วิธีควบคุมแรงดันสุญญากาศ
พื้นฐานของการตรวจสอบ การควบคุม และการควบคุมแรงดันในระบบสุญญากาศ
ในกระบวนการสุญญากาศทั้งหมด แรงดันในระบบต้องได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องและปรับหากจําเป็น นอกจากนี้ การควบคุมโรงงานที่ทันสมัยยังจําเป็นต้องมีการส่งค่าที่วัดได้ทั้งหมดที่สําคัญต่อการตรวจสอบโรงงานไปยังสถานีกลาง ศูนย์ตรวจสอบและศูนย์ควบคุม และรวบรวมไว้อย่างชัดเจน การเปลี่ยนแปลงแรงดันมักจะถูกบันทึกเมื่อเวลาผ่านไปโดยอุปกรณ์บันทึก ซึ่งหมายความว่ามีความต้องการเพิ่มเติมสําหรับเกจวัดสุญญากาศ:
ก) การแสดงผลค่าที่วัดได้อย่างต่อเนื่อง ทั้งแบบอะนาล็อกและดิจิทัลเท่าที่เป็นไปได้
b) การอ่านค่าที่วัดได้ที่ชัดเจนและสะดวกสบาย
c) เอาต์พุตเครื่องบันทึกเพื่อเชื่อมต่อกับเครื่องมือบันทึกหรืออุปกรณ์ควบคุมหรือควบคุม
d) อินเทอร์เฟซดิจิตอลในตัว (เช่น RS 232)
e) สิ่งอํานวยความสะดวกสําหรับการกระตุ้นการทํางานสวิตช์ผ่านจุดกระตุ้นในตัว
โดยทั่วไปแล้ว เกจวัดสุญญากาศทั้งหมดที่มีจอแสดงค่าที่วัดได้แบบไฟฟ้าจะตอบสนองความต้องการเหล่านี้ ยกเว้นไดอะแฟรมเชิงกลและเกจวัดสุญญากาศแบบเติมของเหลว ชุดควบคุมที่เกี่ยวข้องมีเอาต์พุตเครื่องบันทึกที่จ่ายแรงดันไฟฟ้าต่อเนื่องระหว่าง 0 ถึง 10 V ขึ้นอยู่กับค่าความดันที่อ่านได้บนสเกลของมิเตอร์วัด เพื่อให้สามารถบันทึกค่าความดันได้ตลอดเวลาโดยใช้เครื่องมือบันทึก หากมีการเชื่อมต่อหน่วยสวิตช์ความดันเข้ากับเอาต์พุตเครื่องบันทึกของเกจ การทํางานสวิตช์อาจถูกทริกเกอร์เมื่อค่าเกินหรือต่ํากว่าจุดตั้งค่าที่ระบุ จุดตั้งค่าหรือค่าขีดจํากัดการสวิตช์สําหรับการกระตุ้นการทํางานสวิตช์โดยตรงในเกจจะเรียกว่าค่าทริกเกอร์ นอกเหนือจากเกจวัดสุญญากาศแล้ว ยังมีสวิตช์แรงดันเมมเบรนที่กระตุ้นการทํางานสวิตช์ (โดยไม่แสดงค่าที่วัดได้) ผ่านแอมพลิฟายเออร์หน้าสัมผัสเมื่อถึงแรงดันที่กําหนด ตัวอย่างเช่น สามารถควบคุมวาล์ว ผ่านการสลับดังกล่าวได้เช่นกัน
การป้องกัน การตรวจสอบ และการควบคุมระบบสุญญากาศโดยอัตโนมัติ
การปกป้องระบบสุญญากาศจากการทํางานผิดพลาดมีความสําคัญอย่างยิ่ง ในกรณีที่เกิดความล้มเหลว ค่าวัตถุดิบที่สูงมากอาจมีความเสี่ยง ไม่ว่าจะเป็นการสูญเสียทั้งระบบหรือส่วนประกอบหลัก เนื่องจากการสูญเสียแบตช์วัตถุดิบที่จะแปรรูป หรือเนื่องจากเวลาหยุดทํางานในการผลิตเพิ่มเติม ดังนั้นจึงควรมีการควบคุมและการป้องกันการปฏิบัติงานอย่างเพียงพอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของโรงงานผลิตขนาดใหญ่ ปัจจัยแต่ละอย่างที่ต้องพิจารณาในการเชื่อมต่อนี้จะแสดงให้เห็นได้ดีที่สุดโดยอ้างอิงจากตัวอย่าง: รูปที่ 3.20 แสดงแผนผังของระบบปั๊มสุญญากาศระดับสูง ภาชนะ (11) สามารถไล่อากาศออกได้โดยใช้ปั๊มโรตารี่ (14) หรือปั๊มแพร่กระจาย (15) ซึ่งทั้งสองตัวทํางานร่วมกับปั๊มรองp (1) ปั๊มโรตารี่ใช้ในช่วงสุญญากาศปานกลางและปั๊มแพร่กระจายในช่วงสุญญากาศสูง (คุณยังสามารถใช้ปั๊มโมเลกุลเทอร์โบได้) วาล์ว (3), (8) และ (16) ทํางานด้วยระบบนิวเมติกส์ไฟฟ้า ส่วนประกอบแต่ละชิ้นจะถูกสั่งงานจากแผงควบคุมด้วยปุ่มกด
ภาพที่ 3.20 แผนผังการทํางานของระบบปั๊มสุญญากาศสูงที่มีตัวเลือกการทํางานของโรตารี่
หรือปั๊มแพร่กระจาย
- เครื่องปั๊ม
- อุปกรณ์ตรวจสอบแรงดันป้อนกลับ
- วาล์วนิวเมติกไฟฟ้า
- จุดเชื่อมต่อระบบอากาศอัด
- อุปกรณ์ควบคุมแรงดัน
- การตรวจตราอุณหภูมิ
- อุปกรณ์ตรวจสอบน้ําหล่อเย็น
- วาล์วนิวเมติกไฟฟ้า
- เครื่องบันทึก
- อุปกรณ์ตรวจสอบสุญญากาศสูง
- ท่อ
- เกจวัดสุญญากาศสูง
- สวิตช์จํากัด
- ปั๊ม Roots
- ปั๊มระบายอากาศ
- วาล์วนิวเมติกไฟฟ้า
- วาล์วระบาย
มาตรการป้องกันระบบปั๊มจากการทํางานผิดพลาด
ระบบปั๊มต้องได้รับการป้องกันจากการทํางานผิดพลาดตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง นอกจากนี้ยังระบุมาตรการที่ต้องดําเนินการเพื่อป้องกันการทํางานผิดพลาดดังกล่าว:
ก) มาตรการในกรณีที่กระแสไฟขัดข้อง: วาล์วทั้งหมดจะปิดเพื่อป้องกันไม่ให้อากาศเข้าสู่ภาชนะสุญญากาศและป้องกันปั๊มแพร่กระจายจากความเสียหาย
b) การป้องกันในกรณีที่ความดันตกลงในเครือข่ายอากาศอัด: อากาศอัดจะถูกตรวจสอบโดยอุปกรณ์ตรวจสอบความดัน (5) หากความดันลดลงต่ํากว่าค่าที่กําหนด สัญญาณอาจถูกส่งออกในตอนแรกหรือวาล์วสามารถปิดได้โดยอัตโนมัติ ในกรณีนี้ จําเป็นต้องมีระบบจ่ายอากาศอัดสํารองที่เพียงพอ (ไม่แสดงในรูปที่ 3.20) ซึ่งช่วยให้สามารถสั่งงานวาล์วทั้งหมดได้อย่างน้อยหนึ่งครั้ง
c) มาตรการในกรณีที่เกิดความล้มเหลวของน้ําหล่อเย็นไปยังปั๊มแพร่กระจาย: น้ําหล่อเย็นจะถูกตรวจสอบโดยอุปกรณ์ตรวจสอบการไหลหรืออุณหภูมิ (6) และ (7) หากการไหลของน้ําหล่อเย็นไม่เพียงพอ เครื่องทําความร้อนของปั๊มแพร่กระจายจะปิดและส่งสัญญาณ วาล์ว (8) จะปิด
d) การป้องกันความล้มเหลวของฮีตเตอร์ปั๊มแพร่กระจาย: การหยุดชะงักของระบบทําความร้อนปั๊มแพร่กระจายสามารถตรวจสอบได้โดยรีเลย์ หากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นสูงกว่าค่าสูงสุดที่อนุญาต อุปกรณ์ตรวจสอบอุณหภูมิ (6) จะตอบสนอง ในทั้งสองกรณี วาล์ว (8) จะปิดและส่งสัญญาณ
e) การป้องกันในกรณีที่ปั๊มสํารองขัดข้อง: ปั๊มสํารองที่ขับเคลื่อนด้วยสายพานจะต้องมีสวิตช์แรงเหวี่ยงที่ปิดระบบทั้งหมดในกรณีที่สายพานแตกหรือทํางานผิดปกติอื่น ปั๊มแบบโมโนบล็อกที่ตัวแปลงความถี่ติดตั้งอยู่บนเพลาโดยตรงสามารถตรวจสอบได้โดยรีเลย์กระแสและอุปกรณ์อื่นๆ
f) การป้องกันการเพิ่มขึ้นของแรงดันในภาชนะเหนือค่าขีดจํากัดที่กําหนด: อุปกรณ์ตรวจสอบสุญญากาศสูง (10) จะส่งสัญญาณเมื่อแรงดันเกินค่าที่กําหนด
g) การรับประกันแรงดันล่วงหน้าที่วิกฤติของปั๊มกระจาย: เมื่อเกินแรงดันสํารองที่กําหนด วาล์วทั้งหมดจะถูกปิดโดยอุปกรณ์ตรวจสอบแรงดันสํารอง (2) ปั๊มจะปิดและส่งสัญญาณอีกครั้ง ตําแหน่งของวาล์ว (3), (8) และ (16) จะแสดงบนแผงควบคุมโดยใช้สวิตช์จํากัดระยะ (13) แรงดันในภาชนะจะถูกวัดด้วยเกจวัดสุญญากาศสูง (12) และบันทึกด้วยเครื่องบันทึก (9) สามารถป้องกันข้อผิดพลาดในการปฏิบัติงานได้โดยการเชื่อมต่อสวิตช์แต่ละตัวเพื่อให้สามารถสั่งงานได้ตามลําดับที่กําหนดไว้ล่วงหน้าเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ปั๊มแพร่กระจายอาจไม่เปิดทํางานเมื่อปั๊มสํารองไม่ทํางาน หรือแรงดันสํารองที่ต้องการไม่คงอยู่ หรือการไหลเวียนของน้ําหล่อเย็นไม่ทํางาน
การควบคุมและการควบคุมแรงดันในระบบสุญญากาศระดับหยาบและปานกลาง
การควบคุมและการควบคุมมีหน้าที่ในการให้ตัวแปรทางกายภาพ - ในกรณีนี้คือแรงดันในระบบสุญญากาศ - ค่าที่แน่นอน คุณสมบัติทั่วไปคือหัวขับที่เปลี่ยนการจ่ายพลังงานไปยังตัวแปรทางกายภาพและตัวแปรเอง การควบคุมหมายถึงการมีอิทธิพลต่อระบบหรือหน่วยผ่านคําสั่ง ในกรณีนี้ แอคทูเอเตอร์และค่าจริงของตัวแปรทางกายภาพจะถูกเปลี่ยนโดยตรงด้วยตัวแปรที่ถูกจัดการ ตัวอย่าง: การสั่งงานวาล์วโดยใช้สวิตช์ที่ขึ้นอยู่กับแรงดัน ค่าที่แท้จริงอาจเปลี่ยนแปลงในลักษณะที่ไม่พึงประสงค์เนื่องจากอิทธิพลภายนอกเพิ่มเติม ชุดควบคุมไม่สามารถตอบสนองต่อชุดควบคุมได้ ด้วยเหตุนี้ ระบบควบคุมจึงถูกกล่าวว่ามีลําดับการทํางานแบบเปิด ในกรณีของการควบคุม ค่าที่แท้จริงของตัวแปรทางกายภาพจะถูกเปรียบเทียบกับค่าเซ็ตพอยต์ที่กําหนดอย่างต่อเนื่อง และจะถูกควบคุมหากมีความเบี่ยงเบนใดๆ เพื่อให้ใกล้เคียงกับค่าเซ็ตพอยต์มากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ เพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติทั้งหมด กฎระเบียบจําเป็นต้องมีการควบคุมเสมอ ความแตกต่างหลักคือตัวควบคุมที่เปรียบเทียบค่าเซ็ตพอยต์กับค่าจริง องค์ประกอบทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการควบคุมจะรวมกันเป็นวงจรควบคุม คําศัพท์และตัวแปรลักษณะเฉพาะสําหรับการอธิบายกระบวนการควบคุมได้กําหนดไว้ใน DIN 19226
โดยทั่วไปแล้ว จะมีการแยกความแตกต่างระหว่างการควบคุมแบบไม่ต่อเนื่อง (เช่น การควบคุมแบบสองขั้นตอนหรือสามขั้นตอน) ที่มีการระบุช่วงแรงดันซึ่งแรงดันอาจแตกต่างกันไป และการควบคุมแบบต่อเนื่อง (เช่น การควบคุม PID) ที่มีจุดตั้งค่าแรงดันที่ระบุ ซึ่งควรคงไว้อย่างแม่นยําที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เรามีสองวิธีที่เป็นไปได้ในการปรับแรงดันในระบบสุญญากาศ ประการแรกคือ โดยการเปลี่ยนความเร็วในการปั๊ม (การเปลี่ยนความเร็วของปั๊มหรือการจํากัดด้วยการปิดวาล์ว) ประการที่สองคือ โดยการนําเข้าก๊าซ (การเปิดวาล์ว) ผลลัพธ์คือมีขั้นตอนทั้งหมด 4 ขั้นตอน
การควบคุมแรงดันแบบไม่ต่อเนื่อง
แม้ว่าการควบคุมอย่างต่อเนื่องจะเป็นกระบวนการที่สง่างามกว่า แต่ในหลายกรณีการควบคุมแบบสองขั้นตอนหรือสามขั้นตอนก็เพียงพอในทุกช่วงสุญญากาศ ในการระบุหน้าต่างแรงดัน จําเป็นต้องใช้หน้าสัมผัสสวิตช์แบบแปรผันสองหรือสามตัวที่ขึ้นอยู่กับแรงดัน ไม่สําคัญว่าจะติดตั้งหน้าสัมผัสสวิตช์ในเกจที่มีจอแสดงผลหรือในหน่วยปลายทาง หรือเป็นสวิตช์แรงดันที่ไม่มีจอแสดงผล รูปภาพ 3.21 แสดงความแตกต่างระหว่างการควบคุมแบบสองขั้นตอนผ่านการควบคุมความเร็วปั๊ม การควบคุมแบบสองจุดผ่านทางการไหลเข้าของก๊าซ และการควบคุมแบบสามจุดผ่านการผสมผสานระหว่างการควบคุมความเร็วปั๊มและการไหลเข้าของก๊าซ ภาพที่ 3.22 และ 3.23 แสดงวงจรและโครงสร้างของระบบควบคุมสองขั้นตอน ในกรณีของการควบคุมสองขั้นตอนผ่านการควบคุมความเร็วในการปั๊ม (รูปที่ 3.22), จ่ายแรงดันไฟฟ้าไปยังวาล์วปั๊ม 4 เช่น เปิดเมื่อหน้าสัมผัสรีเลย์อยู่ในสภาวะปล่อย ที่ระดับต่ํากว่าจุดสวิตช์บน วาล์วจะยังคงเปิดอยู่เนื่องจากฟังก์ชันค้างตัวของรีเลย์เสริม เฉพาะที่ระดับต่ํากว่าจุดสวิตช์ล่างเท่านั้นที่ตัวล็อกรีเลย์จะปลดล็อก หากแรงดันเพิ่มขึ้นในภายหลัง วาล์วจะเปิดอีกครั้งที่จุดสวิตช์บน
ภาพที่ 3.21 แผนผังของการควบคุมแบบสองขั้นตอนและสามขั้นตอน
ภาพที่ 3.22 การควบคุมสองขั้นตอนผ่านการควบคุมความเร็วในการปั๊ม
♻ เกจที่มีจุดสวิตช์สองจุด
♻ วาล์วปีกผีเสื้อ
♻ ปั๊มสุญญากาศ
➃ วาล์วปั๊ม
➄ ภาชนะสุญญากาศ
Fu - ฟิวส์
R, Mp - การเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟหลัก 220 V/50 Hz
Smax - จุดสวิตชิ่งสําหรับค่าสูงสุด
Smin - จุดสวิตชิ่งสําหรับค่าต่ําสุด
PV - วาล์วปั๊ม
R1 - รีเลย์เสริมสําหรับวาล์วปั๊ม
K1 - หน้าสัมผัสรีเลย์ของ R1
M - อุปกรณ์วัดและสวิตช์
รูปที่ 3.23 การควบคุมสองขั้นตอนผ่านทางการนําเข้าก๊าซ
♻ เกจที่มีจุดสวิตช์สองจุด
♻ วาล์วรั่วไหลผันแปร
♻ วาล์วขาเข้า
➃ การจ่ายก๊าซ
➄ วาล์วปีกผีเสื้อ
➅ ปั๊มสุญญากาศ
➆ ภาชนะสุญญากาศ
Fu - ฟิวส์
R, Mp - การเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟหลัก 220 V/50 Hz
Smax - จุดสวิตชิ่งสําหรับค่าสูงสุด
Smin - จุดสวิตชิ่งสําหรับค่าต่ําสุด
EV - วาล์วขาเข้า
R2 - รีเลย์เสริมสําหรับวาล์วขาเข้า
K2 - หน้าสัมผัสรีเลย์ของ R2
M - อุปกรณ์วัดและสวิตช์
ในกรณีของการควบคุมสองขั้นตอนผ่านทางการไหลเข้าของก๊าซ วาล์วทางเข้าจะปิดในตอนแรก หากไม่ถึงจุดสวิตช์แรงดันด้านบน จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ เฉพาะเมื่อแรงดันลดลงต่ํากว่าจุดสวิตช์ด้านล่างเท่านั้น ให้ "สร้างหน้าสัมผัส" เปิดวาล์วทางเข้าก๊าซและสั่งงานรีเลย์เสริมพร้อมฟังก์ชั่นค้างตัวในเวลาเดียวกัน การกลับสู่สถานะสแตนด์บายด้วยการปิดวาล์วทางเข้าก๊าซจะไม่เกิดขึ้นจนกว่าจะเกินจุดสวิตช์บนเนื่องจากการปลดล็อคฟังก์ชั่นค้างตัวของรีเลย์
รูปภาพ 3.24 แสดงระบบควบคุมสามขั้นตอนที่สอดคล้องกันซึ่งสร้างขึ้นด้วยส่วนประกอบสองส่วนที่เพิ่งอธิบายไว้ ดังที่ชื่อบ่งชี้ จุดสวิตช์สองจุด ได้แก่ จุดสวิตช์ล่างของระบบควบคุมผ่านการควบคุมความเร็วปั๊ม และจุดสวิตช์บนของระบบควบคุมทางเข้าก๊าซ ถูกรวมเข้าด้วยกัน
ภาพ 3.24 ระบบควบคุมสามขั้นตอน
♻ เกจที่มีจุดสวิตช์สามจุด
♻ วาล์วรั่วไหลผันแปร
♻ วาล์วรั่วไหลผันแปร
➃ วาล์วขาเข้า
➄ การจ่ายก๊าซ
➅ วาล์วปีกผีเสื้อ
➆ ปั๊มสุญญากาศ
➇ วาล์วปั๊ม
➈ ภาชนะสุญญากาศ
Fu - ฟิวส์
R, Mp - การเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟหลัก 220 V/50 Hz
Smax - จุดสวิตชิ่งสําหรับค่าสูงสุด
Smitte - จุดสวิตชิ่งสําหรับค่าเฉลี่ย
Smin - จุดสวิตชิ่งสําหรับค่าต่ําสุด
T - GRPAHIX สาม
PV - วาล์วปั๊ม
EV - วาล์วขาเข้า
R1 - รีเลย์เสริมสําหรับช่วงเวลาปั๊ม
R2 - รีเลย์เสริมสําหรับช่วงอินพุต
K1 - หน้าสัมผัสรีเลย์ของ R1
K2 - หน้าสัมผัสรีเลย์ของ R2
M - อุปกรณ์วัดและสวิตช์
เพื่อหลีกเลี่ยงการติดตั้งที่ซับซ้อนด้วยรีเลย์เสริม อุปกรณ์จํานวนมากมีอุปกรณ์สําหรับการเปลี่ยนประเภทการทํางานของค่าทริกเกอร์ในตัวผ่านทางซอฟต์แวร์ ในตอนแรก คุณสามารถเลือกระหว่างจุดสวิตช์แต่ละจุด (หรือ "การกระตุ้นระดับ") และจุดสวิตช์ที่เชื่อมโยงกัน ("การกระตุ้นช่วง") ฟังก์ชันเหล่านี้อธิบายไว้ในรูปที่ 3.25. ด้วยการทริกเกอร์ช่วงเวลา คุณยังสามารถเลือกขนาดของฮิสเทอรีซิสและประเภทของข้อมูลจําเพาะของเซ็ตพอยต์ เช่น การตั้งค่าคงที่ในหน่วยหรือข้อมูลจําเพาะผ่านแรงดันไฟฟ้าภายนอก เช่น จาก 0 - 10 โวลต์ ตัวอย่างเช่น ระบบควบคุมสามขั้นตอน (ไม่มีรีเลย์เสริม) สามารถตั้งค่าได้ด้วย Leybold CEREVAC และ GRAPHIX THREE
ภาพที่ 3.25 แผนภาพของตัวกระตุ้นระดับและตัวกระตุ้นช่วงเวลา
GRAPHIX - หน่วยควบคุมสําหรับเซ็นเซอร์แบบแอ็คทีฟ GRAPHIX จอแสดงผลและเครื่องมือควบคุมสําหรับเซ็นเซอร์แบบแอ็คทีฟ
การควบคุมแรงดันอย่างต่อเนื่อง
เราต้องแยกความแตกต่างระหว่างตัวควบคุมไฟฟ้า (เช่น ตัวควบคุม PID) ที่มีวาล์วสัดส่วนเป็นแอคทูเอเตอร์และตัวควบคุมไดอะแฟรมเชิงกล ในระบบควบคุมที่มีตัวควบคุมไฟฟ้า การประสานงานระหว่างตัวควบคุมและแอคทูเอเตอร์ (วาล์วขาเข้าก๊าซแบบ Piezoelectric, วาล์วขาเข้าที่มีมอเตอร์ขับเคลื่อน, วาล์วควบคุมปีกผีเสื้อ, วาล์วลิ้นปีกผีเสื้อ) ทําได้ยากเนื่องจากเงื่อนไขขอบเขตที่แตกต่างกันมาก (ปริมาตรของภาชนะ, ความเร็วในการปั๊มที่มีประสิทธิภาพที่ภาชนะ, ช่วงการควบคุมแรงดัน) วงจรควบคุมดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะสั่นสะเทือนได้ง่ายเมื่อเกิดความผิดปกติในกระบวนการ แทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุค่ามาตรฐานที่ถูกต้องโดยทั่วไป
ปัญหาการควบคุมหลายอย่างสามารถแก้ไขได้ดีกว่าด้วยตัวควบคุมไดอะแฟรม ฟังก์ชันของตัวควบคุมไดอะแฟรม (ดูรูปที่ 3.27) สามารถหาได้ง่ายจากเกจวัดสุญญากาศแบบไดอะแฟรม: ปลายทื่อของท่อหรือท่อจะถูกปิดด้วยไดอะแฟรมยางยืดหยุ่น (สําหรับแรงดันอ้างอิง > แรงดันกระบวนการ) หรือปล่อย (สําหรับแรงดันอ้างอิง < แรงดันกระบวนการ) เพื่อให้ในกรณีหลังมีการเชื่อมต่อระหว่างด้านกระบวนการและปั๊มสุญญากาศ ระบบควบคุม "อัตโนมัติ" ที่สวยงามนี้มีคุณสมบัติการควบคุมที่ยอดเยี่ยม (ดูรูปที่ 3.28).
ภาพที่ 3.27 หลักการของตัวควบคุมไดอะแฟรม
- ห้องอ้างอิง
- เมมเบรน
- จุดเชื่อมต่อการวัดสําหรับห้องอ้างอิง
- วาล์วปรับแรงดันอ้างอิง
- การเชื่อมต่อปั๊ม
- ผู้ปฏิบัติงาน
- หน่วยควบคุม
- จุดเชื่อมต่อการวัดสําหรับแรงดันในกระบวนการ
- การเชื่อมต่อห้องทํางาน
รูปที่ 3.28 ลักษณะการควบคุมของตัวควบคุมไดอะแฟรม
P1 = แรงดันในกระบวนการ, P2 = แรงดันในปั๊ม, Pref = แรงดันอ้างอิง
เพื่อให้ได้อัตราการไหลที่สูงขึ้น สามารถเชื่อมต่อตัวควบคุมเมมเบรนหลายตัวแบบขนานกันได้ นั่นหมายความว่า ห้องทํางานและห้องอ้างอิงจะเชื่อมต่อแบบขนานด้วยเช่นกัน รูปที่ 3.29 แสดงการเชื่อมต่อของตัวควบคุมไดอะแฟรม MR 50 3 ตัว
เพื่อควบคุมกระบวนการสุญญากาศ จําเป็นต้องปรับเปลี่ยนแรงดันในแต่ละขั้นตอนของกระบวนการบ่อยครั้ง ด้วยตัวควบคุมไดอะแฟรม สามารถทําได้ทั้งแบบแมนนวลหรือผ่านการควบคุมแรงดันอ้างอิงแบบไฟฟ้า
การควบคุมแรงดันอ้างอิงของตัวควบคุมไดอะแฟรมด้วยระบบไฟฟ้านั้นค่อนข้างง่าย เนื่องจากปริมาตรอ้างอิงมีขนาดเล็กและคงที่เสมอ รูปที่ 3.31 แสดงการจัดวางดังกล่าวทางด้านซ้ายเป็นภาพและทางด้านขวาเป็นแผนผัง ดู 3.5.5 สําหรับตัวอย่างการใช้งานกับตัวควบคุมไดอะแฟรม
เพื่อให้สามารถเปลี่ยนความดันอ้างอิงและแรงดันในกระบวนการไปสู่ความดันที่สูงขึ้นได้ ต้องติดตั้งวาล์วขาเข้าก๊าซเพิ่มเติมที่ห้องในกระบวนการ วาล์วนี้เปิดโดยการใช้สวิตช์ความดันส่วนต่าง (ไม่ได้แสดงในรูปที่ 3.31) เมื่อแรงดันในกระบวนการที่ต้องการสูงกว่าแรงดันในกระบวนการปัจจุบันมากกว่าความแตกต่างของแรงดันที่ตั้งไว้บนสวิตช์ความแตกต่างของแรงดัน
ภาพที่ 3.29 การเชื่อมต่อสามจุดของตัวควบคุมเมมเบรน
ภาพที่ 3.30 การควบคุมกระบวนการอบแห้งด้วยสุญญากาศโดยการควบคุมแรงดันขาเข้าของปั๊มสุญญากาศตามความทนทานต่อไอน้ํา
DC - ตัวควบคุมเมมเบรน
P - ปั๊มสุญญากาศ
M - อุปกรณ์วัดและสวิตช์
PS - เซ็นเซอร์ความดัน
V1 - วาล์วปั๊ม
V2 - วาล์วขาเข้าก๊าซ
TH - ลิ้นปีกผีเสื้อ
RC - ห้องอ้างอิง
PC - ห้องทํางาน
CV - วาล์วควบคุมความดันอ้างอิงภายใน
ภาพที่ 3.31 ตัวควบคุมไดอะแฟรมที่มีการควบคุมแรงดันอ้างอิงอัตโนมัติภายนอก
DC - ตัวควบคุมเมมเบรน
PS - เซ็นเซอร์ความดันในกระบวนการ
RS - เซ็นเซอร์ความดันอ้างอิง
V1 - วาล์วขาเข้าก๊าซ
V2 - วาล์วปั๊ม
V3 - วาล์วรั่วไหลผันแปรทางเข้าก๊าซ
TH - ลิ้นปีกผีเสื้อ
M - อุปกรณ์วัดและสวิตช์
PP - ปั๊มกระบวนการ
RC - ห้องอ้างอิง
PC - ห้องทํางาน
AP - ปั๊มเสริม
CV - วาล์วควบคุมความดันอ้างอิงภายใน
การควบคุมแรงดันในระบบสุญญากาศระดับสูงและสูงพิเศษ
หากต้องการรักษาความดันให้คงที่ภายในขีดจํากัดที่กําหนด ต้องสร้างความสมดุลระหว่างก๊าซที่เข้าสู่ภาชนะสุญญากาศและก๊าซที่ปั๊มกําจัดออกไปพร้อมกันโดยใช้วาล์วหรืออุปกรณ์ควบคุม ซึ่งไม่ใช่เรื่องยากมากในระบบสุญญากาศแบบหยาบและปานกลาง เนื่องจากการดูดซับก๊าซที่ดูดซับจากผนังโดยทั่วไปจะเล็กน้อยเมื่อเทียบกับปริมาณก๊าซที่ไหลผ่านระบบ การควบคุมแรงดันสามารถทําได้ผ่านทางทางเข้าก๊าซหรือการควบคุมความเร็วในการปั๊ม อย่างไรก็ตาม การใช้ตัวควบคุมเมมเบรนเป็นไปได้เฉพาะระหว่างความดันบรรยากาศและประมาณ 10 mbar เท่านั้น
ในขณะที่ในช่วงสุญญากาศสูงและสุญญากาศสูงพิเศษ การพัฒนาก๊าซจากผนังภาชนะจะมีอิทธิพลอย่างมากต่อแรงดัน ดังนั้น การตั้งค่าค่าแรงดันเฉพาะในช่วงสุญญากาศสูงและสุญญากาศสูงพิเศษจะทําได้ก็ต่อเมื่อการพัฒนาของก๊าซจากผนังเป็นเรื่องเล็กน้อยเมื่อเทียบกับการนําเข้าก๊าซที่ควบคุมโดยใช้หน่วยควบคุมแรงดัน ด้วยเหตุนี้ การควบคุมแรงดันในช่วงนี้มักจะมีผลเป็นการควบคุมการนําเข้าก๊าซด้วยตัวควบคุม PID ไฟฟ้า วาล์วรั่วไหลผันแปรที่ควบคุมด้วยเซอร์โวมอเตอร์หรือ Piezoelectric ใช้เป็นแอคทูเอเตอร์ ควรใช้เฉพาะวาล์วขาเข้าก๊าซโลหะทั้งหมดที่อบได้เท่านั้นสําหรับการควบคุมแรงดันต่ํากว่า 10 -6 mbar
พื้นฐานของเทคโนโลยีสุญญากาศ
ดาวน์โหลด eBook "พื้นฐานของเทคโนโลยีสุญญากาศ" เพื่อค้นพบข้อมูลสําคัญและกระบวนการของปั๊มสุญญากาศ
การอ้างอิง
- สัญลักษณ์สุญญากาศ
- คําจํากัดความ
- ข้อมูลอ้างอิงและแหล่งข้อมูล
สัญลักษณ์สุญญากาศ
สัญลักษณ์สุญญากาศ
อภิธานศัพท์ของสัญลักษณ์ที่ใช้กันทั่วไปในแผนผังเทคโนโลยีสุญญากาศเพื่อแสดงภาพประเภทปั๊มและชิ้นส่วนต่างๆ ในระบบปั๊ม
คําจํากัดความ
คําจํากัดความ
ภาพรวมของหน่วยวัดที่ใช้ในเทคโนโลยีสุญญากาศและสัญลักษณ์ที่หมายถึงอะไร รวมถึงหน่วยวัดสมัยใหม่ที่เทียบเท่ากับหน่วยวัดในอดีต
ข้อมูลอ้างอิงและแหล่งข้อมูล
ข้อมูลอ้างอิงและแหล่งข้อมูล
ข้อมูลอ้างอิง แหล่งข้อมูล และการอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับความรู้พื้นฐานของเทคโนโลยีสุญญากาศ
สัญลักษณ์สุญญากาศ
อภิธานศัพท์ของสัญลักษณ์ที่ใช้กันทั่วไปในแผนผังเทคโนโลยีสุญญากาศเพื่อแสดงภาพประเภทปั๊มและชิ้นส่วนต่างๆ ในระบบปั๊ม
คําจํากัดความ
ภาพรวมของหน่วยวัดที่ใช้ในเทคโนโลยีสุญญากาศและสัญลักษณ์ที่หมายถึงอะไร รวมถึงหน่วยวัดสมัยใหม่ที่เทียบเท่ากับหน่วยวัดในอดีต
ข้อมูลอ้างอิงและแหล่งข้อมูล
ข้อมูลอ้างอิง แหล่งข้อมูล และการอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับความรู้พื้นฐานของเทคโนโลยีสุญญากาศ
