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计量泵流量调节的两种方式(下)

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计量泵流量调节的两种方式(下)

发布日期:2016-07-27 作者: 点击:


二、自动流量调节方式

为了适应自动调节的要求,可以在计量泵相应的机构上增加自动调节机构,接受外部控制信号,实现根据外部信号自动改变计量泵的输出流量。自动流量调节方式包括以下几种:


    1. 变频调节流量方式


    变频调节方式是利用交流变频器可以根据外部信号改变电源频率的特点,从而改变计量泵的电机转速。电机转速的变化可以改变计量泵的冲程速度,也改变了计量泵的排出频率,达到调节计量泵输出流量的目的。


    在变频流量调节系统中的变频器信号会来自检测仪表或者上位机的输出信号。变频器的输出电源直接接入计量泵的电机。通常用于变频控制的电机有两种选择:1)专用变频电机;可以在一定频率范围内实现恒扭矩输出。恒扭矩的频率范围取决于电机的调节比,调节比为10:1,表示在5~50Hz范围。大部分专用电机均为强制风冷电机,保证电机冷却风量不变,避免低频率工作时出现散热问题。2)普通恒速电机;此类电机在频率降低过程中电机的输出扭矩会随之降低,所以在过低频率下工作时可能会出现过载损坏。通常会采用放大电机功率来适应低频工作的要求,但是由于普通电机是同轴风扇散热,所以在低频工作时,电机的通风量会降低,导致散热不足,长期工作会对电机内部绝缘造成损坏。为此,对于普通电机用于变频控制,通常会建议频率不要低于20~25Hz。


    变频调节流量通过改变冲程速度实现的,所以改变的也是流量脉动的频率。变频调节流量的方式是一种低成本高性价比的控制方式,广泛应用于各种行业与应用,并取得各行各业的用户认可。


计量泵流量调节.jpg


    2. 电动调节冲程方式


    电动调节冲程方式是采用电动伺服机构替代手动调节结构,根据外部信号改变计量泵冲程长度,从而实现调节计量泵输出流量的目的。


    电动冲程调节器由三个部分组成。1)供电电源回路和控制回路;供电电源回路是为整个电动冲程调节器提供电源供电,包括电路供电和驱动机构供电;控制回路是接受外部信号后,将此电流信号转化成电压控制信号;2)驱动机构;驱动机构接受到电源供电后开始驱动计量泵的冲程调节机构;3)反馈机构;在驱动机构工作的同时,也会通过反馈机构建立反馈电压,并与控制电压进行比较,并及时停止驱动机构的工作。


    电动冲程调节器接受4-20mA模拟信号和220V单相电源或380V三相电源。在接线过程中必须注意信号电缆与电源电缆的分开,电缆必须采用屏蔽电缆,尤其是信号电缆。电源接地与信号接地必须分开,并且信号电缆是一端接地。这样才能较好的避免外界干扰对电动冲程调节器的影响。电动冲程调节器可以对计量泵冲程进行0~100%范围的调节,但是相比较变频调节流量方式,电动冲程调节器的成本较高,尤其对于防爆区域的应用,设备价格更高。对于高载荷设备,电动冲程调节器的外形尺寸较大,满量程调节时间较长。所以,需要根据工艺条件的要求进行正确选用。


    3. 气动调节冲程方式


    气动调节冲程方式是采用气动伺服机构替代手动调节机构,根据外部信号改变计量泵冲程长度,从而实现调节计量泵输出流量的目的。气动冲程调节器基本全部用于防爆应用场合。


气动冲程调节器由四个部分组成。1)电-气转换器;将上位机发出的电信号转换成气压信号;2)定位器;通过输入的气压信号控制气动滑阀,并用输入的动力气源推动驱动活塞;3)驱动活塞与冲程滑杆机构;依赖动力气源推动驱动活塞和滑杆改变冲程长度;4)反馈机构;随驱动机构的位置变化,反馈机构产生的压力与驱动气压达到平衡。


    小负荷气动冲程调节器的结构比较简单,动力气源的压力可以直接驱动活塞机构,但是大负荷气动冲程调节器需要较大的驱动力,所以结构也相应复杂,一般是气动与液压相结合的机构。气动冲程调节器的响应速度较慢,因为快速响应会导致气动机构在定位过程中产生振荡。随着防爆电动冲程调节器的发展,气动冲程调节器的应用已经逐渐萎缩。


    流量的调节比直接决定了计量泵获得三大精度的范围,所以如何既有好的精度又能获得好的性价比的流量调节方式,大家都应该有自己的判断标准。


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