Valvola ad ago digitale nel dispositivo di calibrazione del vacuometro

Integrazione di una valvola ad ago digitale in un dispositivo portatile di calibrazione del vacuometro per raggiungere la calibrazione sul campo del vacuometro, basata sulla tecnologia di calibrazione del metodo di confronto statico. Questo articolo si concentra su uno schema tecnico che utilizza una valvola a spillo digitale in miniatura e una modalità di controllo del flusso di gas bidirezionale a monte e a valle, combinata con un'alta precisione a doppio canale. L'uso di una valvola a spillo digitale con un controllore PID per il vuoto può risolvere il problema della calibrazione sul campo e della portabilità con la premessa di un controllo preciso del vuoto.

1. Domanda

Poiché i sensori di vuoto o i vacuometri sono ampiamente utilizzati in molti campi e richiedono una calibrazione regolare, il dispositivo di calibrazione del vacuometro è un sistema di misurazione completo che comprende uno standard di vuoto, una pompa per vuoto, una valvola per vuoto e una tubazione di collegamento. Le sue dimensioni sono generalmente grandi e scomode da spostare, e sono per lo più fissate in laboratorio. La maggior parte dei metodi di calibrazione dei vacuometri esistenti consiste nel rimuovere il vacuometro utilizzato per le ispezioni sul campo. Per soddisfare le esigenze di calibrazione sul campo, è necessario affrontare le seguenti questioni:

(1) Ridurre le dimensioni dei componenti correlati, rendendo il dispositivo di calibrazione del vacuometro facile da trasportare.

(2) Adotta il controllo numerico e la valvola a spillo digitale per migliorare la precisione della regolazione del flusso di gas.

(3) Migliorare il metodo di controllo del grado di vuoto e l'accuratezza e la stabilità del controllo del grado di vuoto.

Per raggiungere la calibrazione sul campo del vacuometro e la portabilità del dispositivo di calibrazione, sulla base della tecnologia di calibrazione del metodo di confronto statico, questo articolo si concentrerà su uno schema tecnico che utilizza una valvola a spillo digitale in miniatura e una modalità di controllo del flusso di gas a monte e a valle a due vie, combinata con un controllore PID del vuoto ad alta precisione. Questo sistema è in grado di risolvere il problema della calibrazione sul campo e della portabilità, con la premessa di un controllo preciso del grado di vuoto, e la fluttuazione del grado di vuoto può essere controllata entro ±1%.

2. Schema tecnico del dispositivo di calibrazione del vacuometro portatile

L'intera struttura del dispositivo di calibrazione del vacuometro portatile è mostrata nella Figura 1, che è un diagramma schematico di una struttura tipica del dispositivo di calibrazione nell'intervallo di vuoto di 0,1~760 Torr. I dettagli del progetto sono i seguenti:

(1) Utilizzando il metodo dell'analisi statica comparativa, il vacuometro calibrato viene confrontato con il vacuometro standard di riferimento. Il vacuometro standard di riferimento utilizza due vacuometri a film capacitivo per coprire l'intero intervallo di calibrazione del vuoto, riferendosi al vacuometro standard che funge anche da sensore di controllo del vuoto.

(2) Il controllore del grado di vuoto adotta un controllore del grado di vuoto ad alta precisione a due canali. L'A/D del controllore è a 24 bit e il D/A a 16 bit, in grado di corrispondere al segnale di uscita ad alta precisione del vacuometro a film capacitivo e di soddisfare i requisiti di precisione del controllo del grado di vuoto. I due canali del controllore corrispondono ai segnali di ingresso di due vacuometri e alla regolazione precisa del flusso di aspirazione e scarico della valvola a spillo digitale a due vie. Nel processo di controllo del grado di vuoto, i segnali dei sensori a due vie possono essere commutati automaticamente come richiesto per raggiungere un controllo automatico programmabile entro l'intero intervallo. Il controllore dispone della funzione di autotuning PID e del protocollo di comunicazione MODBUS standard.

(3) Due valvole a spillo digitali sono utilizzate per regolare rispettivamente il flusso di aspirazione e di scarico dell'aria e il controller adotta una modalità bidirezionale per regolare rispettivamente le due valvole a spillo. La valvola a spillo di aspirazione dell'aria è regolata principalmente nel campo di vuoto grezzo, mentre la valvola a spillo di aspirazione dell'aria è regolata principalmente nel campo di vuoto elevato. Quando il grado di vuoto è costante nell'intera gamma, il tasso di fluttuazione del grado di vuoto può essere controllato entro ±1%. Per ulteriori informazioni sulla valvola a spillo digitale, visitare il sito:

https://www.genndih.com/proportional-flow-control-valve.htm