비례 밸브 다이어그램 이해

드리프트 및 누출 문제는 씰 마모 또는 내부 밸브 마모로 인해 발생합니다. 씰 성능이 저하됨에 따라 내부 누출로 인해 밸브가 중앙에 위치하더라도 액추에이터가 표류할 수 있습니다. 온도는 씰 성능에 큰 영향을 미칩니다. 고온에서는 유체가 묽어지고 씰 재질이 저하되는 반면, 저온에서는 점도가 증가하고 씰 유연성이 감소하여 제어 문제가 발생합니다.

완전히 열리거나 완전히 닫힐 수만 있는 단순한 온-오프 밸브와 달리 비례 밸브는 0%에서 100% 개방 사이에서 가변 제어를 제공합니다. 이러한 지속적인 조정 기능은 부드러운 가속, 정확한 위치 지정 및 제어된 힘 적용이 필요한 응용 분야에 매우 중요합니다. 이러한 밸브를 나타내는 데 사용하는 다이어그램은 주로 ISO 1219-1에 의해 정의된 표준화된 기호를 따르며 전 세계 엔지니어가 이해할 수 있는 보편적인 언어를 만듭니다.

비례 밸브 다이어그램의 차이점

비례 밸브 다이어그램에는 표준 밸브 기호와 즉시 구별되는 특정 기호 요소가 포함되어 있습니다. 가장 눈에 띄는 특징은 두 개의 평행한 대각선이 교차하는 상자에 둘러싸인 전자기 코일로 구성된 비례 액추에이터 기호입니다. 이 대각선은 이 밸브가 단순한 전환이 아닌 비례 제어를 제공한다는 것을 알려주는 주요 식별자입니다.

비례 솔레노이드 기호 근처에 작은 점선 삼각형이 보이면 이는 밸브에 OBE(온보드 전자 장치)가 있음을 나타냅니다. 이러한 통합 전자 구성요소는 밸브 본체 내에서 직접 신호 처리, 증폭 및 피드백 제어 기능을 처리합니다. 이러한 통합은 외부 앰프 캐비닛의 필요성과 관련 배선 복잡성을 줄여 설치를 단순화합니다.

밸브 엔벨로프 자체에는 일반적으로 3위치, 4방향 밸브(4/3 구성)로 표시되는 여러 위치가 표시됩니다. 표준 방향 제어 밸브와 달리 비례 밸브 다이어그램은 부분적으로 정렬된 유로가 있는 중앙 위치를 표시하는 경우가 많습니다. 이는 포트를 단순히 차단하거나 완전히 여는 것이 아니라 지속적으로 유량을 측정하는 밸브의 능력을 나타냅니다.

ISO 1219-1 비례 밸브 기호 읽기

ISO 1219-1 표준은 유압 및 공압 회로 다이어그램의 프레임워크를 제공합니다. 비례 밸브의 경우 이 표준은 다양한 밸브 유형과 해당 제어 메커니즘을 나타내는 방법을 정의합니다. 비례 방향 제어 밸브 기호에는 유량 경로 내에 계량 노치 또는 삼각형 기호가 있는 기본 밸브 본체가 포함되어 있어 정밀한 유량 제어를 가능하게 하는 특수 가공 기능을 나타냅니다.

이러한 기계 가공 기능(종종 밸브 스풀에 절단된 삼각형 노치)은 0 위치 근처에서 높은 유량 감도와 선형성을 달성하는 데 중요합니다. 이러한 기하학적 수정이 없으면 밸브는 닫힌 위치에서 약간의 조정을 할 때 열악한 제어 특성을 나타냅니다.

비례 릴리프 밸브 또는 감압 밸브와 같은 비례 압력 제어 밸브는 유사한 기호 규칙을 사용합니다. 주요 차이점은 비례 솔레노이드 액츄에이터와 압력 제어 스프링 기호가 추가되었다는 점입니다. OBE를 나타내는 점선 삼각형과 결합된 이러한 요소를 보면 정교한 폐쇄 루프 압력 제어 장치를 보고 있다는 것을 알 수 있습니다.

비례 유량 제어 밸브는 일반적으로 2위치, 양방향 밸브 또는 가변 오리피스로 기호화되며 항상 특징적인 비례 제어 액츄에이터로 표시됩니다. 이 밸브는 공기, 가스, 물 또는 유압 오일과 함께 작동하므로 산업 자동화의 다양한 구성 요소가 됩니다.

비례 밸브 작동 방식: 전기-유압 변환

비례 밸브 작동의 기본 원리는 전기 신호를 정밀한 기계적 움직임으로 변환하는 것입니다. 제어 신호(일반적으로 0-10V 또는 4-20mA)를 밸브에 보내면 온보드 전자 장치를 통해 비례 솔레노이드로 전달됩니다. 솔레노이드는 입력 전류에 비례하는 자기장을 생성하여 밸브 스풀이나 포핏에 연결된 전기자 또는 플런저를 움직입니다.

많은 최신 비례 밸브는 펄스 폭 변조(PWM) 제어를 사용합니다. PWM 시스템에서 제어 전자 장치는 솔레노이드 코일에 대한 전압을 빠르게 켜고 끕니다. 듀티 사이클(전체 사이클 시간에 대한 온타임의 비율)을 조정함으로써 밸브는 정밀한 위치 제어를 달성하는 동시에 고주파수 스위칭(주로 약 200Hz)은 움직이는 부품의 정지 마찰을 극복하는 데 도움이 됩니다.

이 PWM 디더 신호는 기본 제어 이상의 중요한 목적으로 사용됩니다. 밸브 스풀과 보어 사이의 정적 마찰로 인해 낮은 신호 레벨에서 끈적임과 반응 불량이 발생할 수 있습니다. 디더링으로 인한 지속적인 고주파 진동은 정지 마찰을 낮은 동적 마찰로 효과적으로 변환하여 불감대를 크게 줄이고 응답성을 향상시킵니다. 그러나 이러한 빠른 움직임은 압력 감지 튜브와 균형 잡힌 내부 기하학적 구조를 통해 신중한 설계 보상이 필요한 점성 감쇠력을 생성합니다.

비례 밸브와 서보 밸브 사이의 성능 격차가 상당히 줄어들었습니다. LVDT(선형 가변 차동 변압기) 피드백이 통합된 최신 비례 밸브는 일반적으로 8% 미만의 히스테리시스와 2% 이내의 반복성을 달성합니다. 이러한 수준의 성능을 통해 비례 밸브는 한때 고가의 서보 밸브가 필요했던 많은 응용 분야를 대략 절반의 비용으로 처리할 수 있습니다.

직접 작동 및 파일럿 작동 설계

비례 밸브 다이어그램을 더 자세히 살펴보면 밸브가 직동형 설계를 사용하는지 아니면 파일럿 작동형 설계를 사용하는지를 나타내는 구조적 차이를 알 수 있습니다. 이러한 차이는 밸브의 유량 및 압력 등급에 큰 영향을 미칩니다.

직동식 비례 밸브에서 전자기 전기자는 밸브 스풀이나 포핏에 직접 연결됩니다. 솔레노이드 힘은 유압의 도움 없이 계량 요소를 움직입니다. 이 직접 연결은 탁월한 제어 정밀도와 빠른 응답 시간을 제공하며 일반적으로 NG6(CETOP 3) 장착 인터페이스 크기에 대해 약 100밀리초의 단계 응답 시간을 달성합니다. 그러나 비례 솔레노이드의 제한된 힘 출력으로 인해 직동식 설계가 적당한 유속과 압력으로 제한됩니다.

파일럿 작동식 비례 밸브는 작동 유체 자체를 사용하여 메인 밸브 스풀 이동을 보조함으로써 이러한 한계를 극복합니다. 비례 솔레노이드는 가압 유체가 더 큰 메인 스풀에 작용하도록 지시하는 작은 파일럿 단계를 제어합니다. 이러한 유압 증폭을 통해 파일럿 작동식 밸브는 종종 315~345bar(4,500~5,000PSI)에 이르는 훨씬 더 높은 유량과 압력을 처리할 수 있습니다. 터널 굴착기 추력 시스템 및 중이동 장비와 같은 응용 분야에서는 이러한 이유로 일반적으로 파일럿 작동식 비례 밸브를 사용합니다.

응답 시간에 트레이드오프가 발생합니다. 파일럿 작동식 밸브는 메인 스풀이 움직이기 전에 파일럿 신호가 먼저 압력을 형성해야 하기 때문에 일반적으로 직동식 설계보다 더 느리게 반응합니다. NG10(CETOP 5) 파일럿 작동식 밸브의 경우 단계 응답 시간은 직동식 NG6 밸브의 100밀리초에 비해 종종 165밀리초까지 확장됩니다.

밸브 스풀 설계 및 계량 에지 이해

비례 제어의 핵심은 밸브 스풀 설계에 있습니다. 비례 밸브의 단면도를 보면 스풀에 표준 전환 밸브 스풀과 구별되는 특별한 기하학적 특징이 있다는 것을 알 수 있습니다.

비례 방향 제어 밸브 스풀은 일반적으로 삼각형 노치 또는 정밀하게 가공된 홈이 특징입니다. 이러한 노치는 스풀이 중앙 위치에서 이동할 때 흐름이 점진적으로 시작되도록 보장하여 정밀한 계량 특성과 0 근처의 향상된 선형성을 제공합니다. 이러한 기능이 없으면 가장자리가 날카로운 스풀은 급격한 흐름 변화를 나타내고 작은 변위에서 제어력이 저하됩니다.

스풀 오버랩은 기술 다이어그램에 자주 지정되는 또 다른 중요한 설계 매개변수이며 일반적으로 10% 또는 20%와 같은 백분율로 표시됩니다. 오버랩은 밸브가 중앙(중립) 위치에 있을 때 스풀 랜드가 포트 개구부를 덮는 정도를 나타냅니다. 제어된 오버랩은 내부 누출을 관리하는 데 도움이 되며 밸브의 불감대를 정의합니다. 예를 들어, Parker의 D*FW 시리즈는 B31이 10% 중첩을 제공하고 E01/E02 유형이 20% 중첩을 제공하는 다양한 스풀 유형을 사용합니다.

불감대는 첫 번째 스풀 이동을 생성하는 데 필요한 제어 신호의 양을 나타냅니다. 불감대역이 20%인 밸브는 스풀이 움직이기 시작하기 전에 전체 제어 신호의 20%가 필요합니다. 이 데드 밴드는 정지 마찰(고정) 힘을 극복해야 하며 스풀 오버랩 설계와 직접적으로 관련됩니다. OBE가 포함된 최신 밸브에는 최소 전기 입력에서도 스풀이 정확하게 움직이기 시작하여 0에 가까운 선형성을 향상시키는 공장 설정 불감대 보상 기능이 포함되어 있습니다.

LVDT 센서를 사용한 위치 피드백

고성능 비례 밸브에는 위치 피드백을 위한 LVDT(선형 가변 차동 변압기) 센서가 통합되어 있습니다. 비례 밸브 다이어그램에 LVDT 피드백 기호(종종 S/U 센서 모듈로 표시됨)가 표시되면 개방 루프 설계보다 정확도가 훨씬 더 높은 폐쇄 루프 밸브를 보는 것입니다.

LVDT는 밸브 스풀 또는 전기자 어셈블리에 기계적으로 연결되어 실제 물리적 위치를 지속적으로 측정합니다. 이 위치 신호는 통합 컨트롤러 또는 증폭기로 피드백되어 명령된 위치와 비교됩니다. 그런 다음 컨트롤러는 솔레노이드 전류를 조정하여 원하는 스풀 위치를 유지하고 외부 힘, 기계적 마찰 및 히스테리시스 효과를 적극적으로 보상합니다.

비례 밸브의 히스테리시스는 주로 잔류 자성과 마찰로 인해 발생하는 고유한 비선형성을 나타냅니다. 제어 신호를 높이면 밸브가 신호를 줄일 때와 약간 다른 지점에서 열리고 흐름 대 전류 곡선에 특성 루프가 생성됩니다. 이 히스테리시스 루프의 폭은 제어 정밀도에 직접적인 영향을 미칩니다.

LVDT 피드백은 입력 전류만으로 추론하는 대신 실제 스풀 위치를 측정하여 이 문제를 해결합니다. 통합 전자 장치는 측정된 위치와 명령된 위치 간의 오류를 기반으로 솔레노이드 전류를 지속적으로 조정하여 자기 히스테리시스 및 마찰로 인한 위치 오류를 효과적으로 취소합니다. 이 폐쇄 루프 제어는 일반적으로 개방 루프 비례 밸브의 경우 15~20% 이상인 것과 비교하여 히스테리시스를 전체 범위의 8% 미만으로 줄입니다.

개방 루프와 폐쇄 루프 제어 아키텍처

비례 밸브 다이어그램은 전체 제어 아키텍처를 보여주는 대규모 시스템 회로도 내에 나타나는 경우가 많습니다. 시스템이 개방 루프 제어를 사용하는지 폐쇄 루프 제어를 사용하는지 이해하면 성능 기대치와 문제 해결 접근 방식 모두에 영향을 미칩니다.

개방 루프 모션 제어 시스템에서 전자 컨트롤러는 참조 신호를 밸브 드라이버(증폭기)에 보내고 밸브는 해당 신호만을 기반으로 유압 매개변수를 변조합니다. 실제 출력(유량, 위치 또는 압력)의 측정값은 컨트롤러로 반환되지 않습니다. 이 간단한 아키텍처는 많은 응용 분야에서 적절하게 작동하지만 밸브 드리프트, 부하 변화, 온도 효과 및 히스테리시스에 여전히 취약합니다.

폐쇄 루프 모션 제어 시스템에는 실제 출력 매개변수를 측정하는 추가 피드백 센서가 포함되어 있습니다. 위치 지정 애플리케이션의 경우 이는 실린더 위치 센서(LVDT 또는 자기 변형 센서)일 수 있습니다. 압력 제어를 위해 압력 변환기가 피드백을 제공합니다. 일반적으로 PID(비례-적분-미분) 조절을 구현하는 전자 컨트롤러는 원하는 설정점을 실제 피드백과 비교하고 밸브 명령 신호를 지속적으로 조정하여 오류를 최소화합니다.

밸브 수준 피드백(스풀의 LVDT)과 시스템 수준 피드백(실린더 위치 센서) 간의 차이에 주목할 필요가 있습니다. 내부 LVDT 피드백이 있는 비례 밸브는 스풀 위치를 정확하게 제어하지만 실린더 위치나 압력을 직접 측정하지는 않습니다. 최고의 정밀도를 위해 시스템은 두 가지를 모두 사용합니다. LVDT는 정확한 밸브 스풀 위치 지정을 보장하고 외부 센서는 실제 프로세스 변수(위치, 압력 또는 속도) 주위의 루프를 닫습니다.

최신 통합 전자 장치(OBE)는 시스템 설치를 크게 단순화합니다. 이 밸브에는 표준 24VDC 전원과 저전력 명령 신호만 필요합니다. 온보드 전자 장치는 신호 조절, 전력 변환(종종 24VDC 공급 장치에서 ±9VDC 작동 전압 생성), LVDT 신호 처리 및 PID 조절을 처리합니다. 공장 교정은 현장 튜닝 없이 여러 밸브에 걸쳐 일관된 성능을 보장하여 설치 시간을 줄이고 외부 증폭기 조정으로 인한 변동성을 제거합니다.

성능 곡선 및 동적 특성

비례 밸브의 기술 데이터시트에는 동적 및 정상 상태 동작을 정량화하는 여러 가지 성능 곡선이 포함되어 있습니다. 이 그래프를 읽는 방법을 이해하면 밸브 선택과 문제 해결에 도움이 됩니다.

히스테리시스 곡선은 제어 전류에 대한 유량을 표시하여 전류를 증가(밸브 열기) 대 전류 감소(밸브 닫기)할 때 형성되는 특성 루프를 보여줍니다. 전체 입력 범위의 백분율로 표시되는 이 루프의 폭은 밸브의 반복성을 나타냅니다. 고품질 비례 밸브는 8% 미만의 히스테리시스를 달성합니다. 이는 개방 경로와 폐쇄 경로 간의 차이가 전체 제어 신호 범위의 8% 미만임을 의미합니다.

단계 응답 그래프는 밸브가 명령 신호의 갑작스러운 변화에 얼마나 빨리 반응하는지 보여줍니다. 이는 일반적으로 전체 단계 명령의 특정 비율(종종 90%)에 도달하는 밸브 출력(유량 또는 스풀 위치)을 표시합니다. NG6 직동 비례 방향 밸브의 경우 일반적인 단계 응답 시간은 약 100밀리초인 반면, 더 큰 NG10 크기에는 약 165밀리초가 필요합니다. 더 빠른 응답 시간(일부 디자인의 경우 8~15밀리초)은 더 나은 동적 성능을 의미하지만 일반적으로 비용이 더 많이 듭니다.

불감대 특성은 초기 스풀 움직임을 생성하는 데 필요한 최소 제어 신호를 보여주는 그래프에 나타납니다. 불감대가 20%인 밸브는 흐름이 시작되기 전에 전체 신호의 1/5이 필요합니다. 이 데드 밴드는 정지 마찰을 극복하기 위해 존재하며 스풀 오버랩 설계와 관련이 있습니다. 적절한 불감대 보상이 없으면 밸브는 중앙 ​​근처에서 열악한 제어 분해능을 나타내어 정확한 위치 지정이 어렵습니다.

오염과 마모는 예측 가능한 방식으로 이러한 성능 곡선에 직접적인 영향을 미칩니다. 스풀과 보어 사이에 입자가 쌓이면 정지 마찰이 증가합니다. 이는 히스테리시스 루프가 확대되고 데드 밴드가 증가하는 것으로 나타납니다. 실제 흐름 대 전류 특성을 주기적으로 플롯하고 이를 공장 사양과 비교함으로써 유지 관리 팀은 시스템 오류가 발생하기 전에 성능 저하를 감지할 수 있습니다. 히스테리시스가 지정된 한계를 50% 이상 초과하는 경우 일반적으로 밸브를 청소하거나 교체해야 합니다.

시스템 통합 및 응용 회로

비례 밸브 다이어그램은 전체 유압 회로 내에서 볼 때 완전한 의미에 도달합니다. 일반적인 폐쇄 루프 유압 포지셔닝 시스템 다이어그램에는 동력 장치(펌프 및 저장소), 비례 방향 제어 밸브, 액추에이터인 유압 실린더, 피드백을 제공하는 위치 센서가 포함됩니다.

회로 다이어그램은 밸브 포트(종종 ΔP₁ 및 ΔP₂로 표시됨)에서의 압력 강하를 보여주며 유량 측정이 액추에이터의 힘 균형을 제어하는 ​​방법을 보여줍니다. 면적 비율이 2:1인 실린더(피스톤과 로드 엔드 면적이 다름)의 경우 밸브는 확장과 수축 중 유량 요구 사항을 고려해야 합니다. 비례 밸브 다이어그램은 어떤 포트 구성이 양방향으로 원활한 동작을 달성하는지 나타냅니다.

사출 성형 응용 분야에서 유압 비례 밸브는 성형 사이클 전반에 걸쳐 조임력, 사출 속도 및 압력 프로필을 정밀하게 제어합니다. 이러한 응용 분야에는 클램핑을 위한 압력 제어 밸브, 사출 속도를 위한 유량 제어 밸브, 금형 이동을 위한 방향 제어를 보여주는 복잡한 회로 다이어그램에 반영된 조정된 순서로 작동하는 여러 비례 밸브가 필요합니다.

크레인 및 이동식 교량과 같은 이동식 장비는 비례 밸브가 가변 변위 펌프 출력을 제어하는 ​​폐쇄 루프 유압 시스템을 사용합니다. 스로틀 밸브를 통해 에너지를 소산하는 대신 펌프 변위를 조정함으로써 이러한 시스템은 더 높은 효율성을 달성합니다. 회로 다이어그램은 일반적으로 별도의 압력 또는 유량 제어 요소 없이 방향, 가속, 감속, 속도 및 토크를 관리하는 비례 밸브를 사용하여 주 회로의 저압 구간에서 100~300PSI를 유지하는 충전 펌프를 보여줍니다.

에너지 효율성 고려 사항은 회로 설계 철학에 큰 영향을 미칩니다. 전통적인 비례 방향 제어 밸브는 유량 조절 오리피스를 통해 유압 에너지를 열로 변환하는 스로틀링을 통해 제어를 수행합니다. 이러한 소산 제어는 탁월한 제어 충실도를 제공하지만 적절한 유체 냉각 용량이 필요합니다. 이와 대조적으로 가변 변위 제어는 릴리프 밸브를 통해 과도한 흐름을 분산시키는 대신 소스를 조정하여 에너지 낭비를 최소화합니다. 설계자는 가변 배기량 접근 방식을 통해 얻을 수 있는 효율성 이점과 조절 제어의 단순성 간의 균형을 맞춰야 합니다.

비례 밸브 시스템 문제 해결

비례 밸브의 성능 저하는 일반적으로 앞에서 설명한 특성 곡선의 변화로 나타납니다. 이러한 실패 모드를 이해하면 효과적인 진단 절차를 수립하는 데 도움이 됩니다.

오염은 비례 밸브 문제의 가장 일반적인 원인을 나타냅니다. 10마이크로미터 정도의 작은 입자는 스풀 이동을 방해하여 극복하기 위해 증가된 초기 전류가 필요한 정지(높은 정지 ​​마찰)를 유발할 수 있습니다. 이는 불감대가 증가하고 히스테리시스 루프가 넓어지는 것으로 나타납니다. ISO 4406 청정도 표준(일반적으로 비례 밸브의 경우 19/17/14 이상)에 따라 작동유 청정도를 유지하면 대부분의 오염 관련 고장을 방지할 수 있습니다.

드리프트 및 누출 문제는 씰 마모 또는 내부 밸브 마모로 인해 발생합니다. 씰 성능이 저하됨에 따라 내부 누출로 인해 밸브가 중앙에 위치하더라도 액추에이터가 표류할 수 있습니다. 온도는 씰 성능에 큰 영향을 미칩니다. 고온에서는 유체가 묽어지고 씰 재질이 저하되는 반면, 저온에서는 점도가 증가하고 씰 유연성이 감소하여 제어 문제가 발생합니다.

지속적인 사이클링과 열 노출로 인한 스프링 피로는 중앙 위치로의 복귀가 느리거나 불완전한 것으로 나타납니다. 스풀을 중립으로 되돌리는 센터링 스프링은 수백만 사이클에 걸쳐 점차적으로 힘을 잃기 때문에 최종적으로 교체하거나 밸브를 수리해야 합니다.

체계적인 문제 해결 흐름도는 일반적으로 전기 검증으로 시작됩니다. 전원 공급 전압(일반적으로 24VDC ±10%), 명령 신호 레벨 및 배선 무결성을 확인하십시오. 코일 고장을 감지하기 위해 솔레노이드 저항을 측정합니다. OBE가 있는 밸브의 경우 많은 모델이 내부 결함을 나타내는 진단 출력을 제공합니다.

기계적 진단에는 밸브 포트의 압력 테스트가 포함됩니다. 밸브 전반에 걸쳐 큰 압력 강하(사양 이상)는 막힘 또는 내부 마모를 나타냅니다. 유량 측정은 실제 유량이 주어진 제어 신호에서 시스템 요구 사항과 일치하는지 확인하는 데 도움이 됩니다. 온도 모니터링은 과도한 조절이나 부적절한 냉각으로 인한 과열을 식별합니다.

예측 유지 관리 프로그램에는 주기적인 성능 검증이 포함되어야 합니다. 매년 실제 흐름 대 전류 특성을 도표화하고 이를 기본 측정치와 비교함으로써 유지 관리 팀은 점진적인 성능 저하를 추적할 수 있습니다. 측정된 히스테리시스가 원래 사양보다 50% 증가하면 완전한 고장을 기다리지 말고 다음 유지 관리 기간 동안 밸브 청소 또는 교체를 예약하십시오.

외부 증폭기 / OBE 없음

시스템을 설계하거나 구성요소를 교체할 때 비례 밸브를 선택하려면 비용 및 공간 제약과 여러 기술 매개변수의 균형을 맞춰야 합니다.

• 흐름 용량이 우선입니다.필요한 액츄에이터 속도를 계산하고 피스톤 면적을 곱하여 유량을 결정합니다. 안전 여유(일반적으로 20-30%)를 추가하고 이 요구 사항 이상의 정격 유량을 갖는 밸브를 선택하십시오. 밸브 흐름 용량은 밸브 전체의 압력 강하에 따라 달라진다는 점을 기억하십시오. 항상 작동 압력 차이에서 흐름 곡선을 확인하십시오.
• 압력 등급은 최대 시스템 압력을 초과해야 합니다.적절한 안전 마진을 가지고 있습니다. 대부분의 산업용 비례 밸브는 메인 포트에서 315bar(4,500PSI)를 처리하며 이는 일반적인 모바일 및 산업용 유압 장치에 충분합니다. 더 높은 압력을 적용하려면 서보 밸브나 특수 비례 설계가 필요할 수 있습니다.
• 제어 신호 호환성 문제시스템 통합을 위해. 대부분의 최신 밸브는 전압(±10V) 또는 전류(4-20mA) 신호를 수용합니다. 전압 신호는 짧은 케이블 길이에 잘 작동하는 반면, 전류 신호는 장거리의 전기적 잡음에 저항합니다. 컨트롤러 출력이 밸브 입력 요구 사항과 일치하는지 확인하거나 적절한 신호 변환을 계획하십시오.
• 응답 시간 요구 사항애플리케이션 역학에 따라 달라집니다. 프레스나 포지셔닝 스테이지와 같이 느리게 움직이는 장비의 경우 100~150밀리초 응답이면 충분합니다. 사출 성형이나 능동 서스펜션 시스템과 같은 고속 응용 분야에는 대신 20밀리초 미만의 응답을 제공하는 서보 밸브가 필요할 수 있습니다.
• 환경 고려 사항작동 온도 범위, 진동 저항, 장착 방향 등이 포함됩니다. OBE가 있는 밸브는 전자 장치가 밸브 본체에 직접 장착되어 밸브와 증폭기 사이의 취약한 케이블 연결을 제거하므로 뛰어난 진동 저항을 제공합니다. 작동 온도 범위는 일반적으로 표준 설계의 경우 -20°C ~ +70°C이며 극한 조건에 맞는 특수 버전도 사용할 수 있습니다.

비례 밸브 기술의 미래

비례 밸브 기술은 더 높은 성능과 더 스마트한 통합을 향해 계속 발전하고 있습니다. 최신 설계에는 점점 더 고급 진단 기능이 통합되어 실시간 상태 모니터링 및 예측 유지 관리 기능을 제공합니다. IO-Link와 같은 통신 프로토콜을 사용하면 비례 밸브가 주기 횟수, 온도, 내부 압력 및 감지된 오류를 포함한 자세한 작동 데이터를 보고할 수 있습니다.

비례 밸브 성능과 서보 밸브 성능 간의 수렴은 계속됩니다. 비례 밸브 제조업체가 스풀 가공 정밀도를 향상하고 OBE 시스템에 고급 제어 알고리즘을 구현함에 따라 성능 격차가 좁아집니다. 한때 고가의 서보 밸브가 필요했던 많은 응용 분야에서 LVDT 피드백을 갖춘 최신 비례 밸브는 이제 상당히 저렴한 비용으로 적절한 정밀도와 반복성을 제공합니다.

에너지 효율성은 구성 요소와 시스템 설계 모두에서 혁신을 주도합니다. 새로운 밸브 형상은 제어 정밀도를 유지하면서 압력 강하를 최소화하고 열 발생과 전력 소비를 줄입니다. 시스템 수준 개선에는 각 밸브를 독립적으로 제어하는 ​​대신 여러 비례 밸브를 조정하여 전체 에너지 사용을 최적화하는 지능형 제어 전략이 포함됩니다.

비례 밸브 다이어그램을 이해하면 최신 자동화 장비를 효과적으로 사용하기 위한 기반이 제공됩니다. 새로운 시스템을 설계하든, 기존 설치 문제를 해결하든, 업그레이드할 구성 요소를 선택하든, 이러한 표준화된 기호와 그 의미를 해석하는 능력은 시스템 동작과 성능 특성에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다. 다이어그램은 정적 구성 요소 기호를 나타낼 뿐만 아니라 전기 유압식 제어 기술에 대한 수십 년간의 엔지니어링 개선을 요약합니다.