Facile integraz. di piezo-valvole per gestione gas

Sostituzione delle elettrovalvole proporzionali e risparmio energetico fino al 95%

Estremamente efficiente, silenziosa e priva di generazione di calore: la tecnologia piezo offre numerosi vantaggi per una gestione efficiente e precisa dei gas, nella tecnologia medicale e nell'automazione di laboratorio. La principale differenza tra le piezo-valvole e le elettrovalvole proporzionali è il consumo energetico ridotto fino al 95%. Finora, tuttavia, non è stato facile sostituire le valvole, perché la tecnologia piezo richiede tensioni fino a 310 V e quindi un'elettronica specifica. Nel mezzo, esistono soluzioni semplici che vengono presentate in questo articolo.

Perché le piezo-valvole hanno bisogno di una tensione fino a 310 V

Il principio della tecnologia piezo non è paragonabile a quello di un'elettrovalvola. L'elemento centrale è la piezoceramica. Quando è caricata elettricamente, si verifica una polarizzazione che causa una flessione. Ciò è proporzionale alla tensione applicata e consente quindi un controllo proporzionale della portata o della pressione. Pertanto, maggiore è la tensione, maggiore è la portata. La curva di assorbimento di corrente è completamente diversa da quella di un'elettrovalvola proporzionale, la cui bobina deve essere sempre alimentata. Solo così si crea il campo magnetico che solleva l'indotto dalla sede della valvola. Una piezo-valvola, invece, non necessita di una corrente costante. Si comporta come un condensatore. Per caricare la ceramica una volta, è sufficiente una corrente iniziale e poi il consumo di energia si riduce praticamente a zero.

Come si controllano la portata e la pressione

Le piezo-valvole hanno una struttura molto semplice. Sono costituite da un alloggiamento con le porte in cui gli ugelli vengono co-iniettati. Il gas entra o esce attraverso di essi. Sono presenti uno o due dispositivi di piegatura, in piezoceramica, e una molla sopra ognuno di essi, che si occupa del ritorno in posizione.

A seconda che si voglia controllare la pressione o la portata, una valvola di controllo direzione 2/2 o 3/3 è un'opzione che fa al caso vostro.

A seconda che si voglia controllare la pressione o la portata, una valvola di controllo direzione 2/2 o 3/3 è un'opzione che fa al caso vostro.

La portata può essere facilmente controllata con una valvola di controllo direzione 2/2. Essa dispone di un dispositivo di piegatura e di due porte. A seconda della tensione applicata, l'apertura è tanto più ampia.

Una valvola di controllo direzione 3/3 dispone di tre porte e di due dispositivi di piegatura. Questa soluzione compatta consente una regolazione completa della pressione. È presente un dispositivo di piegatura per l'alimentazione o l'aumento della pressione e un secondo dispositivo di piegatura per lo scarico o la riduzione della pressione. Il terzo stato è chiuso, quindi la pressione viene mantenuta. Con una valvola 3/3, ad esempio, è possibile controllare molto facilmente la pressione. Non esiste una funzione 3/3 per le elettrovalvole.

Come integrare facilmente le piezo-valvole

Come già detto, le piezo-valvole non funzionano a 12 V, ma richiedono un'elettronica specifica. Per semplificare notevolmente questo controllo, Festo ha sviluppato un'elettronica di driver piezo con la nuova soluzione VAVE-P, che contiene esattamente le specifiche piezo.

Impiegando l'elettronica di driver piezo, sono sufficienti 12-24 V per controllare le piezo-valvole.

Impiegando l'elettronica di driver piezo, sono sufficienti 12-24 V per controllare le piezo-valvole.

VAVE-P funziona normalmente con 12-24 V e genera la tensione piezoelettrica. È incluso tutto il necessario per il controllo specifico delle piezo-valvole: una semplice elettronica di controllo open loop, la generazione di tensione a 310 V e lo stadio del driver piezo a 2 canali con limitazione di corrente.

L'elettronica del driver piezo VAVE-P contiene tutto il necessario: un'elettronica di controllo open loog, la generazione di tensione a 310 V e lo stadio del driver piezo a 2 canali con limitazione di corrente.

L'elettronica del driver piezo VAVE-P contiene tutto il necessario: un'elettronica di controllo open loog, la generazione di tensione a 310 V e lo stadio del driver piezo a 2 canali con limitazione di corrente.

L'elettronica a due canali può controllare due valvole per il controllo di flusso o una valvola 3/3 per la regolazione della pressione con controllo separato di alimentazione e scarico.

L'interfaccia è sempre la stessa, due ingressi analogici e l'alimentazione di tensione flessibile da 12 a 24 volt. Non esiste un modo più semplice per sostituire un'elettrovalvola proporzionale.

Ecco come la portata e la pressione vengono completamente regolate

Inoltre, esistono anche soluzioni che includono già tutti gli elementi per la regolazione completa della portata o della pressione. Il regolatore di portata compatto VEMD di Festo combina una piezo-valvola, un sensore di portata e un'elettronica di regolazione. Ciò consente di ottenere un rapporto assolutamente lineare tra la tensione di ingresso e la portata in uscita.

Con i regolatori di portata VEMD è possibile ottenere un rapporto assolutamente lineare tra la tensione in ingresso e la portata in uscita.

Con i regolatori di portata VEMD è possibile ottenere un rapporto assolutamente lineare tra la tensione in ingresso e la portata in uscita.

La controparte per la regolazione della pressione è la valvola proporzionale in pressione VEAB con due piezo-valvole, ciascuna con un bender piezoelettrico per l'alimentazione e un bender piezoelettrico per lo scarico. Inoltre, sono presenti l'elettronica e un sensore di pressione. Ciò rende possibile una regolazione completa della pressione closed loop in uno spazio di installazione minimo.

Valvola proporzionale in pressione VEAB, consente la regolazione completa della pressione closed loog anche in spazi di installazione ridotti

Valvola proporzionale in pressione VEAB, consente la regolazione completa della pressione closed loog anche in spazi di installazione ridotti

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ottobre 2021

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