EINFÜHRUNG IN DIE VENTILTECHNIK - ASCO Numatics
EINFÜHRUNG IN DIE VENTILTECHNIK - ASCO Numatics
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Proportionalventile - <strong>E<strong>IN</strong>FÜHRUNG</strong> <strong>IN</strong> <strong>DIE</strong> <strong>VENTILTECHNIK</strong><br />
6 - Merkmale der Durchflussregelung (Abb. 2)<br />
Die Betriebseigenschaften eines Regelventils für Durchfluss<br />
können anhand einer Durchflusskurve erläutert werden.<br />
Linearität<br />
Durchflusskurven weisen im allgemeinen sowohl am oberen<br />
als auch am unteren Ende eine Krümmung auf. Die (Nicht-)<br />
Linearität kennzeichnet den Grad der Abweichung der tatsächlichen<br />
Durchflusskurve von einer idealen Gerade und<br />
wird als Prozentsatz innerhalb eines spezifizierten linearen<br />
Bereiches der Kurve angegeben.<br />
Hysterese<br />
Der Durchflussrate-Unterschied bei einem bestimmten<br />
elektrischen Signal. Dieser Unterschied hängt davon ab,<br />
ob der Sollwert von „unten“, d.h. bei einer Erhöhung des<br />
elektrischen Eingangssignals, oder von „oben“, d.h. bei einer<br />
Verringerung des elektrischen Eingangssignals, erreicht<br />
wurde. Die Hysterese wird als Prozentsatz der maximalen<br />
Durchflussrate spezifiziert.<br />
Schwellenwert<br />
Die Änderung des elektrischen Eingangssignals, die<br />
erforderlich ist, um, ausgehend von Null, eine messbare<br />
Durchflussrate zu verursachen. Der Schwellenwert wird als<br />
Prozentsatz des maximalen elektrischen Eingangswertes<br />
spezifiziert.<br />
Ansprechempfindlichkeit<br />
Die Änderung des elektrischen Eingangssignals, die erforderlich<br />
ist, um eine wahrnehmbare Änderung der Durchflussrate<br />
zu verursachen, wenn das Ventil aus dem stationären<br />
Zustand in die der Ausgangsrichtung entsprechende<br />
Richtung bewegt wird. Die Ansprechempfindlichkeit wird als<br />
Prozentsatz des maximalen elektrischen Eingangswertes<br />
spezifiziert.<br />
Gegenempfindlichkeit<br />
Die Änderung des elektrischen Eingangssignals, die erforderlich<br />
ist, um eine wahrnehmbare Änderung der Durchflussrate<br />
zu verursachen, wenn das Ventil aus dem stationären<br />
Zustand in die der Ausgangsrichtung entgegengesetzte<br />
Richtung bewegt wird. Die Gegenempfindlichkeit wird als<br />
Prozentsatz des maximalen elektrischen Eingangswertes<br />
spezifiziert.<br />
Zwischen den vorstehenden Durchflussregelparametern<br />
besteht ein enger Zusammenhang. Sie sind auf zahlreiche<br />
Durchfluss (Q)<br />
Q<br />
max<br />
0<br />
I0<br />
Imax<br />
Elektrisches Eingangssignal (I)<br />
Abb. 2<br />
1 Erhöhung des Magnetstroms 5 Gegenempfindlichkeit<br />
2 Linearer Durchflussbereich 6 Durchflusslinearität<br />
3 Reduzierung des Magnetstroms 7 Ansprechempfindlichkeit<br />
4 Durchflusshysterese 8 Schwelle<br />
Weitere Informationen unter: www.asconumatics.de<br />
V020-2<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2 3<br />
5<br />
7<br />
1<br />
Is<br />
Faktoren zurückzuführen, die im folgenden nach ihrer Bedeutung<br />
aufgeführt sind:<br />
- Konvertierung des elektromagnetischen Signals (elektromagnetische<br />
Hysterese,<br />
- Reibung zwischen den beweglichen und statischen Komponenten<br />
des Ventils,<br />
- Spiel bei der mechanischen Übertragung zwischen dem<br />
Magnetanker und dem Ventilsitz sowie<br />
- Änderungen des Druckgefälles (∆P) innerhalb des Ventils.<br />
Reproduzierbarkeit<br />
Wenn ein Ventil unter genau denselben Bedingungen eingesetzt<br />
wird (d.h. identisches Medium, Druckgefälle ∆P,<br />
elektrisches Eingangssignal, Annäherung aus der gleichen<br />
Richtung usw.) ergeben sich geringe Unterschiede im Durchfluss<br />
bei wiederholtem Einregeln desselben vorgewählten<br />
Sollwerts. Die Abweichungen werden durch die Prozentangabe<br />
für die Reproduzierbarkeit spezifiziert.<br />
7 - Merkmale der Proportionalventile<br />
- Geschlossene Regelkreise - Da die Ventile über elektrische<br />
Eingangssignale von Sensoren geregelt werden,<br />
können sie in völlig neuen Anwendungen in geschlossenen<br />
Regelkreisen zur Durchflussregelung eingesetzt werden.<br />
- Betriebssicheres Verhalten - Bei einem Ausfall der<br />
Versorgungsspannung oder bei einer Unterbrechung des<br />
elektrischen Eingangssignals werden die Ventile sofort<br />
geschlossen; diese Eigenschaft stellt in vielen Fällen ein<br />
wichtiges Sicherheitsmerkmal dar.<br />
- Hohe Lebensdauer, geringe Wartung - Proportional-<br />
Magnetventile verfügen nur über ein einziges bewegliches<br />
Teil, dem Magneranker. Dieser wird mit Hilfe von zwei<br />
Gleitringen aus glasfaserverstärktem PTFE geführt.<br />
8 - Steckerverstärker (Abb. 3)<br />
Der Steckerverstärker von <strong>ASCO</strong> stellt eine einfache Methode<br />
zum Betrieb des Posiflow®-Ventils dar. Er ist für<br />
alle Standardregelsignale der in modernen Regelsystemen<br />
verwendeten Sensoren und Messumformer ausgelegt. Die<br />
Spannungsversorgung des Magnets wird mit Hilfe einer<br />
Pulsbreitenmodulation geregelt. Eine wichtige integrierte<br />
Funktion hält den Magnetstrom konstant (bei einem bestimmten<br />
Regelsignal). Dieser ist unabhängig von Abweichungen<br />
im Magnetwiderstand oder Schwankungen in der<br />
Versorgungsspannung.<br />
Die Pulsbreite wird durch das Regelsignal U i<br />
(I i<br />
) entweder<br />
als Spannung oder Strom bestimmt.<br />
Es können verschiedene Regelsignale (0-10 VDC, 4-20 mA,<br />
0-20 mA) gewählt werden.<br />
Spannung<br />
24<br />
0<br />
24<br />
0<br />
24<br />
0<br />
24<br />
0<br />
U (V)<br />
1 2<br />
1 2<br />
1 2<br />
1 2<br />
Ugem 6V<br />
Ugem 12V<br />
Ugem 18V<br />
Ugem 24V<br />
t (m/sec)<br />
Magnetstrom (~ magnetische Kraft) Abb. 3<br />
I/F<br />
00009DE-2005/R01<br />
Änderungen vorbehalten.