أهمية البداية الناعمة للصمام للتطبيقات الحرجة التي تتطلب دقة عالية

عندما يدور الصمام، يمكن ملاحظة جودة التحكم عن طريق قياس وتخطيط التدفق الخارج من الصمام وتشغيل مدخلات الصمام، مثل التيار (للصمامات التي يتم التحكم فيها بواسطة ملف) أو طول الخطوة (للصمامات التي يتم التحكم فيها بواسطة محرك متدرج ). ستناقش هذه المقالة خصائص منحنى أداء الصمام - على وجه الخصوص، حيث يبدأ التدفق، وكيف يشير اتجاه المنحنى إلى خصائص معينة للصمام وعواقبها.
عند اختيار الصمام، تحتاج إلى النظر في العديد من المعلمات، ولكن عندما يتعلق الأمر بالمعدات الحساسة وتكون الدقة أمرًا بالغ الأهمية للتطبيق، كما هو الحال في تحليل السوائل، يجب مراعاة خصائص الرفع للتدفق، لأن التدفق الأولي قد يؤثر بشكل مدهش حياة وحياة النظام بأكمله. يجري. على سبيل المثال، إذا سمح الصمام بزيادة مفاجئة في التدفق، فقد يتسبب ذلك في حدوث صدمة هيدروليكية (تُعرف أيضًا باسم المطرقة المائية أو المطرقة السائلة). يمكن ملاحظة ذلك في الشكل 1، حيث توضح المنطقة المحاطة بدائرة ذروة التدفق الحادة التي تحدث عند رفع الصمام أو فتحه.
عادةً ما يرجع الارتفاع المفاجئ إلى كيفية تفاعل سطح الختم الداخلي للمدخل (الفوهة عادةً) مع سطح الختم المُشغل للصمام، والأكثر شيوعًا هو الصمام القفاز مع المطاط الملتصق بسطحه. لسوء الحظ، فإن طبيعة المطاط (المطاط المفلور، EPDM، وما إلى ذلك) تجعل من السهل الالتصاق والتشوه والتحلل، مما قد يؤدي في بعض الحالات إلى التصاق القفاز بالفوهة قبل أن ينفصل فجأة. قد تسبب المخالفات الميكانيكية أيضًا أو تساهم في زيادة مفاجئة في التدفق، ولكنها مرتبطة جدًا بتصميم الصمام، مثل النوابض وحتى الاحتكاك.
تتميز أنواع معينة من الصمامات بخصائص تجعلها أكثر ملاءمة لتقليل رفع التدفق أو الارتفاع والطرق، مثل صمامات البوابة، أو الصمامات الكروية، أو الصمامات الإبرية. من أجل الحد من تيار التدفق في تطبيقك، يجب أن تكون فتحة تشغيل الصمام متغيرة في المنطقة الحرة. صمام التحكم النموذجي، مثل الصمام القفاز أو الصمام التخزيني، له فتحة ثابتة. ولذلك، فإن الرفع على سطح الختم يعمل على محيط الفتحة بالكامل. وهذا يؤدي إلى ذروة أولية في التدفق. على سبيل المثال، ستمثل لوحة الفتحة 0.006 مع رفع التحكم 0.001 6.5% من التدفق الكامل، وهو ما يعادل الارتفاع المفاجئ أو القفز.
يمكن أن تتسبب الصدمة الهيدروليكية في حدوث اهتزاز وضوضاء وحتى تمزق/فشل الأنابيب أو موانع التسرب. بالنسبة للأنظمة الحساسة، يعد ضمان زيادة التدفق بشكل سلس ومتسق هو المفتاح، وليس فقط طوال عمر الماكينة أو جدول الصيانة. يمكن للتغيرات المفاجئة في التدفق، مهما كانت قصيرة الأجل، أن تكون ضارة ومكلفة بشكل خاص في التحكم في التطبيقات المهمة (مثل الأدوية أو التحكم في التهوية)، وينطبق هذا أيضًا عند استخدام أدوات لقياس جوانب مختلفة من النظام، مثل المنمنمات الأصفاد ضغط الدم. قد تكون الذروة المفاجئة للتدفق عالية جدًا وسريعة جدًا بحيث لا يمكن لجهاز القياس قياسها ونقلها في الوقت المناسب، مما سيؤدي إلى قراءات غير دقيقة أو غير كاملة.
قد تعني ذروة التدفق الحادة أيضًا دخول الوسائط المبكرة أو الزائدة إلى خط الأنابيب. بالنسبة للتطبيقات الحرجة (مثل استخراج العينات)، قد يؤدي ذلك إلى إهدار الكواشف/المذيبات باهظة الثمن، بل ويؤدي إلى تحليل غير دقيق. من الضروري أيضًا مراعاة حالة الوسط نفسه، مثل الدم أو السوائل الحساسة الأخرى المعرضة لانحلال الدم أو الانحلال المتماثل، حيث يتم تكسير الخلايا أو المركبات الموجودة في السائل. سيؤدي الاضطراب إلى زيادة تفكك الروابط الكيميائية، وبالتالي فإن تقليل الانقطاعات أو الاضطراب في التدفق سيمنع تلف العينات الحساسة أو تدميرها. لذلك، يجب أن توفر الصمامات المستخدمة في التطبيقات الدقيقة ملف تعريف التدفق الذي يقلل من الاضطراب - مما يحمي المكونات والأدوات الداخلية ومكونات السوائل من التلف. ولهذا السبب، يوصى باستخدام "البداية الناعمة" (انظر الشكل 2). على عكس التعزيز الموضح سابقًا، يوفر "البدء الناعم" مقدمة تدفق لطيفة قبل تخفيف التدفق النسبي بسلاسة (كل تيار أو خطوة مقدمة).
يعد التأكد من أن منحنى التدفق يتبع نفس الاتجاه من صمام إلى صمام، وخاصة خصائص الرفع، أمرًا مهمًا لتحقيق الاتساق في الإنتاج وبناء الثقة في المنتج؛ بعد كل شيء، فإن التحكم الممتاز في المستوى المنخفض الذي يسمح بتدفق ميكروليتر يكون ممتازًا فقط عندما يكون قابلاً للتكرار. ومع ذلك، يجب على المرء أيضًا أن يعترف بأنه لا يوجد صمامان لهما نفس الأداء تمامًا، لأنه لا يمكن أن يكون هناك صمامان متماثلان تمامًا. لذلك، يجب أن يكون هناك نطاق تعمل فيه جميع الصمامات. عند اختيار الصمامات، يجب فهم النطاق وفهمه بحيث تكون جميع الصمامات في أي دفعة معينة موحدة بما فيه الكفاية ويمكن أن تعمل كما هو متوقع في تطبيق معين. وهذا ينطوي بشكل خاص على الإقلاع.
لذلك، عندما تختار صمامًا، من المهم الانتباه إلى خصائص الرفع للصمام والتفكير فيما إذا كان سيدعم التطبيق أو يعيقه.
باستخدام أقوى وأقوى مشغل خطي مصغر في الصناعة، فإن صمام العزل المنزلق السيراميكي الحائز على براءة اختراع للتحكم في الخطوات، Eclipse، يحتل مكانة رائدة في الصناعة من حيث الأداء والمتانة. يعد هذا الصمام الحائز على جائزة مناسبًا بشكل مثالي للتطبيقات المهمة مثل نقل السوائل والغاز والأتمتة الطبية والتحليلية والصناعية التي تتطلب دقة فائقة الدقة وتكرارًا ممتازًا. بالإضافة إلى ذلك، يسمح التصميم الفريد بملفات تعريف حركة المرور المخصصة.
الاشتراك في التصميم الطبي والاستعانة بمصادر خارجية. أضف إشارة مرجعية وشارك وتفاعل مع المجلات الهندسية الرائدة في مجال التصميم الطبي اليوم.
DeviceTalks هو حوار بين قادة التكنولوجيا الطبية. إنها الأحداث والبودكاست والندوات عبر الإنترنت والتبادل الفردي للأفكار والرؤى.
مجلة أعمال الأجهزة الطبية. MassDevice هي مجلة أعمال إخبارية رائدة في مجال الأجهزة الطبية تحكي قصة الأجهزة المنقذة للحياة.