化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
選擇力士樂比例閥時(shí)要不要位置傳感器？
閱讀：510 發(fā)布時(shí)間：2024-3-4這兩天有客戶問我們？在選擇REXROTH力士樂比例閥時(shí)要不要LVDT位置傳感器呢？很多人百思不解，下面為大家講解一下力士樂比例閥是帶傳感器好呢，還是不帶傳感器好呢！
其實(shí)隨著比例閥技術(shù)的普遍使用，人們經(jīng)常討論關(guān)于比例技術(shù)的應(yīng)用、安裝和調(diào)試等問題。在為特定應(yīng)用選擇比例閥時(shí)，需要考慮額定流量、閥芯比和中心條件等許多特性。
經(jīng)常困擾大家的一個(gè)問題就是：到底要不要選擇帶有閥芯位置反饋或叫線性可變差動(dòng)變壓器（LVDT）的比例閥？何時(shí)需要選擇帶閥芯位置反饋或叫線性可變差動(dòng)變壓器（LVDT）的比例閥？
01LVDT是什么？
LVDT（Linear Variable Displacement Transducer）,是線性可變差動(dòng)變壓器縮寫，屬于直線位移傳感器。
LVDT由一個(gè)初級線圈、兩個(gè)次級線圈、鐵芯、線圈骨架、外殼等部件組成，其工作過程中，鐵心的運(yùn)動(dòng)不能超出線圈的線性范圍，否則將產(chǎn)生非線性值，因此所有的LVDT均有一個(gè)線性范圍。
LVDT可以用來測量物體的伸長度、震動(dòng)頻率、振幅、物體厚薄程度和膨脹度等精確數(shù)據(jù)，可以用在機(jī)床工具和液壓缸的定位，以及閥門的控制等。LVDT 具有無摩擦測量、無限的機(jī)械壽命、無限的分辨率、零位可重復(fù)性、軸向抑制、堅(jiān)固耐用、環(huán)境適應(yīng)性、輸入/輸出隔離等優(yōu)點(diǎn)。
02 LVDT在比例閥上的應(yīng)用
LVDT在液壓閥上的應(yīng)用，是將電子元件、傳感器與驅(qū)動(dòng)器集成為一個(gè)獨(dú)立的單元，然后直接和比例閥的閥體相連，從而達(dá)到對比例閥閥芯進(jìn)行閉環(huán)控制。
反饋傳感器通過檢測閥芯的運(yùn)動(dòng)和輸入信號對比所得的偏差，執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過一個(gè)電磁閥來控制閥芯的運(yùn)動(dòng)方向、速度和位置。集成式電子元件，可以補(bǔ)償閥芯壓力、內(nèi)部泄漏、油液粘度變化、先導(dǎo)壓力等所帶來的影響，可以保證系統(tǒng)的低遲滯和高精度。
03 力士樂比例閥帶LVDT比例閥的優(yōu)點(diǎn)
與沒有LVDT的比例閥相比，帶有LVDT的比例閥有以下優(yōu)點(diǎn)：
1.精度高
LVDT監(jiān)測閥芯位置并把實(shí)際位置反饋到控制器，并把校正信號發(fā)送給電磁鐵。由于摩擦，沒有LVDT的比例閥精度只有1~2%，對大多數(shù)典型應(yīng)用是足夠了。當(dāng)我們使用帶LVDT的比例閥時(shí)，控制精度可達(dá)0.1%。
2.響應(yīng)快
由于反饋環(huán)校正都在毫秒級，具有LVDT的比例閥在指令信號從0~100%變換時(shí)，某些情況響應(yīng)時(shí)間可達(dá)10ms。沒有LVDT的比例閥，其通常在30~50ms之間。如果系統(tǒng)要求指令信號變化時(shí)輸出必須快速跟蹤響應(yīng)，這就顯得非常重要了。
3.流量更高
沒有LVDT反饋的比例閥是開環(huán)，指令信號到達(dá)放大器之后，相應(yīng)地電流信號會提供給電磁鐵。此處電流與電磁力成正比例、線性關(guān)系。電磁力克服彈簧作用力，推動(dòng)閥芯，直至彈簧力與電磁力平衡為止。這種力的平衡在特定的閥芯行程（如50%）是非常精確的。如果內(nèi)部的液動(dòng)力阻止閥芯達(dá)到期望的指令位置，沒有LVDT的比例閥也沒有什么校正措施。
帶LVDT的閥控制，指令信號給定之后，閥芯移到的位置。如果閥芯并沒有達(dá)到該位置，指令控制電流就會上升，直至達(dá)到預(yù)定位置。閥體內(nèi)的紊流液動(dòng)力作用于閥芯，與電磁力相反。所以，同樣額定流量的閥，具有LVDT的實(shí)際流量可以更高一些。
4.可靠性高
當(dāng)閥長期處于零位需要克服啟動(dòng)淤積的時(shí)候，帶LVDT的比例閥具有校正位置的能力是非常重要的，特別是對于高壓系統(tǒng)。大多數(shù)系統(tǒng)，液壓油清潔度是足夠的，沒有LVDT的波閥也能工作得很好。
但是對很多苛刻要求的系統(tǒng)，情況可能就不一樣了。比如，沒有LVDT的比例閥控制油缸速度30%的時(shí)候，只需要30%的電磁力來移動(dòng)閥芯，但是如果閥芯有淤積，該力就不夠了。帶LVDT的比例閥具有糾錯(cuò)功能，此時(shí)甚至可能會輸出100%的電流來驅(qū)動(dòng)電磁鐵以達(dá)到期望位置。
5.具有診斷功能
閥上的LVDT是一個(gè)非常有用的現(xiàn)場診斷工具。如果你可以看到給定指令信號后閥芯在移動(dòng)，我們就可以排除不是比例閥的故障了。這樣可以節(jié)省大量的時(shí)間來檢查現(xiàn)場其它問題。
在一些要求嚴(yán)格的應(yīng)用中，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測閥芯位置變化，并與指令信號做對比。如果監(jiān)測到閥芯實(shí)際位置比期望延遲幾毫秒，就可以考慮更換舊閥了。