Válvula electrónica de control de flujo de aire localizado

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Válvula electrónica de control de flujo de aire localizado

Sustitución localizada de las válvulas de control de gas INFICON VDE016 y Pfeiffer EVR116 y de los controladores PID
Resumen: No sólo se compara con la VDE 016 de INFICON y la válvula de control de gas EVR 116 de Pfeiffer, sino con la VCC500 de INFICON y el controlador RVC 300 de Pfeiffer. Este artículo presenta los correspondientes productos alternativos localizados válvula electrónica de control de flujo de aire y multi-función de controlador PID de alta precisión. También presenta las características correspondientes y los indicadores técnicos de los productos alternativos localizados.

1. Visión general
La válvula de control de gas de la VDE 016 de INFICON y la EVR 116 de Pfeiffer es en realidad exactamente la misma válvula de control, sólo que el OEM es diferente. Como se muestra en la figura 1, esta válvula de control de gas es una válvula de aguja accionada por un motor paso a paso, que puede convertir una señal de control externa en una posición prescrita de la aguja de la válvula, ajustando así la apertura de la válvula para alcanzar el control del flujo de gas. La señal de control externa puede ser de los siguientes tres tipos :
(1) Tensión de simulación DC (0~10VDC)
(2) Módulo de interfaz
(3) Interfaz RS232
Para esta válvula de control de gas, INFICON y Pfeiffer proporcionaron controladores a juego, como se muestra en la figura 2, los modelos son: INFICON: VCC500-Z; Pfeiffer: RVC 300.
Este artículo presentará los indicadores técnicos correspondientes para las válvulas de control y los controladores mencionados, e introducirá los correspondientes productos alternativos localizados y sus indicadores técnicos, con el fin de proporcionar productos rentables para la sustitución localizada.

2. Indicadores técnicos de los productos extranjeros
2.1 Especificaciones de la válvula de control de gas
Los parámetros de rendimiento de las válvulas de control de INFICON y Pfeiffer se muestran en el cuadro 1, y los indicadores técnicos en el cuadro 2.

2.2 Indicadores técnicos del controlador
Los indicadores técnicos del rendimiento de los controladores de INFICON y Pfeiffer se muestran en el cuadro 3.

Modo de funcionamiento Control de la presión, regulación del flujo de gas
Salida analógica 4 canales: señal del sensor de presión de vacío, señal de la válvula (0-10VDC), posición de la válvula, tensión de referencia de +10VDC (10mA)
Número Salida 8 canales: válvula abierta, válvula cerrada, posición de la válvula, error de la válvula, error del sensor, preparación, divergencia, estado del sensor
Entrada analógica 2 canales: consigna de presión de vacío (valor estándar), consigna de caudal (valor estándar)
Número de entrada 8 canales: reducción de flujo, adición de flujo, cierre externo, apertura externa, modo de flujo, modo de presión, descarga abierta, escape abierto
Característica Después de un corte de energía, encienda la salida "alcanzar el valor estándar", entonces puede ajustar la tolerancia
Unidad de visualización mbar, Pa, Torr, mV
Idioma Inglés, alemán
Interfaz de comunicación RS232C, RS485

 

Tipo de controlador PI automático: puede elegir el paso de velocidad de control 1-99
PID: Los usuarios pueden definir los parámetros
Precisión del control ±5% Sensor FS
Precisión de la pantalla ±0,2% Sensor FS
Fuente de alimentación Tensión90 ~250VAC
Peso 1,65kg

A partir de los indicadores técnicos de los controladores mencionados y de la experiencia de aplicación práctica, se puede constatar que los controladores INFICON y Pfeiffer presentan las siguientes deficiencias:
(1) Medición y control de un solo canal: es decir, sólo se puede recoger una señal del vacuómetro y una válvula de control. Aunque hay múltiples canales de entrada y salida analógicos y digitales, sólo se puede realizar un control en bucle cerrado. Este controlador de un solo canal no podrá cubrir el amplio rango que requieren dos vacuómetros.
(2) No hay función de autorregulación del PID: La mayor desventaja de los controladores INFICON y Pfeiffer es la falta de la función de autoajuste de los parámetros PID, lo que trae inconvenientes en las aplicaciones prácticas, requiriendo que los usuarios encuentren los parámetros PID adecuados por sí mismos. A veces, los parámetros PID óptimos no se pueden obtener al final, lo que afecta seriamente al efecto de control.
(3) Poca precisión de control: La precisión de control es de ±5% de la escala completa del sensor, lo que básicamente muestra que el circuito de adquisición y control en el controlador utiliza convertidores A/D y D/A de 12 bits, que es la clave para determinar la precisión de control.

3. KaoLu's válvula electrónica de control de flujo de aire sustituye a INFIVálvulas de control CON y PFA
La válvula de control de INFICON y Pfeiffer es una típica válvula electrónica de control de flujo de aire accionada por un motor paso a paso. El indicador de rendimiento es muy superior. La única desventaja es que la apertura de la válvula de aguja es pequeña, por lo que provoca un flujo pequeño. Además, el precio es demasiado caro.
Con el fin de alcanzar la sustitución de la válvula de control de flujo de gas y mejorar el bajo costo de alto rendimiento, KaoLu también utilizó el motor paso a paso en la tecnología de la válvula de aguja para la localización, y desarrolló una serie de válvula electrónica de control de flujo de aire con diferentes tasas de flujo. Como se muestra en la Figura 3, se ha sustituido completamente, y el precio es sólo un tercio de los productos extranjeros. Los indicadores técnicos detallados se muestran en la figura 4. Por favor, visite https://www.genndih.com/proportional-flow-control-valve.htm


(Figura3 Válvula electrónica de control de flujo de aire FC de KaoLu)

Modelo FC-20 FC-120 FC-300 FC-1000
Tipo de válvula Válvula de aguja
Diámetro de la deriva del carrete 0,9mm 2,25mm 2,75mm 4.10mm
Actuador Control de motores paso a paso bipolares
Tiempo de respuesta 0,8seg (de apertura a cierre)
Tamaño estándar G1/8" G3/8"
Fluido Gas inerte y líquido
Materiales de contacto Acero inoxidable
Rango de presión -1 ~ 7bar -1 ~ 5bar
Flujo máximo 50L/min @7bar 240L/min @7bar 290L/min @7bar 600L/min @7bar
Linealidad ±2% ±0,1 ~ 1% ±0,2 ~ 5% ±11%
Repetibilidad
(Escala completa)
±0,1%
Resolución de flujo (longitud de paso) 0,1L/min 0,1 ~ 0,2L/min 0,2 ~ 0,75L/min 1L/min
Resolución de desplazamiento (longitud de paso) 12,7um 25,4um
Rango de temperatura de funcionamiento 0 ~ 84ºc
Sello FKM estándar u otras opciones de juntas
Señal de control DC: 0 ~ 10V (o 4 ~ 20mA)
Fuente de alimentación DC: 24V (12W)

(Figura4 Indicadores técnicos de la válvula electrónica de control de flujo de aire FC de KaoLu)

3. El controlador PID localizado de alta precisión y doble canal sustituye a los controladores INFICON y PFA
Para aprovechar al máximo la precisión de las mediciones de los manómetros de vacío (como los manómetros de película capacitiva), se necesitan convertidores analógico-digital y digital-analógico de al menos 16 bits para la adquisición de datos y el control del controlador. En los últimos años, KaoLu ha desarrollado la serie FC de controladores PID de alta precisión y 24 bits de uso general, como se muestra en la figura 5. Esta serie de controladores PID es mucho más potente que los productos extranjeros, pero el precio es sólo una octava parte de los productos extranjeros. Sus principales indicadores de rendimiento son los siguientes:
(1) Precisión: A/D de 24 bits, D/A de 16 bits.
(2) Multicanal: 1 o 2 canales independientes. 2 canales pueden realizar la medición y el control simultáneos de la temperatura y la presión.
(3) Una variedad de parámetros de salida: 47 tipos de señales de entrada (termopar, resistencia térmica, tensión continua) pueden alcanzar la prueba simultánea, la visualización y el control de diferentes parámetros.
(4) Multifunción: control de avance, retroceso, avance y retroceso en dos direcciones.
(5) Control PID: El algoritmo PID mejorado admite el control diferencial PV y el control de avance diferencial. Hay 20 grupos de PID.
(6) Conmutación de sensor dual: Cada canal puede soportar la conmutación de sensor dual de alta y baja temperatura y de alto y bajo vacío. Dos canales pueden formar una combinación de control con un total de cuatro sensores conectados.
(7) Control de programas: Puede crear y almacenar hasta 20 programas de condensación por sí mismo, y sólo tiene que seleccionar y llamar para iniciar la condensación (modo de control de programa).

En el control del grado de vacío, el modo de control aguas abajo es más adecuado para el grado de vacío cercano a la presión atmosférica, pero el modo de control de entrada de aire aguas arriba es necesario para el control del grado de vacío de menos de 10mbar. Por lo tanto, para satisfacer el grado de control de vacío completo, se puede utilizar el sensor doble y el modo de control de dos vías como se muestra en la Figura 6.
En el modo de control que se muestra en la figura 6, es necesario utilizar las funciones de control de avance y retroceso y de conmutación automática del sensor doble del controlador de doble canal de la serie FC-20 anterior, es decir, durante los diferentes procesos de control de la presión del aire; el controlador conmuta automáticamente el rango correspondiente. El medidor de vacío, y selecciona la válvula electrónica de control de flujo de aire correspondiente para el control.