Сравнение характеристик игольчатых клапанов с электронным управлением
1. Регулирующий клапан потока MKS на входе.
Аннотация: На основе регулирующих клапанов потока серий 148J, 248A и 154A и контроллеров серий 244, 250, 946 и 651 американской корпорации MKS в данной статье представлены соответствующие локализованные альтернативные продукты — электронно-управляемые игольчатые клапаны и многофункциональные высокоточные контроллеры. Также представлены соответствующие характеристики и технические показатели локализованных альтернативных продуктов.
Регулирующий клапан потока MKS представляет собой вакуумный электромагнитный пропорциональный клапан, как показано на рисунке 1; существует три серии таких клапанов:
(1) 148J цельнометаллический регулирующий клапан потока: металлическое уплотнение, диапазон расхода 0,01~20 л/мин.
(2) Большой регулирующий клапан 154B: резиновое уплотнение, диапазон расхода 20~200 л/мин.
(3) Универсальный клапан регулирования потока 248D: резиновое уплотнение, диапазон расхода 0,01~50 л/мин.
2. Регулятор расхода/давления MKS
Регуляторы расхода/давления MKS представляют собой ПИД-регулятор, как показано на рисунке 2, и в основном выпускаются в следующих 4 сериях:
(1) Серия 244: ручное ПИД-регулирование, одноканальное управление, подходит для различных датчиков, входной сигнал 0~10 В постоянного тока, режимы ручного/автоматического/внешнего управления, точность 0,25% от полной шкалы, несколько заданных точек (3 или 4), индикатор отклонения управления. Эта серия контроллеров в настоящее время снята с производства.
(2) Серия 250: ручное ПИД-регулирование, одноканальное управление, подходит для различных вакуумных датчиков, входной сигнал 0~10 В постоянного тока, режимы ручного/автоматического/внешнего управления, точность 0,25% от полной шкалы, до 4 заданных точек, внешняя настройка программирования, цифровое отображение измеренного значения и значения отклонения управления. Эта серия контроллеров в настоящее время снята с производства.
(3) Серия 946: автоматическое ПИД-регулирование, 16-битный АЦП, 6-канальное управление, подходит для различных вакуумных датчиков. Может одновременно контролировать до 6 сигналов датчиков, вход/выход сигнала 0~10 В постоянного тока, режимы ручного/автоматического/внешнего управления, внутреннее программирование, цифровое отображение измеренного значения и значения отклонения управления, 12-канальный релейный выход, связь RS232/485.
(4) Серия 651: саморегулирующееся быстрое ПИД-регулирование, 16-битный АЦП, одноканальное управление, подходит для различных вакуумных датчиков, входной/выходной сигнал 0~10 В постоянного тока, режимы ручного/автоматического/внешнего управления, повторяемость ±0,1% от полной шкалы, внешнее программирование, цифровое отображение измеренных значений, многоканальный интерфейс ввода/вывода, связь RS232/485.
3. Локализованный электронно-управляемый игольчатый клапан напрямую заменяет электромагнитный регулирующий клапан MKS.
В системе управления расходом MKS используется традиционный электромагнитный клапан. Главная проблема электромагнитных клапанов — большой гистерезис, который, очевидно, влияет на линейность и точность управления. Общая стоимость таких клапанов довольно высока, и на рынке нет аналогичных местных аналогов. Для локальной замены электромагнитных клапанов и повышения экономической эффективности мы используем шаговые двигатели вместо электромагнитных клапанов в технологии игольчатых клапанов и разрабатываем серию электронно-управляемых игольчатых клапанов с различными расходами. Как показано на рисунках 3 и 4, локальная замена полностью реализована.
Пожалуйста, посетите https://ru.genndih.com/proportional-flow-control-valve.htm
| Модель | ФК-20 | ФК-120 | ФК-300 | ФК-1000 |
| Тип клапана | Игольчатый клапан | |||
| Водитель | Управление биполярным шаговым двигателем | |||
| Время отклика | 0,8 сек (от открытия до закрытия) | |||
| Стандартный размер | G1/8” | G3/8” | ||
| Жидкость | Инертный газ и жидкость | |||
| Диапазон | -1 ~ 7 бар | -1 ~ 5 бар | ||
| Диапазон расхода | 3× ~75 л/мин | 0,01 ~ 30 л/мин | 0,2 ~ 200 л/мин | 0,1 ~ 50 л/мин |
| Максимальный поток | 50 л/мин при 7 бар | 240 л/мин при 7 бар | 290 л/мин при 7 бар | 600 л/мин при 7 бар |
| Линейность | ±2% | ±0,1 ~ 1% | ±0,2 ~ 5% | ±11% |
| Повторяемость (В полном масштабе) | 0,1% | |||
| Разрешение потока (Длина шага) | 0,1 л | 0,1 ~ 0,2 л | 0,2 ~ 0,75 л | 1 л |
| Разрешение сдвига (Длина шага) | 12,7 мкм | 25,4 мкм | ||
| Операционный Температура Диапазон | 0 ~ 84°C | |||
| Тюлень | Стандартные уплотнения из FKM или другие варианты. | |||
| Управляющий сигнал | Постоянный ток: 0 ~ 10 В (или 4 ~ 20 мА) | |||
| Источник питания | DC: 24 В (12 Вт) | |||
4. Локализованный высокоточный ПИД-регулятор заменяет регулятор МКС.
Регулирование расхода/давления газа в системе MKS осуществляется с помощью специализированного контроллера, способного обеспечивать регулирование расхода и давления газа только в вакуумном поле. Несмотря на высокую мощность, он и стоит дороже. Вместо ПИД-регулятора используется локализованный контроллер с 24-битным АЦП-выходом, обладающим более высокой точностью. Этот контроллер более универсален и позволяет одновременно регулировать температуру и вакуумное давление, как показано на рисунке 5. Основные характеристики следующие:
(1) Высокая точность: 24-битный АЦП, 16-битный ЦАП.
(2) Многоканальный: независимый 1-канальный и 2-канальный.
(3) Многофункциональность: 47 типов входных сигналов (термопара, терморезистор, постоянное напряжение) позволяют одновременно проводить тестирование, отображение и управление различными параметрами, а также осуществлять прямое и обратное управление (двусторонний режим управления).
(4) ПИД-регулирование: Усовершенствованный алгоритм ПИД-регулирования поддерживает дифференциальное и дифференциальное опережение PV. 20 групп группового ПИД-регулирования, функция группового ограничения выходного сигнала.
(5) Переключение двух датчиков: Каждый канал может поддерживать переключение двух датчиков для высоких и низких температур, а также высокого и низкого вакуума. Два канала могут образовывать комбинацию управления с подключением в общей сложности четырех датчиков.
(6) Программное управление: поддержка 20 технологических кривых, каждая из которых состоит из 50 сегментов, поддержка внутреннего цикла и цикла кривой.