![]() |
東莞市廣聯(lián)自動(dòng)化科技有限公司
主營產(chǎn)品: kubler庫伯勒編碼器,kubler旋轉(zhuǎn)編碼器,HYDAC壓力傳感器,EGE傳感器,力士樂比例閥 |
聯(lián)系電話
![]() |
東莞市廣聯(lián)自動(dòng)化科技有限公司
主營產(chǎn)品: kubler庫伯勒編碼器,kubler旋轉(zhuǎn)編碼器,HYDAC壓力傳感器,EGE傳感器,力士樂比例閥 |
聯(lián)系電話
2026-6-29 閱讀(134)
美國Proportion-Air QB1S系列比例閥完整工作原理
一、Proportion-Air比例瘩基礎(chǔ)定位與結(jié)構(gòu)區(qū)分
QB1S 屬于單閉環(huán)內(nèi)置傳感型電氣比例調(diào)壓閥,和普通 QB1X 原理一致,僅濕敏 / 承壓部件升級(jí)為303 不銹鋼壓力傳感器,適配潮濕、弱腐蝕、高純氣體工況,耐壓最高可達(dá) 500PSI。
整套核心由 4 大單元組成:
進(jìn)氣電磁閥(充壓閥)
排氣電磁閥(泄壓閥)
304 不銹鋼內(nèi)置壓力傳感器(反饋源)
主控電路板(信號(hào)對(duì)比、PID 邏輯、驅(qū)動(dòng)輸出)
氣路三口:IN 進(jìn)氣、OUT 輸出負(fù)載、EXH 大氣排氣口Proportion...。
二、Proportion-Air比例閥核心控制邏輯:單閉環(huán)負(fù)反饋調(diào)壓原理
1. 信號(hào)輸入階段
PLC / 控制器下發(fā)給定指令信號(hào)(二選一:0–10V 電壓 / 4–20mA 電流),信號(hào)代表目標(biāo)輸出壓力:
4mA/0V = 0PSI(零點(diǎn))
20mA/10V = 額定滿量程壓力(如 150PSI)
信號(hào)送入板載運(yùn)算放大器,轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)壓力參考值。
2. 實(shí)時(shí)壓力采集(S 不銹鋼傳感器核心作用)
內(nèi)置不銹鋼壓力傳感器直接采集 OUT 輸出腔實(shí)時(shí)氣壓,轉(zhuǎn)換成反饋電信號(hào)送入主控板,全程持續(xù)采樣,不受前端供氣波動(dòng)影響Proportion...。
QB1S 和 QB1X 本質(zhì)區(qū)別:S 款傳感器膜片、承壓腔體不銹鋼材質(zhì),耐水汽、輕微腐蝕氣體,不易生銹漂移。
3. 差值對(duì)比與閥門驅(qū)動(dòng)(閉環(huán)核心動(dòng)作)
電路板持續(xù)對(duì)比「給定目標(biāo)信號(hào)」與「傳感器反饋信號(hào)」,分三種工況自動(dòng)控制兩路電磁閥:
工況 1:實(shí)際壓力 < 設(shè)定壓力(需要升壓)
兩者產(chǎn)生負(fù)差值,主控板驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣電磁閥間歇開啟,氣源 IN 向 OUT 充氣;
排氣閥保持關(guān)閉,持續(xù)補(bǔ)氣,直到反饋壓力匹配設(shè)定值。
工況 2:實(shí)際壓力 > 設(shè)定壓力(需要泄壓)
兩者產(chǎn)生正差值,主控板關(guān)閉進(jìn)氣閥,打開排氣電磁閥,OUT 腔多余氣體從 EXH 排向大氣;
持續(xù)泄壓,直至壓力與給定信號(hào)一致。
工況 3:實(shí)際壓力 = 設(shè)定壓力(穩(wěn)態(tài)保壓)
進(jìn)氣、排氣兩路電磁閥全部關(guān)閉,無持續(xù)進(jìn)氣、無持續(xù)排氣,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)零耗氣,大幅節(jié)約壓縮空氣,長時(shí)間保壓無氣源浪費(fèi)。
4. 監(jiān)測反饋輸出
電路板將不銹鋼傳感器采集的真實(shí)壓力放大,對(duì)外輸出一路0–10V 監(jiān)測信號(hào),回傳給 PLC、觸摸屏、記錄儀,用于實(shí)時(shí)壓力顯示、數(shù)據(jù)追溯、超壓報(bào)警。
三、Proportion-Air比例閥完整動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)流程(舉例 0–150PSI 型號(hào))
PLC 輸出 12mA(50% 目標(biāo) = 75PSI);
內(nèi)置不銹鋼傳感器檢測當(dāng)前 OUT 壓力為 0PSI,反饋信號(hào)遠(yuǎn)低于給定;
電路板控制進(jìn)氣閥高頻通斷,持續(xù)充氣升壓;
壓力接近 75PSI 時(shí),自動(dòng)降低進(jìn)氣閥導(dǎo)通占空比,緩慢逼近設(shè)定值,避免超調(diào)振蕩;
壓力穩(wěn)定 75PSI 后,兩路電磁閥全部關(guān)閉,靜態(tài)保壓;
若負(fù)載漏氣、前端供氣下降導(dǎo)致壓力跌到 72PSI,自動(dòng)重新打開進(jìn)氣補(bǔ)氣;
若給定改為 4mA(0PSI),直接開啟排氣閥,快速排空至 0 壓力后關(guān)閉。
四、面板電位器校準(zhǔn)原理(Z 零點(diǎn) / S 量程)
閥體側(cè)面內(nèi)置兩枚可調(diào)電位器,用于消除裝配、溫度、傳感器溫漂誤差:
Z Zero 零點(diǎn)電位器
給定最小信號(hào)(4mA/0V),微調(diào) Z,讓不銹鋼傳感器輸出歸零,消除殘余壓力;
原理:修正傳感器靜態(tài)偏移,保證零信號(hào)泄壓。
S Span 滿量程電位器
給定滿量程信號(hào)(20mA/10V),微調(diào) S,匹配額定滿壓;
原理:修正傳感器輸出增益,保證滿信號(hào)對(duì)應(yīng)額定壓力。
校準(zhǔn)順序必須先零點(diǎn)、后量程,循環(huán) 2~3 次,兩者互相耦合干擾。
五、QB1S 材質(zhì)帶來的原理特性(和 QB1X 鋁款對(duì)比)
壓力傳感核心為 303 不銹鋼,耐冷凝水、輕微酸性氣體、高純氮?dú)?/ 氧氣,不會(huì)因水汽氧化造成零點(diǎn)漂移;
氟橡膠 FKM 密封,適配干燥空氣、惰性氣體;
抗振 25G,不銹鋼傳感器剛性更強(qiáng),高振動(dòng)設(shè)備長期穩(wěn)定性優(yōu)于鋁傳感 QB1X;
精度 ±0.25% FS,重復(fù)精度 ±0.05% FS,略高于普通鋁殼款,高壓工況線性更好Proportion...。
六、Proportion-Air比例閥關(guān)鍵運(yùn)行特性原理說明
不受進(jìn)氣壓力波動(dòng)干擾
閉環(huán)實(shí)時(shí)采集輸出端壓力,前端供氣上下浮動(dòng)時(shí),自動(dòng)增減進(jìn)氣 / 排氣補(bǔ)償,輸出壓力恒定;
前提:進(jìn)氣壓力必須比額定滿量程高≥20PSI,保證有充足壓差調(diào)節(jié)。
EXH 排氣通暢是穩(wěn)定前提
泄壓依靠排氣閥直接通大氣,若排氣口堵塞、加裝消音器會(huì)產(chǎn)生背壓,傳感器采集壓力失真,出現(xiàn)振蕩、泄壓遲緩。
無外接反饋(區(qū)別 QB2S 雙閉環(huán))
QB1S 僅依靠閥體內(nèi)部不銹鋼傳感器做閉環(huán),無法外接外部壓力 / 拉力傳感器;
QB2S 多一路外部反饋回路,優(yōu)先以外接傳感器數(shù)值控制,適合負(fù)載端高精度力控、壓合工位。
溫度自補(bǔ)償
不銹鋼傳感器內(nèi)置溫補(bǔ)電路,通電預(yù)熱 15–20 分鐘后溫漂大幅降低,因此校準(zhǔn)前必須預(yù)熱。
七、Proportion-Air比例閥簡易原理總結(jié)
QB1S 是不銹鋼傳感單閉環(huán)電 - 氣轉(zhuǎn)換調(diào)壓系統(tǒng):電信號(hào)給定目標(biāo)壓力→不銹鋼傳感器實(shí)時(shí)采集輸出氣壓→電路板對(duì)比差值驅(qū)動(dòng)充 / 排氣電磁閥→自動(dòng)穩(wěn)壓,穩(wěn)態(tài)零耗氣,并同步輸出監(jiān)測電壓給上位機(jī);依靠 Z/S 電位器完成零點(diǎn)、量程校準(zhǔn),適配潮濕、弱腐蝕、高壓精密調(diào)壓場景。