În tehnologia proceselor, presiunea și debitul sunt două cantități relevante – analoge tensiunii și curentului în tehnologia electrică. Presiunea unui lichid, gaz sau vapori este forța pe care acest mediu o exercită asupra mediului înconjurător și, în general, această presiune este o forță motrice pentru ca mediul să curgă. De exemplu, presiunea din alimentarea cu apă municipală permite ca apa să curgă de la robinetul din casa dvs. atunci când îl deschideți.
Deși Bronkhorst este renumit pentru măsurarea și controlul fluxurilor de lichide, gaze și vapori, reglarea presiunii este un alt pilon al companiei. Să ne scufundăm în această lume a controlului presiunii, cu un regulator de presiune versatil Bronkhorst ca exemplu.
Conținutul acestui articol
- Regulatorul de presiune Bronkhorst EL-PRESS de exemplu
- Tipuri de reglare a presiunii
- Dispozitive de reglare a presiunii Bronkhorst
- Debitul masic combinat – controlul presiunii
- Aplicații de reglare a presiunii
Un regulator de presiune este utilizat pentru a se asigura că presiunea procesului nu depășește un punct de referință predefinit. În acest sens, regulatorul electronic digital de presiune Bronkhorst EL-PRESS poate controla presiunea lichidelor sau gazelor. Este un dispozitiv care constă dintr-un senzor de presiune, o supapă adiacentă și software de control.
Senzorul de presiune măsoară continuu presiunea reală a mediului care curge. Software-ul de control inteligent PID compară această valoare reală cu o valoare de referință dorită și controlează ulterior supapa. Prin (în continuare) deschiderea sau închiderea acestei supape, gazul/lichidul va curge mai repede sau mai lent și, ca urmare, presiunea reală a mediului va atinge presiunea de referință și va rămâne la această valoare cât mai aproape posibil. Acesta este un proces continuu.
În senzorul de presiune, fluxul de lichid sau gaz își exercită presiunea asupra unei diafragme flexibile din oțel inoxidabil. Un volum intermediar de ulei transferă această presiune pe suprafața unui cip pe bază de piezo – „senzorul real” – care transformă presiunea într-un semnal de tensiune electrică pentru procesare ulterioară. Grosimea suprafeței cipului determină domeniul de presiune – câțiva milibari până la câteva sute de bari.
Supapa EL-PRESS este o supapă de control proporțională, electromagnetică, cu caracteristici de control extrem de rapide și netede. Un regulator de presiune minus supapa de control este „pur și simplu” un contor de presiune.
Controlul presiunii înainte, controlul contrapresiunii și controlul presiunii diferențiale (ΔP), schematic
Poziția componentelor de reglare a presiunii determină în mare măsură tipul de reglare a presiunii. În controlul presiunii înainte pentru reglarea presiunii din aval, senzorul este poziționat în aval de supapă, de exemplu pentru a obține o presiune constantă a unui debit de gaz care va intra într-un jet de arzător. În controlul contrapresiunii pentru reglarea presiunii din amonte, senzorul este poziționat în amonte de supapă, de exemplu pentru a reduce presiunea unui vas de reacție chimică într-un mod controlat. În aceste configurații, senzorul de presiune este întotdeauna cel mai aproape de camera sau vasul a cărui presiune trebuie controlată.
In controlul presiunii diferenţiale, diferența de presiune între două conducte (de gaz) este reglată. Un contor de presiune este plasat între ambele linii, iar o supapă de control este poziționată în linie într-una dintre cele două linii. Acest lucru se poate face, de exemplu, în aplicațiile de testare a membranei pentru a obține o diferență constantă de presiune asupra membranei.
In controlul presiunii procesului, presiunea din interiorul vaselor închise cu o conexiune de fluid este reglată, combinând un senzor de presiune cu controlul presiunii cu dublă supapă pentru admisie și descărcare.
Următoarele dispozitive Bronkhorst conțin un senzor de presiune și, prin urmare, pot face parte dintr-o configurație de reglare a presiunii:
- Versatilul EL-PRESSControlerul/contorul electronic digital de presiune pentru gaze și lichide poate măsura în intervalul de la 2 mbar până la 400 bar, pentru controlul presiunii înainte și invers. Dispozitivele EL-PRESS Metal Sealed sunt pentru aplicații cu gaz de înaltă puritate de până la 64 de bari, cum ar fi pentru piața semiconductoarelor.
- Robustul IN-PRESSControlerul/contorul electronic digital de presiune pentru gaze și lichide funcționează, de asemenea, în intervalul de 2 mbar – 400 bar și este echipat cu o carcasă robustă, „stil industrial” (IP65), pentru utilizare în medii industriale.
- CompactulIQ+FLOWControlerul/contorul digital de presiune pentru gaze („cel galben”) este capabil să măsoare în intervalul cuprins între 0,01 și 10 bari pe o amprentă mică (0,75”).
- Pe bază de cip foarte compactFLEXI-FLOW Compact Controlerul/contorul de debit masic pentru gaze contine doi senzori de presiune, unul la intrare si unul la iesire, pentru a masura presiunea din amonte si din aval.
- The EL-FLOW PrestigeControlerul/contorul de debit masic pentru gaze cu opțiunea „Insensibil la presiune” conține un senzor de presiune la bord pentru a compensa variațiile presiunii de intrare.
Un debitmetru masic EL-FLOW în serie combinat cu un regulator de presiune înainte EL-PRESS într-o aplicație de testare a arzătorului
Pentru un control optim al condițiilor de proces, cum ar fi debitul și presiunea, un contor de presiune sau un regulator este adesea combinat cu un regulator sau un contor de debit. Această combinație permite utilizatorului să controleze debitul și să măsoare presiunea sau să controleze presiunea și să măsoare debitul.
De exemplu, cu aceste configurații presiunea dorită a procesului este menținută constantă într-un vas de reacție chimică, în timp ce debitul de gaz de reacție necesar de intrare este menținut la un debit constant. În exemplele din stânga, aceste combinații sunt adesea aplicate.
Aplicațiile tipice pentru regulatoarele de presiune sunt în bancurile de testare a scurgerilor, în bancurile de testare la presiune înaltă sau în vid pentru reacții chimice, în testele de permeabilitate pentru roci sau sedimente și în testele de permeabilitate/separare a membranei. Aplicațiile concrete sunt:
- Controlerele electronice digitale de contrapresiune Bronkhorst EL-PRESS sunt aplicate pentru a asigura valoarea constantă necesară a presiunii scăzute din interiorul camerei cu plasmă pentru fabricarea dediamante de înaltă calitate cultivate în laboratorprin CVD.
- Într-oprocesul de fabricare a bateriilor litiu-ion, pentru a umple celulele bateriei tip pungă, presiunea vasului de alimentare cu electrolit este menținută la o valoare constantă de către un regulator de presiune Bronkhorst EL-PRESS.
- Într-un banc de testare pentruumidificarea celulelor de combustibilpentru aplicațiile auto, presiunea absolută și diferența de presiune sunt controlate de BronkhorstIN-PRESSinstruments.
