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高精度電磁調(diào)節(jié)閥控制技術(shù)
電磁調(diào)節(jié)閥(Electromagnetic valve)是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他參數(shù)。作為流體控制自動化系統(tǒng)的執(zhí)行器，由于有著簡單、動作快、易于維護等特點，已經(jīng)成為流體控制自動化的*選產(chǎn)品。
2. 電磁調(diào)節(jié)閥原理
電磁調(diào)節(jié)閥是由電磁線圈和磁芯組成，是包含一個或幾個孔的閥體。當(dāng)線圈通電或斷開時，磁芯的運轉(zhuǎn)將導(dǎo)致流體通過閥體或被切斷，以達(dá)到改變流體方向的目的。
通電時，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門打開;斷電時，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉。下圖為電磁調(diào)節(jié)閥通電和斷電兩種狀態(tài)下氣體流通情況的示意圖。
圖1 電磁調(diào)節(jié)閥通斷電狀態(tài)工作示意圖
3. 電磁調(diào)節(jié)閥在氣體質(zhì)量流量控制器中的應(yīng)用
流量控制在很多行業(yè)均有大規(guī)模應(yīng)用，如何*確的對氣體流量進行控制，是產(chǎn)品研發(fā)的核心技術(shù)。
電磁調(diào)節(jié)閥是通過控制輸入電壓來控制閥口的開啟量，從而實現(xiàn)對流量大小的控制。當(dāng)利用電磁調(diào)節(jié)閥來控制流量時，易于實現(xiàn)流量控制的自動化，因此它被廣泛用于質(zhì)量流量控制器上。
電磁調(diào)節(jié)閥在流量控制器上的工作原理，如圖2所示。
圖2 流量控制器的原理圖
通過閥口的實際流量可由流量傳感器測得，流量傳感器輸出的流量信號，經(jīng)過放大器放大后，可在顯示儀上顯示出來。當(dāng)選擇閥控的工作狀態(tài)時，輸入流量的設(shè)定值，該值與流量傳感器輸出的放大信號作比較后，經(jīng)過PID運算，給電磁調(diào)節(jié)閥輸入一個合適的電壓，讓閥口打開到合適量，使通過閥口的流量與設(shè)定的流量值一致。只有合理地選擇電磁調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)參數(shù)，才能滿足流量控制器對電磁調(diào)節(jié)閥要求的三種工作狀態(tài)：閥全開、閥關(guān)、閥控。電磁調(diào)節(jié)閥被應(yīng)用于流量控制器上，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3 流量控制器
4. 高精度電磁調(diào)節(jié)閥的優(yōu)勢
普通的電磁閥只有兩種工作狀態(tài)：全開、關(guān)閉，而流量控制器上的電磁調(diào)節(jié)閥要求有三種工作狀態(tài)：閥全開、閥關(guān)、閥控制。所謂閥全開就是閥的大開啟量;閥關(guān)就是在所允許的工作壓力情況下，能夠關(guān)閉閥口;閥控就是由電磁調(diào)節(jié)閥的輸入電壓控制閥口的開啟量，從而實現(xiàn)對流量的*確控制。電磁調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示。
圖4 電磁調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)示意圖
該電磁調(diào)節(jié)閥主要由線包、閥芯、彈*片和閥口密封墊等組成。高精度電磁調(diào)節(jié)閥工作原理是：當(dāng)電磁調(diào)節(jié)閥沒有電壓輸入時，電磁調(diào)節(jié)閥所處的狀態(tài)如圖4中的圖(a)所示;當(dāng)給電磁調(diào)節(jié)閥輸入電壓V時，閥芯在電磁吸力的作用下向上移動一定的位移y后,處于受力平衡的靜止?fàn)顟B(tài)，如圖4中的圖(b)所示;隨著電磁調(diào)節(jié)閥輸入電壓V的增大，閥芯向上移動的位移y也將增大。以此來實現(xiàn)，氣體流量的精度控制。
相比普通的電磁閥，質(zhì)量流量控制器使用的電磁調(diào)節(jié)閥，其設(shè)計的閥控模式，可以實現(xiàn)氣體高精度控制。同時，隨著半導(dǎo)體行業(yè)逐步向28-技術(shù)時代發(fā)展，對質(zhì)量流量控制器的精度要求越來越高，而高精度電磁調(diào)節(jié)閥是影響流量控制器精度的核心部件，因此，高精度電磁調(diào)節(jié)閥的研制是科技發(fā)展的需要，是市場的需要。
5. 高精度電磁調(diào)節(jié)閥技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用
電磁調(diào)節(jié)閥由于結(jié)構(gòu)簡單，可控制范圍寬等優(yōu)點可以廣泛的在流量控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，相對于其他控制技術(shù)，技術(shù)可靠性高，成本低，對于各種介質(zhì)都有良好的適應(yīng)能力，在光伏太陽能、燃料電池等多個行業(yè)均由良好的應(yīng)用。