Cuando la válvula funciona, la calidad del control se puede observar midiendo y trazando el flujo que sale de la válvula y operando la entrada de la válvula, como la corriente (para válvulas controladas por una bobina) o la longitud del paso (para válvulas controladas por un motor paso a paso). ). Este artículo discutirá las características de la curva de rendimiento de la válvula, en particular, dónde comienza el flujo y cómo la tendencia de la curva indica ciertas características de la válvula y sus consecuencias.
Al seleccionar una válvula, es necesario considerar muchos parámetros, pero cuando se trata de equipos sensibles y la precisión es crítica para la aplicación, como en el análisis de fluidos, se deben considerar las características de elevación del flujo, porque el flujo inicial puede afectar sorprendentemente. la vida y la vida de todo el sistema. correr. Por ejemplo, si la válvula permite un aumento repentino en el flujo, puede causar un choque hidráulico (también conocido como golpe de ariete o golpe de ariete). Esto se puede ver en la Figura 1, donde el área rodeada por un círculo muestra el pico de flujo agudo que se produce cuando se levanta o abre la válvula.
La elevación repentina generalmente se debe a cómo la superficie de sellado interna de la entrada (generalmente la boquilla) se acopla con la superficie de sellado de accionamiento de la válvula, más comúnmente una válvula de asiento con caucho adherido a su superficie. Desafortunadamente, la naturaleza del caucho (caucho fluorado, EPDM, etc.) hace que sea fácil de pegar, deformar y degradar, lo que en algunos casos puede hacer que el obturador se adhiera a la boquilla antes de que se desprenda repentinamente. Las irregularidades mecánicas también pueden causar o contribuir a un aumento repentino del flujo, pero estas están muy relacionadas con el diseño de la válvula, como los resortes e incluso la fricción.
Ciertos tipos de válvulas tienen características que las hacen más adecuadas para reducir la elevación o el martilleo del flujo, como las válvulas de compuerta, las válvulas de bola o las válvulas de aguja. Para limitar la corriente de entrada en su aplicación, el orificio de operación de la válvula debe ser variable en su área libre. Una válvula de control típica, como una válvula de asiento o una válvula de carrete, tiene un orificio fijo. Por tanto, la elevación sobre la superficie de sellado actúa sobre toda la circunferencia del orificio. Esto conduce a un pico inicial de flujo. Por ejemplo, una placa de orificio de 0,006 con una elevación de control de 0,001 representará el 6,5% del flujo total, lo que equivale a un despegue o salto repentino.
El choque hidráulico puede provocar vibraciones, ruidos e incluso roturas o fallos de tuberías o sellos. Especialmente para sistemas sensibles, garantizar un aumento suave y constante del flujo es la clave, no solo durante la vida útil de la máquina o el programa de mantenimiento. Los cambios repentinos en el flujo, sin importar cuán breves sean, pueden ser particularmente dañinos y costosos en el control de aplicaciones críticas (como medicación o control de ventilación), y esto también es cierto cuando se utilizan instrumentos para medir diversos aspectos del sistema, como medidores en miniatura. manguitos de presión arterial. El pico repentino del flujo puede ser demasiado alto y demasiado rápido para que el medidor lo mida y transmita a tiempo, lo que resultará en lecturas inexactas o incompletas.
Un pico de flujo brusco también puede significar que ingresa medio excesivo o prematuro a la tubería. Para aplicaciones críticas (como la extracción de muestras), esto puede desperdiciar reactivos/disolventes costosos e incluso provocar análisis inexactos. También es necesario considerar el estado del propio medio, como la sangre u otros fluidos sensibles que son propensos a la hemólisis o la homólisis, donde se descomponen las células o compuestos del fluido. La turbulencia aumentará el aflojamiento de los enlaces químicos, por lo que minimizar las interrupciones o turbulencias en el flujo evitará daños o destrucción de muestras delicadas. Por lo tanto, las válvulas utilizadas en aplicaciones de precisión deben proporcionar un perfil de flujo que minimice la turbulencia y proteja los componentes, los instrumentos internos y los componentes de fluido contra daños. Por este motivo, se recomienda utilizar un “arranque suave” (ver Figura 2). A diferencia del impulso mostrado anteriormente, el “arranque suave” proporciona una introducción suave del flujo antes de suavizar suavemente el flujo proporcional (cada corriente o paso proporcionado).
Garantizar que la curva de flujo siga la misma tendencia de válvula a válvula, especialmente las características de elevación, es importante para lograr coherencia en la producción y generar confianza en el producto; después de todo, un excelente control de gama baja que permite un flujo de microlitros sólo es excelente cuando es repetible. Sin embargo, también hay que admitir que no hay dos válvulas que tengan exactamente el mismo rendimiento, porque no hay dos válvulas que puedan ser exactamente iguales. Por lo tanto, debe haber un rango en el que funcionarán todas las válvulas. Al seleccionar válvulas, se debe comprender y comprender el rango para que todas las válvulas de un lote determinado sean lo suficientemente uniformes y puedan funcionar como se espera en una aplicación determinada. Esto implica especialmente el despegue.
Por lo tanto, siempre que elija una válvula, es importante prestar atención a las características de elevación de la válvula y considerar si apoyará o dificultará la aplicación.
Utilizando el actuador lineal en miniatura más fuerte y potente de la industria, la válvula de aislamiento deslizante de cerámica de arranque suave Eclipse con control de pasos patentado se encuentra en la posición líder en la industria en términos de rendimiento y durabilidad. Esta válvula galardonada es ideal para aplicaciones críticas como el transporte de líquidos y gases, la automatización médica, analítica y industrial que requieren una resolución ultrafina y una repetibilidad excelente. Además, el diseño único permite perfiles de tráfico personalizados.
Diseño y subcontratación médica por suscripción. Marque, comparta e interactúe con las principales revistas de ingeniería de diseño médico de la actualidad.
DeviceTalks es un diálogo entre líderes en tecnología médica. Se trata de eventos, podcasts, seminarios web e intercambios individuales de ideas y conocimientos.
Revista empresarial de dispositivos médicos. MassDevice es una revista empresarial líder en noticias sobre dispositivos médicos que cuenta la historia de los dispositivos que salvan vidas.
Hora de publicación: 01-dic-2021
