当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

电动阀门仪

仪器信息网电动阀门仪专题为您提供2024年最新电动阀门仪价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括电动阀门仪参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的电动阀门仪您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合电动阀门仪相关的耗材配件、试剂标物,还有电动阀门仪相关的最新资讯、资料,以及电动阀门仪相关的解决方案。

电动阀门仪相关的论坛

  • [资料] FCHⅠ经济型电动阀门手操器

    FCHⅠ经济型电动阀门手操器概述FCHⅠ经济型电动阀门手操器是与电动阀门配合使用的产品,用以控制电动阀门的开启和关闭。主要特点:1.控制电路采用直流低压控制,调试、操作安全,控制可靠,4位数码管开度指示准确直观。2.机壳采用标准的仪表机箱,体积小重量轻,便于安装在控制屏上。3.指示灯指示开阀、关阀、阀全开、阀全关、事故、保护、现场、远控等状态。4.提供现场控制可能。5.电动阀门发生过力矩(事故)或过热(保护)时声光报警,便于及时排除故障。6.智能校准:对阀位开度的“调零”和“调满”校准时,无需标定电位器、无需用基准测量仪表进行复杂的调试,只要在阀门实际的“全关”和“全开”位置各按一次标定按键,便以新设定的区间自动准确的修正为000.0和100.0。7.相位保护:以前,在现场接线,必须保证提供给执行器的交流电的相序正确,因为一旦相序错误,就会造成电机不正确的转动,进而损伤阀门和执行器。现在用户完全可以省去这一烦恼,接线时不再需要考虑相序的问题。当现场接线相位颠倒时,相同步器会自动地改正相位,以确保阀门按指令的方向来执行。即执行器接到开命令时总是按预先设置的开方向转动,不会因为相序调换而向相反方向运行。8.电机为AC220V的执行机构直接控制,电机为AC380V的执行机构需加AC380V的功率驱动装置。技术数据1.工作电压:220V/50Hz2.控制电压:220V/50Hz3.控制功率:继电器输出。容量:10A4.工作环境:l环境温度:-20~40℃l相对湿度:不大于80%(20±5℃)l周围不含有强腐蚀型、易燃易爆介质。l外形及安装尺寸:160mm*80mm*125mm(W*H*L)l屏装开孔尺寸:152ˉ¹ mm*76ˉ¹ mm(W*H)前面板功能部件说明l开度显示—指示阀门开度0~100%l标定—阀门全开时“开”(红色)指示灯常亮,按下“标定”键1秒,以此时的检测数据作为一个开度初值(最大值),同时开度表指示为100.0,阀门全关时“关”(绿色)指示灯常亮,按下“标定”1秒,以此时的检测数据作为另一个开度初值(最小值),同时开度表指示为000.0,其它状态下此按键不起作用,标定后的开度初值断电保持l“现场”(红色)指示灯点亮,表示现场控制工作方式,此时,控制器面板上的“开”键、“关”键、“停”键均不起作用,可由“选择”键切换至“远程”控制工作方式l“远程”(绿色)指示灯点亮,表示远程(控制器面版)控制工作方式,可由“选择”键切换至“现场”控制工作方式l“开”(红色)指示灯闪动,表示正在开阀;亮起时表示阀全开l“关”(绿色)指示灯闪动,表示正在关阀;亮起时表示阀全关l“事故”(红色)指示灯点亮,表示事故—电动装置过力矩,灯亮同时控制器内蜂鸣器发声l“保护”(红色)指示灯点亮,表示保护—过电流,灯亮同时控制器内蜂鸣器发声l“选择”—“现场”或“远程”控制工作方式选择按键,持续按下1秒,“现场”“远程”工作方式进行切换,“远程”或“现场”状态断电保持l“开”—在“远程”控制方式中,按下“开”键,可控制电动阀门由停止向全开方向运行直至按下“停”键或到阀全开位l“关”—在“远程”控制方式中,按下“关”键,可控制电动阀门由停止向全关方向运行直至按下“停”键或到阀全关位后面板功能部件说明l1~3端为二组现场控制输入连接端,其中1端为控制输入公共端,2端(常开)为现场开阀控制输入端,3端(常开)为现场关阀控制输入端,在“现场”控制方式下,分别控制开阀和关阀操作l4~8端为五组检测输入连接端,其中4端为检测输入公共端,5端(常开)为开到位检测输入端,6端(常开)为关到位检测输入端,7端(常开)为事故检测输入端,8端(常闭)为保护检测输入端l10~12端为开度检测连接端,其中12端为最大开度运行方向,10端为最小开度运行方向,11端为开度检测抽头端l13~14端为4-20mA阀位输入连接端,其中13端为4-20mA阀位正端,14端为4-20mA阀位负端l19~24端为电动阀门电机控制输出和电源连接端,其中22端为电源的保护接地端,23端、24端分别为AC220V电源中性线和火线输入端,21端为开阀和关阀控制的公共端,19端、20端分别为用于开阀和关阀控制的火线输出端特别说明如果没有外加热继电器(常闭)输出,请将4和8短接。否则蜂鸣器误报警,仪表不工作。单相AC220V 应注意区分零线和火线,三相AV380V接触器应与仪表供电同相。仪表背后端子接线FCH端子电动装置端子名称1现场控制开关公共端2现场控制开阀常开端3现场控制关阀常开端4微动开关组公共端5开限位微动开关常开端6关限位微动开关常开端7力矩微动开关常开端8为保护检测常闭端10阀位电位器最小开度运行方向端11阀位电位器中心端12阀位电位器最大开度运行方向端134-20mA阀位正端144-20mA阀位负端19开阀控制的常开输出端20关阀控制的常开输出端21开阀和关阀控制的公共端22电源的保护接地端23AC220V电源中性线N端24AC220V电源火线输入L端电机为AC220V的执行机构直接控制接线图电机为AC380V的执行机构需加AC380V的功率驱动装置接线图注:开限位微动开关、关限位微动开关通过内部跳线可选常开、常闭。[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=20262]FCHⅠ经济型电动阀门手操器[/url]

  • 真空浓缩过程中新型PID控制器和高速电动阀门对温度和压强的精确控制

    真空浓缩过程中新型PID控制器和高速电动阀门对温度和压强的精确控制

    [color=#990000]摘要:真空浓缩过程中,浓缩温度和压强是核心控制参数。本文针对目前浓缩仪器和设备中压强控制存在精度差、波动性大等问题,提出了详细解决方案,并提出采用新型双通道超高精度多功能PID控制器和高速电动阀门来实现浓缩过程中温度和压强的同时准确测量和控制。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][color=#990000]1、问题提出[/color][/size] 真空浓缩的工作原理是将样品在冷冻干燥、离心浓缩和旋转蒸发等状态下,同时采用真空和加热技术使样品中的溶剂快速蒸发、样品体系得到快速浓缩或干燥。由于不同样品对温度有不同的敏感性,同时压强与温度之间存在强相关性,所以在真空浓缩过程中,如何准确控制浓缩温度和压强,就成了使用者最关心的问题。在目前各种常用的真空浓缩设备中,普遍还存在以下几方面问题: (1)压强测量和控制精度普遍不高,特别是低压情况下更是如此,这主要是所采用的传感器和控制器精度不够。压强控制精度不高同时会对温度带来严重影响。 (2)浓缩仪器和设备普遍采用的是下游压强控制方式,即在容器和真空泵之间安装调节阀来实时调控容器的排气速率。这种下游方式适用于较高压强的准确控制,但对10mbar以下的低压则很难实现控制的稳定准确。 (3)目前绝大多数电动调节阀采用的是电动执行机构,从闭合到全开的时间基本都在10秒以上,这种严重滞后的阀门调节速度也很难保证控制精度和稳定性。 (4)由于浓缩过程中有水汽两相介质排出,很多时候介质还带有腐蚀性,这就对下游调节阀耐腐蚀性提出了很高的要求。[size=18px][color=#990000]2、解决方案[/color][/size][color=#990000]2.1 采用高精度压强传感器[/color] 对于真空浓缩过程,压强传感器是保证整个浓缩过程可控性的核心,强烈建议采用高精度压强传感器以保证真空度的测量和控制准确性。一般真空浓缩过程基本都采用机械式真空泵,低压压强(绝压)不会超过0.01mbar,高压压强接近一个大气压,因此高精度压强传感器建议采用电容薄膜规,如图1所示,其绝对测量精度可以达到±0.2%。 如果浓缩仪器和设备使用的压强范围比较宽,建议采用两只不同量程的传感器进行覆盖,如10Torr和1000Torr。[align=center][color=#990000][img=真空浓缩,600,450]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041456355439_1975_3384_3.png!w600x450.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1 电容薄膜式真空压力计[/color][/align] 如果采用其他类型的真空度传感器,也需要达到一定的精度要求。[color=#990000]2.2 采用高精度双通道PID控制器[/color] 在真空压力测量和控制中,为了充分利用上述电容薄膜压力计的测量精度,控制器的数据采集和控制至少需要16位的模数和数模转化器。目前已经推出了测控精度为24位的通用性PID控制器,如图2所示。[align=center][color=#990000][img=真空浓缩,690,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457090941_3284_3384_3.png!w690x358.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 国产VPC-2021系列温度/压力控制器[/color][/align] 对于真空浓缩的过程控制,此系列PID控制器具有以下特点: (1)高精度:24位A/D采集,16位D/A输出。 (2)多通道:独立的1通道和2通道。2通道可实现温度和压强的同时测量及控制。 (3)多功能:47种(热电偶、热电阻、直流电压)输入信号,可实现不同参量的同时测试、显示和控制,可进行正反向控制(双向控制模式)。 (4)PID控制:改进型PID算法,支持PV微分和微分先行控制。20组分组PID。 (5)双传感器切换:每一个通道都可支持温度高低温和高低真空度的双传感器切换,两通道可形成总共接入四只传感器的控制组合。 (6)程序控制:可自行建立和存储最多20种浓缩程序,进行浓缩时只需选择调用即可开始(程序控制模式)。[color=#990000]2.3 增加上游进气控制和双向控制模式[/color] 目前普遍采用的下游控制模式比较适合压强接近大气压的浓缩过程,但对10mbar以下的低压浓缩过程,就需要引入上游进气控制模式,即在浓缩容器上增加进气通道,通过电子针阀控制进气通道的进气流量来实现压强的准确控制。 如图3所示,目前已有各种流量的国产电子针阀可供选择,结合下游的真空泵抽气,通过上游模式可实现高真空(低压)的精确控制。[align=center][color=#990000][img=真空浓缩,599,513]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457210338_3059_3384_3.png!w599x513.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图3 国产NCNV系列电子针阀[/color][/align] 为同时满足低压和高压全量程准确控制,可以采用如图4所示的双传感器和双向控制模式。 在图4所示的控制模式中,就需要用到上述VPC-2021系列双通道控制器的正反向控制和双传感器自动切换功能,即在不同气压控制过程中,控制器自动切换相应量程的真空计,并选择相应的电子针阀和高速电动球阀进行控制。[align=center][img=真空浓缩,690,548]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457335020_3012_3384_3.png!w690x548.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图4 双向控制和双传感器自动切换模式示意图[/color][/align][color=#990000][/color][color=#990000]2.4 采用高速电动球阀[/color] 所谓高速阀门一般是指阀门从全闭到全开的动作时间小于1s,这对于气体流量和压力控制非常重要。特别是对于真空浓缩过程,气压控制的快速响应可保证浓缩的准确性、安全性和提高蒸发速率。 目前已经开发出国产高速电动球阀,如图5所示。NCBV系列微型化的高速电动球阀和蝶阀,是目前常用慢速电动阀门的升级产品,与VPC2021系列温度/压力控制器相结合,可构成快速准确的真空压力闭环控制系统。[align=center][img=真空浓缩,377,500]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457527127_514_3384_3.png!w377x500.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图5 国产NCBV系列高速电动球阀[/color][/align][color=#990000][/color][color=#990000]2.5 采用真空控压型调节器[/color] 在目前的真空浓缩仪器和设备中,浓缩是在密闭容器中发生,通过加热和真空手段将蒸发气体冷凝和排出,真空泵是对一个密闭容器进行抽气,并通过抽气流量调节来实现密闭容器内的气压恒定在设定值,这是一个典型的流量控制型恒压模式。这种控流型调压方式相当于一个开环控制方式,容器内部自生气体,且自生气体并没有很明显的规律(如线性变化),这非常不利于容器内部压强的准确控制。对于这种控流型调压方式,如图2所示,会在浓缩容器的前端增加一个进气通道,并对进气流量进行调节以使容器内部真空度控制在稳定的设定值。 对于有些真空浓缩仪器和设备,并不允许增加额外的进气通道,这里就可以用到如图6所示的控压型调节器。[align=center][img=真空浓缩,690,372]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041458102995_3900_3384_3.png!w690x372.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图6 控压型调节器在浓缩过程真空度控制中的应用[/color][/align] 控压型真空压力调节器实际上一个内置真空压力传感器、微控制器、空腔和两个电动阀门的集成式装置。在真空压力控制过程中,内置传感器测量空腔内压力,如果压力小于设定值,则进气口处阀门打开直到等于设定值,如果压力大于设定值则抽气口处阀门打开直到等于设定值,从而始终保证空腔内压力始终保持在设定值上,而调节器空腔与浓缩容器连通,即调节器空腔压力始终等于浓缩容器压力。 由此可见,控压型调节器是一个自带进气阀的独立真空压力调节装置。如图6所示,控压型调压器也可以外接传感器,设定值可以手动设置,也可以通过PID控制器设置。[align=center]=======================================================================[/align]

  • 【原创】正确选择阀门电动装置防止超负荷现象

    正确选择阀门电动装置防止超负荷现象 阀门电动装置是实现阀门程控、自控和遥控不可缺少的设备,其运动过程可由行程、转矩或轴向推力的大小来控制。由于阀门电动装置的工作特性和利用率取决于阀门的种类、装置工作规范及阀门在管线或设备上的位置,因此,正确选择阀门电动装置,对防止出现超负荷现象(工作转矩高于控制转矩)至关重要。 通常,正确选择阀门电动装置的依据如下: 操作力矩操作力矩是选择阀门电动装置的最主要参数,电动装置输出力矩应为阀门操作最大力矩的1.2~1.5倍。 操作推力阀门电动装置的主机结构有两种:一种是不配置推力盘,直接输出力矩;另一种是配置推力盘,输出力矩通过推力盘中的阀杆螺母转换为输出推力。 输出轴转动圈数阀门电动装置输出轴转动圈数的多少与阀门的公称通径、阀杆螺距、螺纹头数有关,要按M=H/ZS计算(M为电动装置应满足的总转动圈数,H为阀门开启高度,S为阀杆传动螺纹螺距,Z为阀杆螺纹头数)。 阀杆直径对多回转类明杆阀门,如果电动装置允许通过的最大阀杆直径不能通过所配阀门的阀杆,便不能组装成电动阀门。因此,电动装置空心输出轴的内径必须大于明杆阀门的阀杆外径。对部分回转阀门以及多回转阀门中的暗杆阀门,虽不用考虑阀杆直径的通过问题,但在选配时亦应充分考虑阀杆直径与键槽的尺寸,使组装后能正常工作。 输出转速阀门的启闭速度若过快,易产生水击现象。因此,应根据不同使用条件,选择恰当的启闭速度 阀门电动装置有其特殊要求,即必须能够限定转矩或轴向力。通常阀门电动装置采用限制转矩的连轴器。当电动装置规格确定之后,其控制转矩也就确定了。一般在预先确定的时间内运行,电机不会超负荷。但如出现下列情况便可能导致超负荷:一是电源电压低,得不到所需的转矩,使电机停止转动;二是错误地调定转矩限制机构,使其大于停止的转矩,造成连续产生过大转矩,使电机停止转动;三是断续使用,产生的热量积蓄,超过了电机的允许温升值;四是因某种原因转矩限制机构电路发生故障,使转矩过大;五是使用环境温度过高,相对使电机热容量下降。 过去对电机进行保护的办法是使用熔断器、过流继电器、热继电器、恒温器等,但这些办法各有利弊。对电动装置这种变负荷设备,绝对可靠的保护办法是没有的。因此,必须采取各种组合方式,归纳起来有两种:一是对电机输入电流的增减进行判断;二是对电机本身发热情况进行判断。这两种方式,无论那种都要考虑电机热容量给定的时间余量。 通常,过负荷的基本保护方法是:对电机连续运转或点动操作的过负荷保护,采用恒温器;对电机堵转的保护,采用热继电器;对短路事故,采用熔断器或过流继电器。就阀门市场的分布,主要是依据工程项目的建设,阀门的最大用户是石化行业、电力部门、冶金部门、化工行业和城市建设部门。石化行业主要应用API标准的闸阀、截止阀和止回阀;电力部门主要采用电站用高温压闸阀、截止阀、止回阀和安全阀及一部分给排水阀的低压蝶阀、闸阀;化工行业主要采用不锈钢闸阀、截止阀、止回阀;冶金行业主要采用低压大口径蝶阀、氧气截止阀和氧气球阀;城市建设部门主要采用低压阀,如城市自来水管道主要采用大口径闸阀,楼寓建设主要采用中线蝶阀,城市供热主要采用金属密封蝶阀;输油管线主要采用平板闸阀和球阀;制药行业主要采用不锈钢球阀;食品行业主要采用不锈钢球阀等。

  • 正确选择阀门电动执行器需要考虑哪些因素?

    阀门电动执行器也称之为阀门电动装置,是用于操作阀门并且与阀门相连接的装置之一。该装置由电力来驱动,其运动过程可由行程、转矩或轴向推力的大小来控制。由于阀门电动执行器应有的工作特性和利用率取决于阀门的种类、装置的工作规范及阀门在管线或设备上的位置。因此掌握阀门电动执行器的正确选择;考虑防止超负荷(工作转矩高于控制转矩)的发生就成为至关重要的一环。阀门电动执行器的正确选择应依据:1.操作力矩:操作力矩是选择阀门电动执行器的最主要的参数。电动执行器的输出力矩应为阀门操作最大力矩的1.2~1.5倍。2.操作推力:阀门电动执行器的主机结构有两种,一种是不配置推力盘的,此时直接输出力矩;另一种是配置有推力盘的,此时输出力矩通过推力盘中的阀杆螺母转换为输出推力。3.输出轴转动圈数:阀门电动执行器输出轴转动圈数的多少与阀门的公称通径、阀杆螺距、螺纹头数有关,按M=H/ZS计算(式中:M为电动执行器应满足的总转动圈数;H为阀门的开启高度,mm;S为阀杆传动螺纹的螺距,mm;Z为阀杆螺纹头数。)4.阀杆直径:对于多回转类的明杆阀门来说,如果电动执行器允许通过的最大阀杆直径不能通过所配阀门的阀杆,便不能组装成电动阀门。因此,电动执行器空心输出轴的内径必须大于明杆阀门的阀杆外径。对于部分回转阀门以及多回转阀门中的暗杆阀门,虽不用考虑阀杆直径的通过问题,但在选配时亦应充分考虑阀杆直径与键槽的尺寸,使组装后能正常工作。5.输出转速:阀门的启、闭速度快,易产生水击现象。因此,应根据不同的使用条件,选择恰当的启、闭速度。6.安装、连接方式:电动执行器的安装方式有垂直安装、水平安装、落地安装;连接方式为:推力盘;阀杆通过(明杆多回转阀门);暗杆多回转;无推力盘;阀杆不通过;部分回转电动装置的用途很广,是实现阀门程控、自控和遥控不可缺少的设备,其主要用在闭路阀门上。但不能忽视阀门电动装置的特殊要求——必须能够限定转矩或轴向力。通常阀门电动执行器采用限制转矩的连轴器。当电动执行器的规格确定之后,其控制转矩也确定了。当其在预先确定的时间内运行时,电机一般不会超负荷。但如出现下列情况便可使其超负荷:1.电源电压低,得不到所需的转矩,使电机停止转动。2.错误地调定了转矩限制机构,使其大于停止的转矩,而造成连续产生过大的转矩,使电机停止转动。3.如点动那样断续使用,产生的热量积蓄起来,超过了电机的容许温升值。4.因某种原因转矩限制机构电路发生故障,使转矩过大。5.使用环境温度过高,相对地使电机的热容量下降。以上是出现超负荷的一些原因,对于这些原因产生的电机过热现象应预先考虑到,并采取措施,防止过热。过去对电机进行保护的办法是使用熔断器、过流继电器、热继电器等,但这些办法也都各有利弊,对于电动装置这种变负荷的设备,绝对可靠的保护办法是没有的。因此必须采取各种方法组合的方式。但由于每台电动装置的负荷情况不同,难以提出一个统一的办法。但概括多数情况,也可以从中找到共同点。采取的过负荷保护方式,归纳为两种:1.对电机输入电流的增减进行判断;2.对电机本身发热进行判断。上述两种方式,无论那种都要考虑电机热容量给定的时间余量。如果用单一方式使之与电机的热容量特性一致是困难的。所以应选择根据过负荷的原因能可靠的动作的方法——组合复合方式,以实现全面的过负荷保护作用。罗托克电动装置的电机,因其在绕组中埋入了与电机绝缘等级一致的恒温器,当到达额定温度时,电机控制回路便会切断。恒温器本身热容量是较小的,而且其限时特性是由电机的热容量特性决定的,因此这是一个可靠的方法。过负荷的基本保护方法是:1.对电机连续运转或点动操作的过负荷保护采用恒温器;2.对电机堵转的保护采用热继电器;3.对短路事故采用熔断器或过流继电器。阀门电动执行器的正确选择和超负荷的防止是戚戚相关的,应引起重视。

  • 电动阀门执行器电机超负荷的原因分析

    电动阀门执行器电机超负荷的原因分析

    [font=微软雅黑]1、[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]转矩限制机构的调定值不对,停止的转矩小于其调定值,从而造成连续产生过大转矩,使电机停止转动。[/font]2、由于一些原因使转矩限制机构电路发生故障,导致转矩过大。[/font][font=微软雅黑]3、使用环境温度偏高,相对使电机热容量下降。[/font][font=微软雅黑]4、电源的电压过低,使其不能获得所需的转矩,造成电机停止转动。[/font][font=微软雅黑]5、持续的使用,产生的热量积蓄超过了电机的允许温升值。[/font][font=微软雅黑]一般在预先确定的时间内运行,电机是不会出现超负荷的情况的。对于电动执行器出现负荷情况的保护措施主要有以下几个:[/font][font=微软雅黑]1、通过采用热继电器从而对电机堵转进行保护。[/font][font=微软雅黑] [/font][font=微软雅黑]2、[/font][font=微软雅黑]通过采用恒温器来对电机连续运转或者电动操作的过负荷进行保护。[/font][font=微软雅黑]3、通过采用熔断器或过流继电器可以有效避免短路事故。[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203301247316598_6883_5379467_3.jpg!w690x690.jpg[/img][/font]

  • 阀门电动执行器如何进行分类

    阀门电动执行器指的是以电能为主要能量来源,用来驱动阀门的机械。 根据其工作特性可分为如下类别: 多回转(适用于闸阀、截止阀等需要多次旋转手柄进行启、闭作业的阀门,或通过蜗轮传动装置驱动蝶阀、球阀、旋塞阀等部分回转阀门。)部分回转(一般用于蝶阀、球阀、旋塞阀等只需旋转90度即可完成启、闭的阀门)直通式(执行器的传动轴与阀门阀杆方向一致)角通式(执行器的传动轴与阀门阀杆垂直)等。其他分类由于是精密电器元件,一般需要对其有一定的防护(防水)要求;根据适用工况,又分为防爆型与普通型;根据电压,在我国主要分为AC380V与AC220V;又根据执行器动作模式,分为开关型与调节型。

  • 阀门电动执行器怎么选择?安全吗?

    阀门电动执行器怎么选择?安全吗?

    [font=微软雅黑][font=微软雅黑]对于[/font][/font][b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]电动执行器[/font][/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]的机构,这种最广义的定义就是通过直线或者旋转的驱动方式,将驱动的能源,并且在信号的控制作用下,能够直观的进行使用,这种执行器能够对于液体气体,甚至是电力或者其他能源作出一定的规划,这样才能够保证其装置的驱动作用,不会出现任何的麻烦。基本的原理就是,通过回转功能或者多回转的方式,进行驱动相信在现在电动执行机构以及特殊的机构选购当中,整体的使用以及执行器的操作方式将会变得更加便捷,现在基本的[/font][/font][b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]电动执行器[/font][/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]首先执行就是要通过阀门的驱动,让全开或者全关的方式更加方便,在控制阀的执行过程。[/font][/font][font=微软雅黑][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]必须要通过精确的控制阀门的位置,避免因为控制不足,或者需要自动化采用控制的技术。在人工的操作,逐渐的被机械或者自动化的设备逐渐代替这种对于电动控制器的使用也将变得更加的突破。[/font][/font][font=微软雅黑][/font][url=http://www.bellaut.com/][font=微软雅黑][color=#000000][font=微软雅黑]电动执行器[/font][/color][/font][/url][font=微软雅黑][font=微软雅黑]的优点,就是高度的稳定,现在很多用户在高度的稳定以及推进力方面有很好的使用效果,能够达到这么大的推进力,必须要使用电动类型才能够做到。[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203301126033625_5179_5379467_3.jpg!w690x690.jpg[/img][/font][/font][font=微软雅黑][/font]

  • 为什么要选择阀门电动执行器?看完你就明白了

    [b][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]阀门电动执行器[/font][/color][/font][/b][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]是实现阀门程控、自控和遥控不可缺少的驱动设备,其运动过程可由行程、转矩或轴向推力的大小来控制。工作特性和利用率取决于阀门的种类、装置工作规范及阀门在管线或设备上的位置。[/font][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  阀门电动执行器工作原理:[/font][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  该执行器由电动机驱动,通过蜗轮蜗杆减速,带动空心输出轴转动。在该减速箱中,具有手动[/font]/自动机构(手动机构可独立进行操作)。当切换手柄处于手动位置时,操作手轮,带动空心输出轴转动。当电动操作执行机构时,手动机构处于断开状态,由电动机驱动空心输出轴。阀门电动执行器基本上是一个减速电机。电机可以具有各种电压,并且是主要的转矩产生部件。为防止因过度劳动或过度耗电而造成的热损伤,电机通常配有嵌入电机绕组的热过载传感器。该传感器与电源串联,并在电机过热时打开电路,然后在电机达到安全工作温度时关闭电路。电动机由电枢,电气绕组和齿轮组组成。当向绕组供电时,产生磁场,引起电枢旋转。只要有绕组通电,电枢就会转动 当电源切断时,电机停止。行程限位开关的标准末端,这是电动执行器所必需的,可以处理这个任务。[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  阀门电动执行器依靠直接连接到电动机的齿轮系来增强电动机转矩并决定致动器的输出速度。改变输出速度的一个方法是安装周期长度控制模块。该模块只允许增加周期时间。如果需要减少循环时间,则必须使用具有所需循环时间和适当输出扭矩的备用执行机构。[/font][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  阀门电动执行器的优势:[/font][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  [/font]1.功能强劲:智能调节型、开关型、各类信号输出型应有尽有;[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  [/font]2.体小量轻:[/color][/font][b][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]阀门电动执行器[/font][/color][/font][/b][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]体积和重量仅相关于传统产品的[/font]35%左右;[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  [/font]3.美观大方:铝合金压铸外壳、精美流畅、且可减少电磁干扰;[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  [/font]4.性能可靠:轴承和电气元件竺关键零部件采用进口品牌平品;[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  [/font]5.高标防护:IP68高标准防护等级;[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  [/font]6.精密耐磨:蜗轮部件采用特殊合金材料锻造;[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  [/font]7.回差极小:结构无间隙联结、传动精度高;[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  [/font]8.安全保证:通过1500V耐压检测、F级绝缘电机,安全有保障;[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  [/font]9.配套简单:采用单相电源、外接线路简单、也可做380V和直流电源;[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  [/font]10.使用方便:免加油、免点检、防水防锈、任意角度安装;[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  [/font]11.多种速度:全程时间9秒、13秒、15秒、30秒、50秒、100秒、150秒(出厂前已设定);[/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]  [/font]12.智能数控:智能数控模块集成于[/color][/font][b][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]阀门电动执行器[/font][/color][/font][/b][font=微软雅黑][color=#333333][font=微软雅黑]本体内,无需外接定位器,数字设定,数字整定,高定,自我诊断,一机多能。[/font][/color][/font][font=微软雅黑][color=#333333][/color][/font]

  • 步进电机驱动的电动针阀:电磁比例阀的更新换代产品

    步进电机驱动的电动针阀:电磁比例阀的更新换代产品

    [align=center][img=电动针阀(电动针型阀),599,513]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106212250264749_7239_3384_3.gif!w599x513.jpg[/img][/align][size=18px][color=#990000]一、简介[/color][/size] 用于比例流量调节的NCNV系列数控电动针阀将步进电机的精度和可重复性优势与针阀的线性和分辨率相结合,其结果是具有小于2%滞后、2%线性、1%重复性和0.2%分辨率的可调流量控制,使这些电动阀门成为医疗、生命科学和高级自动化应用中一致、高性能气体传输和控制的理想选择,是目前常用电磁比例阀的升级产品。与依阳公司VPC2021系列真空压力控制器相结合,可构成快速准确的闭环控制系统。[size=18px][color=#990000]二、特点和优势[/color][/size] (1)多规格节流面积:从低流量的直径0.9mm(0~50L/min气体)到高流量的直径4.10mm(0到660 L/min气体)的多种规格针阀节流面积,可满足不同的应用需要。 (2)高度线性:小于2%的线性度,简化了查表或外部控制硬件和软件的配套,简化了命令输入和流量输出之间的关系。 (3)高重复性:通过每次达到0.1%的相同流量,NCNV系列电动针阀可提供长期稳定的一致性。 (4)宽压力范围:通过5或7bar巴的真空,取决于孔的大小,入口环境可覆盖宽泛的压力范围。电机的刚度和功率确保阀门在相同的输入指令下打开,与压力无关。 (5)低迟滞:小于2%的迟滞使积分和编程变得简单,在增加和减少达到设定点时能提供一致的流量。 (6)高分辨率:0.2%的分辨率允许NCNV系列电动针阀根据调节指令的微小变化进行最小流量调整,提供了出色的可控性。 (7)快速响应:整个行程时间小于1秒,由此可提供及时快速的流量调节和控制。[size=18px][color=#990000]三、技术指标和尺寸[/color][/size][align=center][size=18px][color=#990000][img=电动针阀技术指标,690,452]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106212253271035_4363_3384_3.png!w690x452.jpg[/img][/color][/size][/align][align=center][size=18px][color=#990000][img=电动针阀外形尺寸,690,422]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106212253521961_2022_3384_3.png!w690x422.jpg[/img][/color][/size][/align][size=18px][color=#990000]四、驱动模块附件[/color][/size] NCNV 系列数控电动针阀配备了一个步进电机驱动电路模块,以提供了所需电源和控制信号,並以将直流信号转换为双极步进电机的步进控制,同时也可提供 RS485 串口通讯的直接控制。[align=center][img=电动针阀步进电机驱动模块和尺寸,690,219]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106212254366571_5829_3384_3.png!w690x219.jpg[/img][/align][size=18px][color=#990000]五、典型应用[/color][/size](1)[url=https://bbs.instrument.com.cn/topic/7801687]用于小流量和真空压力高精度调节的灵巧型数控电动针阀[/url]

  • 【分享】阀门执行机构及应用选型

    1、何为“执行机构”? 对于执行机构最广泛的定义是:一种能提供直线或旋转运动的驱动装置,它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。 执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、[color=#0000ff]气缸[/color][color=#0000ff]大型气缸SC[/color]或其它装置将其转化成驱动作用。基本的执行机构用于把阀门驱动至全开或全关的位置。用与控制阀的执行机构能够精确的使阀门走到任何位置。尽管大部分执行机构都是用于开关阀门,但是如今的执行机构的设计远远超出了简单的开关功能,它们包含了位置感应装置,力矩感应装置,电极保护装置,逻辑控制装置,数字通讯模块及PID控制模块等,而这些装置全部安装在一个紧凑的外壳内。 因为越来越多的工厂采用了自动化控制,人工操作被机械或自动化设备所替代,人们要求执行机构能够起到控制系统与阀门机械运动之间的界面作用,更要求执行机构增强工作安全性能和环境保护性能。在一些危险性的场合,自动化的执行机构装置能减少人员的伤害。某些特殊阀门要求在特殊情况下紧急打开或关闭,阀门执行机构能阻止危险进一步扩散同时将工厂损失减至最少。对一些高压大口径的阀门,所需的执行机构输出力矩非常大,这时所需执行机构必须提高机械效率并使用高输出的电机,这样平稳的操作大口径阀门。 2、阀门与自动化 为了成功的实现过程自动化,最重要的是要确保阀门自身能够满足过程及管道内介质的特殊要求。通常生产过程和工艺介质能够决定阀门的种类,阀芯的类型以及阀内件和阀门的结构和材料。 阀门选择好后接下来就要考虑自动化的要求即执行机构的选择。可以简单的按两种基本的阀门操作类型来考虑执行机构。 .旋转式阀门(单回转阀门) 这类阀门包括:旋塞阀、球阀、蝶阀以及风门或挡板。这类阀门需要已要求的力矩进行90度旋转操作的执行机构 2.多回转阀门 这类阀门可以是非旋转提升式阀杆或旋转非提升式杆,或者说是他们需要多转操作去驱动阀门到开或关的位置。这类阀门包括:直通阀(截止阀)、闸阀、刀闸阀等。作为一种选择,直线输出的气动或液动气缸或薄膜执行机构也开来驱动上述阀门。 目前共有四种类型的执行机构,它们能够使用不同的驱动能源,能够操作各种类型的阀门。 1.电动多回转式执行机构 电力驱动的多回转式执行机构是最常用、最可靠的执行机构类型之一。使用单相或[color=#000000]三相电动机高压防爆式电动机355-710驱动齿轮或蜗轮蜗杆最后驱动阀杆螺母,阀杆螺母使阀杆产生运动使阀门打开或关闭。 多回转式电动执行机构可以快速驱动大尺寸阀门。为了保护阀门不受损坏,安装在在阀门行程的终点的限位开关多功能限位器DXZ 会切断电机电源,同时当安全力矩被超过时,力矩感应装置也会切断电机电源,位置开关用于指示阀门的开关状态,安装离合器装置的手轮机构可在电源故障时手动[/color]操作阀门。 这种类型执行机构的主要优点是所有部件都安装在一个壳体内,在这个防水、防尘、防爆的外壳内集成了所有基本及先进的功能。主要缺点是,当电源故障时,阀门只能保持在原位,只有使用备用电源系统,阀门才能实现故障安全位置(故障开或故障关) 2.电动单回转式执行机构 这种执行机构类似于电动多回转执行机构,主要差别是执行机构最终输出的是1/4转记90度的运动。新一代电动单回转式执行机构结合了大部分多回转执行机构的复杂功能,例如:使用非进入式用户友好的操作界面实现参数设定与诊断功能。 单回转执行机构结构紧凑可以安装到小尺寸阀门上,通常输出力矩可达800公斤米,另外应为所需电源较小,它们可以安装电池来实现故障安全操作。 3.流体驱动多回转式或直线输出执行机构 这种类型执行机构经常用于操作直通阀(截止阀)和闸阀,它们使用气动或液动操作方式。结构简单,工作可靠,很容易实现故障安全操作模式。 通常情况下人们使用电动多回转执行机构来驱动闸阀和截止阀,只有在无电源时才考虑使用液动或气动执行机构。 4.流体驱动单回转式执行机构 气动、液动单回转执行机构非常通用,它们不需要电源并且结构简单,性能可靠。它们应用的领域非常广泛。通常输出从几公斤米到几万公斤米。它们使用气缸及传动装置将直线运动转换为直角输出,传动装置通常有:拨叉、齿轮齿条,杠杆。齿轮齿条在全行程范围内输出相同力矩,它们非常适用于小尺寸阀门,拨叉具有较高效率在行程起点具有高力矩输出非常适合于大口径阀门。气动执行机构一般安装[color=#810081]电磁阀[/color] [color=#810081]2W系列电磁阀[/color] 、或位置开关等附件来实现对阀门的控制和监测。 这种类型执行机构很容易实现故障安全操作模式。

  • 【分享】阀门执行机构及应用选型(二)

    3、执行机构选择要素 选择一台合适的阀门执行机构类型和规格时必须考虑下列要素: 1.驱动能源 最常用的驱动能源是电源或流体源,如果选择电源为驱动能源,对于大尺寸阀门一般选用三相电源,对于小尺寸阀门可选用单相电源。一般电动执行机构可有多种电源类型供选择。有时也可选直流供电,此时可通过安装电池实现电源故障安全操作。 流体源种类很多,首先可以是不同的介质如:压缩空气、氮气、天然气、液压流体等,其次它们可以具备各种压力,第三执行机构具有各种尺寸以提供输出力活力矩。 2.阀门类型 当选择阀门用执行机构时,必须要知道阀门的种类,这样才可以选择正确的执行机构类型。有些阀门需要多回转驱动,有些需要单回转驱动,有些需要往复式驱动,它们影响了执行机构类型的选择。 通常多回转的气动执行机构比电动多回转执行机构价格要贵,但是往复式直行程输出的气动执行机构价格比电动多回转执行机构便宜。 3.力矩大小 对于90度回转的阀门如:球阀、碟阀、旋塞阀,最好通过阀门厂商获得相应阀门力矩大小,大部分阀门厂商是通过测试阀门在额定压力下阀门所需的操作力矩,他们将这一力矩提供给客户。对于多回转的阀门情况有所不同,这些阀门可分为:往复式(提升式)运动-阀杆不旋转、往复式运动-阀杆旋转、非往复式-阀杆旋转,必须测量阀杆的直径,阀杆连接螺纹尺寸已决定执行机构规格。 4.执行机构选型 一旦执行机构类型和阀门所需驱动力矩确定了,就可以使用执行机构厂商提供的数据表或选型软件进行选型。有时还需考虑阀门操作的速度和频率。 流体驱动的执行机构可调节行程速度,但是三相电源的电动执行机构只有固定的行程时间。 部分小规格的直流电动单回转执行机构可调节行程速度。 开关控制 自动控制阀最大的好处是可以远距离的操作阀门,这就意味着操作人员可以坐在控制室控制生产过程而不需要亲临现场去人工操作阀门的开和关。人们只需铺设一些管线连接控制室和执行机构,驱动能源通过管线直接激励电动或气动执行机构,通常用的4-20mA信号来反馈阀门的位置。 连续控制 如果执行机构被要求用于控制过程系统的液位、流量或压力等参数,这是要求执行机构频繁动作的工作,可以用4-20mA信号作为控制信号,然而这个信号可能会和过程一样频繁的改变。如果需要非常高频率动作的执行机构,只有选择特殊的能频繁启停的调节型执行机构。当一个过程中需要多台执行机构时,可以通过使用数字通讯系统将各个执行机构连接起来,这样可大大降低安装费用。数字通讯回路可以快速高效的传递指令和收集信息。目前有多种通讯方式如:FOUNDATIONFIELDBUS、PROFIBUS、DEV[color=#810081]IC[/color][color=#810081]集成电路PI5V330SQ[/color]ENET、HART和专为阀门执行机构设计的PAKSCAN等。数字通讯系统不单单可以降低投资费用,它们还可以收集大量阀门信息,这些信息对于阀门的预测性维护程序非常有价值。 4、预测性维护 操作人员可以借助内置的数据存储器来记录阀门每次动作时力矩感应装置测得的数据,这些数据可以用来监测阀门运行的状态,可以提示阀门是否需要维修,也可以用这些数据来诊断阀门。 针对阀门可以诊断如下数据: 1.阀门密封或填料摩擦力 2.阀杆、阀门[color=#810081]轴承[/color] [color=#810081]齿轮旋转式[/color] 的摩擦力矩 3.阀座摩擦力 4.阀门运行中的摩擦力 5.阀芯的所受的动态力 6.阀杆螺纹摩擦力 7.阀杆位置 上述大部分数据存在于所有种类的阀门,但着重点不同,例如:对于蝶阀,阀门运行中的摩擦力是可以忽略的,但对于旋塞阀这个力数值却很大。 不同的阀门具有不同的力矩运行曲线,例如:对于楔式闸饭,开启和关闭力矩都非常大,其它行程时只有填料摩擦力和螺纹摩擦力,关闭时,液体静压力作用在闸板上增加了阀座摩擦力,最终楔紧效应使力矩迅速增大直到关闭到位。所以根据力矩曲线的变化可以预测出将会发生的故障,可以对预测性维护提供有价值的信息。 智能变频控制 执行机构在工作过程中,由于电机的频繁启动,导致工作时额定频率的变化,通过智能变频控制可使频率达到额定值 例如:由于电阻或外力原因,电机启动速度变慢,导致执行机构行程控制的误差,运用智能变频控制,可以改变输入转速,从而使执行机构的工作更可靠和稳定。

  • 【资料】控制阀性能差问题分析

    一、控制阀的选择问题: 更多阀门选型知识请点击进入:阀门选型专题。 目前,工程中普遍使用的控制阀主要是:电磁阀系列电磁阀 和电动阀。但在使用中它们均有缺陷,如电磁阀易被异物堵塞、水阻大,须长期专人维护等;而电动阀虽然无水阻,但由于需有必要的控制电路,所以,防水汽侵蚀影响使用寿命也是困扰推广的主要问题。    二、如何解决控制阀性能差的问题    无论是电磁阀还是电动阀,水垢不但会造成阀门泄漏,严重时甚至会影响阀门的正常工作,所以如何消除水垢的影响,已是业内人士普遍关注的问题。 控制阀的工艺要涉及的范围实在太广,不能在这里一一给你说清楚,有关这方面的内容还的自己亲自去查资料了。不过由于设计执行机构和使用填充材料不同造成控制阀性能差还是可以总结出其规律的: 1、工艺过程里死区的存在会使过程变量偏离原设定点。所以控制器凸轮控制器 的输出必须增大到足于克服死区,只有这一纠正性的动作才会发生。 2、 ①影响死区的主要因素。摩擦力、游移、阀轴扭转、放大器的死区。各种控制阀对摩擦里敏感是不一样的,比如旋转阀对于由高的阀座负载引起的摩擦力就非常敏感,故使用时注意到这一点。但是对于有些密封型式,高的阀座负载是为了获得关闭等级所必须的。哈哈,这样,这种阀设计出来就非常差,容易引起很大的死区,这对过程偏差度的影响是显而易见的,简直是决定性的。 ②磨损。阀门在正常使用时出现磨损是在所难免的,但是润滑层的磨损是最厉害的的,根据我们实验证实,润滑旋转阀只经过几百次循环动作,润滑层差不多可以刚刷子使用(夸张点,不然写文章很郁闷)。另外压力引起的负载也会导致密封层的磨损,这些都是导致摩擦力增加主要因素。结果呢?就是给控制阀的性能于毁灭性! ③、填料摩擦力是控制阀摩擦力的主要来源,使用的填料不同,造成的摩擦力有很大的差别。 ④,执行机构的类型不同也对摩擦力有根本性的影响,一般来说弹簧薄膜执行机构比活塞执行机构好。    3、定位器电气动定位器 的设计问题。 从设计的最初思维着想,执行机构与定位器设计必须一起考虑的。怎么来设计一个好的定位器呢?从他的重要特性就知道,必须是个高增益装置。其增益是由两部分组成的:静态增益和动态增益。提高静态增益的方法是设计一个前置放大器。例如喷嘴--挡板装置。那么有朋友要问动态增益怎么获得?是通过一个动力放大器获得的,这个动力放大器是滑阀(一般)。现在有人已经利用微处理器来设置定位器了。看样子阀门以后还会说话告诉咱们他哪里坏了。那时侯做维修的就简单了。言归正传。同时具有高静态和高动态增益的高性能定位器能为任何一个给定的阀门组件提供降低过程偏差度方面的最佳总体性能。

  • 【原创】常见的真空调节阀门

    1. 真空调节阀能调节由真空阀隔开的真空系统部件之间的流率的一种真空阀。2.微调阀用来微量调节进入真空系统中的气体量的真空阀3.充气阀把气体充入真空系统的阀4. 进气阀将气体放入到真空系统中的一种真空控制阀。5.真空截止阀用来使真空系统的两个部分相隔离的一种真空阀。通常它不能当作控制阀使用。6. 前级真空阀在前级真空管路中用来使前级真空泵和与其相连的真空泵隔离的一种真空截止阀。7. 旁通阀在旁通管路中的一种真空截止阀8. 主真空阀用来使真空容器同主真空泵隔离的一种真空截止阀。9.低真空阀在低真空管路中,用来使真空容器同其粗抽真空泵隔离的一种真空截止阀。10.高真空阀符合高真空技术要求的主要在该真空区域内使用的一种真空阀。11. 超高真空阀符合超高真空技术要求的主要在该真空区域内使用的一种真空阀。超高真空阀的阀座和密封垫通常由金属制成,可以进行烘烤。12. 手动阀用手开闭的阀13.气动阀用压缩气体为动力开闭的阀。14. 电磁阀用电磁力为动力开闭的阀。15. 电动阀用电机开闭的阀。16.挡板阀阀板沿阀座轴向移动开闭的阀。17. 翻板阀阀板翻转一个角度开闭的阀。18. 插板阀阀板沿阀座径向移动开闭的阀。19. 蝶阀阀板绕固定轴在阀口中转动开闭的阀。

  • 【分享】《中国机械工业标准汇编——阀门卷(第二版)》

    《中国机械工业标准汇编——阀门卷(第二版)》是由中国标准出版社于2006年12月出版发行。该阀门标准汇编收集了常用阀门的标准,涉及到阀门的材料、设计、制造、检验、供货等各个方面。该标准汇编在阀门行业中得到了广泛的使用,是从事阀门设计、制造、生产及检验人员必备工具书。该标准汇编共分:阀门基础、阀门材料、阀门产品以及阀门的检验等四个部分。目录如下:一、阀门基础GB/T 1047-2005 管道元件 DN(公称尺寸)的定义和选用GB/T1048-2005 管道元件 PN(公称尺寸)的定义和选用GB/T12220-1989 通用阀门 标志GB/T12221-2005 金属阀门 结构长度GB/T12222-2005 多回转阀门驱动装置的连接GB/T12223-2005 部分回转阀门驱动装置的连接GB/T12224-2005 钢制阀门 一般要求GB/T12247-1989 蒸汽疏水阀 分类GB/T12250-2005 蒸汽疏水阀 术语、标志、结构长度GB/T12712-1991 蒸汽供热系统凝结水回收及蒸汽疏水阀技术管理要求JB/T74-1994 管路法兰 技术条件JB/T7928-1999 通用阀门 供货要求JB/T8530-1997 阀门电动装置型号编制方法二、阀门材料GB/T12225-2005 通用阀门 铜合金铸件技术条件GB/T12226-2005 通用阀门 灰铸铁件技术条件GB/T12227-2005 通用阀门 球墨铸铁件技术条件GB/T12228-2005 通用阀门 碳素钢锻件技术条件GB/T12229-2005 通用阀门 碳素钢铸件技术条件GB/T12230-2005 通用阀门 不锈钢铸件技术条件JB/T 5300-1991 通用阀门 材料JB/T 6438-1992 阀门密封面等离子弧堆焊技术要求JB/T 7248-1994 阀门用低温钢铸件技术条件JB/T 7744-1995 阀门密封面等离子弧堆焊用合金粉末三、阀门产品GB/T 4213-1992 气动调节阀GB 7512-2006 液化石油气瓶阀GB/T 8464-1998 水暖用内螺纹连接阀门GB 10877-1989 氧气瓶阀GB 10879-1992 溶解乙炔气瓶阀GB/T 12232-2005 通用阀门 法兰连接铁制闸阀 GB/T 12233-1989 通用阀门 铁制截止阀与升降式止回阀GB/T 12234-1989 通用阀门 法兰和对焊连接钢制闸阀GB/T 12235-1989 通用阀门 法兰连接钢制截止阀和升降式止回阀GB/T 12236-1989 通用阀门 钢制旋启式止回阀GB/T 12237-1989 通用阀门 法兰和对焊连接钢制球阀GB/T 12238-1989 通用阀门 法兰和对夹连接蝶阀GB/T 12239-1989 通用阀门 隔膜阀GB/T 12240-1989 通用阀门 铁制旋塞阀GB/T 12241-2005 安全阀 一般要求GB/T 12243-2005 弹簧直接载荷式安全阀GB/T 12244-1989 减压阀一般要求GB/T 12246-1989 先导式减压阀GB 13438-1992 氩气瓶阀GB 13439-1992 液氯瓶阀GB/T 13932-1992 通用阀门 铁制旋启式止回阀GB/T 14173-1993 平面钢闸门 技术条件GB/T 15185-1994 铁制和铜制球阀GB 15382-1994 气瓶阀通用技术条件GB/T 19672-2005 管线阀门 技术条件JB/T 450-1992 PN16.0~32.0MPa锻造角式高压阀门、管件、紧固件技术条件JB/T 2766-1992 PN16.0~32.0MPa锻造高压阀门结构长度JB/T 2768-1992 PN16.0~32.0MPa管子、管件、阀门端部尺寸JB/T 2769-1992 PN16.0~32.0MPa螺纹法兰JB/T 2770-1992 PN16.0~32.0MPa接头螺母JB/T 2771-1992 PN16.0~32.0MPa接头JB/T 2772-1992 PN16.0~32.0MPa盲板JB/T 2773-1992 PN16.0~32.0MPa双头螺柱JB/T 2774-1992 PN16.0~32.0MPa阶端双头螺柱及螺孔尺寸JB/T 2775-1992 PN16.0~32.0MPa螺母JB/T 2776-1992 PN16.0~32.0MPa透镜垫JB/T 2777-1992 PN16.0~32.0MPa无孔透镜垫JB/T 2778-1992 PN16.0~32.0MPa管件和紧固件温度标记JB/T 3595-2002 电站阀门 一般要求JB/T 5298-1991 管线用钢制平板闸阀JB/T 5299-1999 液控止回阀JB/T 6441-1992 压缩机用安全阀JB/T 6900-1993 排污阀JB/T 6901-1993 封闭式眼镜阀JB/T 7245-1994 制冷装置用截止阀JB/T 7352-1994 工业过程控制系统用电磁阀JB/T 7376-1994 气动空气减压阀技术条件JB/T 7387-1994 工业过程控制系统用电动控制阀JB/T 7550-1994 空气分离设备用切换蝶阀JB/T 7745-1995 管线球阀JB/T 7746-1995 缩径锻钢阀门JB/T 7747-1995 针形截止阀JB/T 7749-1995 低温阀门技术条件JB/T 8219-1999 工业过程测量和控制系统用电动执行机构JB/T 8527-1997 金属密封蝶阀JB/T 8528-1997 普通型阀门电动装置技术条件JB/T 8529-1997 隔爆型阀门电动装置技术条件JB/T 8531-1997 阀门手动装置技术条件JB/T 8691-1998 对夹式刀型闸阀JB/T 8692-1998 烟道蝶阀JB/T 8937-1999 对夹式止回阀JB/T 9081-1999 空气分离设备用低温截止阀和节流阀技术条件JB/T 9093-1999 蒸汽疏水阀 技术条件JB/T 9094-1999 液化石油气设备用紧急切断阀 技术条件JB/T 10529-2005 陶瓷密封阀门 技术条件JB/T 10530-2005 氧气用截止阀四、阀门试验和检验GB/T 12242-2005 压力释放装置性能试验规范GB/T 12245-1989 减压阀性能试验方法GB/T 12251-2005 蒸汽疏水阀试验方法GB/T 13927-1992 通用阀门压力试验JB/T 5296-1991 流量系数和流阻系数的试验方法JB/T 6439-1992 阀门受压铸钢件磁粉探伤检验JB/T 6440-1992 阀门受压铸钢件射线照相检验JB/T 6899-1993 阀门的耐火试验JB/T 6902-1993 阀门铸钢件液体渗透检查方法JB/T 6903-1993 阀门锻钢件超声波检查方法JB/T 7748-1995 阀门清洁度和测定方法JB/T 7927-1999 阀门铸钢件外观质量要求JB/T 9092-1999 阀门的检验与试验=====================================================================下载地址:http://www.instrument.com.cn/download/shtml/059818.shtml

  • 采用新型陶瓷材料制作阀门的密封部件和易损部件

    1、推动新技术、新工艺的发展加强调节阀标准与科研、特别是国家重大科技项目研究的联系,引导科研和技术先进的骨干企业,将自主创新的成果转化为标准,推动新技术、新工艺的发展。全国阀门标委会现正在制定国家标准《阀门智能化电动装置》。阀门智能化电动装置,是国外本世纪初发展起来的的新型产品,我国通过引进和研发,已掌握了该技术,并且发展非常快。扬州电力修造、天津二通、温州罗托克、常州电站辅机等都能够球阀生产,产品质量也相当好。制定高技术含量的《阀门智能化电动装置》标准,对促进产业的发展,堵住或减少进口产品有很大的作用。将一批新产品、新技术转化为标准,降低了成本,提高了效益,优化了产品功能,并使新产品和新技术迅速得到市场的认可,促进了产业的进步。2、发展节能蝶阀降耗、新型材料等方面的标准,促进产业结构调整我国自然资源有限,因此制定节电、节水、节材方面的标准是阀门标准的发展方向之一。加快淘汰效率低、能耗大的产品,调整产业结构,促进新技术、新产品的开发和应用。阀门在节材方面,重点是研究新型材料,用新型材料代替金属材料,达到节约钢材和贵重金属的目的。新型陶瓷阀门采用新型陶瓷材料制作阀门的密封部件和易损部件,提高了闸阀阀门产品的耐磨性、防腐性及密封性,大大延长了阀门的使用寿命。制造陶瓷的原料广泛,成本低廉,用铝、碳、硅等普通元素就能制造出性能优越的陶瓷材料,可以节约大量金属材料和稀有的矿产资源。陶瓷阀门应用于电力、石油、化工、冶金、采矿、污水处理等工业领域里,其耐磨损,密封性好,能最大限度地减少泄漏,对环境保护将起到积极的推进作用截止阀。紧跟技术的发展,阀门标委会组织制定了《陶瓷密封阀门》(JB/T10925-2005)标准,加快陶瓷密封技术,促进陶瓷密封材料的发展。在降低能耗方面,大力发展流阻小、损耗小的阀门产品。在节电方面,重点是阀门的电动装置,通过选用低能耗低噪声的电机,以及对电动装置结构的改进,控制电动装置的能耗。3、积极参与国际标准活动,加快阀门国际标准的转化世界已进入了经济全球化的发展时期,经济全球化的必然趋势是标准国际化。通过对ISO标准与我国阀门标准的关联度的研究,对我国阀门标准采标减压阀情况有个总体了解,确定采用方向,加大采标力度。同时,争取实质性参与国际标准化的工作,将我国标准融入国际标准中,争取国际标准的话语权和主导权。由于历史原因和区域原因,目前ISO/TC153’阀门’已形成已欧美为主体的格局。因此,全国阀门标委会一方面积极主动地参加并主办国际标准会议;另一方面电磁阀,积极派出我国的专家加入到国际组织的标准委员会’TC’、分委会’SC’和标准工作组’WC’,认真对待国际标准草案的投票,并将对我国有利的条款提供给ISO/TC153秘书处,使国际标准中能体现我们的合理要求。4、提高阀门产品的安全性,保障设备和人员的安全许多阀门都是用在压力管道上,安全至关重要。国家质量监督检验检疫总局颁布了《特种设备安全技术规范》,阀门作为压力管道元件的一种,也包括在特种设备内。阀门产品引起的安全事故,主要有两方面的原因,一是产品没有达到标准安全阀的要求,如壳体的壁厚要求,焊接连接处的探伤检验要求、材料要求等,另一原因是安装、使用不当。全国阀门标委会一直重视产品标准中的安全性要求,这些要求在《特种设备安全技术规范》被引用,成为强制性的要求,从而最大限度地保障设备和人员的安全。阀门标委会在近年先后申请制定了《阀门壳体最小壁厚止回阀尺寸要求规范》、《工业阀门安装使用维护一般要求》等标准。阀门产品标准中的安全要求和阀门安全标准的制修订将是今后工作的一个重点。如何加快发展我国的给排水阀门行业基础设施建设是我国经济建设的重点,给排水工程,特别是污水处理工程规模浩大包括管道、阀门在内的水处理设备制造业已形成强大的水产业。为阀门行业的发展,提供了良好契机。我国已进进WTO,全球每年需求阀门约300万吨。要充分利用阀门业属劳动密集、劳动条件差、我国人均工资低廉,发达国家向发展中国家生产转疏水阀移等上风,积极走向世界经济的平台。分几个题目简述给排水阀门的现状与发展。目前状况现在约有3000家的大小阀门厂,其中温州600家,郑州近200多家,上海150多家,辽宁250家,江苏、福建各[font=Times New Rom

  • 求购 气体电动阀

    实验室想使用一种气体阀。给阀一个开信号,可以让阀打开,并放进来一个大气压的气体(大约0.1L的体积);再给阀一个关信号,让阀关闭;大约1分钟,气体被我们用掉;自动控制这个阀打开-关闭的过程,这样实验就可以进行了。不知道是否有这样的气体阀,或者什么牌子的阀比较好,希望大家帮忙推荐一下。谢谢!

  • 蒸发浓缩工艺中降低溶剂损耗的真空度精密控制解决方案

    蒸发浓缩工艺中降低溶剂损耗的真空度精密控制解决方案

    [size=14px][color=#ff0000]摘要:针对蒸发浓缩工艺中存在的溶剂损耗和真空调节阀门耐腐蚀性差的问题,本文提出了相应的解决方案,其中包括了真空度精密控制方法、真空度与温度同时配合控制方法以及采用强耐腐蚀性的电动阀门作为真空度调节阀。[/color][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#ff0000]一、问题的提出[/color][/size][size=14px]在溶剂萃取过程中一般会采用真空蒸发浓缩工艺,由于溶剂往往具有很好的挥发性,使得在真空抽取过程中溶剂容易产生损耗,有时可以达到5~8%的损耗。因此,为了解决蒸发浓缩工艺中溶剂的损耗,需要解决以下几方面的问题:[/size][size=14px](1)真空度的精确控制问题,如定点控制和程序控制,这是降低溶剂损耗的关键。[/size][size=14px](2)真空度和温度的同时控制问题,这是由于不同的真空度决定了溶液的沸点,通过真空度和温度的同时协调控制,可大幅度提高溶剂的出产率。[/size][size=14px](3)在蒸发浓缩工艺中,很多溶剂和溶液往往具有一定的腐蚀性,这就要求真空调节阀门具有很好的耐腐蚀性。[/size][size=14px]为解决蒸发浓缩工艺中降低溶剂损耗的要求,本文提出了真空度精密控制解决方案,其中包括了采用强耐腐蚀性的电动阀门作为真空度调节阀。[/size][size=18px][color=#ff0000]二、解决方案[/color][/size][size=14px]对于蒸发浓缩工艺中的真空度和温度的精密控制,其控制系统的整体结构如图1所示。[/size][align=center][size=14px][color=#ff0000][img=真空压力控制,690,388]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/04/202204211029267972_5007_3384_3.png!w690x388.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#ff0000]图1 蒸发浓缩工艺的真空度和温度控制系统结构示意图[/color][/align][size=14px]真空度精密控制的基本原理是动态控制方法,即根据控制设定值和真空计测量值,分别调整真空容器的进气流量和排气流量,使这进出流量达到动态平衡。如果要进行自动化控制,则需采用PID控制算法和相应控制器。[/size][size=14px]如图1所示,本文提出的真空度精密控制解决方案就是采用了动态控制方法,采用电动针阀调节进气流量,采用电动球阀或电动针阀调节抽气流量,真空泵用作真空源,整个真空度的自动控制采用了PID控制器。[/size][size=14px]为了同时实现温度控制功能,本方案采用了双通道的PID控制器,一个通道用来控制真空度,另一个通道用来控制温度。此双通道PID控制器如图2所示。此PID控制具有24位A/D和16位D/A,具有47种(热电偶、热电阻、直流电压)输入信号形式,可连接各种真空度和温度传感器进行测量、显示和控制。2路独立测量控制通道,两线制RS485,标准MODBUSRTU 通讯协议。[/size][align=center][color=#ff0000][size=14px][img=真空压力控制,363,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/04/202204211030055351_2240_3384_3.png!w515x567.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#ff0000][/color][align=center]图2 VPC2021系列双通道PID控制器[/align][align=left][size=14px]为实现真空度控制过程中的高精度调节,采用了数控步进电机进行精细调节的电子针阀,如图3所示。此系列数控针阀的磁滞远小于电磁阀,并具有1秒以内的高速响应,特别是采用了氟橡胶(FKM)密封技术,使阀具有超强的耐腐蚀性。与数控电子针阀配备有一个步进电机驱动电路模块,给数控针阀提供了所需电源(24VDC)和控制信号(0~10VDC),同时也可提供 RS485 串口通讯的直接控制。[/size][/align][align=center][size=14px][img=真空压力控制,182,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/04/202204211031223529_3651_3384_3.png!w275x604.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center]图3 NCNV系列电动针阀[/align][align=left][size=14px]对于较大口径的抽气管路,本方案采用了微型电动球阀,如图4所示。此系列的电动球阀是一种小型电动阀门,阀门开度可根据控制信号(0~10VDC)的变化连续调节,最快开启闭合时间小于7秒,也可达到小于1秒的开启闭合时间,其执行器和阀体的一体化设计,减小了外形体积,价格低廉,常安装在密封容器和真空泵之间用于调节抽气速率。[/size][/align][align=center][size=14px][img=真空压力控制,300,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/04/202204211031028665_5415_3384_3.png!w521x673.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center]图4 LCV-DS系列电动球阀[/align][size=14px][/size][size=14px]总之,通过本文所述的解决方案,在蒸发浓缩工艺中的真空度控制精度可以达到1%,同时还可以进行相应的温度控制,真空调节阀具有超强的耐腐蚀能力,可有效降低溶剂的损耗。[/size][size=14px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=14px][/size][size=14px][/size][size=14px][/size][size=14px][/size][size=14px][/size][size=14px][/size][size=14px][/size][size=14px][/size][size=14px][/size][size=14px][/size][size=14px][/size][size=14px][/size]

  • 采用电动针阀和电气比例阀实现液氮气体低温温度的程序控制

    采用电动针阀和电气比例阀实现液氮气体低温温度的程序控制

    [size=16px][color=#339999]摘要:为了解决室温至液氮温区温控系统中需要昂贵的低温电动阀门进行液氮介质流量调节的问题,本文提供了三种不同精度的液氮温区内的低温温度控制解决方案。解决方案的技术核心是通过采用电动针阀和电气比例阀在室温环境下来快速调节外部气源流量或压力大小以实现低温温度的精准控制,不再需要具备耐低温性能的低温阀门。同时,在上述两种技术方案的基础上增加了电加热形式的第三种解决方案,可实现更高精度的低温温度快速控制。[/color][/size][size=16px][/size][align=center][size=16px][img=电动针阀和电气比例阀在流动液氮气体低温温度控制中的应用,600,336]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302270648384200_9124_3221506_3.jpg!w690x387.jpg[/img][/size][/align][b][size=24px][color=#339999]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px] 对于液氮温度范围内的低温温度控制, 目前常用的方法为以下两种:[/size][size=16px] (1)直接浸泡式:即试验件完全浸泡在液氮内进行降温冷却和相应的温度控制,但采用这种方式时试验件的冷却温度无法在较宽泛的低温温区内进行控制和调节,只能在接近-196℃的温度附近通过控制液氮气压来进行小范围的调节和控制。另外,直接浸泡法往往未等试验件达到冷却保温时间,液氮已基本完全挥发。同时,这种操作方式较为简陋,对实际操作人员要求较高,稍有不慎将会有安全事故发生。[/size][size=16px] (2)液氮吹扫法:即直接采用流量可控的液氮或液氮气体进行吹扫来进行试验件低温温度调节和控制。在采用吹扫法进行低温温度控制时,液氮或液氮气体的流量大小直接关系到试验件温度的稳定性和可靠性。同时,低温介质的流量控制一直是行业的难点和痛点,这要求低温管路上的流量控制阀内的各个元器件均需要很好的耐低温特性,且价格十分昂贵。有些简陋的低温控制采用了低温开关阀进行通断式控制,尽管降低了阀门成本,但这种开关控制模式的控制精度极差。另外,低温介质的出口与试验件或热交换器内的空气直接接触,空气中的水蒸气遇冷急剧结冰,随着降温时间增长,低温介质的出口很容易被结冰堵塞。现亟需研发一种核心控制器件在常温状态下便可实现超低温控制的试验装置。[/size][size=16px] 为了解决上述液氮吹扫法中存在的问题,本文提供了三种不同精度的液氮温区宽量程温度控制解决方案。解决方案的技术核心是通过调节室温环境下的气源流量或压力大小来实现低温温度的精准控制,不再需要控制阀门具有耐低温性能。同时,在上述两种技术方案的基础上将增加电加热形式的第三种解决方案,由此可实现更高精度的低温温度控制。[/size][size=24px][color=#339999][b]2. 原理和分析[/b][/color][/size][size=16px] 在传统液氮低温温度控制的吹扫法中,普遍是直接调节液氮低温介质的吹扫流量,同时结合温度传感器和PID控制器形成闭环控制回路,通过对流量的控制最终实现低温温度控制。[/size][size=16px] 通过分析上述的传统液氮吹扫法可以发现,实现低温介质吹扫的基本原理是在液氮罐(杜瓦瓶)内形成较高的气压迫使液氮或液氮气体溢出到设定管路内形成低温介质流动,最终再通过调节流动速度来进行低温温控。因此,液氮罐中的高压气体是所有这些的关键,只要能调节气体压力,同样能在固定管路内形成不同流速的低温介质而达到控温目的。同时,这种调节液氮罐内气体压力的方式可在室温环境中实现,这样就可以避免在直接低温介质流量控制中需要使用特殊且昂贵的电动低温调节阀。[/size][size=16px] 基于上述分析,本文设计了以下三种低温温度控制方案,并可实现不同的控制精度。[/size][size=24px][color=#339999][b]3. 进气流量控制方案[/b][/color][/size][size=16px] 对于任何具有一定空间大小的容器而言,其内部压力都可以归结为进气和出气流量所达到的一种动态平衡状态。因此,如果要对液氮罐内的气体压力进行控制,有效的方法之一就是对液氮罐的进出气体流量分别进行调节使其达到动态平衡。[/size][size=16px] 需要注意的是,在实际低温温度控制系统中,液氮罐的出液口或出气口往往直接与试验件的冷却管路连接,若在液氮罐出口处对低温介质流量进行直接控制又会需要使用低温阀门,因此这时可以基出口孔径不变而不对流量进行调节,只调节液氮罐的进气流量。具体方案如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=采用电动针阀调节流量的低温冷却试验装置温控系统结构示意图,690,354]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302270650154160_155_3221506_3.jpg!w690x354.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 采用电动针阀调节流量的低温冷却试验装置温控系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 从图1可以看出,高压气体(一般为氮气)经过减压阀形成固定压力的气体,此室温高压气体流经电动针阀和进气管进入杜瓦瓶中的液氮中。室温高压气体进入液氮后使液氮形成蒸发而挥发为气体,挥发气体在使密闭杜瓦瓶中压力逐渐升高的同时,通过出气管流经试验装置中的热交换器后排出。由此可见,通过调节安装在进气管路上的电动针阀,针阀开度越大,进气口流速越快,液氮挥发越激烈,杜瓦瓶中的压力越高,最终使得流经热交换器的低温介质流速越快,相应的降温速度也越快。此方案的另一个主要特点是电动针阀可以在室温下工作。[/size][size=16px] 由此可见,这种在室温下通过调节进气流量的解决方案是通过电动针阀、温度传感器和PID程序控制器构成了一个低温闭环控制回路,从而可实现低温温度的定点控制或程序控制。但这种方案存在的问题是控温精度较差,一般会有2~5℃的温度波动,主要原因如下:[/size][size=16px] (1)由于一定流量的高压气体使得杜瓦瓶内的压力产生变化,压力的改变又使得冷却介质的流量发生改变,这个升华过程和压力变化过程比较复杂,这使得进气流量与压力以及压力与温度并不是一个简单的线性关系,这都是造成温度控制不准的主要因素。除非整个调节过程的速度非常快,但实际往往是个慢速过程。[/size][size=16px] (2)这种仅仅采用低温介质进行温度控制的技术手段存在降温快而升温慢的弊端,一旦实际温度超过设定点温度,往往需要试验件缓慢散冷才能实现回温,这也是造成低温温度控制很难实现较高精度的另一个主要原因。[/size][size=24px][color=#339999][b]4. 进气压力控制方案[/b][/color][/size][size=16px] 为了解决上述流量控制过程中存在的压力不稳定问题,本文提出的另一个解决方案就是直接对杜瓦瓶中的压力进行控制,即采用对高压气体进气口压力的调节和控制来实现杜瓦瓶内部压力的精确控制。具体方案如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=采用电气比例阀调节压力的低温冷却试验装置温控系统结构示意图,690,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302270651039090_5722_3221506_3.jpg!w690x358.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 采用电气比例阀调节压力的低温冷却试验装置温控系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 从图2可以看出,高压气体经电气比例阀在进气口处按照设定值进行压力控制,由此保证杜瓦瓶中的压力始终处于准确受控状态。通过电气比例阀、温度传感器和PID程序控制器构成的双闭环串级控制回路(其中电气比例阀为辅助控制回路,PID控制器与温度传感器和电气比例阀构成主控回路),通过调节比例阀的输出压力进而控制杜瓦瓶内的气体压力,杜瓦瓶中的压力越大,使得流经热交换器的低温介质流速越快,相应的降温速度也越快。由此,通过PID控制器自动根据设定点或设定程序来调节杜瓦瓶中的气体压力,从而可实现低温温度的更准确控制,规避了复杂得升华过程带来的控制不确定性。[/size][size=16px] 与前述流量控制方案相比,压力控制方案的结构同样十分简单,提高了温控系统的控温精度,同时还保留了可在室温下进行调节的优势。[/size][size=16px] 压力控制方案的另一个突出优势是可以进行大尺寸试验件的低温控制,这主要是由于大尺寸液氮杜瓦瓶内的压力控制要远比流量控制更为简便和准确,而流量控制方案会受到电动针阀口径大小对流量调节范围的限制,大口径针阀较慢的响应速度也会给温度控制带来误差。[/size][size=16px] 尽管压力控制方案是流量控制方案的升级,也提高了控温精度,但还是没有解决单一冷却方式存在的冷却快但回温慢的弊端,还存在控温精度比较有限和控温速度较慢的问题。[/size][size=24px][color=#339999][b]5. 电加热辅助进气压力控制方案[/b][/color][/size][size=16px] 为了彻底解决单一冷却方式存在的冷却块但回温慢造成控温精度不高和速度较慢的问题,本文提出了另一个优化方案,即在进气压力控制方案的基础上,在试验件上增加电热器以提供加热功能,由此提供一个主动加热装置配合冷却系统形成冷热双作用系统,在试验件温度低于设定值时自动主动加热形成微调,这样既可以实现温度快速回温达到设定值提高控制速度,同时还可以大幅度提高控温精度。具体方案如图3所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=采用电气比例阀调节压力以及辅助电热器的低温冷却试验装置温控系统结构示意图,690,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302270651428613_3754_3221506_3.jpg!w690x387.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图3 辅助电加热式电气比例阀调节压力的低温冷却试验装置温控系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图3所示,优化方案是在图2所示方案的基础上增加了电热器,即增加了一路纯加热功能的温度控制。同时,为了配套此加热功能的实现,除增加了一只温度传感器之外,另外还采用了VPC2021-2系列的双通道PID调节器。由此形成了两个独立控制回路,一个回路控制进气压力实现低温温度的粗调,另一回路控制加热实现低温温度的细调,由此同时保证控温速度和精度。[/size][size=24px][color=#339999][b]6. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 本文提出的解决方案,彻底解决了以往液氮温区低温控制中需要配备昂贵电动低温调节阀的问题,也解决了低温开关阀控温精度很差的问题。[/size][size=16px] 本文所述的三个解决方案,可适用和满足液氮温区内宽量程范围内不同要求的温度控制,在实际应用中可根据具体情况选择使用。其中控制流量和控制压力的方案可适用的温度控制范围为0℃~-150℃,而辅助加热器功能后控制压力方案的可控温度范围为150℃~-150℃,这里的上限温度主要受加热器耐低温特性决定。[/size][size=16px] 上述所有低温控温方案仅适用于液氮气体的吹扫形式,因此温度不是很低,但为更低温度的液氮介质直接流动冷却以及温度控制提供了技术上的借鉴。[/size][size=16px][/size][align=center][size=16px]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/size][/align]

  • 【分享】燃气阀门应用现状及选型

    阀门是燃气输配、存储系统安全运行和检修、改造、发展必不可少的重要设备。如果燃气阀门选型不当或质量不佳,就可能引发泄漏、停产等事故。事故一旦发生,轻则影响社会正常生活、生产,重则给国家、人民生命财产带来重大损失。因此,对燃气阀门的选用必须慎重。 1燃气阀门应用现状 随着燃气事业的发展,燃气专用阀门的需求量越来越大,上海巴阀阀门生产厂家不断地推出新产品,以适应市场竞争的需要。目前,我国埋地用燃气阀门从结构形式分主要有闸阀、球阀、蝶阀。传动方式主要有手动、蜗轮传动、电动、气动、气—液联动等。安装方式有需建闸井和直埋两种。据有关资料显示,在城镇煤制气输配系统中应用最广的是手动式闸阀。以天津市为例,我市河北、红桥、北辰三个区共有中压管道120多公里,阀门300多个,其中80%以上是闸阀,其次为蝶阀、球阀。在实施气源转换工程之前,上述三个区燃气管道中运行的是人工煤气。人工煤气中含有较多的杂质,尤其是焦油、芳香烃和粉尘混合形成的“煤气胶”经常影响阀门密封甚至"咬死"阀杆。因此在阀门的选用上我们主要选择那些从结构特点能解决这一问题的阀门,从而保证阀门启闭灵活、无泄漏。经过多年的实践摸索和数据分析,我们发现闸阀(包括平行双闸板闸阀和弹性密封单闸板闸阀)比较适用。但随着天代煤工程的结束,燃气的性质发生了变化。天然气较煤制气洁净干燥,但含有砂粒质粉尘,压力也较煤制气高,在高压力作用下砂粒粉尘将对阀门内腔形成较强的冲刷作用且天然气中含有腐蚀性极强硫化氢,因此如何在城镇地下管道上选用天然气阀门是摆在我们面前的新课题。 2天然气阀门选型分析 2.1埋地天然气阀门应满足的要求 天然气具有易燃易爆腐蚀性强等特点,所以安装在地下管网上的天然气阀门应满足以下要求: 2.1.1材料耐腐蚀 管线输送的天然气在脱硫前含有大量的硫化氢(这是一种有毒且腐蚀性极强的气体,它和铁反应生成硫化铁,呈片状剥落,腐蚀机械设备)。即使经过脱硫等工艺处理的天然气,仍有残存的硫化氢。因此管线阀门选材要选抗硫的耐腐蚀材料。 2.1.2结构合理 埋地燃气阀门应为全通径设计,降低流阻,便于通过管道清扫器或管道探测器,同时节约运行成本;尽可能降低结构高度以便节约安装成本;阀门顶部应装有全封闭的启闭指示器,便于操作者随时看清阀门所处状态,以避免误操作。 2.1.3密封性好 天然气阀门的泄漏量要求十分严格,CJ3055-95《城镇燃气阀门的实验与检验》标准规定:软密封阀门在1.1倍公称额定使用压力下不允许有任何察觉的内泄漏、硬密封阀门在1.1倍公称额定使用压力下允许的内泄漏量小于0.3DNmm3/s。至于外泄漏是绝对不允许的。通常埋地和较重要的阀门都采用阀体全焊式结构。为了保证管线阀门的密封性能,要求密封副具有优良的耐腐蚀性、耐磨性、自润性及弹性。 2.1.4操作方便 地下管线阀门绝大多数为人力启闭,因此要求阀门的启闭扭矩小,全程转圈数不能太多,便于事故发生后能够尽快切断气源。 2.1.5维护简单 阀门的零部件设计应考虑采用少维护、免维护结构,尽可能减少检修保养的工作量,减少因阀门检修保养而封闭道路,影响交通的情况发生。 2.2几种常用阀门的对比分析 目前我国天然气行业使用的燃气阀门从结构形式上分主要有三个大类,即闸阀、球阀、蝶阀等。下面从三个方面对这几种阀门进行分析比较: 2.2.1工作原理及结构特点的比较 闸阀是通过闸板的上下移动,来启闭阀门,以实现管线上某一部位系统需要“全开、全关”控制,且满足介质通过只产生微小的压力降要求。闸阀通常适用于不需要经常启闭,而且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节或节流使用。闸阀一般为全通径设计,流通阻力小,可通过清扫球和管道探测器。闸阀结构高度较高(一般为管径的3—5倍),适合管道埋深较深的情况。 球阀是靠旋转球体来使阀门启闭(开、闭只须旋转90°)。球阀开关轻便,体积小,可以做成很大口径,密封可靠,密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀,在各行业得到广泛的应用。其结构简单、维修方便,全通径设计,流通阻力小,可通过清扫球和管道探测器。 蝶阀是根据管子挡扳的原理设计的,其流动[url=http://www.midiqi.com/Shop/Product.asp?ClassId=241][color=#0000ff]控制元件[/color][/url] [url=http://www.midiqi.com/Shop/ShowProduct.asp?ProductId=10133][color=#0000ff]压力表开关[/color][/url] 是一个有倾角的盘,圆盘固定在心轴上,并以旋转心轴来控制启闭,阀座固定于阀体壁上。其阀体为薄饼型,适用于调节介质流量。蝶阀结构体积小,重量轻,易操作,但流通阻力大且不能通过清扫球和管道探测器。 从以上结构特点及工作原理来分析,闸阀和球阀比较适合应用于天然气管道。 2.2.2经济性比较 我们以安装一个额定压力为4公斤,公称直径为DN200的阀门所需的费用进行经济性比较得出,使用球阀造价最高,约为闸阀及蝶阀费用的三倍。闸阀虽然价格比蝶阀高出很多(约为蝶阀的4倍),但是由于此种闸阀可直埋,所以节约了大量的安装费用,从而使闸阀与蝶阀的整体费用相近。而从多年的使用结果来看闸阀的性能及使用寿命远远优于蝶阀。所以从这一环节看,闸阀应为首选阀门。 2.2.3安全性比较 随着技术水平的不断提高,各种闸阀的安全性也不断得到提高。平行双闸板闸阀内部装有阀杆保护套,使阀杆不受介质的侵蚀;壳体采用特殊设计的"鼠笼框架式加强筋",减轻了阀门总体重量,增强了壳体强度和刚度;弹性密封闸阀采用弹性硬密封,阀门全开或全关时,密封副完全把介质同阀门内腔隔离开来使闸阀具有耐火、耐高温、耐腐蚀的特点。闸阀带有全封闭的启闭指示器,使操作者清楚了解阀门所处状态。 球阀也具有耐火性,耐高温的特性。火灾高温烧毁密封座上的聚四氟乙烯材料后,金属密封座及各个密封部位均能形成金属对金属的密封结构,阻止燃气介质扩散,防止灾情继续扩大;另外它还具有防静电结构,使球阀在启闭过程中形成的静电导入地下,避免静电积聚点燃介质,确保设备安全;球阀有限位加[url=http://www.midiqi.com/Shop/Product.asp?ClassId=43][color=#0000ff]锁[/color][/url] [url=http://www.midiqi.com/Shop/ShowProduct.asp?ProductId=26462][color=#0000ff]锁[/color][/url] 机构,可防止操作员误操作或非法操作。 蝶阀的密封副隔离宽度太窄,容易造成阀瓣关闭过程中过头或不到位,影响密封;另外,由于密封副中-部分是橡胶或聚四氟乙烯,在气体冲刷中易损坏或脱落,且遇火遇高温易损坏,使用年限短。 从以上的分析结果我们可以看出,无论从哪个角度来说蝶阀都不太适用于埋地燃气管道。但因空间条件限制时,只能选用蝶阀。选蝶阀时应选用多偏心优质蝶阀,密封材料选用聚四氟乙烯或硬密封,调试时必须准确调整到关闭位置。 闸阀和球阀从结构特性和安全性来说都比较适用于埋地天然气管道。但它们也都有各自的缺点。球阀从设计到制造都需要较高的技术水平,因此其造价较高。闸阀启闭时需要旋转很多圈,启闭用时较长。所以我们在选用阀门时应综合各方面的因素,在保证安全可靠的情况下,尽量地节约成本,从这个角度出发,我们应根据燃气特性和管线的使用压力合理选用阀门,既能满足管线的安全运行又能达到减少造价,物尽其用的目的。 结束语 随着我国燃气事业和科学技术的不断发展,会有更多新技术、新材料应用于燃气阀门的制造。因此燃气阀门的选用标准也应不断的改进,以适应燃气用户的需要。 更多技术论文请详见:[url=http://www.midiqi.com/][color=#810081]买电器网[/color][/url](MIDIQI.COM) [url=http://www.midiqi.com/Knowledge/Index.asp][color=#810081]知识库[/color][/url]

  • 耐腐蚀流量调节阀和混合型PID控制器在次氯酸消毒液生产中的应用

    耐腐蚀流量调节阀和混合型PID控制器在次氯酸消毒液生产中的应用

    [size=16px][color=#339999][b]摘要:次氯酸作为是一种新型消毒剂,近年来广泛应用于医疗卫生机构、公共卫生场所和家庭的一般物体表面、医疗器械、医疗废物等。由于次氯酸的酸性和强氧化性,使得次氯酸生产制备过程中会给流量调节阀门带来腐蚀并影响寿命和控制精度,而且生产过程中的pH值及有效氯浓度较难准确控制。本文提出的解决方案一是采用强耐腐蚀的高速电动阀门来调节混合液体流量,二是采用具有混合控制功能的专用PID调节器,可实现直接根据测量的pH值或氯浓度来调节液体混合比例。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][img=次氯酸消毒剂制备中的全氟醚橡胶密封耐腐蚀电动阀门解决方案,550,363]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305241459043007_6590_3221506_3.jpg!w690x456.jpg[/img][/size][/align][b][size=18px][color=#339999]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px] 次氯酸作为一种新型的消毒剂,不但能杀灭冠状病毒,还被推荐为广谱消毒剂,广泛用于物体表面、织物,空气,二次供水等污染物品的消毒,其主要特点如下:[/size][size=16px] (1)杀菌率高达99.999%:杀菌速度达到了含氯类产品的80倍,低浓度高活性,浓度为100ppm时就可以达到理想的灭菌目的。[/size][size=16px] (2)安全性高:入口无毒,不伤粘膜,可以用于食品卫生,儿童接触也很安全,又因为无残留,使用后也无需用清水冲洗。[/size][size=16px] (3)清除异味:属于氧化分解臭气,能瞬间分解氨气、硫化氢等恶臭气体,快速分解垃圾臭味,去除甲醛,尼古丁等。[/size][size=16px] (4)环保:无残留物产生,对环境无负荷,排放无污染。[/size][size=16px] (5)可大面积喷雾使用。[/size][size=16px] 目前次氯酸的生产主要有电解法、混合法、合成法和非电解法这四种方法,但无论采用哪种方法,都会涉及到几种液体的混合,需要控制消毒剂的pH值及有效氯浓度。由此在次氯酸消毒剂生产过程中面临着以下两方面的挑战:[/size][size=16px] (1)所用液体带有较强的腐蚀性,会对管路特别是流量控制调节阀门带来严重的腐蚀。[/size][size=16px] (2)至少需要两种液体以上液体原料进行混合,使得制备过程不易控制,特别是较难精准控制所制备的次氯酸消毒剂的pH值及有效氯的浓度。[/size][size=16px] 为了解决上述问题,本文提出了一种新型解决方案,解决方案的核心一是采用强耐腐蚀的高速电动阀门来调节混合液体流量,二是采用具有混合控制功能的专用PID调节器,直接根据pH值或氯浓度来调节液体混合比例。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 目前制备次氯酸消毒液有多种方法,我们以较典型的电解法为例详细介绍解决方案如何解决流量调节阀门的耐腐蚀和液体混合比例控制问题。电解法次氯酸制备系统的结构如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=01.电解法次氯酸制备系统结构示意图,660,379]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305241501060247_7652_3221506_3.jpg!w690x397.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 电解法次氯酸制备系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图1所示的全自动次氯酸发生器和次氯酸消毒剂制备装置仅需向电解装置内内分别注入食盐水和水这两种原料就可以制得次氯酸消毒剂,制备过程比较简单容易控制次氯酸消毒剂的pH值及有效氯的浓度。从图中可以看出,次氯酸制备的关键是控制水与盐水的混合比例,即需要精确调节储水罐和储盐罐的液体流量。在解决方案中采用了两个PID控制回路,功能如下:[/size][size=16px] (1)第一回路由PID控制器、流量计和电动调节阀构成闭环控制回路,PID控制器根据设定值和流量计检测值,通过自动驱动电动调节阀开度变化,将水流量精确控制在设定值上。[/size][size=16px] (2)第二回路由PID控制器、pH值或氯浓度检测仪和电动调节阀构成闭环控制回路,PID控制器根据pH值设定值,即以pH值或氯浓度为控制参数,而不是现有技术采用盐水流量作为控制参数。这样,通过自动驱动电动调节阀开度变化以改变盐水流量,使得最终出产的次氯酸pH值或有效氯的浓度始终保持在设定值上,从而更能实现精准控制次氯酸pH值及有效氯的浓度。[/size][size=16px] 解决方案的关键是对现有技术做了以下两方面的技术改进:[/size][size=16px] (1)采用了具有混合功能的PID调节器,此控制器是一种双通道的高精度PID调节器,具有24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比,结合流量计和pH值检测仪可实现双路液体流量的精密控制。此PID调节器具有RS485通过接口和标准的MODBUS通讯协议,可与上位机连接,并且自带计算机软件便于进行前期工艺调试。[/size][size=16px] (2)采用了高速电动调节阀,密封件采用FFKM全氟醚橡胶,具有超强耐腐蚀性。调节阀采用步进电机驱动,具有很高的精度和线性度,且低的真空漏率,全程开启时间仅为0.8秒。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 通过上述的解决方案,采用耐腐蚀高速电动调节阀和混合功能高精度PID调节器,可满足各种方法的次氯酸消毒液生产制备。通过增加PID调节器,也可实现次氯酸生产制备中多种流体介质的精密混合和次氯酸pH值及有效氯浓度的准确控制。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align]

  • 彻底讲清如何实现各种单晶炉的0.1%超高精度真空压力控制

    彻底讲清如何实现各种单晶炉的0.1%超高精度真空压力控制

    [size=16px][color=#339999]摘要:针对晶体生长和CVD等半导体设备中对0.1%超高精度真空压力控制的要求,本文对相关专利技术进行了分析,认为采用低精度的真空度传感器、调节阀门和PID控制器,以及使用各种下游控制方法基本不太可能实现超高精度的长时间稳定控制。要满足超高精度要求,必须采用0.05%左右精度的传感器和相应精度的PID控制器,结合1s以内开合时间的高速电动针阀和电动球阀,同时还需采用上游进气控制模式。另外,本文提出的超高精度解决方案中,还创新性的提出了进气混合后的减压恒压措施,消除进气压力波动对超高精度控制的影响。[/color][/size][align=center][size=16px][img=彻底讲清如何实现各种单晶炉的0.1%超高精度真空压力控制,690,290]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304071124469579_383_3221506_3.jpg!w690x290.jpg[/img][/size][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 在晶体生长和CVD等半导体设备领域,普遍要求对反应腔室的真空压力进行快速和准确控制。目前许多半导体工艺设备的真空压力基本在绝对压力10~400Torr的真空度范围内,通过使用下游节流阀(电动球阀或电动蝶阀)的开度自动变化来调节抽气速率基本能达到1%以内的控制精度。但对于有些特殊晶体生长等生产工艺,往往会要求在0.1~10Torr真空度范围内进行控制,并要求实现0.1%的更高精度控制。[/size][size=16px] 最近有用户提出对现有晶体生长炉进行技术升级的要求,希望晶体炉的真空压力控制精度从当前的1%改造升级到0.1%,客户进行改造升级的依据是宁波恒普真空科技股份有限公司的低造价的压力控制系统,且技术指标是“公司研发的压力传感器和控制阀门及配套的自适应算法,可将压力稳定控制在±0.3Pa(设定压力在100~500Pa间)”。[/size][size=16px] 我们分析了宁波恒普在真空压力控制方面的两个相关专利,CN115113660A(一种通过多比例阀进行压力控制的系统及方法)和CN217231024U(一种碳化硅晶体生长炉的压力串级控制系统),认为采用所示的专利技术可能无法实现100~500Pa全量程范围内0.1%的长时间稳定的控制精度,最多只可能在个别真空点和个别时间段内勉强内达到。本文将对这两项专利所设计的控制方法进行详细技术分析说明无法达到0.1%控制精度的原因,并提出相应的解决方案。[/size][b][size=18px][color=#339999]2. 专利技术分析[/color][/size][/b][size=16px] 宁波恒普公司申报的发明专利“一种通过多比例阀进行压力控制的系统及方法”,其压力控制系统结构如图1所示,所采用的控制技术是一种真空压力动态平衡控制方法中典型的下游控制模式,即固定进气流量,通过调节排气流量实现真空压力控制。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=01.通过双比例阀进行压力控制的系统的示意图,500,244]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304071128351485_5277_3221506_3.jpg!w690x338.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 通过双比例阀进行压力控制的系统的示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 在动态平衡法控制中,这种下游模式的特点是: (1)非常适用于10~760Torr范围内的高气压精确控制,抽气流量的变化可以很快改变真空腔体内部气压的变化,不存在滞后性,这对于高精度的高压气体控制非常重要,因此这种下游控制模式也是目前国内外绝大多数晶体炉的真空压力控制方法。 (2)并不适用于0.1~10Torr范围内低气压控制,这是因为在低气压控制过程中,抽气速率对低气压变化的影响较为缓慢,存在一定的滞后性,调节抽气速率很难实现低气压范围内的真空度高精度控制。因此,对于低气压高真空的精密控制普遍采用的是上游控制模式,即调节进气流量,利用了低气压对进气流量非常敏感的特性。 宁波恒普公司所申报的发明专利“一种通过多比例阀进行压力控制的系统及方法——CN 115113660A”,如图1所示,所采用的下游控制模式是通过分程(或粗调和细调)形式来具体实现,即通过次控制阀开度改变抽气口径大小后,再用主控制阀开度变化进行细调,本质还是为了解决抽气速率的精细化调节问题。 这种抽气速率分段调节的类似方法在国内用的比较普遍,较典型的如图2所示的浙江晶盛公司专利“一种用于碳化硅炉炉腔压力控制的控压装置——CN210089430U”,采用的就是多个分支管路进行下游模式控制,多个分支管路组合目的就是调节抽气口径大小。[/size][align=center][b][size=16px][color=#339999][img=02.下游控制整体结构示意图,500,450]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304071129101289_1324_3221506_3.jpg!w690x621.jpg[/img][/color][/size][/b][/align][align=center][b][size=16px][color=#339999]图2 下游多支路真空压力控制结构示意图[/color][/size][/b][/align][size=16px] 宁波恒普公司另一个实用新型专利CN217231024U(一种碳化硅晶体生长炉的压力串级控制系统),如图3所示,也是采用下游控制模式。[/size][align=center][b][size=16px][color=#339999][img=03.晶体生长炉的压力串级控制系统的结构示意图,450,361]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304071132344137_9996_3221506_3.jpg!w690x555.jpg[/img][/color][/size][/b][/align][align=center][b][size=16px][color=#339999]图3 下游串级控制系统结构示意图[/color][/size][/b][/align][size=16px] 在晶体生长和其他半导体工艺的真空压力控制中,国内外普遍都采用下游控制模式而很少用上游控制模式,主要原因如下:[/size][size=16px] (1)绝大多数工艺对气氛环境的要求是高气压(低真空)范围内控制,如10~500Torr(绝对压力),且控制精度能达到1%即可。这种要求,最适合的控制方法就是下游模式。[/size][size=16px] (2)绝大多数半导体工艺都需要输入多种工作气体,而且各种工作气体还要保持严格的质量和比例,所以进气控制基本都采用气体质量流量计。如果在质量和比例控制之后,再对进气流量进行控制,一是没有必要,二是会增加技术难度和设备成本。[/size][size=16px] (3)在下游控制模式中安装节流阀(电动蝶阀)比较方便,可以在真空泵和腔体之间的真空管路上安装节流阀,而且对节流阀的拆卸和清洗维护也较方便。[/size][size=16px] 国内有些厂家在下游模式中采用上述分程控制方法的动机主要是为了规避使用高速和高精度但价格相对较贵的下游节流阀(电动蝶阀),这种高速高精度下游节流阀主要是具有1秒以内的全程闭合时间,直接使用这种高速蝶阀就可以在高气压范围内实现低真空度控制。而绝大多数国产真空用电动球阀和电动蝶阀尽管价格便宜,但响应速度普遍在几十秒左右,这使得压力控制的波动性很大。所以为了使用国产慢速电动蝶阀,且保证控制精度,只能在下游管路上想办法。[/size][size=16px] 如果采用高速电动球阀或电动蝶阀,且真空计和控制器达到一定精度,则采用任何形式的下游模式控制方式都可以在低气压范围内轻松实现1%的控制精度,但无法达到0.1%的控制精度。而如果采用低速阀门和上述专利所述的控制方法,也有可能达到1%控制精度,但更是无法实现更高精度0.1%的真空压力控制。[/size][b][size=18px][color=#339999]3. 超高精度真空压力控制方法及其技术[/color][/size][/b][size=16px] 晶体生长炉的真空压力控制也是一种典型的闭环PID控制回路,回路中包括真空泵、真空计、电动阀门和PID控制器。其中真空泵提供真空源,真空计作为真空压力测量传感器,电动阀门作为执行器调节进气或出气流量,PID控制器接收传感器信号并与设定值进行比较和PID计算后输出控制信号给执行器。[/size][size=16px] 这里我们重点讨论在0.1~10Torr的低气压(高真空)范围内实现0.1%超高精度的控制方法和相关技术。依据动态平衡法控制理论以及大量的实际控制试验和成功应用经验,如果要实现上述低压范围内(0.1~10Torr)的高精度控制,必须满足以下几个条件,且缺一不可:[/size][size=16px] (1)真空泵要具备覆盖此真空度范围的抽取能力,并尽可能保持较大的抽速,由此在高温加热过程中的气体受热膨胀压力突增时,能及时抽走多余的气体。[/size][size=16px] (2)真空计和PID控制器要具有相应的测量和控制精度。[/size][size=16px] (3)采用上游控制模式,并需采用高速电动针阀自动和快速的调节进气流量大小。[/size][size=16px] 国内外晶体生长炉和半导体工艺的真空压力控制,普遍采用的是薄膜电容真空计,价格在一万元人民币左右的这种进口真空计,测量精度基本在0.25%左右。这种真空计完全可以实现0.5 ~ 1%的控制精度,但无法满足更高精度控制(如0.1%)中的测量要求,更高精度的真空度测量则需要采用0.05%以上精度的昂贵的薄膜电容真空计。[/size][size=16px] 同样,对于PID控制器,也需要相应的测量精度和控制精度。如对于0.25%精度的真空计,采用16位AD、12位DA和0.1%最小输出百分比的PID控制器,可以实现1%以内的控制精度,这在相关研究报告中进行过专门分析和报道。若要进行更高精度的控制,则在采用0.05%精度真空计基础上,还需采用24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比的PID控制器。[/size][size=16px] 宁波恒普公司在其官网的压力控制技术介绍中提到,采用恒普自己研发的压力传感器和控制阀门及配套的自适应算法,在绝对压力100~500Pa范围内可将国内外现有技术的±3Pa压力波动(控制精度在1%左右)提升到±0.3Pa(控制精度在0.1%左右),控制精度提高了一个数量级。我们分析认为:在绝对压力100~500Pa的低压范围内,如果不能同时满足上述的三个条件,基本不太可能实现0.1%的超高精度控制。[/size][b][size=18px][color=#339999]4. 超高精度真空压力控制技术方案[/color][/size][/b][size=16px] 对于超高精度真空压力控制解决方案,我们只关心前述条件的第二和第三点,不再涉及真空泵内容。[/size][b][color=#339999] (1)超高精度真空计的选择[/color][/b][size=16px] 目前国际上能达到0.05%测量精度的薄膜电容真空计有英福康和MKS两个品牌,如图4所示。这类超高精度的真空计都有模拟信号0~10V输出,数模转换是20位。[/size][align=center][b][size=16px][color=#339999][img=04.超高精度薄膜电容真空计,550,240]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304071130184466_8776_3221506_3.jpg!w690x302.jpg[/img][/color][/size][/b][/align][align=center][b][size=16px][color=#339999]图4 超高精度0.05%薄膜电容真空计 (a)INFICON Cube CDGsci;(b)MKS AA06A[/color][/size][/b][/align][size=16px][b][color=#339999] (2)超高精度PID控制器的选择[/color][/b] 从上述真空计指标可以看出,真空计的DAC输出是20位的0~10V模拟型号,那么真空压力控制器的数据采集精度ADC至少要20位。为此,解决方案选择了目前最高精度的工业用PID控制器,如图5所示,其中24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比。所选控制器具有单通道和双通道两种规格,这样可以分别用来满足不同真空度量程的控制,双通道控制器可以用来同时采集两只不同量程的真空计而分别控制进气阀和抽气阀实现真空压力全量程的覆盖控制。另外PID控制器还具有标准的RS485通讯和随机配套计算机软件。[/size][align=center][b][size=16px][color=#339999][img=05.高速电动阀门和超高精度PID调节器,650,237]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304071130375986_9640_3221506_3.jpg!w690x252.jpg[/img][/color][/size][/b][/align][align=center][b][size=16px][color=#339999]图5 超高精度PID真空压力控制器和高速电动阀门[/color][/size][/b][/align][size=16px][b][color=#339999] (3)高速电动阀门选择[/color][/b] 高速电动阀门主要包括了真空用电动针阀和电动球阀,都有极小的漏率。如图5所示,其中电动针阀用于微小进气流量的快速调节,电动球阀用于大排气流量的快速调节,它们的全程开启闭合速度都小于1s,控制电压都为0~10V模拟信号。[b][color=#339999] (4)超高精度0.1%压力控制技术方案[/color][/b] 基于上述关键部件的选择,特别是针对0.1~10Torr范围内的0.1%超高精度真空压力控制,本文提出的控制系统具体技术方案如图6所示。[/size][align=center][b][size=16px][color=#339999][img=06.超高精度真空压力控制系统结构示意图,600,325]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304071131004546_6716_3221506_3.jpg!w690x374.jpg[/img][/color][/size][/b][/align][align=center][b][size=16px][color=#339999]图6 超高精度真空压力控制系统结构示意图[/color][/size][/b][/align][size=16px] 如前所述,在0.1~760Torr的真空压力范围内,分别采用了量程分别为10Torr和1000Torr的两只超高精度真空计,并分别对应上游和下游控制模式来进行覆盖控制,真空源为真空泵。[/size][size=16px] 在10~750Torr范围内,采用下游控制模式,即控制器的第一通道用来控制电动针阀的进气开度保持固定,第二通道用来检测真空计信号,并根据真空压力设定值自动PID调节电动球阀的开度变化实现准确控制。[/size][size=16px] 在0.1~10Torr范围内,采用上游控制模式,即控制器的第二通道用来控制电动球阀的进气开度保持固定(一般为全开),第二通道用来检测真空计信号,并根据真空压力设定值自动PID调节电动针阀的开度变化实现准确控制。[/size][size=16px] 由于电动针阀调节的是总进气流量,所以在具体工艺中需要将多种工作气体先进行混合后再流经电动针阀,而且多种工作气体通过相应的气体质量流量计(MFC)来控制各种气体所占比例,然后进入混气罐。在0.1~10Torr范围内的超高精度控制中,进气压力的稳定是个关键因素。为此,解决方案中增加了一个减压恒压罐,并采用正压控制器对混合后的气体进行减压,使恒压罐内的压力略高于一个大气压且恒定不变。[/size][size=16px] 解决方案中的超高精度PID控制器具有RS485接口并采用标准的MODBUS通讯协议,可以通过配套的计算机软件直接对控制器进行各种设置和操作运行,并显示、存储和调用各种控制参数的变化曲线,这非常便于整个工艺控制过程的调试。工艺参数和过程调试完毕后,可连接PLC上位机进行简单的编程就能与工艺设备控制软件进行集成。[/size][size=16px] 综上所述,本文设计的解决方案,结合相应的超高精度和高速的传感器、电动阀门和PID控制器,能够彻底解决超高精度且长时间的真空压力控制难题,可以满足生产工艺需要。[/size][b][size=18px][color=#339999]5. 总结[/color][/size][/b][size=16px] 晶体生长和半导体材料的生产过程往往需要较长的时间,工艺过程中的真空压力控制精度必须还要考虑长时间的控制精度,仅仅某个真空度下或短时间内达到控制精度并不能保证工艺的稳定和产品质量。[/size][size=16px] 在本文的解决方案中,特别强调了一是必须采用相应高精度和高速的传感器、执行器和控制器,二是必须采用相应的上游或下游控制方式,否则,如果仅靠复杂PID控制算法根本无法通过低精度部件实现高精度控制,特别是在温度对真空压力的非规律性严重影响下更是如此,这在太多的温度和正压控制中得到过证明,也是一个常识性概念。[/size][size=16px] 对于超高精度的真空压力控制,本文创新性的提出了稳定进气压力的技术措施,其背后的工程含义也是先粗调后细调,尽可能消除外界波动对控制精度的影响,这在长时间内都要求进行超高精度稳定控制中尤为重要。[/size][size=16px] 这里需要说明的是,实现超高精度控制的代价就是昂贵的硬件装置,如超高精度的电容真空计。尽管在高速电动阀门和超高精度PID控制器上已经取得技术突破并降低了价格,但在薄膜电容真空计方面国内基本还处于空白阶段。除非在超高精度电容真空计上的国内技术取得突破,可以使得造价大幅降低,否则将不可避免使得真空压力控制系统的成本增大很多,而目前在国内还未看到这种迹象。[/size][align=center][size=16px]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/size][/align]

  • 用于小流量和真空压力精密调节的灵巧型数控电动针阀

    用于小流量和真空压力精密调节的灵巧型数控电动针阀

    [size=14px][color=#cc0000]摘要:相对于手动针阀和比例阀,数控电动针阀具有数字控制、高灵敏度、快速响应和磁滞小等特点。本文介绍了对标国外产品开发的灵巧型数控电动针阀国产化替代产品,产品具有相同的技术指标性能,但性价比更高。与国内类似数控电动针阀相比,具有体积小巧的特点,更具有二次开发应用的灵活性。同时结合24位高精度控制器,可以充分发挥数控电动针阀的精细调节能力。[/color][/size][size=14px][color=#cc0000][/color][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#cc0000]1. 概述[/color][/size][size=14px]  针阀是一种微调阀,其阀塞为针形,主要用作调节气流量。针阀中的针型阀塞能使得阀口开启逐渐变大,从关闭到最大开启能连续细微地调节。针阀做为一种可以精确调节的阀门,用途较广,主要用于气体流量、真空度和压力的精细调节和控制。[/size][size=14px]  常用针阀的调节形式一般是手轮、手柄,但在实验室和工业自动化生产过程中往往需要可连接计算机和其他控制仪器的数字控制式针阀,针阀的开度可进行数字编程控制,如各种高精度分析仪器、半导体工艺设备、真空工艺设备和高精度流量控制等众多领域都会使用到数控电动针阀。[/size][size=14px]  另外,相对于比例阀,数控电动针阀具有灵敏度高和磁滞小的特点。因此针对数控电动针阀的市场需求,上海依阳实业有限公司开发了步进电机驱动的数控电动针阀系列产品,对标国外相应的数控电动针阀产品,具有相同的技术指标性能,但具有更高的性价比。与国内类似数控电动针阀相比,具有体积小巧的特点,更具有二次开发应用的灵活性。同时结合24位高精度控制器,可以充分发挥数控电动针阀的精细调节能力。[/size][color=#cc0000][size=18px]2. 国内外现有数控电动针阀[/size][size=16px]2.1. 国内产品[/size][/color][size=14px]  目前国产数控电动针阀普遍采用在标准针阀上增加常规电动执行器的结构形式,这种结构的典型产品如图2-1所示。采用电动执行器结构的数控电动针阀具有以下特点:[/size][size=14px](1) 电源电压普遍为交流220V(或直流24V),控制信号为直流0~10V(或4~20mA).[/size][size=14px](2) 普遍借鉴了用于球阀和蝶阀的电动执行器,造成体积庞大。[/size][size=14px](3) 固有可调比一般为50:1,调节和控制精度较差。[/size][size=14px](4) 调节响应时间较慢,存在严重的滞后现象,开关时间至少5秒以上。[/size][size=14px](5) 阀门口径普遍较大,最小也只能达到1/4”,比较适合较大流量的调节和控制。[/size][size=14px](6) 整体耐压较高,比较适合高压大流量的调节和控制。[/size][align=center][size=14px][img=,690,416]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106101115042592_8525_3384_3.png!w690x416.jpg[/img][/size][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图2-1 典型国产电动执行器结构数控电动针阀[/color][/align][size=16px][color=#cc0000]2.2. 国外产品[/color][/size][size=14px]  国外典型的数控电动针阀是英福康公司和MKS公司产品,如图2-2所示,其中英福康公司产品的型号为VDE016,MKS公司产品是“上游流量控制阀”系列(包括148J、154B和248D)。[/size][align=center][color=#cc0000][size=14px][img=,690,223]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106101115181789_3450_3384_3.png!w690x223.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图2-2 典型国外电动针阀[/color][/align][size=14px]  国外电动针阀的显著特点是体积小,驱动控制采用独立的模块,这非常便于二次开发使用,图2-3是国外电动针阀的主要技术指标。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,390]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106101115283911_9315_3384_3.png!w690x390.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图2-3 国外典型电动针阀技术指标[/color][/align][size=14px]  从上述技术指标可以看出,仅英福康电动针阀采用了步进电机控制方式,而MKS公司的产品基本都是典型的针型电磁阀,而电磁阀一般都具有较大的磁滞现象。[/size][size=14px]  以目前价格进行比较,英福康电动针阀自身已配备驱动电路模块,整体价格在2万人民币左右,而MKS公司目前主推的产品是248D,价格在8千人民币左右,还需配备驱动电路模块(约5千人民币左右),合计价格在1.3万人民币左右。[/size][size=18px][color=#cc0000]3. 上海依阳数控电动针阀[/color][/size][size=14px]  上海依阳实业有限公司开发的数控电动针阀是一种灵巧型的电子式双向计量针阀,更改了传统手动针阀的直通式结构,并采用了高精度直线步进电机驱动阀轴。数控电动针阀及其内部结构如图3-1所示。[/size][size=14px]  步进电机驱动针的分辨率为0.0127mm/步进和0.0254/步进两种标准。低压差阀门可以连续运行(100%占空比)。断电是针阀处于常闭位置。[/size][size=14px]  与电磁阀相比,步进电机驱动模式的最大优势是冷却操作,即没有因线圈加热而导致的控制操作问题、极高的分辨率、极低的压差和高操作压力。阀门可由直流12 VDC兼容逻辑电平和模拟0至2.5 VDC信号控制,也可采用RS485接口直接进行通讯控制。由此带来的好处是磁滞滞后小于2%,小于满量程的2.5%的出色线性度、2毫秒反应时间和数百万次的使用寿命。[/size][align=center][img=,690,409]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106101115396538_3429_3384_3.png!w690x409.jpg[/img][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图3-1 数控电动针阀内部结构示意图[/color][/align][size=14px]  上海依阳实业有限公司的NCNV系列数控电动针阀的技术指标如图3-2所示。[/size][align=center][color=#cc0000][size=14px][img=,690,411]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106101115509360_6271_3384_3.png!w690x411.jpg[/img][/size][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-2 数控电动针阀技术指标[/color][/align][size=14px]  NCNV系列数控电动针阀配备了一个步进电机驱动电路模块,以提供了所需电源和控制信号,並以将直流信号转换为双极步进电机的步进控制,同时也可提供RS485串口通讯的直接控制。驱动电路模块、接线方式及其尺寸如图3-3所示。[/size][align=center][size=14px][color=#cc0000][img=,690,219]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106101116026977_6875_3384_3.png!w690x219.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#cc0000]图3-3 数控电动针阀驱动电路模块[/color][/align][size=14px]  NCNV系列中各个型号的尺寸如图3-4所示。[/size][align=center][size=14px][img=,690,422]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106101116117396_5838_3384_3.png!w690x422.jpg[/img][/size][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-4 数控电动针阀系列尺寸图[/color][/align][size=18px][color=#cc0000]4. 总结[/color][/size][size=14px]  综上所述,上海依阳实业有限公司开发的数控电动针阀,采用了最先进的步进电机驱动技术,技术指标达到和超过国外产品,并具有较高的性价比。[/size][size=14px][/size][hr/][size=14px][/size]

  • 步进电机驱动的数字针阀和电动球阀在MOCVD工艺真空压力精密控制中的应用

    步进电机驱动的数字针阀和电动球阀在MOCVD工艺真空压力精密控制中的应用

    [color=#990000]摘要:针对目前MOCVD设备和工艺中真空压力控制方面存在的问题,如多数设备仅能使用下游控制模式、节流阀响应速度不够、节流阀耐腐蚀问题和压力控制器采集精度不高,本文提出了相应的解决方案,以进行MOCVD设备的改进和提高工艺和产品质量。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][color=#990000]一、问题提出[/color][/size]在半导体行业内,MOCVD具有许多显著特点,可用于大面积生长,可精确控制成分和厚度,具有高重复性和生长速率,可覆盖复杂基板形状,可快速切换气路制备陡峭的多层界面,适用于原位退火等。但在MOCVD设备的开发和工艺调试中,需要研究和选择与生产相关的生长参数,这些参数包括反应室形状、工作压力、生长温度、基座转速、气体流速和入口温度等。MOCVD的工作压力一般为10 mtorr-500 torr范围内,工作压力的精密控制决定了反应室的流动稳定性,但在目前的真空压力控制中还存在以下问题:(1)如图1所示,目前的MOCVD设备基本都采用下游模式对工作压力进行控制,即在排气端安装节流阀进行排气流量调节实现反应室内的压力控制,但这仅适用于压力较高的工艺,如工作压力100~500torr范围。但对于有些工艺的低压要求,采用下游控制模式会造成工作压力波动较大,无法准确控制,从而影响产品质量。对于低工作压力的精密控制最好采用上游控制模式,即控制进气端的流量实现反应室的压力稳定。[align=center][img=MOCVD压力控制,600,265]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/02/202202050858525574_7248_3384_3.png!w690x305.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图1 MOCVD典型压力控制系统示意图[/color][/align](2)MOCVD工艺过程始终伴随着温度变化,而温度变化会严重影响工作压力的稳定性和可控性,因此要求在温度变化过程中同时实现工作压力的准确控制,这就要求进气和排气控制阀的响应速度越快越好,控制阀从全开到全闭至少要控制在5秒内,1秒以内更佳。(3)有些MOCVD工作气体带有腐蚀性,相应的阀门也需具有较强的抗腐蚀性以提高设备的连续正常工作寿命。(4)目前绝大多数控制都采用PLC模组,但极少PIC控制器能达到24位的模数转换精度,对于工作压力的精密控制,建议采用24位精度的PID控制器以充分发挥电容式压力传感器的高精度测量优势。本文将针对目前MOCVD设备和工艺中存在的上述问题,提出相应的解决方案。[size=18px][color=#990000]二、压力精密控制方案[/color][/size]在MOCVD工作压力范围内,一般要求在一定范围内,反应室内的工作压力可以在任意设定点上准确恒定。为了满足低压和高压的不同压力范围精密控制,所提出的压力控制方案是在原有的下游控制模式上增加上游控制模式,真空压力控制系统结构如图2所示,具体内容如下:[align=center][color=#990000][img=MOCVD压力控制,600,330]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/02/202202050900060793_95_3384_3.png!w690x380.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 MOCVD真空压力控制系统结构示意图[/color][/align](1)在反应室的进气口和排气口分别安装步进电机驱动的电子针阀和电动球阀,电子针阀直接安装在进气口处,电动球阀安装在排气口和真空泵之间。对于MOCVD设备,可增加一个气囊以对进入的工作气体进行按比例混合后再经电子针阀进入反应室。当在高压下进行控制时,可固定电子针阀的开度,仅调节下游的电动球阀;在低压下进行控制时,可固定电动球阀的开度,仅调节上游的电子针阀。由此可满足不同压力控制的需要。(2)电子针阀和电动球阀都有高速型节流阀,电子针阀的响应速度为0.8秒,电动球阀有两种响应速度型号,分别是5秒和1秒。针阀和球阀的阀体采用不锈钢,密封件采用FFKM全氟醚橡胶,超强耐腐蚀性,可用于各种腐蚀性气体和液体。(3)在MOCVD中一般采用1000torr或10torr量程的电容压力计进行压力测量,其精度可达±0.2%。也可采用更高精度±0.05%的真空压力传感器进行测量。由此,方案中采用专用的24位A/D采集的高精度PID真空压力控制器,以匹配高精度电容式压力传感器的测量精度,并保证控制精度。综上所述,通过以上方案的实施,可以在整个真空压力范围内,将压力波动控制在±1%以内,并会快速响应反应室的温度变化实现压力的快速恒定,同时耐腐蚀性密封件将大幅度提高阀门的使用寿命。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 电动式转速仪

    电动式转速仪由小型交流发电机、电缆、电动机和磁性表头组成。小型交流发电机产生交流电,交流电通过电缆输送,驱动小型交流电动机,小型交流电动机的转速与被测轴的转速一致。磁性转速头与小型交流电动机同轴连接在一起,磁性表头指示的转速自然就是被测轴的转速;电动式转速,异地安装非常方便,抗振性能好,广泛运用于柴油机和船舶设备。

  • 彻底讲清手套箱中真空度和温度的准确控制方法

    彻底讲清手套箱中真空度和温度的准确控制方法

    [color=#990000]摘要:为充分发挥手套箱的强大功能,针对手套箱中真空度和温度这两个环境变量,本文详细介绍了准确测量和控制真空度和温度的一体化解决方案,描述了上游、下游、双向和切换控制模式在不同真空度范围内的具体应用,同时还展示了控制中用到的新型数控针阀、数控球阀和24位超高精度PID控制器。[/color][align=center][color=#990000][img=真空手套箱,690,365]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112111350205454_339_3384_3.png!w690x365.jpg[/img][/color][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#990000]1. 问题的提出[/color][/size] 真空手套箱常用于极易氧化和潮解物质在无氧无水环境下需要人工操作的化学反应、材料处理和性能测试,功能十分强大。手套箱的核心功能是提供真空环境和便于人工操作,但在目前的实际应用中,大多只用了手套箱的无氧环境和人工操作功能,并没有充分发挥手套箱的作用。手套箱更强大的应用还体现在以下两方面: (1)真空手套箱是一个密闭式环境箱,极限真空度一般都可以达到10Pa左右,由此可以将手套箱内的真空度按照要求控制在10Pa至一个大气压之间的任何设定点上,这就可以进行各种对真空度敏感的化学反应、试验和测试,并便于在不改变和破坏真空环境的条件下进行各种人工操作。 (2)除真空度外,温度也是很多反应、试验和测试的另一个重要环境变量。在手套箱中放置相应的加热装置,就可以进行温度和真空度复合环境下的各种试验研究。以此类推,还可以配置其他物理量环境条件,形成多种边界条件下的多物理量耦合试验条件。 为充分发挥真空手套箱的强大功能,针对手套箱中真空度和温度这两个环境变量,本文详细介绍了准确测量和控制真空度和温度的一体化解决方案,并针对不同真空度范围介绍了真空度控制过程中的上游、下游和双向控制模式。[size=18px][color=#990000]2. 手套箱的真空度控制[/color][/size] 手套箱属于一种低真空环境腔体,采用机械泵一般手套箱的真空度最高可达绝对压力10Pa左右,通过抽真空和充惰性气体,由此手套箱的真空度可以控制在10Pa至一个大气压(绝对压力0.1MPa)的范围内。在如此跨越四个数量级的真空范围内进行控制,会根据实际需要采用不同精度的真空度传感器,相应就有不同控制模式。以下为各种控制模式的具体内容。[size=16px][color=#990000]2.1 上游控制模式[/color][/size] 如图1所示,在保持下游真空泵抽速恒定的条件下,上游控制模式是根据真空计测量信号,通过PID真空压力控制器调节上游进气口电动针阀的开度,即通过控制进气流量使手套箱内的压力控制在设定值。上游模式常用于高真空度控制。[align=center][img=真空手套箱,500,523]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112111357256824_7565_3384_3.png!w690x722.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图1 上游控制模式结构示意图[/color][/align][size=16px][color=#990000]2.2 下游控制模式[/color][/size] 如图2所示,在保持下游真空泵抽速恒定的条件下,下游控制模式是根据真空计测量信号,通过PID真空压力控制器调节下游出气口电动球阀的开度,即通过控制出气流量使手套箱内的压力控制在设定值。下游模式常用于低真空度控制。[align=center][img=真空手套箱,500,431]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112111357506722_4691_3384_3.png!w690x595.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图2 下游控制模式结构示意图[/color][/align][size=16px][color=#990000]2.3 双向控制模式[/color][/size] 上述上游和下游控制模式各有优势,在实际应用中很少单独使用,一般都是将上游和下游模式集成在一起用,即所谓的双向控制模式,如图3所示。在双向控制模式中,要求真空压力控制器具有正反向控制功能,即对上游电动针阀用反向控制,对下游电动球阀用反向控制。[align=center][img=真空手套箱,500,408]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112111358058160_7167_3384_3.png!w690x564.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图3 双向控制模式结构示意图[/color][/align][size=16px][color=#990000]2.4 双传感器自动切换模式[/color][/size] 如前所述,如果在10Pa~0.1MPa全范围内进行真空度的准确测量和控制,一般需要配置1000Torr和10Torr两只高精度的电容薄膜真空计,由此在控制过程中就需要进行传感器的自动切换。如图4所示,高切换点(2-3) 是低真空传感器工作的高点,低切换点(1-2) 是高真空传感器工作的低点,在这两点之间控制器进行平滑计算。当低真空测量值PV1和高真空测量值PV2的连续采样低于下切换点,切换到低真空传感器。当低真空测量值PV1和高真空测量值PV2的连续采样高于上切换点,则切换到高真空传感器。[align=center][img=真空手套箱,500,332]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112111358269424_623_3384_3.png!w690x459.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图4 双传感器自动切换过程示意图[/color][/align][size=18px][color=#990000]3. 真空计、阀门和控制器的选择[/color][/size][size=16px][color=#990000]3.1 真空度传感器的选择[/color][/size] 与其他任何传感器一样,各种真空度传感器也同样具有一定的测量范围和精度,基本规律也是测量范围宽的传感器,精度较差;测量精度高的传感器,测量范围较窄。对于手套箱,如图5所示,所采用的真空度传感器一般有以下三类: (1)常规真空计:皮拉尼真空计,精度为满量程的±(15~50)%,但一只真空计可覆盖全量程。 (2)高精度真空计:电容薄膜真空计,精度为满量程的±2.5%,如果覆盖10Pa~0.1MPa范围,一般需要配置1000Torr和10Torr两个真空计。 (3)超高精度真空计:半导体真空计,精度为满量程的±0.05%,有效量程为50Pa ~0.1MPa,无法覆盖较高真空。[align=center][img=真空手套箱,690,220]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112111358455209_397_3384_3.png!w690x220.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图5 三类真空度传感器:(a)皮拉尼计、(b)电容薄膜规、(c)半导体真空计[/color][/align][size=16px][color=#990000]3.2 电动阀门的选择[/color][/size] 在手套箱真空度控制中,一般会涉及两类阀门:一类是调节进气端流量的进气阀门,另一类是调节排气流量的排气阀门。进气阀门多用来进行小流量调节,因此一般选择针型阀;排气阀门多用来进行抽真空,因此一般要求使用口径较大的球形阀。由于要进行自动控制,无论是针型阀和球形阀,都要求可以用直流电压、直流电流或数字信号(RS485)进行驱动,即所谓的电动阀门或电子阀门。 电动针型阀选择小尺寸的步进电机驱动的电动针阀,如图6所示。这种电动针阀具有较高的响应速度(1s以内)和线性度(1%以内)。[align=center][color=#990000][img=真空手套箱,450,335]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112111359021706_9837_3384_3.png!w603x449.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图6 电动针型阀[/color][/align] 电动球阀选择微型电动球阀,如图7所示。这种电动球阀同样具有较高的响应速度(7s以内),也可以选择开关时间1s以内的高速电动球阀。[align=center][img=真空手套箱,236,300]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112111359189541_1861_3384_3.png!w315x400.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图7 电动球阀[/color][/align][size=16px][color=#990000]3.3 控制器选择[/color][/size] 从上述手套箱真空度的各种控制模式可以看出,真空度的控制过程对控制器提出了很高的要求,如图8所示,所选择的控制器要满足以下几方面的要求:[align=center][color=#990000][img=真空手套箱,500,373]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112111359333538_669_3384_3.png!w600x448.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图8 超高精度PID控制器[/color][/align] (1)最起码是PID控制器,并具有PID参数自整定功能。 (2)真空计自身精度较高,为充分发挥真空计测量精度,需要数据采集和控制的PID控制器通用要具有较高精度,建议控制器为24位A/D采集,16位D/A输出。 (3)至少2通道以上,实现温度和真空度同时测量及控制,并减小安装空间。 (4)多种输入信号接入功能,可直接连接热电偶、热电阻、直流电压等不同类型传感器的输入信号,实现不同参量的同时测试、显示和控制。 (5)正反向控制功能,以实现双向控制模式。 (6)具有双传感器切换功能,每一个通道都可支持温度高低温和高低真空度的双传感器切换,两通道可形成总共接入四只传感器的控制组合。 (7)程序控制功能,可自行建立和存储多个控制程序,使用时只需选择调用即可开始(程序控制模式)。 (8)具有通讯接口与计算机连接,如标准MODBUS协议的RS485接口等。[size=18px][color=#990000]4. 手套箱的温度控制[/color][/size] 手套箱除了可以提供真空环境之外,还可以在手套箱内放入加热装置进行不同温度下的各种试验和测试,由此就需要在手套箱应用中引入温度控制功能。 温度控制是一种非常成熟的经典技术,一般是结合温度传感器采用PID控制器予以实现。为了造价和安装体积的降低,一般是采用一个多通道PID控制器同时进行温度和真空度的控制,控制器与计算机通讯以显示和存储测量控制数据和曲线。 手套箱内的工作温度一般要求不能太高,但如果做好隔热防护和冷却,也可以实现1000℃以上的工作温度范围。温度测量传感器一般选择热电偶,如果对测量精度要求较高,也可以选择热电阻和热敏电阻温度传感器,这些传感器都可以直接与上述高精度PID控制器连接使用。[size=18px][color=#990000]5. 总结[/color][/size] 通过上述内容的介绍,基本讲清楚了手套箱中真空度和温度的各种控制方法和所涉及的主要传感器、电动阀门和PID控制器。在具体应用中,可以针对具体手套箱结构和功能进行局部改进,也可以根据实际要求进行手套箱的整体设计、安装和集成。 尽管本文只介绍了手套箱中真空度和温度的测量和控制,但这些方法和具体实施内容也可以推广应用到对气氛环境比较敏感的其它领域内的试验参量控制,如低温、几何量、光学和声学等领域。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [align=center][img=真空手套箱,690,308]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112111352279951_3805_3384_3.jpg!w690x308.jpg[/img][/align]

  • 【原创】鸿丰介绍阀门公称通径,阀门公称压力,阀门工作压力,阀门工作温度

    表示阀门的主要性能参数为公称通径、公称压力、工作压力和工作温度等。一、公称通径 公称通径DN 是管路系统中所有管路附件用数字表示的尺寸,以区别用螺纹或外径表示的那些零件。公称通径是用作参考的经过圆整的数字,与加工尺寸数值上不完全等同。 公称通径是用字母“DN”后紧跟一个数字标志。如公称通径250mm应标志为DN250。二、公称压力 公称压力PN 是一个用数字表示的与压力有关的标示代号,是供参考用的方便的圆整数。同一公称压力PN值所标示的同一公称通径!" 的所有管路附件具有与端部连接型式相适应的同一连接尺寸。 在我国,涉及公称压力时,为了明确起见,通常给出计量单位,以“MPA”表示。在英、美等国家中,尽管目前在有关标准中已列入了公称压力的概念,但实际使用中仍采用英制单位Class。由于公称压力和压力级的温度基准不同,因此两者没有严格的对应关系。两者间大致的对应关系参见表。 日本标准中有一种“K”级制,例如10K、20K、40K等。这种压力级的概念与英制单位中的压力级制相同,但计量单位采用米制。三、压力—温度额定值 阀门的压力—温度额定值,是在指定温度下用表压表示的最大允许工作压力。当温度升高时,最大允许工作压力随之降低。压力—温度额定值数据是在不同工作温度和工作压力下正确选用法兰、阀门及管件的主要依据,也是工程设计和生产制造中的基本参数。 各种材料的压力—温度额定值、数据见第4章,许多国家都制订了阀门、管件、法兰的压力——温度额定值标准。1、美国标准在美国标准中,钢制阀门的压力—温度额定值按ASME/ANSI B16.5a-1992、ASME B16.34-1996的规定;铸铁阀门的压力—温度额定值按ANSI B16.1-1989~B16.4-1989,ANSI B16.42-1985的规定:青铜阀门的压力—温度额定值按ASME/ANSI B16.15a-1992、ASME B16.24-1991的规定。1)美国ASME/ANSI B16.5a-1992中规定了英制单位和米制单位两种法兰尺寸系列,同时分别列出了适用了两种单位制的法兰压力温度额定值。在该标准附录D 中给出了确定英制单位压力—温度额定值的方法。2)美国ANSI B16.42-1985《球墨铸铁管法兰及法兰管件》标准中规定了CL150和CL300球墨铸铁法兰压力—温度额定值在标准附录中又规定了压力—温度等级的制订方法,其基本原理、使用范围、限制条件及制订程序与ASME/ANSI B16.5a-1992基本一致。3)美国ASME B16.34-1966纳入了ASME/ANSI B16.5a-1992中法兰连接阀门的温度—压力额定值数据。该标准中法兰连接阀门的压力—温度额定值采用了ASME/ANSI B16.5a-1992的制订方法。该标准列出了法兰连接和对焊连接的标准级阀门及对焊连接特殊级阀门的压力—温度额定值数据表。标准中所列的阀门材料有100多种,共划分为27组。2、德国标准德国标准DIN2401-1977第二分册《管道压力级、钢和铸铁管道部件的允许工作压力》是一个比较综合的压力—温度额定值标准。其中,列出了无缝管、焊接管、法兰、阀门、管件及螺栓在不同材料,不同温度条件下的允许工作压力。该标准包括法兰材料6种、法兰连接铸铁阀门材料4种、铸钢5种、锻钢5种,这些均为原始材料。钢材均为碳钢和低合金钢,未包括不锈钢。标准中明确规定,当选用与原始材料不同的其他材料时,其允许工作压力根据使用材料的强度特性值与标准中规定的原始材料在20℃时的强度值之间的比值进行计算。对于不锈钢材料的压力一温度额定值,ISO/DIS70651《钢法兰》中进行了补充说明。3、原苏联标准原苏联标准TOCT356-1980《阀门与管路附件的公称压力、试验压力和工作压力系列》,全部符合经互会标准。原苏联标准中,对材料进行了分组。在该标准中将200℃以下的最大允许工作压力值均视为常温下的工作压力,并等于公称压力。4、国际标准国际标准ISO/DIS7005-1-1992《普通管法兰》是将美国标准ASME/ANSI B 16.5a-1992和德国标准中公称压力级的法兰标准合并在一起。因此,压力—温度额定值标准也分别采用了美国和德国两个国家的法兰压力—温度额定值标准的制订方法及相应数据。ISO/DIS7005-1-1992中的公称压力等级PN0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0MPA属德国法兰体系;PN2.5、10、15、25、42MPA属于美国法兰体系。每一体系的压力—温度额定值标准只适用于各自体系的法兰标准。5、我国国家标准国家标准GB/T9124-2000(附录A)《钢制管法兰 技术条件》参考了德国DIN2401-1977和美国ASME/ANSI B 16.5a-1992标准中压力温度额定值的制订原则及方法,利用我国常用的法兰材料,参照国际标准ISO/DIS7005-1-1992分别制订了适用于两个公称压力系列(PN0.25-4.0MPA、PN2.0-42.0MPA)的法兰压力—温度额定值。标准中规定了13种法兰材料在12个公称压力等级下,工作温度为20-530℃的最大允许工作压力。

  • 质谱仪连接到真空腔必须装阀门吗?

    目前质谱仪连接到真空腔,之间有一阀门,等真空度到一定值后才打开阀门,好像说是保护灯丝.现在我们想改变质谱仪的位置,请问阀门必须要吗?不要阀门等真空度很高了才打开灯丝行吗?谢谢!

  • CVD和MPCVD法钻石生长过程中采用双通道PID控制器控制真空度(气压)和温度

    CVD和MPCVD法钻石生长过程中采用双通道PID控制器控制真空度(气压)和温度

    [size=14px][color=#ff0000]摘要:本文将针对CVD和MPCVD工艺设备中存在的问题,介绍一种国产的两通道24位高精度多变量PID控制器,此一台控制器可对温度和真空度同时进行控制,大大缩小了仪表占用空间和造价。两通道可一次共接入4个传感器,每个通道可以连接备用的温度和真空度传感器,由此可保障长时间钻石生长的安全性又可满足宽量程测控的需要,同时还可用来进行差值和平均值监测。[/color][/size][align=center][size=14px][color=#ff0000][img=CVD工艺生长宝石,450,295]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107291558344977_8369_3384_3.png!w690x453.jpg[/img][/color][/size][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#ff0000]1. 问题的提出[/color][/size][size=14px]  目前,高等级钻石生长的首选工艺是采用化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积(CVD)和微波等离子体CVD(MPCVD)技术,另外CVD和MPCVD工艺还可用于在钻石以外的基材上进行钻石沉积,这为许多行业带来了技术上的进步,如光学、计算机科学和工具生产。在CVD工艺中,通过采用气体原料(氢气、甲烷)在低于1个大气压和800~1200℃的温度下,采用外延生长的方式获得完全透明无色大尺寸金刚石单晶,其成分、硬度和密度等与天然钻石基本一致,而价格远远低于天然钻石。[/size][size=14px]  在采用CVD和MPCVD工艺进行钻石生长过程中,需要严格调节和控制CVD工艺的温度、真空压力和气体成分,这三个变量中的任何一个变化或波动都会影响钻石的生长速度、纯度和颜色。这三个变量在实际工艺中分别代表了温度、真空压力和工作气体的质量流量,即在CVD工艺中一般是在进气口处采用气体质量流量计控制氢气和甲烷以达到设定的混合气体成分,通过温度传感器和加热装置来调节和控制工作腔室内的温度,最后在出气口处通过真空计和电动阀门来调节和控制工作腔室内的真空压力。[/size][size=14px]  目前这三个变量的同时控制,在国内的CVD工艺设备上还存在以下几方面问题:[/size][size=14px]  (1)在气体质量流量和温度这两个变量的测控方面,国内仪表已经非常成熟和可靠,但在真空压力的测控方面,普遍还在使用测量精度较差的皮拉尼真空计及相应的控制器,这会严重影响腔室内工作气压的测控精度,而对钻石质量带来影响。[/size][size=14px]  (2)在CVD工艺设备中,上述三个变量都需要独立的传感器和控制器进行独立操作和控制,由此造成一方面的所占空间比较大,另一方面是设计操作复杂且成本无法进一步降低。[/size][size=14px]  (3)部分CVD工艺设备在真空度测控中采用了成熟的国外产品,但价格昂贵且功能单一,只能进行真空度的测控,同时还需要准确的控制算法来适应温度突变情况下的真空度稳定控制,而且还需配套国产的气体质量流量计和温度控制仪表。[/size][size=14px]  总之,国内的钻石生长市场在近几年发展快速,据统计,2018年,国内自主生产供应的宝石级培育钻石约37.5亿元,相比2016年的0.4亿元,呈现了几何级的增长。然而国内掌握CVD技术,特别是MPCVD技术的厂家并不多,目前依旧是欧美厂家占主导,国内很多大厂家都已经涉足该领域,但量产一直是难点,而量产这一难点的根源在于CVD和MPCVD在真空环境下的控制很难。[/size][size=14px]  本文将针对CVD和MPCVD工艺设备中存在的问题,介绍一种国产的2通道24位高精度多变量PID控制器,此一台控制器可对温度和真空度同时进行控制,大大缩小了所占空间和造价。2通道可一次共接入4个传感器,每个通道可以连接备份用的温度和真空度传感器,由此可保障长时间钻石生长的安全性又可满足宽量程测控的需要,同时还可用来进行差值和平均值监测。[/size][size=18px][color=#ff0000]2. 真空压力上游和下游控制模式的选择[/color][/size][size=14px]  在如图2-1所示的工作腔体内部真空压力控制过程中,一般有上游和下游两种控制模式。上游控制是一中保持下游真空泵抽速恒定而调节上游进气流量的方式,下游控制是一种保持上游进气流量恒定而调节下游真空泵抽速的方式。[/size][align=center][img=典型CVD工艺设备框图,690,366]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107291600257733_6411_3384_3.png!w690x366.jpg[/img][/align][size=14px][/size][align=center][color=#ff0000]图2-1 CVD工艺设备典型结构示意图[/color][/align][size=14px]  针对CVD和MPCVD工艺设备中的真空压力控制,国内外普遍都采用下游控制模式,也有个别国外公司推荐使用上游控制模式,这里将详细分析上下游两种控制模式的特点和选择依据:[/size][size=16px][color=#ff0000]2.1. 下游控制模式[/color][/size][size=14px]  (1)在采用CVD和MPCVD工艺进行宝石生长过程中,对气体成分有严格的规定并需要精确控制。因此在CVD和MPCVD工艺设备中,通常会在工作腔体进气端采用气体质量流量控制器对充入腔体内的每种工作气体流量进行准确控制,也就是说对进气端调节控制的是气体流量,而且至少是两种工作气体。[/size][size=14px]  (2)在进气端实现对工作气体成分准确控制后,还需要对工作腔体内的真空压力进行控制。下游控制可通过调节真空泵的抽速快速实现真空压力的准确控制,而且在控制过程中并不会影响工作腔室内的气体成分比例。[/size][size=14px]  (3)在CVD和MPCVD工艺过程中,温度变化会对腔体内的真空压力会给真空压力带来很大影响,由此要求真空压力控制具有较快的响应速度,使腔体内的真空压力随温度变化始终恒定控制在设定值上,因此采用下游控制模式会快速消除温度变化对真空压力恒定控制的影响。[/size][size=14px]  (4)在CVD和MPCVD工艺过程中,工作腔体内的真空压力一般在几千帕左右这样低真空的范围内进行定点控制。对于这种低真空(接近一个大气压)范围内的真空压力控制,较快速有效和经济环保的控制方式是下游控制,在进气流量恒定的前提下,只需较小的抽速就能快速实现真空压力的准确控制,排出的工作气体较少。[/size][size=16px][color=#ff0000]2.2. 上游控制模式[/color][/size][size=14px]  (1)上游控制模式普遍适用于高真空(真空压力小于100Pa)控制,即真空泵需要全速抽气,通过调节上游进气的微小变化,即可实现高真空准确控制。[/size][size=14px]  (2)采用上游控制模式对低真空进行控制,在真空泵全速抽气条件下,就需要增大上游进气量,增大进气量一方面会造成恒定控制精度差和响应速度慢之外,另一方面会带来大量的废气排出。因此,在这种低真空的上游控制模式中,一般还需在下游端增加手动节流阀来减小真空泵的抽速。[/size][size=14px]  (3)在真空压力控制中,一般在流量和压力之间选择其中一个参量进行独立控制,也就是说控制了流量则不能保证压力恒定,而控制了压力则不能保证流量恒定,因此在一般真空压力控制中,上游控制模式在一定范围内比较适用。但在CVD和MPCVD工艺过程中,如果在进气端进行流量调节来实现进气成分比例和真空压力的同时恒定,而且还要针对温度变化做出相应的调整,这种上游控制方式的难度非常大,如果不在下游增加节流阀调节,这种上游控制方式几乎完全不能满足工艺过程要求。[/size][size=14px]  (4)有些国外机构推荐在CVD和MPCVD工艺设备中使用上游控制模式,一方面是这些机构本身就是气体质量流量控制器生产厂家,并不生产下游控制的各种电动阀门,因此他们在气体质量流量控制器中集成了真空传感器,这种集成真空计的气体质量流量控制器确实是能够用来独立控制进气流量或腔室内的真空压力,但要同时控制流量和压力则几乎不太可能,还需下游节流阀的配合才行。另一方面,这些生产气体质量流量控制器的机构,选择使用上游控制模式的重要理由是下游控制模式中采用电动阀门的成本较高,情况也确实如此,国外主要电动阀门的成本几乎是气体质量流量控制器的好几倍,但目前国产的电动阀门的价格已经只是气体质量流量控制器的四分之一左右。[/size][size=18px][color=#ff0000]3. 成分、温度和真空压力三参量同时控制方案[/color][/size][size=14px]  在宝石生长专用的CVD和MPCVD工艺设备中,针对气体成分、温度和真空压力这三个控制参数,本文推荐一种全新的控制方案,方案如图3-1所示。[/size][align=center][img=双通道控制器同时控制温度和真空压力示意图,690,348]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107291601353557_9929_3384_3.png!w690x348.jpg[/img][/align][size=14px][/size][align=center][color=#ff0000]图3-1 CVD工艺设备中三变量控制结构示意图[/color][/align][size=14px]  控制方案主要包括以下几方面的内容:[/size][size=14px]  (1)进气端采用气体质量流量控制器进行控制,每一路进气配备一个质量流量控制器,由此实现进气成分的精确控制。[/size][size=14px]  (2)采用双通道24位高精度PID控制器对温度和真空压力控制进行同步控制,其中一个通道用于温度控制,另一个通道用于真空压力控制,由此在保证精度的前提下,可大幅度减小控制装置的空间占用和降低成本。[/size][size=14px]  (3)温度控制通道连接温度传感器输入信号和固态继电器或可控硅执行机构,可按照设定点或设定程序曲线进行温度控制,PID控制参数可通过自整定方式进行优化。[/size][size=14px]  (4)真空压力控制通道连接真空计输入信号和电动阀门,同样可按照设定点或设定程序曲线进行真空压力控制,PID控制参数可通过自整定方式进行优化。为了保证真空度测控的准确性,强烈建议采用薄膜电容式真空计,其精度一般为0.25%,远高于皮拉尼计。最重要的是薄膜电容式真空计内部不带电加热装置,在氢气环境下更具有安全性。[/size][size=14px]  (5)双通道控制器除了具有两路控制信号主输入端之外,还有两路配套的辅助输入端,这两路配套的辅助输入端可用来连接温度或真空压力测控的备用传感器,在主输入端传感器发生故障时能自动切换到辅助输入端传感器继续进行测量和控制,这对较长时间的CVD和MPCVD工艺过程尤为重要。[/size][size=14px]  (6)双通道控制器可连接4个外部信号源,在进行两路独立变量的控制过程中,4个外部信号源的组态形式可为控制和监测带来极大的便利,除上述备用传感器功能之外,还可以用来进行差值和平均值的监测等。[/size][align=center]=======================================================================[/align] [align=center][img=CVD和MPCVD工艺生长钻石,690,269]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107291602272138_6714_3384_3.jpg!w690x269.jpg[/img][/align]

Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制