Това пиезоелектрично поведение може да се използва в много приложения, напр. за генериране или откриване на ултразвукови вълни, като източник на запалване (искра) за запалки или грилове за пропан или за фини движения на оптични лещи за автофокус в смартфон камери.
Пиезотехнологията предлага и нова възможност за разработване на разпределители за управление на налягането или протичането на газове. Когато към пиезо пластината се подаде напрежение, тя се огъва и повдига седлото на вентила. Колкото по-високо е напрежението, толкова повече се огъва задвижващият механизъм и толкова повече газ може да преминава през разпределителя.
Пиезокерамиката действа като малък кондензатор, тъй като приложеното напрежение зарежда керамичния материал и по този начин го огъва. За да възвърне първоначалната си форма, материалът трябва да бъде активно разтоварен. Пиезокерамиката не се нуждае от енергия, за да поддържа съществуваща механична деформация. Дори след прекъсване на електрозахранването разпределителят запазва текущото си положение.
Това означава също, че енергия е необходима само ако трябва да се промени формата на пиезо пластината, т.е. да се промени зарядът на самата пластина. Необходимото количество енергия в този случай е много малко (от порядъка на 1 mWs), тъй като пиезокерамиката има малък капацитет (в диапазона от 20 nF до 40 nF). За разлика от тях електромагнитните разпределители изискват непрекъснато подаване на енергия от няколко вата, за да поддържат отворено състояние, като в процеса на работа електромагнитният разпределител се нагрява.
Поради ниската си консумация на енергия пиезотехнологията е идеална за устройства, захранвани с батерии (които консумират много по-малко енергия от електромагнитните разпределители), и за приложения, при които разпределителите не бива да загряват газа.
Пиезотехнологията притежава съвсем специфични предимства:
- Пропорционално поведение
- Без генериране на топлина
- Изключително ниска потребност от енергия
- Много компактни и леки
- Дълъг експлоатационен живот
- Искробезопасност
Пиезовентилите не могат да се използват като заместител на електромагнитните разпределители. Пиезовентилите работят с по-високи напрежения от до 310 V, докато електромагнитните разпределители работят при 5, 12 или 24 V. Винаги е необходима проста електроника с пиезо драйвер, която да генерира необходимите 250-310 V от 5, 12 или 24-волтовото захранване с напрежение и да зарежда и разрежда пиезо пластината. Въпреки че 310 V може да изглежда високо, съответният ток е много нисък (макс. 5 mA с 50 kOhm предварително съпротивление на изхода). Пиезоелектрониката може да е параметрирана електрически така, че при докосване на контактите напрежението веднага да спадне до много под 50V.
Festo предлага широка гама разпределители с пиезотехнология за различни изисквания за протичане или налягане в различни приложения. Тези разпределители могат да се използват и за управление на 100% газ кислород, тъй като материалите им са тествани за кислородна съвместимост.
За автора
Томас Кунерт
Управление на продукти MedLab
Данни за контакт
