Электрический игольчатый клапан FC Введение

Аннотация: По сравнению с игольчатым клапаном с ручным управлением и пропорциональным клапаном, электрический игольчатый клапан обладает характеристиками цифрового управления, высокой чувствительностью, быстрым откликом и небольшим гистерезисом. В этой статье представлены локализованные продукты-заменители интеллектуальных электрических игольчатых клапанов, разработанные на основе зарубежных продуктов. Этот продукт не только обладает теми же характеристиками, но и имеет низкую стоимость и высокую производительность. По сравнению с аналогичными отечественными электрическими игольчатыми клапанами он имеет небольшой размер и гибкость для вторичной разработки и применения. Кроме того, в сочетании с 24-битным АЦП он может обеспечить возможность точного регулирования расхода электрического игольчатого клапана.

1. Обзор

Электрический игольчатый клапан представляет собой микрорегулируемый клапан с игольчатым стержнем, который в основном используется для регулирования потока воздуха. Игольчатый плунжер игольчатого клапана позволяет постепенно увеличивать подъем порта клапана и может непрерывно и тщательно регулировать мощность вверх и вниз. В качестве клапана, который можно точно регулировать, широко используется электрический игольчатый клапан, который в основном используется для тщательной регулировки и контроля расхода газа, уровня вакуума и давления.

Некоторыми распространенными методами регулировки положения иглы являются маховики и ручки, но в лабораторных и промышленных автоматизированных производственных процессах нам обычно требуются игольчатые клапаны с цифровым управлением, которые можно подключить к компьютерам и другим контрольным приборам. Открытие игольчатого клапана может быть регулируется посредством цифрового программного управления. Электрические игольчатые клапаны используются во многих областях, таких как различные высокоточные аналитические приборы, полупроводниковое технологическое оборудование, вакуумное технологическое оборудование и высокоточное управление потоком.

В остальном, по сравнению с пропорциональным клапаном, электрический игольчатый клапан имеет характеристики высокой чувствительности и небольшого гистерезиса. Поэтому, в ответ на рыночный спрос на электрические игольчатые клапаны, KAOLU разработала серию электрических игольчатых клапанов с приводом от контроллера шагового двигателя, которые имеют те же технические характеристики, но имеют низкую стоимость и высокую производительность. По сравнению с аналогичными локализованными электрическими игольчатыми клапанами он имеет небольшой размер и гибкость для вторичной разработки и применения. Сочетая наш электрический игольчатый клапан серии FC с 24-битным АЦП, можно достичь чрезвычайно высокого разрешения регулирования расхода.

2. Сравнение существующих электроигольчатых клапанов локализованного и зарубежного производства.

2.1 Существующий локализованный электрический игольчатый клапан

В настоящее время бытовой электрический игольчатый клапан обычно имеет конструкцию, состоящую из добавления обычного моторного привода к стандартному игольчатому клапану. Типичный продукт этой структуры показан на рисунке 2-1. Электрический игольчатый клапан с моторным приводом имеет следующие характеристики:

1. ①. Напряжение источника питания обычно составляет 220 В переменного тока (или 24 В постоянного тока), а сигнал управления — 0–10 В постоянного тока (или 4–20 мА).
2. ②. Электрические приводы для шаровых кранов и дроссельных заслонок обычно используются для справки, что приводит к огромным объемам.
3. ③. Собственный динамический диапазон обычно составляет 50:1, поэтому точность регулировки и управления низкая.
4. ④. Время реакции на регулировку медленное и имеет серьезную задержку. Время переключения составляет не менее 5 секунд.
5. ⑤. Размер клапана, как правило, большой, а самый маленький может достигать только «1/4», что больше подходит для регулировки и контроля большего расхода.
6. ⑥. Общее сопротивление давлению высокое, что больше подходит для регулирования и контроля высокого давления и большого расхода.

2.2 Существующие электроигольчатые клапаны зарубежного производства

Типичными электроигольчатыми клапанами зарубежного производства являются изделия компаний INFICON и MKS, как показано на рисунке 2-2. Модель продукта INFICON — VDE016, а продукт MKS — серия «регулирующих клапанов восходящего потока» (включая 148J, 154B и 248D).

Примечательными особенностями электроигольчатых клапанов зарубежного производства являются небольшие размеры и независимые модули управления приводом, что очень удобно при доработке и использовании. На рисунке 2-3 представлены основные технические показатели электроигольчатых клапанов зарубежного производства.

Из приведенных выше технических показателей мы можем знать, что только электрический игольчатый клапан INFICON использует метод шагового управления, в то время как продукция MKS в основном представляет собой типичные игольчатые электромагнитные клапаны, а электромагнитные клапаны обычно имеют большое явление гистерезиса. (Рисунок 2-3. Основные характеристики) технические показатели электроигольчатых клапанов зарубежного производства.)

По сравнению с текущей ценой, электрический игольчатый клапан INFICON оснащен модулем схемы привода, а общая цена составляет около 20 000 юаней. Основным продуктом, продвигаемым в настоящее время MKS, является 248D. Его цена составляет около 8000 юаней, и он должен быть оснащен модулем схемы управления. (около 5000 юаней), общая стоимость составляет около 13 000 юаней.

3. Электрический игольчатый клапан KAOLU

Электрический игольчатый клапан FC, разработанный KAOLU представляет собой интеллектуальный электронный двухходовой дозирующий игольчатый клапан, который меняет структуру диаметра традиционного ручного игольчатого клапана и использует высокоточный линейный шаговый двигатель для привода вала клапана. Электрический игольчатый клапан и его внутренняя конструкция показаны на рисунке 3-1.

Разрешение привода пропорционального клапана с шаговым управлением составляет 0,0127 мм/шаг и 0,0254 мм/шаг. Клапан низкого перепада давления может работать непрерывно (скважность 100%). Отключение электроэнергии – это нормально закрытое положение электрического игольчатого клапана FC.

Самым большим преимуществом режима привода с шаговым двигателем по сравнению с электромагнитным клапаном является операция охлаждения, что означает отсутствие проблем с управлением из-за нагрева катушки, чрезвычайно высокого разрешения, чрезвычайно низкого дифференциального давления и высокого рабочего давления. Клапаном можно управлять с помощью логических уровней, совместимых с напряжением 12 В постоянного тока, и аналоговых сигналов от 0 до 2,5 В постоянного тока или с помощью интерфейса RS485 посредством прямой связи. Результатом этого являются гистерезис менее 2%, превосходная линейность менее 2,5% от полной шкалы, время отклика 2 мс и срок службы в миллионы раз. Пожалуйста, посетитеhttps://www.genndih.com/ru/proportional-flow-control-valve.htm

(Рисунок 3-2 Основные технические показатели электрических игольчатых клапанов.)

Серия электрических игольчатых клапанов FC оснащена модулем схемы привода шагового двигателя для обеспечения необходимого источника питания и сигнала управления, а также для преобразования сигнала постоянного тока в шаговое управление биполярным шаговым двигателем. Он также обеспечивает прямое управление связью через последовательный порт RS485. Модуль схемы привода, способ подключения и размер показаны на Рисунке 3-3.

4. Заключение

Подводя итог, можно сказать, что электрический игольчатый клапан FC, разработанный KAOLU использует самую передовую динамическую технологию привода шагового двигателя, технические показатели превосходят зарубежные продукты, а также имеет низкую стоимость и высокую производительность.