Control preciso del vacío en la fase fría y caliente

Resumen: Centrándose en los problemas actuales de la escasa precisión del control del vacío y el alto precio del sistema de control de apoyo en la etapa de refrigeración y calentamiento del vacío hermético, este artículo presenta la solución utilizando productos nacionales, y presenta los detalles del modo de control bidireccional aguas arriba y aguas abajo utilizando el proceso de implementación de la válvula de aguja electrónica de la serie FC de KaoLu. Se ha aplicado y verificado esta solución, que puede alcanzar un control preciso del grado de vacío en un amplio rango, y la fluctuación del grado de vacío puede controlarse dentro de ±1%. Todo el sistema de control tiene un alto rendimiento de costes.

1. Pregunta
La platina de calentamiento y enfriamiento de vacío hermético es una platina de calentamiento y enfriamiento de precisión con control de temperatura que puede utilizarse tanto en entornos de vacío como herméticos. Tiene funciones de calentamiento y enfriamiento, y es adecuada para aplicaciones como microscopios y espectrómetros para calentar o enfriar con precisión muestras en un entorno de vacío controlado. De acuerdo con los requisitos del usuario, para la actual y variada etapa de calentamiento y enfriamiento en vacío hermético, en términos de control del grado de vacío, es necesario resolver los siguientes problemas:
(1) Tanto si se trata de una etapa de calentamiento y enfriamiento al vacío internacional o doméstica, la medición y el control del vacío también utilizan el medidor de vacío Pirani, por lo que el sistema de control correspondiente no puede lograr un control preciso del vacío, como la precisión del proceso de liofilización de investigación y simulación no puede cumplir con los requisitos.
(2) La etapa de calentamiento y enfriamiento de vacío hermético es generalmente de tamaño pequeño, y siempre ha sido difícil alcanzar un control preciso dentro de un amplio rango de grados de vacío. La fluctuación del grado de vacío es grande, y la fluctuación del grado de vacío afecta a su vez a la estabilidad de la temperatura.
(3) El sistema internacional de control del grado de vacío no sólo no cumple los requisitos de precisión del control, sino que también es caro. Centrándose en los problemas anteriores existentes en la mesa de calentamiento y enfriamiento de vacío hermético, este artículo introducirá una solución con productos nacionales y rendimiento de alto costo, e introducirá el proceso de implementación detallada.

2. Solución
La estructura general del sistema de control de precisión del grado de vacío de la etapa de refrigeración y calentamiento al vacío se muestra en la figura 1. El sistema completo incluye principalmente un vacuómetro, una válvula de aguja de control numérico, un controlador PID y una bomba de vacío. Para mejorar la precisión de la medición y el control del vacío, se utiliza un vacuómetro capacitivo con una mayor precisión de medición (hasta 0,2% de la escala completa), que puede cubrir el rango de vacío de 0,01 a 760 Torr. Si se requiere un entorno de vacío más elevado, también se puede utilizar un vacuómetro Pirani para la medición y el control. Para alcanzar el control de vacío de rango completo, se instalan dos válvulas de aguja electrónicas en la entrada y salida de aire de la etapa caliente y fría respectivamente. Adoptando los modos de control aguas arriba y aguas abajo respectivamente, se puede alcanzar un control preciso con una tasa de fluctuación a escala completa inferior a ±1%. El controlador es la clave del control preciso. El controlador PID de alta precisión de 24 bits A/D y 16 bits D/A se utiliza en el esquema, y el doble canal independiente es conveniente para la regulación y el control del flujo de gas aguas arriba y aguas abajo. En conclusión, el control de precisión rentable de la válvula de aguja electrónica de la serie FC de KaoLu es posible con esta solución de control de vacío probada.

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