Gdy zawór podlega cyklicznym zmianom, jakość sterowania można zaobserwować mierząc i wykreślając przepływ opuszczający zawór i sterując wejściem zaworu, takim jak prąd (w przypadku zaworów sterowanych cewką) lub długość kroku (w przypadku zaworów sterowanych silnikiem krokowym). ). W tym artykule omówiono charakterystykę krzywej wydajności zaworu, w szczególności miejsce rozpoczęcia przepływu oraz sposób, w jaki trend krzywej wskazuje pewne właściwości zaworu i ich konsekwencje.
Wybierając zawór, należy wziąć pod uwagę wiele parametrów, ale gdy używany jest wrażliwy sprzęt, a dokładność ma kluczowe znaczenie dla danego zastosowania, na przykład w analizie płynów, należy wziąć pod uwagę charakterystykę podnoszenia przepływu, ponieważ początkowy przepływ może niespodziewanie wpłynąć na życie i życie całego systemu. uruchomić. Na przykład, jeśli zawór pozwala na nagły wzrost przepływu, może to spowodować szok hydrauliczny (znany również jako uderzenie wodne lub uderzenie hydrauliczne). Można to zobaczyć na rysunku 1, gdzie zakreślony obszar pokazuje ostry szczyt przepływu, który pojawia się, gdy zawór jest podnoszony lub otwierany.
Nagłe podniesienie jest zwykle spowodowane tym, jak wewnętrzna powierzchnia uszczelniająca wlotu (zwykle dysza) styka się z uruchamiającą powierzchnią uszczelniającą zaworu, najczęściej jest to zawór grzybkowy z gumą przylegającą do jego powierzchni. Niestety, charakter gumy (fluorokauczuk, EPDM itp.) ułatwia przyklejanie się, odkształcanie i degradację, co w niektórych przypadkach może spowodować przyklejenie się grzybka do dyszy, zanim nagle się odłączy. Nieregularności mechaniczne mogą również powodować lub przyczyniać się do nagłego wzrostu przepływu, ale są one ściśle związane z konstrukcją zaworu, np. sprężynami, a nawet tarciem.
Niektóre typy zaworów mają cechy, które czynią je bardziej odpowiednimi do zmniejszania wznoszenia przepływu, udarów i uderzeń, np. zasuwy, zawory kulowe lub zawory iglicowe. Aby ograniczyć prąd rozruchowy w danej aplikacji, otwór roboczy zaworu musi być zmienny w jego wolnym obszarze. Typowy zawór regulacyjny, taki jak zawór grzybkowy lub zawór suwakowy, ma stałą kryzę. Dlatego uniesienie powierzchni uszczelniającej działa na cały obwód otworu. Prowadzi to do początkowego szczytowego przepływu. Na przykład kryza 0,006 ze wzniosem kontrolnym 0,001 będzie reprezentować 6,5% pełnego przepływu, co jest równoważne nagłemu wzniesieniu lub skokowi.
Wstrząs hydrauliczny może powodować wibracje, hałas, a nawet pęknięcie/uszkodzenie rur lub uszczelek. Szczególnie w przypadku wrażliwych systemów zapewnienie płynnego i stałego wzrostu przepływu jest kluczem, nie tylko ze względu na żywotność maszyny lub harmonogram konserwacji. Nagłe zmiany w przepływie, niezależnie od tego, jak krótkotrwałe, mogą być szczególnie szkodliwe i kosztowne w kontrolowaniu krytycznych aplikacji (takich jak kontrola leków lub wentylacji), i dotyczy to również przyrządów do pomiaru różnych aspektów systemu, takich jak miniaturowe mankiety do pomiaru ciśnienia krwi. Nagły szczyt przepływu może być zbyt wysoki i zbyt szybki, aby miernik mógł go zmierzyć i przesłać na czas, co spowoduje niedokładne lub niekompletne odczyty.
Ostry szczyt przepływu może również oznaczać przedwczesne lub nadmierne przedostanie się mediów do rurociągu. W przypadku zastosowań krytycznych (takich jak ekstrakcja próbek) może to powodować marnowanie drogich odczynników/rozpuszczalników, a nawet prowadzić do niedokładnej analizy. Należy także wziąć pod uwagę stan samego podłoża, takiego jak krew lub inne wrażliwe płyny podatne na hemolizę lub homolizę, w którym komórki lub związki zawarte w płynie ulegają rozkładowi. Turbulencja zwiększy rozluźnienie wiązań chemicznych, zatem minimalizacja przerw lub turbulencji w przepływie zapobiegnie uszkodzeniu lub zniszczeniu delikatnych próbek. Dlatego zawory stosowane w zastosowaniach precyzyjnych muszą zapewniać profil przepływu minimalizujący turbulencje, chroniąc komponenty, instrumenty wewnętrzne i komponenty cieczy przed uszkodzeniem. Z tego powodu zaleca się stosowanie „miękkiego startu” (patrz rysunek 2). W przeciwieństwie do pokazanego wcześniej wzmocnienia, „miękki start” zapewnia delikatne wprowadzenie przepływu przed płynnym złagodzeniem przepływu proporcjonalnego (każdy prąd lub stopień jest zapewniony).
Zapewnienie, że krzywa przepływu ma ten sam trend między zaworami, zwłaszcza charakterystyka podnoszenia, jest ważne dla spójności produkcji i budowania zaufania do produktu; w końcu doskonała kontrola dolnego zakresu, która umożliwia przepływ mikrolitrowy, jest doskonała tylko wtedy, gdy jest powtarzalna. Jednak trzeba też przyznać, że nie ma dwóch zaworów o dokładnie takiej samej wydajności, ponieważ nie ma dwóch identycznych zaworów. Dlatego powinien istnieć zakres, w którym będą działać wszystkie zawory. Wybierając zawory, należy zrozumieć i zrozumieć zakres, aby wszystkie zawory w danej partii były wystarczająco jednolite i mogły działać zgodnie z oczekiwaniami w danym zastosowaniu. Dotyczy to zwłaszcza startu.
Dlatego też przy wyborze zaworu ważne jest zwrócenie uwagi na charakterystykę podnoszenia zaworu i rozważenie, czy będzie on wspierał, czy utrudniał zastosowanie.
Wykorzystując najsilniejszy i najpotężniejszy w branży miniaturowy siłownik liniowy, opatentowany płynny start Eclipse ze sterowaniem krokowym, ceramiczny przesuwny zawór odcinający zajmuje wiodącą pozycję w branży pod względem wydajności i trwałości. Ten wielokrotnie nagradzany zawór idealnie nadaje się do zastosowań krytycznych, takich jak transport cieczy i gazów, automatyka medyczna, analityczna i przemysłowa, które wymagają bardzo wysokiej rozdzielczości i doskonałej powtarzalności. Ponadto unikalna konstrukcja umożliwia niestandardowe profile ruchu.
Abonamentowe projektowanie i outsourcing medyczny. Już dziś dodawaj do zakładek, udostępniaj i wchodź w interakcję z wiodącymi czasopismami poświęconymi inżynierii projektowania medycznego.
DeviceTalks to dialog pomiędzy liderami technologii medycznych. Są to wydarzenia, podcasty, seminaria internetowe i indywidualna wymiana pomysłów i spostrzeżeń.
Magazyn branżowy dotyczący wyrobów medycznych. MassDevice to wiodący dziennik biznesowy poświęcony urządzeniom medycznym, opowiadający historię urządzeń ratujących życie.
Czas publikacji: 01 grudnia 2021 r
