Dễ dàng tích hợp các van Piezo để xử lý khí

Thay thế van điện từ theo tỉ lệ và tiết kiệm tới 95 % năng lượng

Cực kỳ tiết kiệm năng lượng, không ồn ào và không sinh nhiệt – công nghệ piezo mang lại nhiều ưu điểm cho việc xử lý khí hiệu quả và chính xác trong công nghệ y tế và tự động hóa trong phòng thí nghiệm. Sự khác biệt lớn nhất giữa van Piezo và van điện từ tỉ lệ là mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn tới 95 %. Tuy nhiên, cho đến nay, việc thay thế các van không hề dễ dàng vì công nghệ Piezo yêu cầu điện áp lên đến 310 V và bởi vậy nó luôn là một thiết bị điện tử cụ thể. Trong khi đó, có những giải pháp đơn giản cho việc này, đã được trình bày trong bài viết này.

Tại sao van Piezo yêu cầu điện áp lên tới 310 V

Nguyên tắc của công nghệ Piezo không thể so sánh với van điện từ. Yếu tố cốt lõi là gốm Piezo. Khi nó được tích điện, quá trình phân cực xảy ra, dẫn đến hiện tượng uốn cong. Điều này tỉ lệ thuận với điện áp được sử dụng, cho phép kiểm soát lưu lượng hoặc áp suất tỷ lệ thuận. Điện áp càng cao thì dòng chảy càng lớn. Đồ thị tiêu thụ điện trông hoàn toàn khác so với đồ thị của van điện từ tỉ lệ, cuộn dây của nó phải luôn được cấp điện. Đây là cách duy nhất để tạo ra từ trường để nâng phần ứng ra khỏi chân van. Ngược lại, van Piezo không cần nguồn cấp dòng điện liên tục. Nó hoạt động giống như một tụ điện. Để sạc gốm một lần, chỉ cần dòng điện ban đầu và sau đó mức tiêu thụ điện năng thực tế gần như bằng không.

Kiểm soát lưu lượng và áp suất như thế nào?

Van Piezo có cấu tạo rất đơn giản. Chúng bao gồm một vỏ với các cổng, trong đó các vòi phun cũng được bơm vào. Khí chảy vào hoặc ra thông qua những vòi này. Có một hoặc hai bộ uốn – làm bằng gốm Piezo – và trên mỗi bộ có một lò xo đảm bảo cho quá trình thiết lập lại.

Trong đó, có thể dễ dàng kiểm soát dòng chảy bằng van 2/2 chiều. Nó có một bộ uốn và hai cổng. Tùy thuộc vào mức độ lực căng được áp dụng, nó sẽ mở rộng hơn.

Van 3/3 chiều có ba cổng và hai bộ uốn. Có thể kiểm soát hoàn toàn áp suất với giải pháp nhỏ gọn này. Có một bộ uốn để thổi phồng hoặc tăng áp suất và một bộ uốn thứ hai để xả hoặc giảm áp suất. Trạng thái thứ ba là đóng. Sau đó, áp suất sẽ được duy trì. Với một van 3/3 chiều như vậy, ví dụ như áp suất được dễ dàng kiểm soát. Van điện từ không có chức năng như van 3/3 chiều này.

Hình 1. Tùy thuộc vào việc muốn kiểm soát áp suất hay lưu lượng, bạn có thể sử dụng van 2/2 hoặc 3/3 chiều

Dễ dàng tích hợp van Piezo như thế nào?

Như đã đề cập, van Piezo không hoạt động với điện áp 12 V mà yêu cầu cần một thiết bị điện tử đặc biệt. Để đơn giản hóa hẳn việc kiểm soát này, Festo đã phát triển thiết bị điện tử điều khiển Piezo với giải pháp VAVE-P mới, chứa chính xác các chi tiết cụ thể cho Piezo.

VAVE-P thường hoạt động với điện áp từ 12 đến 24 V và tạo ra điện áp Piezo. Mọi thứ cần thiết cho việc điều khiển cụ thể các van Piezo đều được bao gồm: thiết bị điện tử điều khiển Open-Loop đơn giản, tạo điện áp 310 V và giai đoạn trình điều khiển Piezo 2 kênh với giới hạn dòng điện.

Thiết bị điện tử trình điều khiển Piezo VAVE-P chứa mọi thứ cần thiết: thiết bị điện tử điều khiển Open-Loog, tạo điện áp 310 V và giai đoạn trình điều khiển Piezo 2 kênh với giới hạn dòng điện.

Nhờ thiết bị điện tử hai kênh, hai van có thể được điều khiển để kiểm soát lưu lượng hoặc van 3/3 chiều để điều khiển áp suất với điều khiển thông và xả khí riêng biệt.

Giao thức luôn giống nhau, hai đầu vào tương tự và bộ nguồn linh hoạt từ 12 đến 24 V. Không có cách nào dễ dàng hơn để thay thế một van điện từ tỉ lệ.

Hình 2. Với việc sử dụng thiết bị điện tử điều khiển Piezo, bạn chỉ cần 12 đến 24 V để điều khiển các van Piezo

Kiểm soát hoàn toàn lưu lượng và áp suất như thế nào?

Ngoài ra, cũng có những giải pháp đã chứa tất cả các yếu tố để kiểm soát hoàn toàn lưu lượng hoặc áp suất. Bộ điều khiển lưu lượng VEMD nhỏ gọn của Festo kết hợp van Piezo, cảm biến lưu lượng và thiết bị điện tử điều khiển. Điều này nghĩa là có thể đạt được mối quan hệ tuyến tính tuyệt đối giữa điện áp đầu vào và lưu lượng đầu ra.

Hình 3. Với bộ điều khiển lưu lượng lớn VEMD, có thể đạt được mối quan hệ tuyến tính tuyệt đối giữa điện áp đầu vào và lưu lượng đầu ra

Đối tác để kiểm soát áp suất là van điều khiển tỉ lệ áp suất VEAB với hai van Piezo, mỗi van có một bộ uốn Piezo để tạo áp suất và một bộ uốn Piezo để thông hơi. Tiếp đó là các thiết bị điện tử và cảm biến áp suất. Điều này cho phép điều khiển áp suất Closed-Loog hoàn chỉnh trong không gian lắp đặt nhỏ nhất.

Hình 4. Với van điều khiển tỉ lệ áp suất VEAB, có thể điều khiển áp suất Closed-Loog hoàn chỉnh trong không gian lắp đặt nhỏ nhất

Công ty cổ phần Bách Liên – VietMRO là nhà cung cấp chính hãng các sản phẩm của Festo. Với tầm nhìn đổi mới trong chuỗi cung ứng hàng hóa công nghiệp dựa trên sức mạnh của công nghệ, chúng tôi mong muốn tạo ra một trang web tiêu biểu cung cấp đầy đủ các sản phẩm và dịch vụ MRO cho các nhà máy sản xuất, tổ hợp thương mại, cũng như các dự án xây dựng... Đây sẽ là nơi mà tất cả các nhu cầu mua sắm cho hoạt động sản xuất được đáp ứng chỉ trong "1 chạm". Liên hệ ngay tới hotline 096.394.1881 để biết thêm thông tin hữu ích khác.

Nguồn: Theo ban biên tập của Festo

[danh_sach_bai_viet_lien_quan_trong_content]