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【原創】小流量調節閥的CV值_氣動調節閥執行器的幾種控制方式

發布時間 : 2019-04-30
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小(xiao)流量調節閥(fa)所說的小(xiao)流量是指(zhi)Cv值為0.05或者更小(xiao)。

在(zai)工(gong)業(ye)系統的(de)(de)許多應用(yong)中,對常壓(ya)下(xia)的(de)(de)少(shao)量物料(liao)或極高壓(ya)差下(xia)稍大的(de)(de)物料(liao)量都要求有精確的(de)(de)控制,這(zhe)時計算的(de)(de)Cv值都是很小的(de)(de),這(zhe)可以用(yong)在(zai)產量極少(shao)的(de)(de)中間試驗裝置或用(yong)在(zai)把(ba)少(shao)量試劑添加到大量工(gong)藝流體的(de)(de)工(gong)業(ye)設備。

在考慮使用這(zhe)些(xie)小流(liu)(liu)(liu)量調節閥(fa)(fa)時,選用的(de)(de)(de)(de)(de)準則和(he)(he)那些(xie)常規調節閥(fa)(fa)大不相(xiang)同,例如:和(he)(he)調節閥(fa)(fa)串接的(de)(de)(de)(de)(de)摩擦損失很小,也沒有(you)不利的(de)(de)(de)(de)(de)泵壓頭特(te)性(xing),不要(yao)求有(you)真正的(de)(de)(de)(de)(de)等百分(fen)比(bi)特(te)性(xing)。主要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)設計問題是(shi)認真研(yan)究實際需要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)量范圍。CV值越(yue)小就(jiu)越(yue)成為理(li)論值。它們作為流(liu)(liu)(liu)通能(neng)力的(de)(de)(de)(de)(de)指標(biao)是(shi)有(you)用的(de)(de)(de)(de)(de),但精確性(xing)和(he)(he)重復性(xing)卻(que)值得懷(huai)疑,因為在許多情況下,由于通過節流(liu)(liu)(liu)部分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)體可能(neng)是(shi)層流(liu)(liu)(liu),也可能(neng)是(shi)層流(liu)(liu)(liu)和(he)(he)紊(wen)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)混(hun)合,這(zhe)種(zhong)混(hun)合流(liu)(liu)(liu)動隨閥(fa)(fa)門(men)行程的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)或流(liu)(liu)(liu)動調節而改(gai)變。

從設計觀(guan)點上看,需(xu)要(yao)流體節(jie)流的(de)實際尺寸確(que)實很(hen)小,但許多小流量的(de)應用涉(she)及到高壓差并伴隨(sui)磨損的(de)問題(ti),這個事實就(jiu)帶來更多的(de)難題(ti)。

在標準閥(fa)(fa)的(de)設計中,流通能(neng)力(li)(li)主要由閥(fa)(fa)座(zuo)孔的(de)直徑(jing)來(lai)決定,當流體能(neng)力(li)(li)減少,實際的(de)最(zui)小直徑(jing)達到1/16英寸,這樣,孔的(de)理(li)論(lun)CV值近(jin)似于0.06或(huo)(huo)者接近(jin)于小流量范圍(wei)的(de)上限,主要用減少閥(fa)(fa)芯(xin)行程或(huo)(huo)者限制通道口開度的(de)方法(fa)來(lai)使它更(geng)進(jin)一步減小。

對于少數嚴格的使用場(chang)合,可以利用錐形針或(huo)帶銑槽的柱塞(sai)在孔中(zhong)調節,孔徑范(fan)圍從1/8英(ying)寸(cun)(cun)到1/4英(ying)寸(cun)(cun),這種類型的閥(fa)門行(xing)程約為1/2英(ying)寸(cun)(cun),這種小流量閥(fa)內件在工廠(chang)應用時可安裝在普通直(zhi)通閥(fa)的閥(fa)體(ti)中(zhong),但(dan)可以顯著減小閥(fa)體(ti)和(he)執(zhi)行(xing)機構兩(liang)者的尺寸(cun)(cun)。這種調節閥(fa)重量輕、緊湊、很適用于實驗裝置的操(cao)作。

前(qian)面已經說過(guo),當(dang)尺寸減小(xiao)時,小(xiao)流量(liang)調節閥(fa)(fa)(fa)內(nei)件的(de)CV值(zhi)的(de)意(yi)義不大,幸而,在閥(fa)(fa)(fa)座孔得到很大的(de)有效流量(liang)范圍。除了(le)閥(fa)(fa)(fa)行程可以調整(zheng)之(zhi)外,閥(fa)(fa)(fa)內(nei)件易于(yu)替換,而且,若用許多一樣的(de)閥(fa)(fa)(fa)門(men),維修(xiu)幾套閥(fa)(fa)(fa)內(nei)件的(de)費用也不高,因為對一樣的(de)閥(fa)(fa)(fa)體,都(dou)是可以互換的(de)。

用(yong)(yong)常規公式來計算(suan)所(suo)要(yao)求(qiu)的(de)(de)CV值,然后為(wei)所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)特定(ding)閥(fa)門(men)選用(yong)(yong)接近最大尺(chi)寸(cun)的(de)(de)閥(fa)內(nei)件(jian),例如實際操作時這些閥(fa)內(nei)件(jian)太小調(diao)節,小流(liu)量(liang)調(diao)節閥(fa)的(de)(de)CV值可以用(yong)(yong)簡單地(di)增加閥(fa)行(xing)程(cheng)或者(zhe)稍微修正閥(fa)芯的(de)(de)方法來提高(gao)流(liu)通能力。

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在實踐中發現因為現在的操控辦法和手法越來越多,在實踐工業生常和工業操控中,用來氣動調節閥操控(kong)氣動執行機構的(de)辦法也許多(duo),常用的(de)有以下幾種(zhong)。

依據單片(pian)機開發(fa)的智能(neng)顯(xian)現(xian)儀操控

智能顯(xian)現(xian)儀(yi)是(shi)用(yong)來(lai)監(jian)測閥(fa)(fa)門(men)作業狀(zhuang)況(kuang)(kuang),并氣動調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)(fa)操控閥(fa)(fa)門(men)執行(xing)期作業的儀(yi)器,它經過兩路方位傳感器監(jian)督(du)閥(fa)(fa)門(men)的作業狀(zhuang)況(kuang)(kuang),判斷氣動調(diao)節(jie)(jie)閥(fa)(fa)是(shi)處(chu)于開閥(fa)(fa)仍是(shi)關閥(fa)(fa)狀(zhuang)況(kuang)(kuang),經過編程記錄(lu) 閥(fa)(fa)門(men)開關的數字,并且(qie)有兩路與閥(fa)(fa)門(men)開度對(dui)應的4~20mA輸出(chu)(chu)及兩足常開常閉(bi)輸出(chu)(chu)觸點。經過這些輸出(chu)(chu)信號,操控閥(fa)(fa)門(men)的開關動作。依(yi)據體(ti)系的要求,可將(jiang)智能 閥(fa)(fa)門(men)顯(xian)現(xian)儀(yi)從硬件上分為3部(bu)(bu)分來(lai)規劃:模仿部(bu)(bu)分、數字部(bu)(bu)分、按(an)鍵/顯(xian)現(xian)部(bu)(bu)分。

氣動調節閥模仿電路部(bu)分首要包含電源、模仿量(liang)(liang)輸入電路、模仿量(liang)(liang)輸出電路三(san)部(bu)分。

電源(yuan)部分(fen)供(gong)給整(zheng)個電路(lu)(lu)能量(liang)(liang)(liang),包含模(mo)仿電路(lu)(lu)、數字電路(lu)(lu)和顯現的(de)(de)(de)能源(yuan)供(gong)應(ying)。為(wei)了(le)完成(cheng)閥(fa)(fa)門開(kai)讀的(de)(de)(de)遠程操(cao)控(kong),需求將閥(fa)(fa)門的(de)(de)(de)開(kai)度(du)(du)信(xin)息傳送給其他(ta)的(de)(de)(de)操(cao)控(kong)儀(yi)表,同時操(cao)控(kong)儀(yi) 表能從遠方擬定閥(fa)(fa)門為(wei)某(mou)一開(kai)度(du)(du),體(ti)系需求1路(lu)(lu)4~20mA的(de)(de)(de)模(mo)仿量(liang)(liang)(liang)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)(hao)和1~2路(lu)(lu)4~20mA的(de)(de)(de)模(mo)仿量(liang)(liang)(liang)輸(shu)出信(xin)號(hao)(hao)。模(mo)仿量(liang)(liang)(liang)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)(hao)經過A/D變換變成(cheng)與(yu) 閥(fa)(fa)門開(kai)度(du)(du)相對應(ying)的(de)(de)(de)數字信(xin)號(hao)(hao)后送給數字部分(fen)的(de)(de)(de)單(dan)片(pian)(pian)機,在單(dan)片(pian)(pian)機中對它進行濾(lv)波處理(li)后就可以輸(shu)出了(le)。閥(fa)(fa)門的(de)(de)(de)開(kai)度(du)(du)信(xin)息經過D/A變換后變成(cheng)模(mo)仿信(xin)號(hao)(hao)輸(shu)出,用(yong)來(lai)接 顯現儀(yi)顯現閥(fa)(fa)門開(kai)度(du)(du)或銜接其他(ta)的(de)(de)(de)操(cao)控(kong)設備。在本規劃(hua)體(ti)系中,一切的(de)(de)(de)數字量(liang)(liang)(liang)數據均選用(yong)串(chuan)行的(de)(de)(de)輸(shu)入(ru)輸(shu)出辦法,為(wei)了(le)節約芯片(pian)(pian)資源(yuan)和空間,輸(shu)入(ru)的(de)(de)(de)4~20mA的(de)(de)(de)模(mo) 擬量(liang)(liang)(liang)在轉化為(wei)數字量(liang)(liang)(liang)時,選用(yong)已有的(de)(de)(de)4路(lu)(lu)DA芯片(pian)(pian)與(yu)單(dan)片(pian)(pian)機的(de)(de)(de)體(ti)系資源(yuan)相結合作8位(wei)的(de)(de)(de)AD運(yun)用(yong)。

氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)閥(fa)門(men)執(zhi)(zhi)行(xing)器(qi)的(de)(de)操控辦(ban)法利用壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)推進執(zhi)(zhi)行(xing)器(qi)內多組(zu)組(zu)合氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)活塞運動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong),傳(chuan)力給橫梁和內曲線軌跡的(de)(de)特性,帶動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)空(kong)芯主軸作(zuo)(zuo)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)運動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong),壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)盤輸(shu)至各缸,改動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)進出氣(qi)(qi)(qi)方位(wei)以改動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)主軸旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)方向,依(yi)據負(fu)載(閥(fa)門(men))所需旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)扭矩的(de)(de)要求,可調(diao)整(zheng)氣(qi)(qi)(qi)缸組(zu)合數目,帶動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)負(fu)載(閥(fa)門(men))作(zuo)(zuo)業。 兩位(wei)五(wu)(wu)通電(dian)磁閥(fa)一(yi)般與雙效(xiao)果氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)執(zhi)(zhi)行(xing)機(ji)構配套(tao)運用,兩位(wei)是(shi)兩個(ge)方位(wei)可控:開-關,五(wu)(wu)通是(shi)有(you)五(wu)(wu)個(ge)通道通氣(qi)(qi)(qi),其(qi)中1個(ge)與氣(qi)(qi)(qi)源銜(xian)接(jie),兩個(ge)與雙效(xiao)果氣(qi)(qi)(qi)缸的(de)(de)外部氣(qi)(qi)(qi)室(shi)(shi)的(de)(de)進出氣(qi)(qi)(qi)口(kou)銜(xian)接(jie),兩個(ge)與內部氣(qi)(qi)(qi)室(shi)(shi)的(de)(de)進出氣(qi)(qi)(qi)口(kou)連續,詳(xiang)細的(de)(de)作(zuo)(zuo)流(liu)量業氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)調(diao)節(jie)閥(fa)執(zhi)(zhi)行(xing)器(qi)的(de)(de)幾種控制方式原(yuan)理(li)可參照雙效(xiao)果氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)執(zhi)(zhi)行(xing)機(ji)構作(zuo)(zuo)業原(yuan)理(li)。

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