Com el flux de les vàlvules accionades per l’aire en els sistemes pneumàtics?
Deixa un missatge
En el camp de l’automatització industrial, els sistemes de control pneumàtic s’utilitzen àmpliament en moltes indústries com la fabricació de maquinària, petroquímics, energia elèctrica, farmacèutica i aliments a causa dels seus avantatges de resposta ràpida, estructura senzilla i baixos costos de manteniment. En el sistema pneumàtic, el component clau que converteix realment els "senyals de control" en "accions in situ" és la vàlvula d'execució pneumàtica situada al final del sistema. Aquest article proporcionarà una anàlisi en profunditat del principi de treball, la composició estructural i el mecanisme d’acció de la vàlvula d’actuadors pneumàtics per ajudar-vos a comprendre com aconsegueix el control de líquids.
El principi de treball de la vàlvula d’actuadors pneumàtics
La vàlvula d’execució pneumàtica és el component de control del terminal del sistema de control pneumàtic. La seva funció bàsica és rebre senyals pneumàtics del sistema de control o instruccions pneumàtiques corresponents a senyals elèctrics rebuts a través de components de conversió (com les vàlvules de solenoide) i utilitzar l’aire comprimit com a energia per ajustar directament l’estat de flux del medi fluid a la canalització.
En un actuador d’acció única, l’aire comprimit s’introdueix en una cambra d’aire i l’empenta generada supera la força de precàrrega de la molla interna i la resistència del moviment de la vàlvula, conduint la tija de la vàlvula per moure’s; Quan la font de l’aire es talla i es buida, la força de primavera condueix l’actuador i la vàlvula per tornar al seu estat inicial.
En un actuador de doble actiu, l’aire comprimit actua alternativament a banda i banda del pistó o de la membrana, conduint l’actuador per obrir-se i tancar respectivament. El desplaçament lineal generat per l’actuador pot conduir directament les vàlvules del globus, les vàlvules de diafragma i altres vàlvules, o convertir el moviment lineal en moviment rotatiu mitjançant bastidors d’engranatges integrats, forquilles i altres mecanismes de conversió per conduir vàlvules de bola, vàlvules de papallona i altres vàlvules giratòries.
Obertura i tancament de la vàlvula i ajust del flux
L’objectiu final del moviment mecànic generat per l’actuador pneumàtic és canviar l’estat de geometria o l’accés del canal de fluids dins de la vàlvula. L’eix de sortida o la tija de la vàlvula de l’actuador està connectat directament a les parts de tancament de la vàlvula (com la bola de la vàlvula de bola, el disc de la vàlvula de papallona, el nucli de la vàlvula de la vàlvula del globus, el diafragma de la vàlvula de diafragma, etc.). Quan l’actuador funciona, el membre de tancament desplaça o gira respecte al seient de la vàlvula.
Per al control de commutadors (on-off), l’actuador condueix el membre de tancament a passar de la posició tancada que s’ajusta completament al seient de la vàlvula a la posició oberta que deixa completament el canal de flux de seient de la vàlvula, o viceversa, aconseguint així la interrupció o la conducció del fluid. Per exemple, una vàlvula de bola gira la bola 90 graus per fer que el forat del pas coincideixi amb o perpendicular a l’eix del gasoducte, i una vàlvula de papallona gira la placa de papallona 90 graus per fer la superfície de la placa paral·lela o perpendicular fins a la direcció del fluid.
Per a la modulació del control (modulació), l’actuador ha de ser capaç de mantenir -se amb precisió en qualsevol posició intermèdia entre obert i tancat. Si canvieu la mida de la bretxa de flux entre el membre de tancament i el seient de la vàlvula (com ara l’alçada d’elevació de la bobina de la vàlvula d’aturada, l’angle de rotació de la vàlvula de bola o la vàlvula de papallona), es pot canviar contínuament l’àrea de flux efectiva del fluid a través de la vàlvula, aconseguint així un ajustament fi del velocitat. Les característiques de flux de la vàlvula (com la linealitat, el percentatge igual, etc.) descriuen la relació entre l’obertura de la vàlvula i el cabal i són la base per aconseguir un ajust precís.
Control de la transmissió i execució del senyal
L’acció de la vàlvula de l’actuador pneumàtic no és espontània, sinó que requereix instruccions precises del senyal de control. Al bucle de control d’automatització, el senyal elèctric enviat pel sistema de control s’ha de transmetre a la vàlvula d’actuació pneumàtica a través del component de la interfície.
Per al control del commutador, la vàlvula de solenoide rep el senyal elèctric de commutació, controla el commutador de ruta de l’aire comprimit, subministra directament o s’esvaeix l’aire a la cambra d’aire corresponent de l’actuador i condueix la vàlvula per obrir -se o tancar -se completament. Per a les aplicacions que requereixen una regulació precisa del flux, sovint es proporcionen els posicionadors de la vàlvula. El posicionador és un controlador de llaç tancat que rep senyals de control analògic com 4-20 mA del sistema de control. Al mateix temps, detecta la posició real (obertura) de la vàlvula mitjançant un enllaç mecànic o un sensor sense contacte, i compara aquesta posició real amb la posició objectiu del senyal de control. A partir de la desviació generada per la comparació, el posicionador ajusta precisament la pressió de gas o la sortida de flux a la cambra d’aire de l’actuador, conduint la vàlvula per moure’s fins que la posició real de la vàlvula sigui coherent amb la posició objectiu.
A més, per tal que el sistema de control entengui l’estat veritable de la vàlvula, un commutador límit (que proporciona la retroalimentació del senyal de commutador de la posició totalment oberta\/tancada) o un transmissor de posició contínua (que proporciona un retroalimentació de senyal analògic de posició de la posició 4-20 mA) sovint s’instal·la a l’actuador. En conjunt, aquests components formen una ruta completa des de l'ordre de control fins a l'execució precisa de la posició de la vàlvula.
