического шарового крана и электрической дроссельной заслонки). На рисунке 1 требуется больший диаметр, чтобы обеспечить быстрый контроль большой скорости откачки и степени вакуума. В настоящее время технология изготовления различных регулирующих клапанов большого диаметра созрела и существуют стандартные изделия.

2.4 Метод одновременного контроля температуры и степени вакуума
Для большинства вакуумного сушильного оборудования необходимо одновременно контролировать две переменные: температуру и степень вакуума. В предложенном в данной статье техническом решении используется 2-канальный высокоточный ПИД-регулятор, причем два канала могут использоваться для регулирования температуры и степени вакуума одновременно, то есть формируются два независимых замкнутых контура подключение датчика температуры и датчика степени вакуума к управлению.

В дополнение к выходному сигналу напряжения 0–10 В вакуумного датчика двухканальный ПИД-регулятор также может быть подключен к входному сигналу различных датчиков температуры (термопары, платинового сопротивления, термистора и т. д.). Благодаря использованию 24-битного аналого-цифрового преобразователя и 16-битного цифро-аналогового преобразователя этот двухканальный ПИД-регулятор может достичь высокой точности управления.

3. Резюме
За счет вышеуказанных технических решений можно полностью удовлетворить требования по автоматическому регулированию температуры и степени вакуума в процессе сушки термочувствительных материалов, а также достичь высокой точности регулирования (абсолютное давление 10Па - 0,1МПа, точность регулирования не хуже 2). %).

Вы заинтересованы вПропорциональный клапан регулирования расхода KAOLU? Вы можете смело посещать нашВеб-сайт!

Question 14

Решение для высокоточного контроля давления для процесса выращивания кристаллов SIC методом PVT и локализованной замены вспомогательного оборудования

Accepted Answer

Решение для высокоточного контроля давления для процесса выращивания кристаллов SIC методом PVT и локализованной замены вспомогательного оборудования

1. Что такое монокристаллический материал карбида кремния?
Монокристаллический материал карбида кремния, который также известен как полупроводниковый материал с широкой запрещенной зоной. Он обладает превосходными физическими и электрическими свойствами, особенно подходит для производства высокотемпературных, высокочастотных, мощных, радиационных, коротковолновых светоизлучающих и оптоэлектронных интегрированных устройств, поэтому он широко используется в авиации, аэрокосмической отрасли, радиолокации, связи и других областях. В настоящее время для выращивания монокристалла карбида кремния обычно используется метод PVT.

Поскольку конечной целью выращивания монокристалла карбида кремния является получение монокристалла карбида кремния большого размера с низким уровнем дефектов, по мере увеличения размера монокристалла карбида кремния контроль вакуумного давления в монокристаллической печи становится чрезвычайно требовательным, и Технологический газ Изменения давления оказывают большое влияние на скорость роста и качество кристаллов SiC. На рисунке 1 показаны временные кривые давления, температуры и технологического газа в типичном процессе выращивания монокристалла SiC.

Из технологической кривой, показанной на рисунке 1, видно, что контроль давления в печи для выращивания кристаллов представляет собой процесс точного изменения во всем диапазоне степеней вакуума, а весь диапазон изменения степени вакуума находится между низким и высоким вакуумом (-4 5 -1 510 Па ~10 Па), особенно в диапазоне низкого вакуума 10 Па ~ 10 Па, который требует точного контроля. В настоящее время при использовании метода PVT для получения монокристалла SiC все еще существуют следующие проблемы:

(1) Режим ниже по потоку (регулировка скорости выпуска газа) обычно используется для контроля изменения степени вакуума во всем процессе. Точность управления чрезвычайно низкая в диапазоне более высокого вакуума 0,1 ~ 1000 Па, а колебания давления в камере для выращивания кристаллов велики (около ± 10%).
(2) Регулирующий клапан и ПИД-регулятор, используемые в устройстве регулирования вакуума, в основном используют клапаны регулирования расхода на входе, выпускные дроссельные клапаны на выходе и контроллеры ПИД-клапанов. Хотя существуют различные выпускные дроссельные клапаны на выходе, объединенные с ПИД-регулятором в единую конструкцию для снижения затрат, общая стоимость все еще относительно высока.
(3) Альтернативные продукты для вакуумного давления на Тайване также постепенно появляются, но все еще существуют такие проблемы, как большая скорость утечки клапана, длительное время реакции на регулировку клапана и невозможность автоматического переключения вакуумметров разных диапазонов, что делает невозможным использование режимы управления как вверх, так и вниз по потоку для достижения высокоточного контроля вакуумного давления в пределах диапазона.

В этой статье будет проведен подробный технический анализ проблем, существующих при контроле вакуумного давления в вышеупомянутом процессе выращивания монокристаллов PVT SiC, и предложены соответствующие решения. Суть решения заключается в применении метода одновременного управления вверх и вниз по потоку, чтобы значительно повысить точность и стабильность управления во всем диапазоне давлений, а также обеспечить соответствующую низкую скорость утечки и высокую скорость реагирования.Пропорциональный регулятор давления KAOLUи сверхвысокоточные промышленные ПИД-регуляторы, что позволяет заменить соответствующую импортную продукцию.

2. Анализ процесса изменения напряжений при выращивании монокристаллов карбида кремния.
На рисунке 1 показаны кривые изменения давления, температуры и расхода газа в ходе текущего метода PVT для выращивания монокристалла карбида кремния третьего поколения, где красная линия представляет собой очень типичный процесс изменения давления в вакууме. Анализируя процесс изменения вакуумного давления на каждом этапе, чтобы глубоко понять требования к изменению вакуумного давления во время роста монокристалла SiC методом PVT.
Как показано на рисунке 1, изменение вакуумного давления в процессе роста монокристалла SiC разделено на следующие этапы:
(1) Стадия высокого вакуума: на уровне высокого вакуума высокий вакуум (1xПа - 1x Па) для удаления воздуха и влаги из контейнеров и материалов. Этот высокий уровень вакуума требует, чтобы давление воздуха снижалось с медленной и постоянной скоростью, что позволяет избежать образования пыли из порошка карбида кремния.
(2) Стадия предварительного роста: Аналогично, на стадии предварительного роста, с заполнением технологическим газом и постепенным повышением температуры, давление воздуха в контейнере также должно постепенно увеличиваться до нормального давления или слегка положительного давления при постоянная скорость и вытеснение газа для дальнейшего удаления воздуха и влаги.
(3) Стадия роста: На стадии роста кристаллов давление в контейнере необходимо постепенно снижать до определенного заданного значения (давление роста) с постоянной скоростью и поддерживать постоянным в течение длительного времени. Разное оборудование и процессы выращивания обычно используют разное давление роста.
(4) Стадия охлаждения: На стадии охлаждения, когда температура постепенно снижается, давление воздуха в контейнере должно постепенно увеличиваться до нормального давления или слегка положительного давления с постоянной скоростью.

Из нескольких этапов изменения давления во время вышеупомянутого процесса выращивания монокристалла видно, что устройство контроля вакуумного давления должно соответствовать следующим основным техническим показателям, и это в основном технические показатели, которых достигла импортная продукция:
(1) Скорость утечки: менее 1×Па./с.
(2) Точность управления и долговременная стабильность: при любом давлении вакуума точность управления лучше 1% (или даже 0,5%), а долговременная стабильность лучше 1% (или даже 0,1%).
(3) Скорость ответа: менее 1 секунды. Скорость реакции также определяет точность управления и долговременную стабильность. Вакуумное давление будет быстро меняться, особенно под совместным воздействием температуры и потока. Быстрая скорость реакции является ключом к обеспечению точного управления.
(4) Подключение вакуумметров с разными диапазонами: можно подключить 2 емкостных вакуумметра с разными диапазонами, чтобы охватить весь диапазон контроля измерения вакуумного давления, а датчик можно автоматически переключать и контролировать в соответствии с соответствующей степенью вакуума.
(5) Программируемое управление: можно запрограммировать настройку любой кривой управления давлением, а также можно сохранить несколько кривых управления для вызова различных систем управления процессом.
(6) Параметры ПИД: могут настраиваться самостоятельно, сохранять и вызывать несколько групп параметров ПИД.
(7) Связь с главным компьютером: связь с главным компьютером (например, ПЛК и компьютером) и имеет стандартный протокол связи.

3. Высокоточное решение для контроля вакуумного давления.
Из приведенного выше анализа видно, что давление, необходимое для различных процессов выращивания кристаллов карбида кремния, находится в широком диапазоне от 0,2 Па до 80 кПа. В настоящее время режим управления на выходе обычно используется в процессе выращивания кристаллов под давлением во всем мире. Между ростовыми сосудами устанавливают дроссельный клапан.

Регулирование давления вакуума достигается за счет постоянного потока на впуске на входе и регулирования потока выхлопных газов на выходе через дроссельный клапан. Для диапазона высокого давления, превышающего 1 кПа, этот режим управления на выходе очень эффективен и может обеспечить точное управление давлением, но для диапазона низкого давления (0,1 Па ~ 1 кПа) эффект управления в режиме ниже по потоку чрезвычайно низок, и необходимо отрегулировать поток всасываемого воздуха и постоянный выходной поток. Режим управления вверх по потоку предназначен для перекачивания потока.

Кроме того, режим управления вверх по потоку широко использовался в области контроля вакуума, и в предыдущих практических прикладных и проверочных испытаниях мы также подтвердили, что режим управления выше по потоку может обеспечить точный контроль низкого давления ниже 1 кПа.

Таким образом, для достижения точного контроля вакуумного давления в полном диапазоне от 0,2 Па до 80 кПа необходимо использовать режимы вверх и вниз по потоку соответственно. Поэтому мы предлагаем высокоточное решение для управления вакуумным давлением, которое может реализовывать как восходящий, так и нисходящий режимы. Структура системы регулирования вакуумного давления с одновременным регулированием на входе и выходе представлена на рисунке 2.

В решении, показанном на рисунке 2, используются два емкостных вакуумметра для покрытия полного диапазона вакуума от 0,2 Па до 80 кПа. Сигналы измерений вакуумметров передаются на ПИД-регулятор, который соответственно управляет входным электронным пропорциональным клапаном регулирования расхода. А расположенный ниже по потоку электрический шаровой клапан, контур управления с обратной связью обеспечивает точный контроль вакуумного давления во всем диапазоне. Конкретный процесс управления вакуумным давлением:
(1) Когда значение настройки управления давлением находится в диапазоне высокого давления, превышающем 1 кПа, ПИД-регулятор находится в режиме управления на выходе, ПИД-регулятор настраивает игольчатый клапан с электронным управлением на входе на постоянное открытие и выполняет автоматическое ПИД-регулирование на выходе клапан с электронным управлением. Значение измерения давления в сосуде для выращивания может быть быстро доведено до заданного значения путем быстрой регулировки изменения степени открытия шарового клапана с электронным управлением.

(2) Когда значение настройки управления давлением находится в диапазоне низкого давления менее 1 кПа, ПИД-регулятор находится в режиме управления вверх по потоку, ПИД-регулятор настраивает шаровой клапан с электронным управлением на выходе на постоянное открытие и выполняет автоматическое ПИД-регулирование на входе. игольчатый клапан с электронным управлением. Измеренное значение давления в сосуде для выращивания можно быстро сравнять с заданным значением путем быстрой регулировки открытия игольчатого клапана с электронным управлением.

4. Локальная замена поддерживающих устройств.
Решение, предложенное в этой статье, может обеспечить высокоточное управление вакуумным давлением при условии, что вакуумметр, клапан с электронным управлением и ПИД-регулятор соответствуют техническим требованиям. Высочайшая точность, стабильность может легко достигать ±0,5% от заданного значения, и даже в большинстве диапазонов вакуумного давления стабильность может достигать ±0,1% от заданного значения.

В процессе контроля степени вакуума в диапазоне 0,1 Па ~ 100 кПа в современной области применения вакуумных технологий широко используются зарубежные продукты. С развитием технологий локализации, помимо пленочных емкостных вакуумметров, основные вспомогательные устройства других систем контроля вакуумного давления полностью достигли прорыва в ключевых технологиях. Такие как локализация, низкая скорость утечек и быстрая реакция, благодаря чему общие технические показатели аналогичны зарубежным продуктам. ПИД-регулятор имеет более высокую точность измерения и управления, чем зарубежные продукты, а также имеет функцию двустороннего режима управления, которую иностранные продукты временно не могут достичь.

Ключевые вспомогательные устройства, замененные локализацией, включают игольчатые клапаны с электронным управлением и шаровые краны с электронным управлением для высокоскоростного вакуума с малыми утечками, а также многофункциональные сверхвысокоточные ПИД-регуляторы общего назначения, как показано на рисунке 3.

(Рисунок 3. Пропорциональный клапан регулирования расхода KAOLU )

Пропорциональный клапан регулирования расхода KAOLU , показанный на рисунке 3, полностью соответствует техническим требованиям раздела 2, особенно высокоточный промышленный ПИД-регулятор имеет отличные характеристики, среди которых 24-битное аналого-цифровое преобразование и 16-битное цифро-цифровое преобразование. -аналоговое преобразование. Минимальный выходной процент 0,01% при операциях с плавающей запятой двойной точности в настоящее время является высшим показателем промышленных ПИД-регуляторов во всем мире, которые могут достигать сверхвысокоточного управления параметрами процесса, такими как давление, температура и расход.

5. Вывод
Для процесса выращивания монокристаллов PVT предлагаемое в этой статье решение двунаправленного управления вверх и вниз по потоку может обеспечить быстрый и высокоточный контроль вакуумного давления во всем диапазоне. Это решение применяется во многих областях вакуумной техники, соответствующий электронный пропорциональный клапан регулирования потока и электрический шаровой кран имеют технические показатели, аналогичные зарубежным продуктам, а промышленный сверхточный ПИД-регулятор имеет превосходные характеристики. Эти вспомогательные устройства сочетают в себе различные датчики вакуумного давления и методы двунаправленного управления для достижения высокоточного контроля вакуумного давления.

Дополнительная информация оПропорциональный клапан регулирования расхода KAOLU, пожалуйста, посетите нашВеб-сайт.

Question 15

Применение прецизионного контроля вакуума – секрет сушки мелкодисперсного порошка в вакуумной печи

Accepted Answer

1. Что такое вакуумная сушка?

Вакуумная сушка — это метод сушки, при котором материалы помещаются в условия вакуумного отрицательного давления и соответствующим образом нагреваются до точки кипения при отрицательном давлении или охлаждаются, чтобы материалы затвердевали, а затем сушат материалы до точки плавления. Общие типы сушилок в основном включают тарельчатые сушилки, сушилки с псевдоожиженным слоем, распылительные, ротационные и вакуумные сушилки.

Процесс вакуумной сушки осуществляется в закрытой камере, подключенной к вакуумному насосу, а вакуумная печь использует баланс температуры и вакуумного давления для снижения влажности в камере и высушиваемом продукте. Эта технология представляет собой наиболее распространенную лабораторную, исследовательскую и промышленную сушку термочувствительных, гигроскопичных или токсичных порошков и гранул. Например, отрасли, в которых обычно используются сухие порошки, включают фармацевтику, пищевую промышленность, пластмассовую и химическую обработку.

При вакуумной сушке мелкодисперсного порошка одной из распространенных проблем является то, что независимо от того, какой тип сушильного оборудования используется, сухой порошок будет накапливаться в комки или слои в различных положениях в сушилке или в последующем технологическом оборудовании, таком как вакуумные насосы, таким образом влияющие на нормальную работу и срок службы вакуумного насоса. Другие потенциально опасные проблемы могут возникнуть, если мелкий порошок выбрасывается из вакуумного насоса.

Недавно производитель вакуумной печи явно предложил модернизировать существующую технологию вакуумной печи и попросил нас предоставить соответствующие меры технической поддержки для полного решения вышеупомянутых проблем в процессе сушки мелкодисперсного порошка в вакуумной печи. В этой статье будут подробно представлены соответствующие решения. Суть решения заключается в достижении контролируемой разгрузки вакуумной печи, чтобы степень вакуума в печи менялась медленно и контролируемо. В этой статье также подробно представлены ключевые технические параметры и функции соответствующих вспомогательных устройств в решении.

2. Как решить проблему вакуумной сушки?

В процессе вакуумной сушки мелкодисперсного порошка без пыли и скоплений необходимо принять две меры:

Контроль выбросов: подайте небольшое количество сухого воздуха или азота в вакуумную камеру, чтобы удалить из нее водяной пар, а также одновременно нагрейте его, чтобы циклическая промывка через выхлопную/впускную систему помогла ускорить процесс сушки. Однако при сушке мелкодисперсного порошка, если выхлоп не контролируется, процесс также может смыть его, поэтому для управления потоком выхлопных газов используется точный и управляемый выпускной клапан.
Контроль вакуума: изменение степени вакуума в процессе сушки должно быть точным и контролируемым, особенно по мере увеличения времени сушки изменение степени вакуума должно быть медленнее, чтобы избежать возможного образования пыли и попадания ее в воздух за пределами сушилки.

Видно, что ключом к решению проблемы вакуумной сушки мелкодисперсного порошка является достижение программного управления степенью вакуума. Программа управления степенью вакуума включает два типа: линейное изменение и постоянное, а программу управления можно задавать произвольно, чтобы можно было выполнять различные процессы вакуумной сушки. План технической трансформации вакуумной печи, спроектированной по идее программного управления вакуумом, показан на рисунке 1. Вся система управления вакуумом в основном включает в себяПропорциональный клапан регулирования расхода KAOLU, вакуумметр, программируемый ПИД-регулятор и вакуумный насос, ПИД-регулятор для регулировки открытияПропорциональный клапан регулирования расхода KAOLUсоответственно, чтобы достичь изменения степени вакуума в коробке в соответствии с установленной процедурой.

Для контроля степени вакуума в процессе сушки мелкодисперсного порошка ключевым моментом является изменение степени вакуума в соответствии с определенной заданной скоростью, которая будет изменять степень вакуума в печи от атмосферного давления до давления воздуха в течение длительного периода времени (например, 10- 20 минут) и медленно уменьшите давление до желаемого низкого давления. Так называемая скорость представляет собой величину изменения в единицу времени, например, наклон 10 Торр/мин означает, что степень вакуума постепенно изменяется на 10 Торр в течение 1 минуты.

Для процесса сухого порошка один из наших клиентов выбрал скорость разгерметизации около -150 Торр/мин. Они начнутся с 750 Торр, а давление достигнет 600 Торр примерно за одну минуту. Затем в следующую минуту до 450 Торр, пока не будет достигнуто заданное целевое давление. После достижения целевого давления автоматический постоянный контроль также может быть продолжен при целевом давлении. Таким образом, с помощью этого метода автоматического контроля вакуума можно

Эта система контроля степени вакуума для процесса сушки мелкодисперсного порошка имеет следующие характеристики:

Обычный процесс сушки мелкодисперсного порошка не предъявляет очень высоких требований к конечной степени вакуума, а диапазон степени вакуума обычно находится только в диапазоне 10 Торр ~ 1 атмосферного давления. В настоящее время систему контроля степени вакуума необходимо оборудовать вакуумметром только тогда, когда она охватывает необходимый диапазон давления.
Если требуется сушка при более высокой степени вакуума, например, в диапазоне атмосферного давления 0,1 Торр ~ 1, как показано на рисунке 1, система управления должна быть оснащена двумя вакуумметрами для достижения точного измерения и контроля полномасштабного давления. степень вакуума.
Используемый регулятор степени вакуума представляет собой высокоточный двухканальный контроллер, каждый канал имеет независимую функцию автоматического ПИД-регулирования. Каждый канал представляет собой 24-битный AD и 16-битный DA, операции двойной точности с плавающей запятой, минимальный выходной процент составляет 0,01%. Контроллер имеет связь RS485 и стандартный протокол MODBUS, оснащен программным обеспечением для измерения и управления, которым можно удаленно управлять и сохранять для отображения тестовых кривых.
В системе контроля степени вакуума, как показано на рисунке 1,Пропорциональный клапан регулирования расхода KAOLUоборудован на входе и выходе воздуха соответственно, и контроллер автоматически регулирует открытие пропорционального клапана управления потоком для достижения точного контроля степени вакуума. В процессе контроля степени вакуума в диапазоне низкого давления,Пропорциональный клапан регулирования расхода KAOLUОтвечающий за выхлоп ниже по потоку обычно регулируется так, чтобы он был постоянно полностью открыт.

Контроль степени вакуума достигается путем регулировки потока всасываемого воздуха через пропорциональный клапан управления потоком. В процессе контроля степени вакуума в диапазоне высокого давления,Пропорциональный клапан регулирования расхода KAOLUответственный за впуск воздуха на входе, регулируется до определенного отверстия и поддерживается постоянным, а поток выхлопных газов регулируется с помощью клапана пропорционального регулирования потока на выходе для достижения контроля вакуума.

Кроме того,Пропорциональный клапан регулирования расхода KAOLUЗдесь установлены все высокоскоростные клапаны, а время от полного закрытия до полного открытия составляет менее 1 секунды, что очень подходит для динамического управления степенью вакуума. Использование аналоговых сигналов 0–10 В или 4–20 мА может осуществляться напрямую, а пропорциональный клапан управления потоком KAOLU имеет низкую скорость утечки вакуума, что подходит для требований к высокому вакууму различного закрытого оборудования.

Подводя итог, можно сказать, что решение для программируемого управления степенью вакуума, описанное в этой статье, является очень продвинутым в технологии. После большого количества экспериментов была проверена реализуемость и надежность этого решения. Точность контроля степени вакуума может легко достигать ± 1%, что может полностью решить проблему пыли и загрязнения, вызванную сушкой мелкодисперсного порошка в вакуумной печи. Это решение также применяется во многих других вакуумных оборудовании и процессах.

Для получения дополнительной информации оПропорциональный клапан регулирования расхода KAOLU, пожалуйста, посетите наш сайт.

Question 16

Объяснение функций электронного контроллера расхода

Accepted Answer

Внедрение электронного регулятора расхода (EFC)

EFC — это регулятор с электронным управлением, обеспечивающий превосходную повторяемость в широком диапазоне расхода. Он отличается быстрым временем отклика и более высоким номинальным расходом, чем механические регуляторы расхода. EFC может использоваться в приложениях автоматического управления, высокого разрешения и повторяемости, где необходим посчетный контроль.

Поскольку EFC представляет собой регулятор с электронным управлением, открытие регулирующего клапана было увеличено, чтобы обеспечить более быстрое время отклика. EFC идеально подходит для использования в критически важных приложениях, где необходим посчетный контроль.

Его высокое разрешение и точная повторяемость делают его идеальным для использования в критически важных приложениях, где необходим посчетный контроль.

Высокое разрешение и точная повторяемость EFC делают его идеальным для использования в критических приложениях, где необходим посчетный контроль. Примеры критически важных приложений включают в себя:

Химические технологические системы, требующие чрезвычайно точной скорости смешивания или разбавления, например, те, которые используются в полупроводниковой промышленности.
Пищевые предприятия, где в каждую партию добавляется точное количество ингредиентов, например, производители шоколада.

EFC также используются в некритических приложениях, таких как водоочистные станции, которые требуют последовательного измерения расхода в течение периодов времени, превышающих один день, но не порядка лет или десятилетий (как это потребовалось бы для градирен атомных электростанций). .

Он также отличается быстрым временем отклика и более высоким номинальным расходом, чем механические регуляторы расхода.

EFC — это высокотехнологичный регулятор с электронным управлением, обеспечивающий превосходную повторяемость в широком диапазоне расхода. Он имеет малое время отклика и более высокий номинальный расход, чем механические регуляторы расхода.

Электронный регулятор расхода (EFC) — это высокотехнологичный регулятор с электронным управлением, обеспечивающий превосходную повторяемость в широком диапазоне расхода.

Электронный регулятор расхода (EFC) — это высокотехнологичный регулятор с электронным управлением, обеспечивающий превосходную повторяемость в широком диапазоне расхода. EFC имеет более быстрое время отклика, чем механические регуляторы расхода, и обеспечивает больший диапазон регулирования. Выносной дисплей отображает как фактические, так и заданные значения в реальном времени. Он также оснащен функцией автоматической блокировки, предотвращающей случайное движение ручки при транспортировке или хранении машины.

Автоматическое управление, высокое разрешение, высокая повторяемость, совместимость с воздухом/водой/маслом.

Прежде чем мы углубимся в важные детали того, что отличает электронный регулятор расхода (EFC) от других типов регуляторов расхода, давайте рассмотрим некоторые преимущества, которые делают его привлекательным выбором:

Автоматическое управление. Ваш EFC не требует ручной настройки. После настройки и программирования он работает самостоятельно, обеспечивая последовательное и точное управление процессом.
Высокое разрешение. Вы можете запрограммировать полный диапазон значений от 0% до 100%. Разрешение будет зависеть от вашего устройства, но обычно оно имеет точность до 8 бит (256 возможных настроек). Это означает, что вы можете точно настроить свою систему, обеспечив чрезвычайно точные измерения как при очень низких, так и при высоких скоростях потока; где-то посередине тоже нет проблем!
Высокая повторяемость. Для любого типа контроллера повторяемость означает, насколько близко два последовательных измерения будут соответствовать друг другу с течением времени, пока входные условия остаются постоянными. Например, если вместо этого вы использовали ручной клапан для управления открытием/закрытием и хотели, чтобы скорость потока 20 мл/мин регулировалась вручную каждую секунду на основе некоторых показаний счетчиков от оборудования выше или ниже по потоку (вы бы сделали это, потому что вручную регулировать клапаны проще). чем программирование инструкций в компьютер), тогда каждое последующее измерение будет давать немного разные значения, потому что каждый раз будет происходить человеческая ошибка - возможно, кто-то случайно слишком быстро переместил палец при настройке корпуса позиционирующего клапана! Но мы снова говорим здесь об автоматическом управлении... и если ваш EFC настроен правильно, то каждое значение должно идеально совпадать каждый раз, независимо от того, сколько раз в секунду данные требуют обновления через канал связи ПЛК!

Функции

EFC полностью автоматический, с высоким разрешением и высокой повторяемостью для стабильного и точного управления. Оно совместимо с воздухом, водой и маслом. Пользователи имеют возможность выбрать лучшую рабочую жидкость для своего применения.

Недорогой и простой в использовании электронный контроллер расхода.

Электронный регулятор расхода — это недорогое и простое в использовании устройство, которое можно использовать в любых приложениях, где необходимо контролировать поток жидкости через трубопровод. Он работает, измеряя падение давления на своем чувствительном элементе, а затем передавая эту информацию обратно на ваш контроллер через аналоговый сигнал. Устройство потребляет очень мало энергии и не имеет движущихся частей, что делает его идеальным для сред, где пространство и надежность имеют большое значение.

Более высокое разрешение

EFC способен обеспечить разрешение регулирования расхода 0,1% от полной шкалы или 1% от полной шкалы. Кроме того, EFC обеспечивает пропорциональное управление с обратной связью, которым можно управлять в диапазоне от 0% до 100%. Минимальный размер шага составляет 0,1% (или 1%) от полной шкалы для пропорционального управления и 0,01% (или 1%) для интегрального действия.

Более быстрое время ответа

Более быстрое время отклика означает, что EFC может быстрее реагировать на изменения потока, что может иметь решающее значение, когда речь идет о медицинских приложениях.
Лучшая повторяемость и более высокое разрешение означают, что EFC может легче поддерживать постоянный расход с течением времени с меньшим дрейфом.

Лучшая повторяемость

Повторяемость — это способность воспроизводить значение несколько раз. Повторяемость — это мера того, насколько хорошо можно воспроизвести процесс, и она важна для производства и контроля качества, а также для научных исследований. Например, если вы пытаетесь проверить, блокирует ли ваш новый солнцезащитный крем УФ-лучи или нет, и хотите определить, работает ли он, измеряя, сколько УФ-света проходит через раствор, вам потребуются последовательные измерения, чтобы они были достоверными. полезный.

Больший диапазон регулирования

В механическом контроллере всегда есть некоторая потеря потока. Это происходит из-за падения давления, которое происходит в регулирующем клапане и трубопроводах от насоса. Напротив, EFC может контролировать расход с точностью до одного процента без падения давления. Кроме того, EFC имеют более быстрое время отклика, чем их механические аналоги, поскольку для открытия и закрытия клапанов (которые требуют энергии) они используют электрические сигналы, а не пневматические.

Заключение

Электронный регулятор расхода (EFC) — это высокотехнологичный регулятор с электронным управлением, обеспечивающий превосходную повторяемость в широком диапазоне расхода. Автоматическое управление и высокое разрешение делают его идеальным для использования в критически важных приложениях, где необходим посчетный контроль. Малое время отклика на поток также делает его идеальным для применений с высокими расходами, таких как градирни и системы технологической воды. EFC одобрен заводом-изготовителем для использования с жидкостями на основе воздуха/воды/масла при давлении до 100 фунтов на квадратный дюйм и температуре до 400°F (204°C).