Zakaj potrebujejo piezo ventili napetost do 310 V

Princip piezo tehnologije ni primerljiv z magnetnim ventilom. Osrednji element je piezo keramika. Ko je nabita z električnim nabojem, pride do polarizacije, ki povzroči upogibanje. To je sorazmerno z uporabljeno napetostjo in tako omogoča sorazmerno krmiljenje pretoka ali tlaka. Večja je napetost, večji je pretok. Krivulja porabe toka je popolnoma drugačna kot pri proporcionalnem magnetnem ventilu, katerega tuljava mora biti vedno pod napetostjo. Le tako lahko ustvarite magnetno polje, ki dvigne sidro z ventilskega sedeža. V nasprotju s tem piezo ventil ne potrebuje stalnega toka. Obnaša se kot kondenzator. Za enkratno polnjenje keramike zadostuje začetni tok, nato pa je poraba energije praktično nična.

Kako se nadzorujeta pretok in tlak

Piezo ventili so zasnovani zelo preprosto. Sestavljeni so iz ohišja z odprtinami, v katerem se sočasno vbrizgavajo šobe. Skoznje plin vstopa ali izstopa. Vgrajeni sta eno ali dve upogibali iz piezo keramike, nad vsakim pa je vzmet, ki omogoča vrnitev v prvotni položaj.

Pretok je mogoče preprosto uravnavati z 2/2-smernim ventilom. Ima eno upogibalo in dva vhoda. Večja je njegova napetost, širše se odpira.

3/3-smerni ventil ima tri vhode in dve upogibali. S to kompaktno rešitvijo je mogoč popoln nadzor tlaka. Ima eno upogibalo za odzračevanje ali povečevanje tlaka in drugo za odzračevanje ali zmanjševanje tlaka. Tretje stanje je zaprto. V njem se pritisk zadrži. S takšnim 3/3-smernim ventilom lahko na primer zelo preprosto uravnavate tlak. Pri magnetnih ventilih takšna funkcija 3/3 ne obstaja.

Kako je mogoče piezo ventile enostavno integrirati

Kot smo že omenili, piezo ventili ne delujejo z 12 V, temveč potrebujejo posebno elektroniko. Da bi to krmiljenje bistveno poenostavili, je Festo z novo rešitvijo VAVE-P razvil elektroniko piezo gonilnika, ki vsebuje natančne piezo značilnosti.

VAVE-P se običajno napaja z 12 do 24 V in ustvarja piezo napetost. Vključeno je vse, kar je potrebno za poseben nadzor piezo ventilov: preprosta krmilna elektronika z odprto zanko, ustvarjanje napetosti 310 V in 2-kanalna stopnja piezo gonilnika z omejevanjem toka.

Dvokanalna elektronika lahko krmili dva ventila za regulacijo pretoka ali 3/3-smerni ventil za nadzor tlaka z ločenim nadzorom prezračevanja in odzračevanja.

Vmesnik je vedno enak, dva analogna vhoda in prilagodljivo napajanje od 12 do 24 voltov. Preprostejši način zamenjave proporcionalnega magnetnega ventila ne obstaja.

Kako se popolnoma nadzorujeta pretok in tlak

Poleg tega obstajajo tudi rešitve, ki že vključujejo vse elemente za popoln nadzor pretoka ali tlaka. Kompaktni regulator pretoka VEMD podjetja Festo združuje piezo ventil, senzor pretoka in krmilno elektroniko. Tako je mogoče doseči popolnoma linearno razmerje med vhodno napetostjo in izhodnim pretokom.

Nasprotni kos za regulacijo tlaka je proporcionalni regulator tlaka VEAB z dvema piezo ventiloma, vsak s piezo upogibalnikom za prezračevanje in piezo upogibalnikom za odzračevanje. Poleg tega sta tu še elektronika in tlačni senzor. To omogoča popolno regulacijo tlaka v zaprti zanki na najmanjšem vgradnem prostoru.