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压电技术及其在气动领域中的应用

2016年09月09日

 2、压电式电气比例调压阀
       压电材料的变形量正比于施加在其上的电场强度,利用这一特点,可以开发出比例调压阀。如图3 所示,施加不同的控制电压到压电阀片上,压电阀片产生不同的弯曲变形量,这样就在进气口1 与输出气口2 之间及输出气口2 与排气口3 之间形成不同的气流阻力,从而在输出气口2 的得到不同的气体压力。图4 显示了输出气口2 的压力随控制电压变化的曲线。
压电技术及其在气动领域中的应用
       由于压电阀片在变形过程中不受机械摩擦力,且压电阀片有响应快功耗低的特点,基于压电阀片的电气比例调压阀很多性能优于传统的比例调压阀。例如其没有死区,压力可以从零开始连续调节;其响应快,可满足高速系统的应用要求;其功耗低,可由电池或太阳能直接驱动。

3、压电阀为先导的气动换向阀
     把微型压电阀作为先导级,对其气体流量及压力进一步放大,就可以得到符合各种国际标准外形尺寸的压电式气动阀,同样,其很多性能特点都优于传统的电磁阀。

四、压电式气动阀的独特优势及其应用
       相对于传统的电磁气动阀,采用压电技术的换向阀,有功耗低、响应快及没有电磁影响等优点,所以其开辟了很多气动技术应用的新领域。
       1、各种压力或力精确、连续控制场合的应用
       采用压电式的电气比例调压阀,可取代手动调压阀,实现力或压力的实时、精确连续自动控制,可应用于各种工业自动化领域,例如张紧力控制、激光切割或焊接设备、玻璃切割或研磨设备、玻璃容器密封检测等等。
       2、智能阀门定位器及呼吸机上的应用
       智能阀门定位器为气动闭环位置控制系统,其要求气动元件响应快、功耗低。压电式气动阀可完全满足其性能要求,利用压电阀的快速响应特性,通过PWM 控制,可得到优越的控制性能。
       医疗呼吸机同样对气动控制系统有极高且严格的性能要求,压电式气动阀在此领域也有独特的应用
       3、与现场总线的配合使用
       在工业自动化及过程控制领域,现场总线技术得到越来越多的应用。由于压电阀没有电磁影响,且功耗低,可由数据信号直接驱动,所以其和现场总线有良好的配合接口。
       4、本安防爆场合的应用
       由于压电式气动换向阀功耗很低,所以其可以做到最高级别的本安防爆要求,使用在各种防爆场合。

五、总结
       压电式气动换向阀是把压电技术引入到气动阀中的一项新技术,相对于传统的气动阀,其有功耗低、响应快、没有电磁干扰、寿命长及不会发热等优点。其在工业及过程自动化控制领域有广阔的应用。

参考文献
【1】液压气动密封行业信息专刊汇编第二卷2003 年11 月 
【2】张福学等编著,压电铁电应用285 例,国防工业出版社,1987 年3 月第一版 
【3】贺尔碧格公司产品资料

来源:南京然创精密机械PK10投注平台
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刘涛
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公司简介

南京然创精密机械PK10投注平台是压电驱动控制器、压电驱动元件、压电送料器、压电泵、自动化生产设备等产品专业生产加工的公司,拥有完整、科学的质量管理体系。公司是由国内知名压电控制及驱动领域专家吉林大学博士生导师杨志刚教授创立,公司现有12人规模的开发团队均为硕士研究生及以上学历,其中博士五名,分属机械、电子、通讯工程专业。主要研究领域为压电泵、压电振动给料器、压电精密定位器、超声悬浮轴承及压电能量收集装置等,多次承担国家863与自然科学基金项目,是国内最专业的压电驱动器研究中心之一。
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