Applicazione della valvola di regolazione elettrica resistente alla corrosione: Controllo automatico del flusso di acido fosforico nel processo di chiarificazione con saccarosio solfito Abstract: Attualmente, la valvola di regolazione viene generalmente utilizzata per controllare la portata dell'acido fosforico liquido nel processo di chiarificazione del saccarosio solfito. Pertanto, la valvola di regolazione presenta generalmente problemi di scarsa resistenza alla corrosione, tempi di risposta lenti e basso livello automatico. Questo articolo presenta un nuovo tipo di valvola di regolazione elettronica resistente alla corrosione basata su una valvola ad ago, che adotta la propulsione del motore passo-passo e la tecnologia di tenuta in gomma perfluoroetere FFKM. Ha buone prestazioni di tenuta e una velocità di risposta al microsecondo che può essere utilizzata nel vuoto. Può essere pilotata direttamente da un segnale di tensione CC o RS 485 ed è stata utilizzata nelle linee di produzione del saccarosio. 1. Domande Nell'attuale processo di produzione del saccarosio, viene generalmente utilizzato il processo di chiarificazione con solfito e il sistema di controllo automatico dell'acido fosforico richiede il dosaggio automatico dell'acido fosforico. In base al flusso del succo di canna, il dosaggio dell'acido fosforico viene regolato continuamente e automaticamente in tempo reale per garantire la precisione dell'aggiunta di acido fosforico. La quantità di acido fosforico aggiunta viene controllata regolando la portata del liquido di acido fosforico con una concentrazione di 85%, ma ci sono i seguenti problemi che devono essere risolti con urgenza: (1) scarsa resistenza alla corrosione: La soluzione di acido fosforico con una concentrazione di 85% è un tipo di acido inorganico medio-forte, che ha una certa corrosività. Attualmente, la resistenza alla corrosione della maggior parte delle valvole elettriche di controllo del flusso è generalmente scarsa e non può essere utilizzata per la regolazione del flusso di acido solforico. (2) Basso livello di automazione: Attualmente, la maggior parte della regolazione del flusso di acido fosforico utilizza ancora valvole di controllo manuali resistenti alla corrosione. La scarsa accuratezza e la tempestività dell'aggiunta di acido fosforico influiscono sulla qualità del prodotto ed è impossibile gestire con precisione l'uso dell'acido fosforico. (3) Scarsa precisione e bassa velocità di risposta: Sebbene esistano anche valvole a sfera elettriche/pneumatiche e valvole a farfalla per la regolazione del flusso, in genere il diametro è troppo grande, la precisione della regolazione è scarsa e la velocità di risposta è lenta, il che non può soddisfare i requisiti di precisione della regolazione del livello di ppm del flusso di acido fosforico. 2. Valvola di regolazione elettrica di precisione resistente alla corrosione La valvola elettronica a spillo anticorrosione sviluppata da KaoLu è una valvola elettronica a spillo dosatrice a due vie intelligente, che utilizza un motore passo-passo lineare ad alta precisione per azionare l'albero della valvola. I principali indicatori tecnici sono i seguenti: (1) Materiale di contatto: acciaio inox (2) Materiale di tenuta: gomma perfluoroetere (FFKM) (3) Tempo di risposta: 0,8s (da chiusura completa a apertura completa) (4) Fluido: gas e liquido (5) Campo di pressione: -1~7bar (6) Diametro interno della valvola a farfalla: 0,9~4,1mm (7) Gamma di flusso: 0,1~2000L/m (8) Linearità: ±0,1~±11% (9) Ripetibilità: ±0,1% (fondo scala) (10) Temperatura di esercizio: 0~84 (11) Segnale di controllo: 0~10VDC o RS485 (12) Alimentazione di lavoro: 24V (≤12W) Per ulteriori informazioni sul prodotto, visitare il sito https://www.genndih.com/proportional-flow-control-valve.htm

Controllo preciso della pressione nella fusione laser a letto di polvere sotto vuoto Processo di fusione SLM a bassa pressione nella fusione laser a letto di polvere Caratteristiche: Il pool fuso è più stabile e riduce la porosità. Requisiti dell'atmosfera a bassa pressione: Il controllo rapido e preciso della pressione dell'aria viene raggiunto entro la finestra di processo di 5kPa~101kPa. Controllo della pressione Metodo di controllo: metodo di controllo bidirezionale, con regolazione simultanea della presa d'aria a monte mediante la valvola elettronica di controllo del flusso d'aria e della valvola proporzionale di controllo del flusso secondario a valle. Può anche regolare il flusso d'aria in ingresso e la velocità di scarico della pompa del vuoto. In questo modo si ottiene un controllo del livello di vuoto ad alta precisione nella fusione a letto di polvere laser. Per ulteriori informazioni sulla valvola elettronica di controllo del flusso d'aria, visitare il sito https://www.genndih.com/proportional-flow-control-valve.htm. Sensore: sensore di pressione del vuoto, l'intervallo di misurazione è 5kPa~101kPa e la precisione è ±0,2%. Controllore: controllore PID a due vie, funzione di controllo bidirezionale.

Abstract: La misurazione spettrale e lo spettrometro sono misure tecniche importanti per il rilevamento e il monitoraggio. Per ottenere una precisione di misura soddisfacente, lo spettrometro richiede trasduttori di pressione e temperatura di alta precisione, attuatori e regolatori PID, e deve avere le caratteristiche di un'ampia gamma di applicazioni, alta precisione, facile integrazione e basso costo. Questo articolo si concentra sulle caratteristiche del controllo della pressione e della temperatura dello spettrometro, in combinazione con i prodotti innovativi della valvola a spillo elettronica della serie FC di KaoLu. Fornisce inoltre un programma di misurazione dello spettro ad alta precisione e a basso costo, di misurazione e controllo della temperatura e della pressione dello spettrometro. 1. La formulazione della domanda Come metodo di analisi scientifica qualitativa e quantitativa, la misurazione spettrale è diventata una misura tecnica importante in varie ricerche di rilevamento e monitoraggio grazie ai suoi vantaggi di elevata precisione di misurazione e velocità di risposta. Tuttavia, nelle applicazioni pratiche, le variazioni di pressione e temperatura del gas campione influiscono sui risultati della misurazione. Di seguito sono riportati alcuni lavori di ricerca condotti in patria e all'estero sul controllo della temperatura e della pressione nella misurazione spettrale e sulle caratteristiche dell'impatto: ①. Intervallo di controllo della pressione Spettrometri e spettrometri diversi hanno requisiti diversi per il range di controllo della pressione. Ad esempio, nella spettroscopia a infrarossi che utilizza curette di gas, l'intensità del picco di assorbimento può essere ottenuta regolando la pressione del gas campione. L'intervallo di pressione generale è 0,5 ~ 60kPa. Quando si utilizza la tecnologia della spettroscopia di assorbimento laser a diodi sintonizzabile (TDLAS) per misurare la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera, è necessaria una pressione stabile nell'intervallo 6~101kPa. Nel controllo preciso della pressione all'interno del rivelatore dello spettrometro a raggi X, la densità del gas di lavoro deve essere stabilizzata per garantire l'accuratezza della misura del rivelatore. In generale, la pressione dovrebbe essere controllata a circa una pressione atmosferica o superiore, mentre la pressione di lavoro dello spettrometro a ripartizione laser indotta dovrebbe essere fino a 275kPa. Si può notare che l'intervallo di controllo della pressione del gas di lavoro nello spettrometro è relativamente ampio, generalmente nell'intervallo 0,1~300kPa, che copre fondamentalmente l'intervallo di pressione di 4 ordini di grandezza dalla pressione negativa del vuoto a 3 volte la pressione atmosferica. ②. Accuratezza del controllo della pressione Nel test spettrale, la relazione tra l'intensità della linea spettrale osservata e la densità reale del gas dipende dalla pressione del campione di gas, pertanto l'accuratezza del controllo della pressione determina direttamente l'accuratezza della misura spettrale. Ad esempio, l'accuratezza del controllo della pressione nell'analizzatore di spettro della Picarro Company è di ±0,0005 atmosfere (tasso di fluttuazione ±0,05%@1 atmosfera di pressione). La letteratura [1] riporta che il serbatoio di assorbimento è stato controllato quando la pressione impostata era di 6,67kPa. Dopo quattro ore di controllo continuo, la fluttuazione della pressione era di ±3,2Pa e il tasso di fluttuazione era di ±0,047%. La letteratura [2] riporta che quando anche la pressione del gas in una cella di campionamento è stata controllata a 6,67kPa, l'intervallo di fluttuazione a lungo termine della pressione era di 7Pa e il tasso di fluttuazione era di ±0,047%. La letteratura [3] riporta la misura di stabilità del sistema di controllo della pressione della cella multi-pass a infrarossi laser. La pressione target è stata impostata a 60 Torr, la fluttuazione massima è stata di ±0,04 Torr entro 150~200s e il tasso di fluttuazione è stato di ±0,067%. La letteratura [4] riporta in particolare la progettazione e la ricerca del sistema di controllo della temperatura e della pressione di alta precisione dello strumento di misura spettroscopico. Il valore di pressione target è di 18,665kPa, il controllo della pressione costante per 42 ore, la deviazione massima è di 5,33Pa e il tasso di fluttuazione è di ±0,014%. La letteratura [5] ha presentato i risultati del controllo a pressione costante del rivelatore nello spettrometro a raggi X. Durante la pressione costante del gas di lavoro a 940 hPa, la fluttuazione era inferiore a ± 2 hPa e il tasso di fluttuazione era di ± 2%. La letteratura [6] ha introdotto la tecnologia di controllo della pressione costante dello spettrometro fotoelettrico a raggi X nell'intervallo di pressione 0,05~30mbar. Quando il valore impostato è 0,1mbar, la precisione costante può raggiungere ±0,001mbar e il tasso di fluttuazione è ±1%. ③. Precisione del controllo della temperatura Nel test dello spettro, la relazione tra l'intensità della linea spettrale e la densità reale del gas dipende anche dalla stabilità della temperatura del campione di gas. La stabilità della temperatura influisce anche sulla stabilità della pressione. La letteratura [2] riporta che la temperatura del gas nella cella di campionamento è stata controllata a temperatura ambiente (24°C), la fluttuazione della temperatura a breve termine è di ±0,01°C, la deriva della temperatura a lungo termine è di ±0,025°C e il tasso di fluttuazione è di ±0,1%. La letteratura [4] riporta che il sistema di controllo della temperatura ad alta precisione dello spettrometro, la temperatura è controllata a 45°C, e la fluttuazione della temperatura entro 42 ore è di ±0,0015°C, e il tasso di fluttuazione è inferiore a ±0,004%. In sintesi, le variazioni di pressione e temperatura del gas campione sono i fattori principali che influenzano i risultati di misura. Pertanto, nella misurazione spettrale e nei vari spettrometri, la regolazione e il controllo della pressione e della temperatura del gas campione devono soddisfare i seguenti requisiti: (1) L'intervallo di controllo della pressione è molto ampio (0,1~300kPa), ma l'accuratezza di misura e controllo corrispondente è davvero elevata, il che comporta requisiti elevati per i sensori di misura della pressione, le valvole di controllo, le pompe per vuoto e i relativi controllori. Questi quattro componenti del sistema di controllo ad anello chiuso devono corrispondere tra loro, altrimenti è difficile ottenere risultati soddisfacenti. (2) Allo stesso modo, nel processo di controllo della temperatura ad alta precisione, sono necessari sensori di temperatura, dispositivi di riscaldamento, alimentazione e controllori adeguati. Anche questi quattro componenti del sistema di controllo ad anello chiuso della temperatura devono corrispondere tra loro. (3) Nei due sistemi di controllo ad anello chiuso della pressione e della temperatura devono essere utilizzati controllori di alta precisione. Per ridurre i costi sperimentali e il costo dello spettrometro, vogliamo utilizzare un controllore di alta precisione con 2 funzioni di controllo automatico PID simultanee. (4) Le strutture di prova dei diversi spettrometri e misure spettrali non sono le stesse, il che richiede l'indipendenza di ciascun componente del sistema di controllo della temperatura e della pressione. In questo modo, si favorisce l'integrazione del dispositivo di prova e dello spettrometro. In generale, per ottenere una precisione soddisfacente nella misurazione spettrale, sono necessari sensori e attuatori di pressione e temperatura ad alta precisione, con caratteristiche di ampio campo di applicazione, alta precisione, facile integrazione e basso costo. Questo articolo si concentrerà su queste caratteristiche, combinandole con i prodotti innovativi di KaoLu e fornendo un piano di misurazione spettrale e di controllo della temperatura e della pressione dello spettrometro ad alta precisione e a costi contenuti. 2. Metodo di misura e controllo integrato della pressione e della temperatura dello spettrometro 2.1 Progettazione della modalità di controllo (1) Modalità di controllo della pressione Come accennato in precedenza, per l'intervallo di controllo dello spettrometro (0,1~300kPa), la soluzione migliore è selezionare la modalità di misurazione e controllo corrispondente in base all'intervallo di pressione specifico utilizzato. Come mostrato nella Figura 2-1, si raccomanda di utilizzare la modalità di controllo a monte per il campo di bassa pressione. Per l'intervallo di alta pressione, si adotta la modalità di misurazione e controllo a valle; si può anche adottare la modalità di controllo bidirezionale con controllo simultaneo a monte e a valle. Figura 2-1 Tre modalità di controllo della pressione Per le basse pressioni viene adottata la modalità di controllo a monte, che può esercitare ripetutamente la velocità di pompaggio della pompa del vuoto, in modo da controllare rapidamente e con precisione la pressione nella camera del vuoto. Per le alte pressioni (come la pressione di circa 1 atmosfera), la modalità di controllo a valle può controllare efficacemente la velocità di pompaggio della pompa del vuoto, in modo che la pressione nella camera a vuoto possa essere controllata rapidamente e con precisione. Allo stesso tempo, è possibile evitare la presenza di gas campione e altre attività all'ingresso dell'aria. Utilizzando la valvola a spillo elettronica della serie FC, il livello di vuoto all'interno della camera può essere modulato con un'elevata risoluzione. In presenza di norme rigorose sul flusso d'aria in ingresso e sulla pressione della cavità, è necessario controllarli accuratamente e adottare una modalità di controllo bidirezionale. La modalità di controllo bidirezionale può controllare diversi flussi d'aria in ingresso a pressione costante, ma richiede che il controllore abbia una funzione di controllo bidirezionale, il che comporta requisiti di capacità più elevati per il controllore. Le caratteristiche delle tre modalità di controllo sopra descritte sono presentate in dettaglio. (2) Modalità di controllo della temperatura Inoltre, la modalità di misurazione e controllo della temperatura deve essere selezionata in base ai diversi intervalli di temperatura e ai requisiti di precisione del controllo della temperatura. Ad esempio, quando la temperatura è prossima alla temperatura ambiente e l'accuratezza del controllo della temperatura è elevata. È necessaria una modalità di controllo bidirezionale con funzioni di riscaldamento e raffreddamento. Solo questa modalità garantisce una precisione di controllo della temperatura sufficientemente elevata. Se la temperatura si aggira intorno all'intervallo di temperatura elevata, si raccomanda anche di utilizzare un metodo di controllo bidirezionale, cioè di concentrarsi sul riscaldamento e fornire una certa compensazione di raffreddamento per migliorare l'accuratezza del controllo della temperatura e la stabilità rapida della temperatura. 2.2 Come scegliere il sensore L'accuratezza del sensore è la chiave per garantire l'accuratezza della misurazione e del controllo della pressione e della temperatura, pertanto la scelta del sensore è particolarmente importante. Per il controllo della pressione nell'intervallo sopra indicato, si raccomanda vivamente di utilizzare il vacuometro con condensatore a film sottile con la massima precisione. L'accuratezza di misura di questo vacuometro può raggiungere 0,2% della sua lettura, ha una buona linearità nell'intero intervallo ed è molto facile da collegare. Il controllore esegue un controllo lineare con un'alta risoluzione e una piccola deriva termica. Nella scelta effettiva, è necessario selezionare un vacuometro con un intervallo adeguato in base ai diversi campi di pressione. Per il suddetto intervallo di pressione di 0,1~300kPa, è possibile selezionare due tipi di vuotometri, da 2 Torr e da 1000 Torr, per ottenere una copertura accurata dell'intervallo di pressione. Per il controllo della temperatura, quando la temperatura non è elevata, si consiglia vivamente di utilizzare un sensore di temperatura a termistore con la massima precisione di misurazione. Per le temperature più elevate si consiglia anche un termistore ad alta temperatura o un sensore di temperatura a resistenza di platino. Se la temperatura di riscaldamento supera l'intervallo di utilizzo del termistore e del sensore a resistenza di platino, si consiglia di utilizzare un sensore di temperatura a termocoppia. Questi sensori di temperatura devono essere calibrati prima dell'uso. 2.3 Come scegliere l'attuatore L'attuatore di controllo della pressione è la chiave per determinare se è possibile ottenere un controllo costante ad alta stabilità. Come illustrato nella Figura 2-2, si consiglia di utilizzare una valvola a spillo elettronica azionata da un motore passo-passo con linearità e isteresi ridotte, mentre si sconsiglia di utilizzare un'elettrovalvola proporzionale con isteresi ed errore di controllo elevati. La valvola a spillo elettronica può essere disposta all'ingresso dell'aria e all'uscita del gas, oppure una valvola a spillo elettronica può essere disposta in base alla selezione della modalità di controllo a monte o a valle. Se la camera a vuoto dello spettrometro è di grandi dimensioni, la valvola a spillo elettronica deve essere sostituita con una valvola a controllo elettronico di diametro e portata maggiori, in modo da ottenere più rapidamente un controllo della pressione costante. Visitare https://www.genndih.com/proportional-flow-control-valve.htm Si consiglia di utilizzare una lastra termoelettrica a semiconduttore con effetto Peltier per l'attuatore di controllo della temperatura. Questa lastra termoelettrica ha una modalità di lavoro bidirezionale di riscaldamento e raffreddamento. Con un termistore e un regolatore di alta precisione, è possibile ottenere un controllo della temperatura di altissima precisione, molto adatto agli spettrometri con controllo della temperatura di piccole camere di lavoro. Se la camera di lavoro dello spettrometro è grande e la temperatura è inferiore a 300 °C, si consiglia di utilizzare un bagno di circolazione a scarico esterno con funzione di riscaldamento e raffreddamento per il riscaldamento. Questo bagno di circolazione ha anche la funzione di riscaldamento e raffreddamento e può raggiungere un'elevata precisione di controllo della temperatura. Se lo spettrometro lavora a una temperatura più elevata, si consiglia di utilizzare un metodo di riscaldamento a filo di resistenza o a luce, e allo stesso tempo di dotarlo di un certo dispositivo di ventilazione e raffreddamento per migliorare la velocità di risposta del riscaldamento, garantendo così la stabilità e la velocità del controllo della temperatura. 2.4 Come scegliere il regolatore Il controllore è l'ultima garanzia per ottenere una misurazione e un controllo della pressione e della temperatura ad alta precisione e ad alta stabilità. Nella progettazione del controllo della pressione, il controllore deve essere selezionato in base al vacuometro e all'attuatore scelti. Per un'introduzione dettagliata alla selezione, si rimanda alla letteratura [10]. Secondo i calcoli della letteratura, se si vuole garantire l'accuratezza della misurazione e del controllo della pressione, è necessario utilizzare un numero di collettori digitali con almeno 16 bit. Analogamente, anche l'accuratezza della misurazione e del controllo della temperatura è determinata dal numero di collettori digitali. Pertanto, per il controllo della pressione e della temperatura nello spettrometro, si raccomanda di utilizzare il controllore di acquisizione A/D a 24 bit sviluppato da KaoLu con la massima accuratezza ed economicità, combinato con la funzione di controllo dei parametri PID. In base alla selezione di cui sopra, lo schema finale di misura e controllo della pressione e della temperatura è mostrato nella Figura 2-3. In particolare, va sottolineato che il controllo della pressione e della temperatura di cui sopra adotta fondamentalmente una modalità di controllo bidirezionale. Il controllore di alta precisione da noi sviluppato possiede questa funzione. Inoltre, nell'applicazione pratica dello spettrometro, la pressione e la temperatura devono essere controllate contemporaneamente. È possibile utilizzare rispettivamente due controllori che controllano la valvola a spillo elettronica, ma il volume complessivo dello spettrometro corrispondente aumenta, il funzionamento diventa complicato e il costo aumenta. Il controllore di alta precisione ora consigliato è un controllore PID a doppio canale. Due canali possono controllare in modo indipendente diversi parametri PID ed eseguire l'autotuning dei parametri PID allo stesso tempo, e ogni canale ha una funzione di controllo bidirezionale. Questo semplifica efficacemente il controllore e riduce le dimensioni e il costo dello strumento. 3. Conclusione In sintesi, attraverso l'analisi dei requisiti di misurazione e controllo della pressione e della temperatura dello spettrometro, è stato determinato lo schema tecnico dettagliato di misurazione e controllo della temperatura e della pressione. La base per la determinazione dello schema e i parametri tecnici dei corrispondenti componenti selezionati sono stati introdotti in dettaglio. L'utilizzo della valvola a spillo elettronica della serie FC in una modulazione ad anello chiuso consente all'utente di controllare il livello di pressione con elevata precisione. L'intera soluzione tecnica è in grado di soddisfare pienamente i requisiti della misurazione dello spettro e dello spettrometro per la misurazione e il controllo della pressione e della temperatura e presenta le caratteristiche di elevata precisione di misurazione e controllo, funzioni potenti, ampio campo di applicazione, facile integrazione e basso costo. Ad eccezione del vacuometro con condensatore a film sottile, che è un prodotto importato (anche il vacuometro localizzato è opzionale), tutti i componenti e gli strumenti selezionati nello schema sono prodotti a Taiwan.

Abstract: Concentrandosi sul controllo di alta precisione del mezzo a bassa temperatura nel criostato, questo articolo introduce principalmente il metodo di decompressione e di controllo della temperatura del mezzo a bassa temperatura e l'influenza dell'accuratezza del controllo della pressione dell'aria sulla stabilità della bassa temperatura. Tre modalità di riscaldamento, controllo del flusso e controllo della pressione, nonché le corrispondenti condizioni di lavoro specifiche che incorporano la valvola elettrica pneumatica di controllo del flusso e i dettagli. 1. Introduzione Nel criostato, la ragione principale della fluttuazione della temperatura del mezzo criogenico (elio liquido e azoto liquido, ecc.) è la variazione di pressione (vuoto) nella parte superiore del mezzo criogenico in ebollizione. Pertanto, per raggiungere una temperatura stabile all'interno del mezzo criogenico, è necessario controllare accuratamente la pressione dell'aria nella parte superiore del mezzo criogenico. Il controllo internazionale e localizzato della temperatura dei criostati adotta principalmente i seguenti tre approcci tecnici: (1) Metodo di controllo attivo: Il circuito di riscaldamento entra direttamente nella camera a vuoto immersa nel mezzo a bassa temperatura e i dati di monitoraggio della temperatura in tempo reale della camera a vuoto vengono utilizzati per confrontarli con il valore della temperatura target e quindi controllare la corrente aggiunta al circuito di riscaldamento. (2) Metodo di controllo passivo: Controllo della pressione dell'aria nella parte superiore del fluido a bassa temperatura per stabilizzare la temperatura del fluido a bassa temperatura. (3) Metodo di controllo composito: I due metodi di controllo di cui sopra sono combinati e il circuito di controllo del riscaldamento conduce direttamente alla camera a vuoto immersa nel fluido a bassa temperatura, mentre la pressione dell'aria al di sopra del fluido a bassa temperatura viene controllata allo stesso tempo. Il metodo di controllo della temperatura con riscaldamento a resistenza è già una tecnologia molto matura. Questo articolo si concentrerà principalmente sul metodo di controllo della pressione nella parte superiore del fluido a bassa temperatura e introdurrà l'influenza della precisione del controllo della pressione sulla stabilità della bassa temperatura, nonché il metodo di realizzazione e lo schema specifico del controllo della pressione ad alta precisione. 2. La relazione tra l'accuratezza del controllo della pressione dell'aria e la stabilità della temperatura Prendendo come esempio l'idrogeno liquido, la pressione di vapore saturo dell'idrogeno liquido e la corrispondente curva di variazione della temperatura sono riportate nella Figura 1. Come si può vedere nella Figura 1, in un intervallo di temperatura molto ridotto, la curva sopra descritta può essere descritta da una linea retta, quindi può essere ottenuta in un intervallo di temperatura di circa 4K; la fluttuazione della pressione dell'aria di circa 100Pa può causare una fluttuazione di temperatura di circa 1mK. Pertanto, si può ritenere che se si vuole raggiungere una fluttuazione inferiore a 1mK, la fluttuazione della pressione dell'aria non può superare i 100Pa. 3. Tre modalità di controllo della pressione dell'aria superiore Esistono generalmente tre modalità di controllo della pressione dell'aria nella parte superiore del mezzo criogenico: riscaldamento a resistenza, controllo del flusso e controllo della pressione. 3.1 Modalità di riscaldamento a resistenza Nel processo di controllo della temperatura costante del criostato, la modalità di riscaldamento a resistenza consiste nel posizionare una resistenza a filo nel mezzo a bassa temperatura. Come mostrato nella Figura 2, il vacuometro rileva la variazione della pressione dell'aria nella parte superiore e il controllore PID modifica la corrente di riscaldamento per regolare e controllare la pressione dell'aria nella parte superiore e mantenere la pressione dell'aria nella parte superiore costante al valore impostato. Dalla Figura 2 si evince che la modalità di riscaldamento a resistenza è più adatta per il metodo di controllo dell'aumento della temperatura e dell'aumento della pressione nella parte superiore, ma non può ridurre la pressione e il raffreddamento. 3.2 Modalità di controllo del flusso La modalità di controllo del flusso è una tipica modalità di riduzione della pressione e del raffreddamento. Come mostrato nella Figura 3, la pompa del vuoto estrae continuamente il criostato a una certa velocità di pompaggio per ridurre la pressione dell'aria superiore. Il vacuometro, la valvola pneumatica elettronica di controllo del flusso e il controllore PID formano un circuito di controllo ad anello chiuso. La valvola elettronica pneumatica di controllo del flusso della serie FC regola il flusso d'aria per mantenere accurata e costante la pressione dell'aria superiore al grado di vuoto. Si può notare che la modalità di controllo del flusso è più adatta al metodo di raffreddamento e di controllo della temperatura per ridurre la pressione dell'aria superiore, ma non può raggiungere la sovralimentazione e il riscaldamento. Inoltre, nella modalità di controllo del flusso, il continuo pompaggio della pompa del vuoto rende più grave l'inefficace dissipazione del mezzo a bassa temperatura. Per ulteriori informazioni sulla valvola elettronica pneumatica di controllo del flusso della serie FC, visitare il sito https://www.genndih.com/proportional-flow-control-valve.htm. 3.3 Modalità di controllo della pressione La modalità di controllo della pressione è una modalità di controllo della temperatura che può aumentare o diminuire la pressione. Come mostrato nella Figura 4, quando si adotta la pompa del vuoto per l'evacuazione è la modalità di riduzione della pressione. Quando si adotta una pompa ausiliaria, la modalità è quella di aumentare la pressione. In questo modo è possibile ottenere un controllo continuo della temperatura in un'ampia area di temperatura. Il regolatore di pressione proporzionale utilizzato è dotato di un ingresso aria (pressione atmosferica). In combinazione con la pompa del vuoto, può evitare efficacemente una grande quantità di dissipazione inefficace del mezzo a bassa temperatura, controllando al contempo la pressione massima a una pressione costante. Inoltre, il metodo di sovralimentazione può essere raggiunto anche aggiungendo un riscaldatore elettrico al fluido a bassa temperatura. 4. Ulteriori dettagli di funzionamento Durante l'implementazione delle tre modalità di controllo sopra descritte, è necessario prestare particolare attenzione ai seguenti dettagli: (1) Selezione del vacuometro Il vacuometro è un sensore che misura la variazione della pressione dell'aria nella parte superiore. La chiave per determinare la stabilità del controllo della temperatura del criostato è la scelta di un vacuometro di alta precisione. Attualmente, i vacuometri di alta precisione sono generalmente misuratori capacitivi a film e la precisione generale è di 0,2%. Come già detto, nel processo di controllo della temperatura costante dell'idrogeno liquido intorno ai 4K, la fluttuazione della pressione dell'aria non deve superare i 100Pa e ±50Pa. Se corrisponde a un controllo della pressione dell'aria di 100kPa, la precisione del vacuometro deve essere superiore a ±0,05%. Si può notare che per un controllo a temperatura costante con fluttuazioni di temperatura inferiori a 1mK, è necessario un vacuometro di maggiore precisione. (2) Selezione del controllore PID Nel processo di controllo della temperatura costante, il controllore PID raccoglie il valore misurato del vacuometro attraverso il convertitore A/D, quindi invia il segnale di controllo all'attuatore (valvola elettrica a spillo, regolatore di pressione e alimentazione di riscaldamento, ecc. ). Per questo motivo, per garantire che l'alta precisione e l'accuratezza di controllo del vacuometro possano essere pienamente utilizzate e regolate con una valvola elettronica di controllo del flusso pneumatico, maggiore è la precisione dei convertitori A/D e D/A, meglio almeno 16 bit, e si consiglia vivamente un controllore PID ad alta precisione a 24 bit. (3) Assegnazione del regolatore di tensione Il regolatore di pressione è un dispositivo di controllo della pressione che integra un sensore di pressione a vuoto, un controllore e una valvola, ma la precisione del sensore di pressione a vuoto è di gran lunga inferiore a quella del condensatore a film sottile e anche la precisione del controllore è relativamente bassa. Pertanto, quando si utilizza un regolatore di tensione, è necessario selezionare una modalità di controllo esterna, ovvero utilizzare un condensatore a film sottile come sensore di controllo. Inoltre, va notato che i convertitori A/D e D/A del regolatore hanno una bassa precisione. Pertanto, per il controllo della pressione dell'aria superiore ad alta precisione e ad alta stabilità, la modalità di controllo della pressione non è consigliata, a meno che non si utilizzi un regolatore di tensione ad alta precisione appositamente realizzato.

Sostituzione localizzata delle valvole di regolazione del gas INFICON VDE016 e Pfeiffer EVR116 e dei controllori PID Abstract: Non solo il confronto con la VDE 016 di INFICON e la valvola di controllo del gas EVR 116 di Pfeiffer, ma anche con la VCC500 di INFICON e il regolatore RVC 300 di Pfeiffer. Questo articolo presenta i corrispondenti prodotti alternativi localizzati, la valvola di controllo elettronico del flusso d'aria e il controllore PID multifunzione ad alta precisione. Presenta inoltre le caratteristiche e gli indicatori tecnici dei prodotti alternativi localizzati. 1. Panoramica La valvola di controllo del gas VDE 016 di INFICON e la EVR 116 di Pfeiffer sono in realtà la stessa valvola di controllo, solo che il produttore OEM è diverso. Come illustrato nella Figura 1, questa valvola di controllo del gas è una valvola a spillo azionata da un motore passo-passo, in grado di convertire un segnale di controllo esterno in una posizione prescritta dello spillo della valvola, regolando così l'apertura della valvola per ottenere il controllo del flusso di gas. Il segnale di controllo esterno può essere di tre tipi: (1) tensione di simulazione DC (0~10VDC) (2) modulo di interfaccia (3) Interfaccia RS232 Per questa valvola di controllo del gas, INFICON e Pfeiffer hanno fornito controllori adeguati, come mostrato nella Figura 2. I modelli sono: INFICON: VCC500-Z; Pfeiffer: RVC 300. Questo articolo presenterà gli indicatori tecnici corrispondenti per le valvole di controllo e i regolatori sopra citati e introdurrà i prodotti alternativi localizzati corrispondenti e i loro indicatori tecnici, in modo da fornire prodotti convenienti per la sostituzione localizzata. 2. Indicatori tecnici dei prodotti stranieri 2.1 Specifiche della valvola di controllo del gas I parametri delle prestazioni delle valvole di controllo INFICON e Pfeiffer sono riportati nella Tabella 1, mentre gli indicatori tecnici sono riportati nella Tabella 2. 2.2 Indicatori tecnici del regolatore Gli indicatori tecnici delle prestazioni dei controllori di INFICON e Pfeiffer sono riportati nella Tabella 3. Modalità di funzionamento Controllo della pressione, regolazione del flusso di gas Uscita analogica 4 canali: segnale del sensore di pressione del vuoto, segnale della valvola (0-10VDC), posizione della valvola, tensione di riferimento +10VDC (10mA) Uscita numerica 8 canali: valvola aperta, valvola chiusa, posizione della valvola, errore della valvola, errore del sensore, preparazione, divergenza, condizione del sensore Ingresso analogico 2 canali: set point pressione di vuoto (valore standard), set point flusso (valore standard) Ingresso numerico 8 canali: riduzione del flusso, aggiunta di flusso, chiusura esterna, apertura esterna, modalità di flusso, modalità di pressione, scarico aperto, scarico aperto Caratteristiche Dopo l'interruzione dell'alimentazione, accendere l'uscita "raggiungere il valore standard", quindi regolare la tolleranza Unità di visualizzazione mbar, Pa, Torr, mV Lingua Inglese, tedesco Interfaccia di comunicazione RS232C, RS485 Tipo di regolatore PI automatico: può scegliere il passo di velocità di controllo 1-99 PID: gli utenti possono definire i parametri Precisione di controllo ±5% Sensore FS Precisione del display ±0,2% Sensore FS Alimentazione Tensione90 ~250VAC Peso 1,65 kg Dagli indicatori tecnici dei controllori sopra citati e dall'esperienza di applicazione pratica, si evince che i controllori INFICON e Pfeiffer presentano le seguenti carenze: (1) Misurazione e controllo a canale singolo: è possibile raccogliere un solo segnale del vacuometro e una sola valvola di controllo. Nonostante la presenza di più canali di ingresso e uscita analogici e digitali, è possibile eseguire un solo controllo ad anello chiuso. Questo controllore a canale singolo non è in grado di coprire l'ampio intervallo che richiede due vacuometri. (2) Nessuna funzione di autoregolazione PID: Il principale svantaggio dei controllori INFICON e Pfeiffer è la mancanza della funzione di autoregolazione dei parametri PID, che comporta inconvenienti nelle applicazioni pratiche, richiedendo agli utenti di trovare da soli i parametri PID adatti. A volte non è possibile ottenere i parametri PID ottimali alla fine, con gravi ripercussioni sull'effetto del controllo. (3) Scarsa precisione di controllo: L'accuratezza di controllo è pari a ±5% del fondo scala del sensore, il che dimostra sostanzialmente che il circuito di acquisizione e controllo del controllore utilizza convertitori A/D e D/A a 12 bit, che sono la chiave per determinare l'accuratezza di controllo. 3. La valvola di controllo elettronico del flusso d'aria di KaoLu sostituisce le valvole di controllo INFICON e PFA La valvola di controllo di INFICON e Pfeiffer è una tipica valvola elettronica di controllo del flusso d'aria azionata da un motore passo-passo. L'indicatore di prestazione è molto elevato. L'unico svantaggio è che l'apertura della valvola a spillo è piccola e quindi causa un flusso ridotto. Inoltre, il prezzo è troppo elevato. Per sostituire la valvola di controllo del flusso di gas e migliorare le prestazioni a basso costo, KaoLu ha utilizzato anche il motore passo-passo nella tecnologia della valvola ad ago per la localizzazione e ha sviluppato una serie di valvole elettroniche di controllo del flusso d'aria con diverse portate. Come illustrato nella Figura 3, il prodotto è stato completamente sostituito e il suo prezzo è pari a un terzo di quello dei prodotti stranieri. Gli indicatori tecnici dettagliati sono riportati nella Figura 4. Si prega di visitare https://www.genndih.com/proportional-flow-control-valve.htm (Figura 3 Valvola di controllo elettronico della portata d'aria FC di KaoLu) Modello FC-20 FC-120 FC-300 FC-1000 Tipo di valvola Valvola ad ago Diametro della deriva del cursore 0,9 mm 2,25 mm 2,75 mm 4,10 mm Attuatore Controllo motore passo-passo bipolare Tempo di risposta 0,8sec (da aperto a chiuso) Dimensione standard G1/8" G3/8" Fluido Gas inerte e liquido Materiali di contatto Acciaio inossidabile Intervallo di pressione -1 ~ 7bar -1 ~ 5bar Flusso massimo 50L/min @7bar 240L/min @7bar 290L/min @7bar 600L/min @7bar Linearità ±2% ±0,1 ~ 1% ±0,2 ~ 5% ±11% Ripetibilità (Fondo scala) ±0,1% Risoluzione del flusso (lunghezza del passo) 0,1L/min 0,1 ~ 0,2L/min 0,2 ~ 0,75L/min 1L/min Risoluzione dello spostamento (lunghezza del passo) 12,7um 25,4um Intervallo di temperatura di funzionamento 0 ~ 84ºc Guarnizione FKM standard o altre guarnizioni a scelta Segnale di controllo CC: 0 ~ 10 V (o 4 ~ 20 mA) Alimentazione DC: 24V (12W) (Figura 4 Indicatori tecnici della valvola elettronica di controllo del flusso d'aria FC di KaoLu) 3. Il controllore PID bicanale localizzato ad alta precisione sostituisce i controllori INFICON e PFA Per sfruttare appieno la precisione di misura dei vacuometri (come i manometri a film capacitivo), sono necessari convertitori analogico-digitali e digitale-analogici a 16 bit per l'acquisizione dei dati e il controllo del controllore. Negli ultimi anni, KaoLu ha sviluppato la serie FC di controllori PID generici a 24 bit ad alta precisione, come illustrato nella Figura 5. Questa serie di controllori PID è di gran lunga la migliore in assoluto. Questa serie di controllori PID è molto più potente dei prodotti stranieri, ma il prezzo è solo un ottavo dei prodotti stranieri. I principali indicatori di prestazione sono i seguenti: (1) Precisione: 24 bit A/D, 16 bit D/A. (2) Multicanale: 1 canale o 2 canali indipendenti. 2 canali possono realizzare la misura e il controllo simultanei di temperatura e pressione. (3) Varietà di parametri di uscita: 47 tipi di segnali di ingresso (termocoppia, resistenza termica, tensione CC) possono raggiungere il test, la visualizzazione e il controllo simultanei di diversi parametri. (4) Multifunzione: controllo bidirezionale avanti, indietro, avanti e indietro. (5) Controllo PID: L'algoritmo PID migliorato supporta il controllo differenziale del fotovoltaico e l'anticipo differenziale. Sono disponibili 20 gruppi di PID. (6) Commutazione a doppio sensore: ogni canale può supportare la commutazione a doppio sensore di alta e bassa temperatura e di alto e basso vuoto. Due canali possono formare una combinazione di controllo con un totale di quattro sensori collegati. (7) Controllo del programma: È possibile creare e memorizzare da soli fino a 20 programmi di condensazione; è sufficiente selezionare e chiamare per avviare la condensazione (modalità di controllo del programma). Per quanto riguarda il controllo del grado di vuoto, la modalità di controllo a valle è più adatta per un grado di vuoto vicino alla pressione atmosferica, ma la modalità di controllo dell'aspirazione dell'aria a monte è necessaria per il controllo del grado di vuoto inferiore a 10mbar. Pertanto, per soddisfare il grado di controllo completo del vuoto, è possibile utilizzare la modalità di controllo a doppio sensore e a due vie, come illustrato nella Figura 6. Nella modalità di controllo illustrata nella Figura 6, è necessario utilizzare le funzioni di controllo in avanti e inverso e di commutazione automatica del doppio sensore del controllore a due canali della serie FC-20 di cui sopra, ovvero, durante i diversi processi di controllo della pressione dell'aria, il controllore commuta automaticamente la gamma corrispondente. Il controllore commuta automaticamente l'intervallo corrispondente al vacuometro e seleziona la valvola elettronica di controllo del flusso d'aria per il controllo.

Un'esercitazione dettagliata sul grado di vuoto e sul metodo di controllo della temperatura nella scatola dei guanti Abstract: Al fine di raggiungere le potenti funzioni della scatola a guanti per le due variabili ambientali del vuoto e della temperatura nella scatola a guanti. Questo articolo si concentra sulla soluzione integrata per la misurazione e il controllo accurati del vuoto e della temperatura e descrive i metodi a monte, a valle e bidirezionali. Introduce inoltre l'applicazione specifica della modalità di controllo a commutazione in diversi intervalli di grado di vuoto e dimostra la nuova valvola di controllo proporzionale del flusso e il controllore PID a 24 bit ad altissima precisione utilizzato per il controllo. 1. Domande Le scatole a guanti sotto vuoto sono spesso utilizzate per sostanze facilmente ossidabili e deliquescenti. Sono molto utili le reazioni chimiche, la lavorazione dei materiali e i test delle prestazioni che richiedono operazioni manuali in un ambiente anaerobico e anidro. La funzione principale della scatola a guanti è quella di fornire un ambiente sottovuoto e facile da usare, ma nelle attuali applicazioni pratiche la maggior parte delle scatole a guanti utilizza solo l'ambiente anaerobico e le funzioni di funzionamento manuale della scatola a guanti, senza sfruttare appieno il ruolo della scatola a guanti. L'applicazione più potente della scatola a guanti si riflette anche nei due aspetti seguenti: (1) La scatola a guanti a vuoto è una scatola ambientale ermetica e il grado di vuoto finale può generalmente raggiungere circa 10Pa, in modo che il grado di vuoto nella scatola a guanti possa essere controllato in qualsiasi punto stabilito tra 10Pa e la pressione atmosferica, a seconda delle necessità. È possibile eseguire diverse reazioni chimiche, esperimenti e test sensibili al vuoto; inoltre, è possibile eseguire diverse operazioni manuali senza modificare e distruggere l'ambiente sottovuoto. (2) Oltre al vuoto, la temperatura è un'altra variabile ambientale importante per molte reazioni, esperimenti e test. Posizionando il dispositivo di riscaldamento corrispondente nella scatola a guanti, è possibile effettuare vari studi sperimentali nell'ambiente combinato di temperatura e grado di vuoto. E così via, è possibile configurare anche altre condizioni ambientali di quantità fisiche per formare condizioni di prova di accoppiamento di quantità fisiche in varie condizioni al contorno. Per ottenere le prestazioni complete di una scatola a guanti sottovuoto, si concentra sulle due variabili ambientali del grado di vuoto e della temperatura nella scatola a guanti. Questo articolo presenta in dettaglio la soluzione integrata per la misurazione e il controllo accurati del grado di vuoto e della temperatura e introduce i diversi intervalli di grado di vuoto delle modalità di controllo a monte, a valle e bidirezionale nel processo di controllo del vuoto. 2. Controllo del vuoto nella scatola dei guanti La scatola dei guanti appartiene a una cavità a basso vuoto. Il grado di vuoto della scatola a guanti, utilizzando una pompa meccanica, può generalmente raggiungere una pressione assoluta di circa 10Pa. Con il vuoto e il riempimento con gas inerte, il grado di vuoto della scatola dei guanti può essere controllato da 10Pa a un'atmosfera (pressione assoluta 0,1MPa). Per il controllo in un intervallo di vuoto di quattro ordini di grandezza, verranno utilizzati sensori di vuoto con precisioni diverse in base alle esigenze effettive, e di conseguenza ci saranno diverse modalità di controllo. Di seguito vengono illustrati i contenuti specifici di ciascuna modalità di controllo. 2.1 Modalità di controllo a monte Come mostrato nella Figura 1, a condizione che la velocità di pompaggio della pompa del vuoto a valle sia mantenuta costante. La modalità di controllo a monte consiste nel regolare l'apertura della valvola proporzionale di controllo del flusso della porta di aspirazione a monte attraverso il controllore di pressione del vuoto PID in base al segnale di misurazione del vacuometro, ovvero controllando il flusso di aspirazione per mantenere la pressione nella scatola dei guanti al punto stabilito. La modalità a monte è spesso utilizzata per il controllo del vuoto spinto. 2.2 Modalità di controllo a valle Come mostrato nella Figura 2, a condizione che la velocità di pompaggio della pompa per vuoto a valle sia mantenuta costante, la modalità di controllo a valle consiste nel regolare l'apertura della valvola proporzionale di controllo del flusso dell'uscita dell'aria a valle attraverso il controllore di pressione del vuoto PID in base al segnale di misura del vacuometro, ossia controllando la portata d'aria, la pressione nel serbatoio dei guanti viene controllata al valore impostato. Si può notare che la modalità a valle è spesso utilizzata per il controllo del basso vuoto. 2.3 Modalità di controllo bidirezionale Le modalità di controllo a monte e a valle sopra descritte hanno i loro vantaggi e raramente vengono utilizzate da sole nelle applicazioni pratiche. In genere, le modalità a monte e a valle sono integrate insieme, il che costituisce la cosiddetta modalità di controllo bidirezionale, come illustrato nella Figura 3. Nella modalità di controllo bidirezionale, il controllore di pressione del vuoto deve avere funzioni di controllo in avanti e indietro, cioè controllo inverso per la valvola di controllo del flusso proporzionale a monte e controllo inverso per la valvola di controllo del flusso proporzionale a valle. 2.4 Modalità di commutazione automatica a doppio sensore Come accennato in precedenza, se la misurazione e il controllo accurati del grado di vuoto vengono eseguiti nell'intera gamma di 10Pa~0,1MPa, è generalmente necessario configurare due manometri a membrana di alta precisione da 1000Torr e 10Torrswitch automaticamente. Come mostrato nella Figura 4, il punto di commutazione alto (2-3) è il punto alto in cui funziona il sensore di basso vuoto, mentre il punto di commutazione basso (1-2) è il punto basso in cui funziona il sensore di alto vuoto. Il controllore esegue un calcolo di smussamento tra questi due punti. Quando il campionamento continuo della misura di basso vuoto PV1 e della misura di alto vuoto PV2 è inferiore al punto di commutazione inferiore, si passa al sensore di vuoto grezzo. Quando il campionamento continuo del valore misurato del basso vuoto PV1 e del valore misurato dell'alto vuoto PV2 è superiore al punto di commutazione superiore, viene effettuata la commutazione al sensore di alto vuoto. 3. Selezione del vacuometro, della valvola e del controllore 3.1 Selezione del sensore di vuoto Come altri sensori, anche i vari sensori di vuoto hanno un certo campo di misura e una certa precisione. La regola di base è che un sensore con un ampio campo di misura ha una scarsa accuratezza; un sensore con un'elevata accuratezza di misura ha un campo di misura più ristretto. Per quanto riguarda la scatola dei guanti, come mostrato nella Figura 5, i sensori di vuoto utilizzati sono generalmente di tre categorie: (1) Vacuometro convenzionale: Vacuometro Pirani, l'accuratezza è ±(15~50)% del fondo scala, ma un vacuometro può coprire il fondo scala. (2) Vacuometro di alta precisione: manometro a membrana, la precisione è ±2,5% del fondo scala, se copre l'intervallo 10Pa~0,1MPa, sono generalmente necessari due vacuometri da 1000Torr e 10Torr. (3) Vacuometro di altissima precisione: vacuometro per semiconduttori, la precisione è di ±0,05% del fondo scala e l'intervallo effettivo è di 50Pa ~ 0,1MPa, che non può coprire un vuoto superiore. 3.2 Selezione della valvola elettrica Nella scatola dei guanti del controllo del vuoto, sono generalmente coinvolti due tipi di valvole: una è una valvola di aspirazione dell'aria che regola il flusso all'ingresso dell'aria e l'altra è una valvola di scarico che regola il flusso di scarico. Le valvole di aspirazione dell'aria sono utilizzate soprattutto per la regolazione di piccoli flussi, per cui si scelgono generalmente valvole a spillo. Le valvole di scarico sono utilizzate principalmente per l'aspirazione, quindi sono generalmente necessarie valvole a sfera di diametro maggiore. A causa del controllo automatico, sia le valvole a spillo che le valvole a sfera devono essere pilotate da una tensione CC, da una corrente CC o da un segnale digitale (RS485), che costituisce la cosiddetta valvola di controllo del flusso proporzionale. La valvola di controllo del flusso proporzionale seleziona una valvola di controllo del flusso proporzionale azionata da un motore passo-passo di piccole dimensioni, come mostrato nella Figura 6. Questa valvola proporzionale ha un'elevata velocità di risposta (entro 1s) e linearità (entro 1%). Per la valvola di controllo del flusso proporzionale della serie FC, visitare il sito https://www.genndih.com/proportional-flow-control-valve.htm. 3.2 Selezione del controllore Dalle varie modalità di controllo del grado di vuoto della scatola dei guanti, si evince che il processo di controllo del grado di vuoto richiede requisiti elevati per il controllore. Come mostrato nella Figura 7, il controllore selezionato deve soddisfare i seguenti criteri: (1) è almeno un controllore PID e ha la funzione di autotuning dei parametri PID. (2) L'accuratezza del vacuometro stesso è elevata. Per sfruttare appieno l'accuratezza di misura del vacuometro, il controllore PID che deve acquisire e controllare i dati deve avere un'elevata accuratezza. Si raccomanda che il controllore abbia un'acquisizione A/D a 24 bit e un'uscita D/A a 16 bit. (3) Sono necessari almeno 2 canali per ottenere la misura e il controllo simultanei della temperatura e del grado di vuoto, anche per ridurre lo spazio di installazione. (4) Funzioni di accesso a segnali di ingresso multipli, che possono collegare direttamente i segnali di ingresso di diversi tipi di sensori, come termocoppie, resistenze termiche, tensioni CC, ecc. (5) Funzione di controllo in avanti e indietro per raggiungere la modalità di controllo bidirezionale. (6) Con la funzione di commutazione a doppio sensore, ogni canale può supportare la commutazione a doppio sensore di alta e bassa temperatura e di alto e basso vuoto. Due canali possono formare una combinazione di controllo con un totale di quattro sensori collegati. (7) Funzione di controllo del programma: è possibile creare e salvare da soli più programmi di controllo e basta selezionarli e chiamarli per avviarli (modalità di controllo del programma). (8) Dispone di un'interfaccia di comunicazione per il collegamento con il computer, come l'interfaccia RS485 del protocollo standard MODBUS. 4. Controllo della temperatura della camera a guanti Oltre a fornire un ambiente sottovuoto, la scatola a guanti può anche inserire un dispositivo di riscaldamento per eseguire vari esperimenti e test a temperature diverse; è quindi necessario introdurre la funzione di controllo della temperatura nell'applicazione della scatola a guanti. Il controllo della temperatura è una tecnologia classica e molto matura, che viene generalmente realizzata utilizzando un controllore PID in combinazione con un sensore di temperatura. Per ridurre i costi e il volume di installazione, viene generalmente utilizzato un controllore PID multicanale per controllare contemporaneamente la temperatura e il grado di vuoto. Il controllore comunica con un computer per visualizzare e memorizzare i dati e le curve di controllo delle misure. La temperatura di lavoro nella camera a guanti non deve essere troppo elevata, ma se la protezione termica e il raffreddamento sono ben eseguiti, è possibile raggiungere temperature di lavoro superiori a 1000°C. Il sensore di misurazione della temperatura sceglie generalmente una termocoppia. Se l'accuratezza della misura è elevata, è possibile scegliere anche la resistenza termica e il sensore di temperatura a termistore. Questi sensori possono essere collegati direttamente al suddetto controllore PID ad alta precisione. 5. Conclusione Attraverso l'introduzione dei contenuti sopra descritti, sono stati spiegati i vari metodi di controllo del grado di vuoto e della temperatura nella scatola dei guanti e i principali sensori, la valvola proporzionale di controllo del flusso e i controllori PID coinvolti. In applicazioni specifiche, è possibile apportare miglioramenti parziali alla struttura e alla funzione specifica della scatola a guanti, e la progettazione complessiva, l'installazione e l'integrazione della scatola a guanti possono essere eseguite in base alle esigenze reali. Sebbene questo articolo introduca solo la misurazione e il controllo del grado di vuoto e della temperatura nella scatola a guanti, questi metodi e contenuti specifici di implementazione possono essere estesi e applicati anche al controllo dei parametri di prova in altri campi più sensibili all'ambiente atmosferico, come la bassa temperatura, la quantità geometrica, l'ottica e l'acustica.