中高压双柱

上海同田生物技术股份有限公司致力于恒流泵的研发与生产，公司目前可生产5大系列25种型号的双柱塞泵产品，产品线覆盖实验室到工业级别，是目前市场上应用范围最宽的中压恒流供液系统。这些产品均采用微处理系统只能控制，具有精确流量输送，极低压力脉冲、耐有机溶剂腐蚀等独特优势特点，并且可以与电脑进行通讯，实现只能控制，方便用户使用。目前广泛用于化工、生物、石化、煤炭、染料、精细化工、科研、环保、农药、制药、食品行业，充分满足以上行业连续恒压恒流精确输送液体的要求。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207232042_379296_2572987_3.jpg

本实验室有一套 上海伍峰LC-100高压双泵液相，九成新，用得少，转让了。QQ交流： [b]六三一 九三九 九六一[/b][img=,343,293]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006272247232455_2803_1815952_3.jpg!w343x293.jpg[/img][img=,690,256]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006272247396921_4317_1815952_3.jpg!w690x256.jpg[/img]

[font='Microsoft YaHei',Arial,Helvetica][size=14px][color=#000000]大神们，液相色谱的用的高压泵就是柱塞泵，我看是两个柱塞杆串联组成一个泵头，其中一个柱塞杆有单向阀，另一个没有单向阀，来保持液体的连续性。后来我发现也有双柱塞杆并联的组成一个泵头也可以实现液体的连续性，下面这张图片很好的说明了串连和并联的原理，但是不懂他们的优缺点，查阅资料说的是并联脉冲小，噪音小，但是实验室waters用的还是串连方法，能帮我解答下他们的优缺点和应用场合吗，谢谢[img=,690,348]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008250931106108_6999_4215224_3.jpg!w690x348.jpg[/img][/color][/size][/font]

[color=#ff0000]摘要：本文针对高温高压流变仪中的压力控制，特别是针对美国艾默生公司的全套压力控制系统TESCOM ER5000，提出相应的国产化解决方案。解决方案采用的也是电气比例阀驱动背压阀实现高压精密控制，整个压力控制系统为分体式结构，但采用了独立的精度更高的双通道PID控制器作为外部控制器，与电气比例阀一起构成双环控制模式。此方案除了实现国产替代之外，最大特点是可以驱动两个背压阀实现高压全量程的精密控制，且控制精度更高。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][b]一、问题的提出[/b][/size]高温高压流变仪是在特殊的高温高压条件下测量流体材料流变特性（如粘度等）的精密分析仪器，模拟材料的使用工况条件，研究流体材料的黏度与温度、压力的关系，对石油开采（如钻井液、压裂液、酸化液、原油）、石化生产（如润滑油）、煤化工（如油煤浆）、食品加工（如淀粉糊化）等行业有重要指导意义。国内外都非常重视流变仪的研发和使用，但是其核心技术以前一直由西方国家掌握，我国的流变仪一直依赖进口，迫切需要中国自主研发的设备。为此，科技部设立了重大科学仪器设备开发专项“超高温高压钻井液流变仪的研发及产业化”（项目编号：2012YQ050242）以期彻底解决核心技术卡脖子问题。此开发专项由北京探矿工程研究所牵头承担，于2018年取得了重大技术突破，开发完成了Super HTHP Rheometer 2018超高温高压流变仪，并编制了相应的企业标准“Q/HDTGS0006-2018 超高温高压流变仪”，可用于测试钻井液、压裂液等样品在高温高压（最高320℃、220MPa）及低温高压（最低-20℃、220MPa）条件下的流变性。尽管Super HTHP Rheometer 2018超高温高压流变仪在关键技术上取得了突破，但根据文献“王琪, 赵建刚, 韩天夫,等. 超高温高压流变仪中高精度压力控制系统的实现[J]. 地质装备, 2018, 19(2):3.”报道，高压流变仪中的压力控制采用的是美国艾默生公司的全套压力控制系统，其中包含了TESCOM ER5000压力控制器和相应的背压阀。本文将针对高温高压流变仪中的压力控制，特别是针对美国艾默生公司的全套压力控制系统，提出相应的国产化解决方案。本文将详细介绍国产化替代方案的具体内容和相应配套产品。[b][size=18px]二、国产化替代解决方案[/size][/b]在高温高压流变仪中使用的TESCOM ER5000压力控制系统是一种典型的双回路串级PID控制方式（双环模式），如图1所示，其工作原理是采用0.7MPa量程的低压电气比例阀来驱动200MPa量程的背压阀实现精密高压调节。[align=center][img=01.TESCOM压力控制系统结构示意图,690,301]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210200941118441_5182_3221506_3.png!w690x301.jpg[/img][/align][align=center]图1 TESCOM ER5000压力控制系统结构示意图（内置和外置双压力传感器，双环模式控制）[/align]根据我们对高压压力控制的使用经验和具体实际应用的了解，特别是针对高温高压流变仪中的高压压力精密控制，应用TESCOM ER5000压力控制系统特别需要注意以下几方面的问题：（1）尽管TESCOM ER5000压力控制系统采用的是双回路PID串级控制模式，但由于采用的是16位AD转换器，所以在控制精度上还有潜力可挖，如采用更高精度的AD转换器。（2）在整个200MPa的高压范围内，采用一个艾默生TESCOM背压阀并不能准确覆盖整个高压范围的压力精密控制，在某些压力区间会出现失调现象。这也是所有背压阀都会出现的问题，解决方法是采用至少2个背压阀来覆盖整个高压范围的精密控制。由此，如果采用2个背压阀进行全量程的高压控制，这势必要采用两套ER5000压力控制器，会明显提升成本。目前国产的背压阀已经非常成熟，技术难度主要在于ER5000压力调节器的国产化替代。针对高精度的压力控制，我们分析了ER5000压力调节器的技术思路，特别基于ER5000压力调节器所采用的这种非常有效的双环模式高精度压力控制方法，我们提出了精度更高和更经济国产化替代方案。如图2所示，方案的技术核心为：[align=center][img=02.双阀高压压力精密控制系统结构示意图,690,497]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210200941243661_3252_3221506_3.png!w690x497.jpg[/img][/align][align=center]图2 双阀结构高压压力精密控制系统结构示意图[/align]（1）采用分体结构形式，与TESCOM ER5000系统的工作方式相同，同样采用电气比例阀驱动背压阀。根据高压压力控制范围，选择2个不同工作压力范围的背压阀来覆盖整个量程。（2）采用国产电气比例阀作为背压阀的驱动，自带PID控制功能的电气比例阀组成内部闭环控制回路，实现背压阀压力输出的精密调节。（3）外置压力传感器和双通道PID控制器构成外部闭环回路，控制器输出作为电气比例阀设定值，由此可实现ER5000压力控制器的双环工作模式。（4）国产化替代的技术核心是双通道PID控制器，每个通道都具有24位AD和16位DA，双精度浮点运算和最小输出百分比为0.01%，控制器具有RS 485通讯和标准的MODBUS协议，并配备了测控软件，可遥控操作和存储显示测试曲线。此PID控制器性能指标远优于ER5000控制器。我们经过大量试验，已经验证了这种国产比例阀和高精度PID控制器组成的串级控制模式可有效的实现和改善高压压力控制精度，完全可以实现对ER5000压力控制系统的国产化替代。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

高压恒流泵如何实现高压恒流高压恒流泵是高效液相色谱中的一大核心部件，在高效液相色谱发展和应用中起着非常重要的作用。它的主要特点就是高压、恒流，也就是它能在很高的背压下提供平稳的流速，在色谱分离技术中提供一个高压稳定的动力，为实现高效、高压、高准确度、高灵敏度的分离检测系统奠定了基础。高压恒流泵在高效及超高效液相色谱中起着不可或缺的作用，那它究竟是怎么实现高压恒流的呢？下面静听一一分解。首先来看看高压恒流泵的运行情况。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/12/201412142013_527141_2498430_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/12/201412142013_527142_2498430_3.png 现在的高压恒流泵大多采用电机带动凸轮，凸轮推动柱塞杆做往复式活塞运动，由单向阀控制吸液和上液，从而达到泵的功能。这有几点关键的地方需注意。1.凸轮很重要，在这个运动过程中起着非常重要的作用，它可以把圆周运动转化为直线运动，并且是匀速运动。液相发展早期用的是偏心轮，效果不理想。当然凸轮也是偏心轮的一种，但由于它的性能优于早期的偏心轮，现在独立给它命名凸轮。2.驱动、控制电路也是这个过程中的一个关键点。由于凸轮等关键部件加工、设计或安装等某个环节产生的误差，导致高压恒流泵系统供液不稳定，从而可以通过程序调整电机转速来调整泵流速，使之趋于稳定，这个技术也被很多人称之为电子脉动补偿技术（电子抑制驱动技术）。3.双柱塞往复结构。单柱塞结构无论怎么完美，它都是间歇式的，很难实现稳定效果。双柱塞或多柱塞结构柱塞运动过程中可以相互补充，实现稳流效果相对容易的多。由于多柱塞结构结构相当复杂，造价很高，所以很少被应用。双柱塞往复运动结构现在被广泛应用，它分为双柱塞并联式和双柱塞串联式两种。4.柱塞运动方式也是一个比较重要的环节。这个环节把握不好有可能会缩短柱塞杆、密封圈等部件的寿命，也经常可能会导致系统漏液。5.单向阀、密封圈、柱塞杆等关键部件的性能和质量也很重要，没有这些部件性能的保证，泵系统很有可能会产生复杂多样的不稳定因素，影响稳流效果。6.如果泵系统流速不稳定，通过改变其它方式或是难度大或是费用高，很多厂家选择了在系统中加入一个压力（流速）脉动阻尼器，来消解流速波动。 高压实现起来相对简单，只要控制某些关键件性能和质量，比如凸轮等相关部件硬度，密封圈、柱塞杆、单向阀的性能及质量（一定是能耐高压的），实现起来一般不会有大的问题，当然稳定、合理机构及设计也不必不可少的。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/12/201412142027_527153_2498430_3.png高压恒流泵整个系统涉及到的技术很多，有些也很精密、高端，但为了达到高压、恒流目的，每个细节都不可小视，都得认真对待。凸轮技术尤为关键，现在大家大多采用阿基米德螺线原理（方程）或是阿基米德螺线原理推导出的新公式设计加工而成。这个技术深不可测，回味无穷，应用很广，这也成为每个生产厂家研究和攻克的重点。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/12/201412142015_527143_2498430_3.png http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/12/201412142016_527146_2498430_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/12/201412142016_527147_2498430_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/12/201412142016_527144_2498430_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/12/201412142016_527145_2498430_3.png下面是一些关于阿基米德螺线的知识，可供参考。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/12/201412142020_527148_2498430_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/12/201412142020_527149_2498430_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/12/201412142020_527150_2498430_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/12/201412142021_527151_2498430_3.png另外电子脉动补偿技术也是非常理想的一种技术，实现起来也相对简单。它是通过改变凸轮转速来实现恒流，只要凸轮走出的原始流速数据准确，就可以计算出一条相反的拟合曲线，把这条拟合曲线数据输入控制驱动程序中即可。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/12/201412142037_527154_2498430_3.png高压恒流泵是一较复杂的设备，涉及到的技术点较多，需研究和注意的地方也较多，但这都不是问题，只要我们抓住设备和技术的核心点，抓住每一个细节，相信再难的问题也不是问题，相信我们一定能研究和生产出高压恒流泵，超高压超恒流泵等等。以上是本人的一点小小见识，希望能给同仁们一点帮助。

[color=#990000]摘要：针对高压电气比例阀压力控制精度较差的问题，特别是为了满足客户在超长管件注塑过程中提出的±1%压力控制稳定性要求，本文介绍了相应的解决方案，解决方案的核心技术是采用串级PID控制方法。方案一是基于现有精度较差的高压电气比例阀，通过外置高精度的压力传感器和压力调节器来提高压力控制稳定性；方案二是采用高精度的低压电气比例阀驱动背压阀来实现高压压力精密控制；方案三是在方案二基础上增加外置高精度的压力传感器和压力调节器来进一步提高压力控制稳定性。[/color][align=center][color=#990000]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/align][size=18px][color=#990000][b]一、背景介绍[/b][/color][/size]作为一种先进的注塑成型方法，气体压力控制技术被逐步应用于塑料制品的成型，以解决常规注塑产品存在的尺寸精度差、表面凹痕及翘曲变形等缺陷，从而提高产品质量。在以往注塑成型工艺的气体压力控制中，普遍采用高压电气比例阀，但存在压力恒定控制稳定性较差的问题。最近有客户针对细管注塑成型提出了高精度气体压力控制要求，具体如下：（1）气体压力控制范围：1~3MPa。（2）控制方式：在任意设定压力点处进行长时间恒压控制。（3）长期压力稳定性：优于±1%。针对高压电气比例阀压力控制精度较差的问题，特别是为了满足客户在超长管件注塑过程中提出的±1%压力控制稳定性要求，本文将详细介绍相应的解决方案。[size=18px][color=#990000][b]二、高压压力精密控制解决方案[/b][/color][/size][size=18px][color=#990000]2.1 外置压力传感器和调节器的串级控制法[/color][/size]目前注塑工艺中所采用的高压电气比例阀为SMC ITVX2030，压力控制范围为0.01~3MPa，能够满足指标要求，但控制精度较差，为±3%FC。为了提高压力控制精度，方案之一是采用串级控制法，即通过外置高精度的压力传感器和压力控制器构成主控回路，由高压比例阀构成辅助回路。由此，通过这种两个串级PID控制回路，充分利用串级控制法具有高精度的特点，来实现高压压力的高精度稳定控制。此方案的结构布局如图1所示。[align=center][img=外置压力传感器和调节器的串级控制法示意图,500,308]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209282250456396_1585_3221506_3.png!w690x426.jpg[/img][/align][align=center]图1 外置压力传感器和调节器的串级控制法示意图[/align][size=18px][color=#990000]2.2 低压电气比例阀驱动高压背压阀[/color][/size]高压压力控制常用的另外一种控制方式是压力放大技术，即采用工作压力较低但精度较高的电气比例阀作为先导阀，驱动一个可工作在高压条件下的背压阀（或气动减压阀），其整体结构如图2所示。[align=center][img=低压电气比例阀驱动高压背压阀示意图,550,202]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209282248571168_9189_3221506_3.png!w690x254.jpg[/img][/align][align=center]图2 低压电气比例阀驱动高压背压阀示意图[/align]这里的背压阀相当于一个线性压力放大器，其放大倍数则是实际工艺压力除以比例阀工作压力。由此，可通过调节电气比例阀的驱动压力来控制背压阀的压力输出。如图2所示，这种背压阀高压压力控制方法是一种典型的开环控制，尽管背压阀是对比例阀的输出压力进行线性放大，但其线性度一般较差，这主要是受电气比例阀和背压阀的自身线性度影响。因此，为了实现高精度的压力控制，还需对此方案进行改进以形成闭环控制回路。[size=18px][color=#990000]2.3 高压背压阀串级控制法[/color][/size]为了解决上述比例阀作为先导阀驱动背压阀进行高压压力控制过程中存在的线性度和控制精度较差的问题，可以引入串级控制法，即在图2所示的控制系统中接入一个较高精度的压力传感器和PID控制器，如图3所示，由此对高压管件的压力控制形成一个闭环控制。[align=center][img=高压背压阀串级控制系统结构示意图,600,306]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209282249303319_6557_3221506_3.png!w690x353.jpg[/img][/align][align=center]图3 高压背压阀串级控制系统结构示意图[/align]在图3所示的串级控制法高压压力控制装置中，安装了一个外接压力传感器用于直接监测背压阀的输出压力，压力传感器检测到的压力信号传输给外置的PID控制器，外置PID控制器根据设定值或设定程序采用PID算法进行计算后将控制信号传送给电气比例阀，比例阀根据此控制信号再经其内部PID控制器来调节先导压力输出，从而使得背压阀的输出压力快速接近压力设定值并始终保持一致。[size=18px][color=#990000][b]三、总结[/b][/color][/size]从上述的高压压力控制方案中可以看出，所采用的串级控制是一个双控制回路，具有两个独立的PID控制回路。串级控制法（也称级联控制法）是一种有效提升控制精度的传统方法，但在具体实施过程中，需要满足的条件是：主控回路的压力传感器和PID控制器（这里是外置压力传感器和PID控制器）精度一般要比辅助回路的传感器（这里是电气比例阀内置的压力传感器和PID控制器）要高。因此，为了实现±1%以上精度的高压压力控制，我们推荐的配套方案是采用0.1%精度的外置压力传感器和超高精度PID控制器（技术指标为24位ADC、16位DAC和双浮点运算的0.01%最小输出百分比）。[align=center][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

SG3525在ARL直读光谱负高压发生器中的应用 前 言 ARL 2460/3460/4460直读光谱仪在进行样品分析和测试时，光电传感器PMT（光电倍增管）没有负高压是无法工作的，因此负高压发生器是直读光谱必不可少关键器件之一。SG3525又是负高压发生器的关键元件，在负高压发生器的故障中，SG3525的损坏率较高，为此本文就SG32525在ARL直读光谱负高压发生器中的应用做一个简单介绍，以给予ARL直读光谱使用者和自行维修负高压发生器时得到一定的参考和帮助。一、SG3525功能简介1、SG3525脉宽调制型控制器是美国通用电气公司的产品。它是采用双级型工艺制作的新型模拟数字混合集成电路，性能优异，所需外围器件较少。SG3525是电流控制型PWM控制器，所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环和电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型控制器。SG3525采用16端双列直插DIP封装（图一）https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/11/201111270106_333289_1841897_3.jpg图一 SG3525（注：KA3525为韩国产品型号） 外形封装实物图

[align=center][size=16px][img=气囊抛光中接触力和接触面积同时控制的解决方案,500,322]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303091521433641_8767_3221506_3.jpg!w690x445.jpg[/img][/size][/align][size=16px][color=#339999]摘要：针对目前气囊抛光设备中只能进行恒定加载力和在线调节气囊充气压力的局限性，本文提出了加载力和充气压力两个参数同时在线控制的解决方案，由此可实现气囊抛光过程中接触力和接触面积的实时控制，进一步提高气囊抛光的质量。[/color][/size][align=center][color=#339999]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px]气囊抛光作为一种新兴的抛光工艺常用于自由曲面的抛光，气囊抛光主要通过控制柔性气囊内的气体压力（压强）使气囊能够与各种曲面稳定接触，当接触时间一定时即可实现材料去除量的可预测性，因此可以通过调节压力控制抛光效率和被抛光工件的表面质量。[/size][size=16px]在实际应用中，气囊抛光技术要真正成为一种主动柔顺性抛光工具，不但要控制气囊内部压力来改变抛光过程中的接触面积，还需控制气囊抛光过程中的接触力。因此，气囊抛光技术中的两个重要控制参数分别是气囊内部气体压力和接触力大小。[/size][size=16px]现有的各种气囊抛光设备中，一般是通过控制气囊内部压力来调节接触面积，并采用弹簧或其他柔性材料来使抛光过程中的接触力尽可能保持在一定范围内，很难对接触力进行在线控制。为此，基于气囊内部压力控制的同时，本文提出了一种接触力也能同时控制的解决方案，由此增强气囊抛光过程的在线控制，更能保证气囊抛光过程的平稳性和均匀性。[/size][b][size=18px][color=#339999]2. 解决方案[/color][/size][/b][size=16px]针对上述TEC温控装置具备的功能和相关指标，本文给出的具体实施方案如图1所示。[/size][align=center][b][color=#339999][img=气囊抛光工具接触力和气体压力控制系统结构示意图,500,503]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303091523407373_5680_3221506_3.jpg!w690x695.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 接触力和气体压力控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px]解决方案的目的是实现对球囊抛光过程中的接触面积和接触力两个参量同时进行在线控制，即一是通过调节球囊内部气体压力来在线控制接触面积，二是通过调节气囊抛光工具的上下位移和伸缩来在线控制接触力。[/size][size=16px]气体压力控制回路由压力传感器、电气比例阀和高压气源构成，位移控制回路由位移或接触力传感器和致动器构成，这两个独立回路由VPC2021-2双通道PID控制器进行控制。此双通道PID控制器具有很高的采集和控制精度，指标为24位AD、16位DA和最小输出百分比为0.01%，带通讯功能的PID控制器与上位机连接，自带软件也可用于独立调试运行。[/size][align=center][size=16px]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/size][/align]