Pyezo-pnevmatik klapanlar: dəqiqlik, güc və konstruksiya məhdudiyyətləri

Pyezoelektrik pnevmatik klapanlar ixtisaslaşmış qazla işləmə avadanlıqlarından kompakt təzyiq və axın nəzarəti qurğularına keçməkdədir. Onların üstünlükləri aydındır: kiçik aktuatorlar, çox aşağı saxlama gücü, məhdud istilik yaranması və dəqiq proporsional hərəkət. Lakin bu üstünlükləri pyezo klapanın istənilən 24 VDC solenoidi əvəz edə biləcəyinin sübutu kimi qəbul etmək səhvdir.

Praktikada klapan, drayver elektronikası, qaz kanalı, sensor və idarəetmə konturu vahid mühəndislik komponenti təşkil edir. Seçim aktuatorun adından deyil, tələb olunan funksiyadan və nasazlıq zamanı davranışdan başlamalıdır.

Pyezo bender klapan oturacağını necə hərəkət etdirir

Elektrik sahəsi tətbiq edildikdə pyezoelektrik keramika deformasiya olunur. Pnevmatik benderdə keramika daşıyıcıya bərkidilir və beləliklə kiçik deformasiya faydalı ucluq hərəkətinə çevrilir. Bu hərəkət sızdırmazlıq elementini oturacaqdan qaldıra və ya dəliyi dozalamağa imkan verə bilər. Qurğunun iş diapazonu daxilində gərginlik artdıqca adətən əyilmə və axın da artır.

Gərginliklə idarə olunan bender klapan oturacağında kiçik, təkrarlana bilən hərəkət yaradır. Vendor tərəfindən təqdim edilən media Festo tərəfindən təmin edilib və PLC ProTech CDN-də saxlanılır.

Festo aktuatoru tutumlu yük kimi təsvir edir: enerji əsasən onu doldurmaq və ya boşaltmaq üçün tələb olunur, yüklənmiş vəziyyəti saxlamaq üçün isə az və ya heç bir saxlama cərəyanı lazım deyil. Daxili pyezo gərginliyi panelin 24 VDC qida gərginliyindən xeyli yüksək ola bilər; buna görə məqsədli layihələndirilmiş elektronika tələb olunur.

Elektrik interfeysi sadə solenoid sarğısı deyil

Bir çox kommersiya məhsulu yüksək gərginlik mərhələsini 24 VDC qida və analoq, rəqəmsal və ya rabitə əmri qəbul edən kontrollerin daxilində gizlədir. Mühəndislər xam pyezo elementini birbaşa PLC çıxışından idarə etməməlidirlər. Giriş impedansını, əmr miqyaslandırmasını, izolyasiyanı, EMC davranışını, boşalma müddətini və enerji itkisi zamanı yaranan vəziyyəti yoxlayın.

Nasazlıq zamanı davranış qurğudan asılıdır. Bəzi yüklənmiş aktuatorlar yerdəyişməni müvəqqəti saxlaya bilər; inteqrasiya olunmuş elektronika onları aktiv şəkildə boşalda, yay və ya pnevmatik qüvvələr isə başqa vəziyyət yarada bilər. Təkcə pyezo texnologiyasına əsaslanaraq “enerji kəsiləndə açıq”, “enerji kəsiləndə bağlı” və ya “son vəziyyət” nəticəsinə gəlməyin.

Pyezo klapanların ənənəvi aktuatorlardan üstün olduğu sahələr

Dəqiq qaz dozalanması, kompakt proporsional təzyiq tənzimlənməsi, pilot idarəetməsi və yüksək sıxlıqlı kollektorlar aşağı istilik və aşağı sabit elektrik tələbatından faydalanır. Tibbi və laboratoriya avadanlıqları geniş yayılmış nümunələrdir, lakin zavod tətbiqlərinə elektronika ilə işləmə, sızma sınaqları, gərginliyə nəzarət və pnevmatik mexanizmlərin yumşaq yerləşdirilməsi də daxildir.

Qapalı konturlu tənzimləmə dozalama elementini təzyiq və ya axın sensoru ilə birləşdirir. Əks əlaqə qurğusunun və siqnal kondisionerləşdirməsinin seçimi klapan qədər vacibdir; PLC ProTech-in ölçmə siqnal zənciri üzrə praktiki təlimatı çevirici ilə kontroller arasındakı xəta mənbələrini izah edir. Retrofitin əks əlaqə tərəfini müəyyənləşdirərkən uyğun əvəzedici avadanlığa çeviricilər kolleksiyasında da baxmaq olar.

Axın və təzyiq məhdudiyyətləri konsepsiyanın miqyaslana bilib-bilmədiyini müəyyən edir

Kiçik bender məhdud hərəkət və qüvvə yaradır. İstehsalçılar elementləri birləşdirə, pilot mərhələlərdən istifadə edə və ya oturacaq həndəsəsini optimallaşdıra bilərlər, lakin hər bir konstruksiyanın yenə də nominal təzyiq diapazonu, nominal axını, sızma spesifikasiyası və mühit tələbi olur. Dəqiq pilot axını üçün ölçüləndirilmiş pyezo klapan böyük silindri boşaltmaq üçün avtomatik olaraq uyğun sayılmır.

Tam iş diapazonunu müqayisə edin: qida təzyiqinin dəyişməsi, aşağı axın həcmi, tələb olunan cavab müddəti, iş dövrü, icazə verilən sızma və zavod havasının minimum təzyiqində mövcud olan təzyiq. Qapalı kontur üçün sensor diapazonunu və kontrollerin yenilənmə sürətini də nəzərə alın.

Təmiz mühit və sabit mexanika vacibdir

Kiçik dozalama boşluqları hissəciklərə, kondensata, yağa və çöküntülərə həssasdır. Filtrasiyanı, şeh nöqtəsini, mühitlə uyğunluğu və quraşdırma istiqamətini təsdiqləyin. Təmiz, quru havada yaxşı işləyən klapan texniki xidməti zəif aparılan zavod hava kollektorundan sonra quraşdırıldıqda sürüşə və ya sızdıra bilər.

Pyezo materiallarında həmçinin histerezis, sürünmə və temperaturdan asılı davranış müşahidə olunur. İnteqrasiya olunmuş məhsullar bu təsirləri müxtəlif dərəcələrdə kompensasiya edir. Mühəndislər təkrarlanma qabiliyyətini yalnız bir sınaq stendi şəraitində deyil, isinmədən sonra, müxtəlif ətraf temperaturunda və gözlənilən dövrlər sayından sonra yoxlamalıdırlar.

Tənzimləyicini kontur kimi sazlayın

Klapan enerjisiz vəziyyətdə başlayın və faktiki pnevmatik vəziyyəti yoxlayın. Qida təzyiqini, aşağı axın təzyiqini və ya axını, elektrik girişini və cavab müddətini qeyd edərək əmrləri ölçülmüş addımlarla tətbiq edin. Əmr itkisini, 24 VDC enerji itkisini, çıxışın tutulmasını, qida təzyiqinin çökməsini, sensor nasazlığını və rabitənin ehtiyat rejimini sınaqdan keçirin.

Qurğu proporsionaldırsa, hər hansı daxili idarəetmə konturunu təsdiqlədikdən sonra xarici konturu sazlayın. Eyni təzyiq üzərində işləyən iki aqressiv kontroller rəqslənməyə səbəb ola bilər. Vendorun diaqnostik dəyişənlərini və həyəcan siqnalı limitlərini PLC və ya nəzarət sistemində görünən saxlayın.

Redaksiya rəyi: aktuatoru deyil, idarə olunan funksiyanı alın

PLC ProTech hesab edir ki, istilik, enerji, qurğu ölçüsü və proporsional dəqiqlik əsas amillər olduqda pyezo klapanlar güclü seçimdir. Ənənəvi solenoid və mexaniki tənzimləyicilər isə yüksək axınlı, sərt və ya sadə açma-bağlama funksiyaları üçün çox vaxt daha uyğundur.

Ən yaxşı müqayisə tələb olunan axın və nasazlıq vəziyyətində tam funksiyalar arasında aparılır. Pyezo benderi yalnız solenoid sarğısı ilə müqayisə etmək real istismar dəyərini müəyyən edən elektronikanı, sensorlamanı, filtrasiyanı və texniki xidməti nəzərə almır.

Tez-tez verilən suallar

PLC çıxışı pyezo klapanı birbaşa idarə edə bilərmi?

Adətən xam pyezo elementini yox. İstehsalçının drayverindən və ya müəyyən edilmiş 24 VDC, analoq və ya rabitə interfeysini qəbul edən inteqrasiya olunmuş klapan kontrollerindən istifadə edin.

Pyezo klapanlar açıq vəziyyətdə heç enerji sərf etmir?

Aktuator demək olar ki, heç bir saxlama cərəyanı tələb etməyə bilər, lakin inteqrasiya olunmuş elektronika, sensorlar və rabitə yenə də enerji sərf edir. Şkafın ölçüləndirilməsi üçün tam məhsul spesifikasiyasından istifadə edin.

Pyezo klapanlar həmişə proporsional olur?

Xeyr. Pyezo aktuasiya proporsional hərəkəti dəstəkləyir, lakin məhsullar kommutasiya, pilot, təzyiqə nəzarət və ya axına nəzarət funksiyaları üçün layihələndirilə bilər. Göstərilən ötürmə xarakteristikasını təsdiqləyin.

Əsas quraşdırma riski nədir?

Texnologiyanın nominal axın, təzyiq, mühitin təmizliyi və nasazlıq zamanı vəziyyət tələblərindən kənarda tətbiq edilməsi. Kiçik çirklənmə və ya yanlış drayver aktuatorun nəzəri səmərəliliyindən daha ciddi nəticə yarada bilər.

PLC ProTech Redaksiya Komandası tərəfindən