Jak fungují elektropneumatické regulátory tlaku?
Při vysokotlakých aplikacích je často v sázce přesnost. Přesná a opakovatelná regulace tlaku pro přizpůsobitelné rozsahy od vakua po přímou regulaci 1 000 psi v jediné jednotce; sestavy, jako je regulační ventil GX1 společnosti Proportion-Air, nabízejí přímou regulaci až do 6 000 psig. Ještě vyšší rozsahy jsou možné s poměrovými regulátory.
Mechanický ventil se skládá z tělesa ventilu, pružiny a cívky. Těleso ventilu je obvykle vyrobeno z hliníku nebo mosazi. Obsahuje otvor pro vstup neregulovaného vzduchu do ventilu. Uvnitř je zpracován pilotní průchod, který usměrňuje vzduch kolem cívky a proti ní. Cívka je přesně tvarovaný díl, který se zasouvá do dutiny v tělese ventilu. Na vrcholu cívky je pak umístěna pružina, která ji utěsňuje proti sedlu dutiny. Poslední částí mechanického ventilu je otvor vytvořený tak, aby se nyní regulovaný vzduch pohyboval do zbytku okruhu.
Když se mluví o solenoidu, má se na mysli součin cívky, trubky a armatury. Cívka je tvořena ovinutím měděných drátů do spirály. Tato spirála svou velikostí a tvarem určuje výstupní výkon solenoidu. Když je cívka pod napětím, vytváří elektromagnetické pole, které pohání kotvu lineárním pohybem. Cívka se pak pohybuje po trubce, která obsahuje armaturu vyrobenou se zvláštním důrazem na kvalitu železa, aby byl zajištěn výkon. Posunutí cívky na trubce umožňuje servis ventilu, protože cívku nebo trubku lze vyměnit, pokud dosáhne konce své životnosti. Armatura se pohybuje úměrně proudu nebo napětí dodávanému ze servopohonu.
Řídicí jednotka – buď programovatelný logický regulátor (PLC) integrovaný na ventilu, nebo samostatná řídicí jednotka od výrobce ventilu – se řídí stejnou logikou. Ventil je naprogramován tak, že velikost proudu nebo napětí je nastavena na proporcionální hodnotu tlaku. Řídicí jednotka vyžaduje analogový signál, například ze snímače tlaku, který představuje hodnotu napětí nebo proudu. Řídicí jednotka pak tento signál zpracuje a pomocí programu určí výstupní signál pro ventil. Signál je pak napětí nebo proud, který lineárně pohybuje armaturou a zvyšuje nebo snižuje sílu pružiny na cívce.
Kombinace těchto tří částí a jejich podsestav vytváří téměř v reálném čase nastavení síly nebo točivého momentu na výstupu pneumatického obvodu. Je-li systém správně navržen a realizován, může být vysoce účinný při minimalizaci příkonu vzduchu a elektrické energie a maximalizaci výkonu systému.
Zdroj: Fluid Power World
