Piezo teknolojisine sahip valfler

Tıbbi teknolojide gazların verimli kontrolü ve düzenlenmesi

Bazı seramikler piezoelektrik özellikler sergiler, yani bu seramikler mekanik olarak deforme edildiğinde malzemede bir gerilim oluşur. Bu etki ters yönde de oluşur: bu seramiklere voltaj uygulanması deforme olmalarına neden olur.

Bu piezoelektrik davranış, örneğin; B. çakmaklar veya propan gazı ızgaraları için bir ateşleme kaynağı (kıvılcım) olarak veya akıllı telefon kameralarında otomatik odaklama için optik lenslerin ince hareketleri için ultrasonik dalgalar oluşturmak veya tespit etmek.

Piezo teknolojisi ayrıca gazların basıncını veya akışını kontrol etmek için valf tasarlamanın yeni bir yolunu sunar. Piezo hücresine voltaj uygulandığında, bükülür ve valf yuvasını kaldırır. Voltaj ne kadar yüksek olursa, aktüatör o kadar fazla esner ve vanadan o kadar fazla gaz akabilir.

Piezo valflerde bükme aktüatörünün işlevi

Piezo valflerde bükme aktüatörünün işlevi

Piezo seramik küçük bir kondansatör gibi davranır çünkü uygulanan voltaj seramik malzemeyi yükleyerek bükülmesine neden olur. Malzemenin orijinal şeklini geri kazanması için aktif olarak boşaltılması gerekir. Piezo seramikler, mevcut bir mekanik deformasyonu sürdürmek için herhangi bir enerji gerektirmez. Elektrik kesintisinden sonra bile valf mevcut konumunu korur.

Bu aynı zamanda, enerjinin yalnızca piezo hücresinin şekli değiştirileceği zaman, yani bükücünün üzerindeki yükü değiştirmek için gerekli olduğu anlamına gelir. Piezoseramikler küçük bir kapasitansa sahip olduğundan (20 nF ila 40 nF aralığında) bu durumda gereken enerji miktarı çok küçüktür (1 mW mertebesinde). Buna karşılık solenoid valfler, açık durumu korumak için birkaç watt'lık sürekli bir güç kaynağı gerektirir ve bu süreçte solenoid valfı ısıtır.

Düşük enerji tüketimi nedeniyle piezo teknolojisi, pille çalışan cihazlar (solenoid valflerden çok daha az güç kullanan) ve valflerin gazı ısıtmasına izin verilmeyen uygulamalar için idealdir.

Piezo teknolojisinin çok özel avantajları vardır:

  • Orantılı davranış
  • Isı oluşumu yok
  • Son derece düşük enerji ihtiyacı
  • Çok küçük ve hafif
  • Yüksek servis ömrü
  • Kendinden emniyetli

Piezo valfler solenoid valflerin yerine kullanılamaz. Piezo valfler 310V'a kadar daha yüksek voltajlarda çalışırken solenoid valfler 5, 12 veya 24V'ta çalışır. 5, 12 veya 24 voltluk güç kaynağından gereken 250 - 310 V'u üretmek ve piezo hücresini şarj etmek ve boşaltmak için her zaman basit piezo sürücü elektroniği gerekir. 310V yüksek gibi görünse de, karşılık gelen akım çok küçüktür (çıkışta 50k ohm seri dirençle maks. 5mA). Piezo elektroniği elektriksel olarak güvenli olacak şekilde tasarlanabilir, böylece kontaklara dokunulduğunda voltaj hemen 50V'un oldukça altına düşer.

Festo, çeşitli uygulamalarda farklı akış veya basınç gereksinimleri için piezo teknolojisine sahip çok çeşitli valfler sunar. Bu valfler, malzemeleri oksijen uyumluluğu açısından test edildiğinden, %100 oksijen gazını kontrol etmek için de kullanılabilir.

Piezo valflerin tam otomatik üretimi (1:32 dk.)

Yazar hakkında

Thomas Kunert
Ürün Yönetimi MedLab
İletişim

İlginç makale

Genel bakış