綱要：正文重要引見了國產(chǎn)化代替上面所做的處事，代替產(chǎn)物為艾默生TESCOM ER5000系列電子壓力遏制器及其背壓閥。正文引見了入口產(chǎn)物的本能特性和不及，提出了國產(chǎn)化代替本領道路，刻畫了國產(chǎn)化代替產(chǎn)物的本能目標，引見了國產(chǎn)化代替產(chǎn)物的功效擴充和本領革新，使國產(chǎn)化代替產(chǎn)物具備了更高的性價比和運用精巧性。

1. 艾默生ER5000系列壓力遏制器1.1. 壓力遏制器構(gòu)造和道理艾默生最新一代TESCOM ER5000系列電子壓力遏制器，是一種多功效集成式的壓力遏制器，集成了壓力傳感器、PID（比率-積分-微分）遏制器和電動比率閥三個元件，集傳感器、遏制器和電子閥門于一體形成一個完備的遏制組織。TESCOM ER5000電子壓力遏制器及其基礎構(gòu)造如圖1-1所示。

圖1-1 TESCOM ER5000電子壓力遏制器構(gòu)造表示圖

從圖1-1不妨看出，ER5000電子壓力遏制器的功效即是遏制底部出口處的壓力，將進氣壓力貶低并遏制在設定壓力上，使底部出口處的壓力一直與設定壓力普遍。

ER5000電子壓力遏制器本質(zhì)上是一款電子式的減壓閥，其處事道理如圖1-2所示。外部氣源向ER5000需要壓力，需要壓力經(jīng)過翻開的進氣缸變成出口處的輸入壓力，同聲此輸入壓力經(jīng)過壓力傳感器反應至PID遏制器。即使反應值低于壓力設定值，遏制器連接遏制進氣缸居于打開狀況直到反應值與設定值十分。比及上述兩個值十分，進氣缸將封閉，此時出口處連接輸入恒定的設定值壓力。即使反應值高于設定值，則遏制器將啟用排氣缸，進而排放適量的出口壓力直到反應旗號即是設定值。比及上述兩個值十分，排氣缸將封閉，此時出口處同樣連接輸入恒定的設定值壓力。

圖1-2 TESCOM ER5000電子壓力遏制器道理圖

1.2. 典范運用ER5000壓力遏制器重要有兩類運用目標，一是單機運用，二是與其余特出閥門的共同運用，以到達各別范疇內(nèi)的壓力安排和遏制。

（1）單機運用：從上述構(gòu)造和道理可知，TESCOM ER5000電子壓力遏制器是一款特殊典范的電子式減壓閥，在單機運用情景下，遏制器自己可對壓力8.2bar以次的氣源舉行減壓并精確遏制，以至不妨實行對粗真空的遏制。其余，在單機運用中，可辨別沿用里面和外部反應兩種遏制形式，如圖1-3和圖1-4所示。

圖1-3 艾默生ER5000電子壓力遏制器里面反應遏制形式單機運用

圖1-4 艾默生ER5000電子壓力遏制器外部反應遏制形式單機運用

（2）共同運用：ER5000電子壓力遏制器的一個要害運用是動作開始閥與其余安排閥共同運用，以調(diào)節(jié)和控制更大的壓力范疇。更大壓力減壓運用如圖1-5所示，與背壓閥共同運用如圖1-6所示。

圖1-5 艾默生ER5000電子壓力遏制器典范減壓運用

圖1-6 艾默生ER5000電子壓力遏制器典范背壓運用

1.3. 本能目標因為TESCOM ER5000系列電子壓力遏制器是由壓力傳感器、PID遏制器和雙閥構(gòu)造壓力安排器三局部的集成，每局部的本領目標則代辦了遏制器的完全本能，關(guān)系本領目標和功效陳列如次：

（1） 壓力遏制道理：雙電磁閥三通控壓。

（2） 介質(zhì)典型：純潔、枯燥的惰性氣體或風度級氣氛。

（3） 進氣口壓力（一致壓力）：最?。ㄕ婵毡脡毫Γ?，最大8.2bar（820kPa）

（4） 出氣口壓力（一致壓力）：最小0.07bar（7kPa），最大8.2bar（820kPa）

（5） 輸出旗號：USB、RS485、4~20mA、1~5V或0~10V。

（6） 外部傳感器反應旗號：4~20mA、1~5V或0~10V。

（7） 里面壓力傳感器丈量精度：±0.10%（FSO），個中囊括了±0.05%（FSO）線性度和±0.05%（FSO）遲滯。

（8） 遏制器A/D變換：16位。

（9） 遏制珍視復性：±0.05%（FSO）。

（10） 遏制器辨別率精巧度：±0.03%（FSO）。

（11） 遏制辦法：PID（需貫串專用軟硬件ERTune舉行PID參數(shù)調(diào)節(jié)和測試和優(yōu)化）。

（12） 遏制形式：里面反應、外部反應和雙環(huán)三種形式。

這邊更加引見ER5000壓力遏制器的三種遏制形式，這是此遏制器的一個本領亮點：

（1）里面反應形式：該形式僅運用里面?zhèn)鞲衅鳌＠锩娣磻问竭\用ER5000里面壓力傳感器以監(jiān)察和控制遏制器里面1~100psig/0.07~6.9bar范疇內(nèi)的一致壓力。

（2）外部反應形式：該形式僅運用外部傳感器。外部反應形式運用用戶供給的外部傳感器以監(jiān)察和控制體例壓力，該傳感器安置于進程管線中并向ER5000供給徑直反應。

（3）雙環(huán)形式：該形式是在“輪回內(nèi)輪回”擺設中同聲運用里面和外部傳感器。雙環(huán)形式在一個PID輪回中實行另一個PID輪回。里面回路運用遏制器的里面?zhèn)鞲衅鳎獠炕芈愤\用外部傳感器。

1.4. 功效和特性從上述引見，可歸結(jié)出ER5000壓力遏制器的以次幾上面功效和特性：

（1） ER5000壓力遏制器最重要功效是可舉行氣體壓力（不是流量）遏制，即可實行密閉型容器和彈道內(nèi)壓力的精確遏制。

（2） 完全集成式構(gòu)造，集成了壓力傳感器、PID遏制器和雙閥安排器實行構(gòu)造，使得完全構(gòu)造玲瓏，并便于安置運用和多臺并行運用。

（3） 動作一種典范的壓力遏制器，即可徑直對最大8.2bar的氣源壓力舉行減壓并精確恒壓遏制（進氣口為正壓），也可用來遏制工業(yè)氣壓（粗真空，進氣口為真空），最工業(yè)氣壓力可達0.07bar（7kPa）。

（4） ER5000壓力遏制器可動作開始閥來啟動百般洪量程的減壓閥和背壓閥，遏制器的出口與其余背壓閥的開始口貫穿，可實行更洪量程范疇內(nèi)壓力安排和遏制。

（5） 壓力傳感器±0.1%的丈量精度和16位的A/D變換，屬于中高端本領目標，可滿意大普遍運用場所。

（6） 數(shù)字PID遏制辦法可實行壓力的趕快和精確遏制。

（7） 里面反應、外部反應和雙環(huán)三種遏制形式，使ER5000壓力遏制器具備較大的運用精巧性，可按照本質(zhì)運用訴求采用最好遏制形式。

1.5. 壓力遏制器生存的不及縱然ER5000壓力遏制器有上述諸多功效和特性，但在本質(zhì)運用中還生存以次多上面的控制和不及。

（1） ER5000壓力遏制器集成了真空壓力遏制范圍中三種最常用元件，但因為是集成式構(gòu)造而不是模塊化積木式構(gòu)造，這相反控制了ER5000壓力遏制器運用。如ER5000壓力遏制器中集成了兩個電磁閥，但僅能舉行氣體壓力遏制，而沒轍舉行只需單電磁閥的氣體流量遏制。

（2） ER5000壓力遏制器更偏重于正壓遏制，也可舉行局部的負壓遏制，這主假如因為所用閥門的漏率太高形成，進而并未表現(xiàn)傳感器（更加是外置傳感器）和PID遏制的宏大功效。即使能貶低遏制器里面閥門的氣體漏率，則遏制器實足可掩蓋所有真空度范疇的遏制，將暫時的7kPa的真空度擴充到1Pa安排。

（3） 在啟動百般洪量程減壓閥和背壓閥運用上面，運用價錢較高的ER5000壓力遏制器動作開始閥其性價比特殊低，實足不妨運用高性價比的國產(chǎn)代替產(chǎn)物。

（4） ER5000壓力遏制器16位的A/D變換，屬于中高端本領目標，即使沿用外置高精度的壓力傳感器則須要24位的A/D變換器，這使得ER5000壓力遏制器沒轍滿意少許丈量遏制精度訴求較高的場所。

（5） 縱然ER5000壓力遏制器沿用了PID遏制辦法，但PID參數(shù)的安排都須要運用專用軟硬件，遏制器自己不足PID參數(shù)自整定功效，還需貫穿計劃機，當場操縱特殊復雜。

（6） ER5000壓力遏制器自己不足表露功效，還需貫穿計劃機和運用配系軟硬件本領舉行調(diào)節(jié)和測試和表露遏制進程和截止。

（7） ER5000壓力遏制器的完全價錢偏高，并且操縱攙雜，對操縱職員有較高的訴求。再貫串遏制器上述不及，這使得ER5000壓力遏制器的性價比并不高，很多場所下運用顯著特殊的侈靡和濫用。

2. 國產(chǎn)化代替本領道路對艾默生公司最新一代TESCOM ER5000系列電子壓力遏制器的國產(chǎn)化代替，本領道路是開始實行ER5000壓力遏制器的監(jiān)測控制功效，供給高性價比國產(chǎn)壓力遏制器。而后沿用模塊構(gòu)造本領道路，將真空壓力傳感器、PID遏制器和電子閥門辨別為各自獨力模塊，每一類模塊由一系列各別本領目標的元件構(gòu)成，經(jīng)過那些各別本能目標模塊的拉攏來實行各別遏制功效和精度訴求，拓展遏制器功效，滿意各別需要，并具備高性價比。

2.1. 實行ER5000壓力遏制器功效（1） 國產(chǎn)化代替產(chǎn)物要到達ER5000電子壓力遏制器絕大局部功效，即實行ER5000壓力遏制器自己的減壓和控壓功效。

（2） 國產(chǎn)化代替產(chǎn)物同聲與ER5000壓力遏制器一律，可效率開始閥來對洪量程高壓范疇的氣體舉行減壓和控壓。

（3） 國產(chǎn)化代替產(chǎn)物具備設定值輸出和表露功效，無需軟硬件和貫穿計劃機舉行操縱。

（4） 國產(chǎn)化代替產(chǎn)物價錢低，具備高性價比。

2.2. 模塊化構(gòu)造和功效拓展（1） 模塊化構(gòu)造分為傳感器、PID遏制器和電子閥門三個模塊。

（2） PID遏制器模塊是一切模塊的中心器件，確定了監(jiān)測控制精度，確定了可共同運用的傳感器和電子閥門的品種，確定了遏制辦法和遏制形式。PID遏制器模塊將沿用24位A/D變換器普及監(jiān)測控制精度，集成兩個獨力遏制通道可同聲遏制2路真空壓力或1路真空壓力和1路溫度，可貫穿多種真空壓力和溫度傳感器，2通道貫串可舉行正面與反面雙向遏制以滿意真空壓力的左右游遏制形式，2通道貫串可完備雙傳感器機動切換功效以掩蓋廣泛監(jiān)測控制量程，PID遏制器帶步調(diào)設定功效可輸出多條遏制工藝弧線，可輸出和保存多組PID參數(shù)，PID參數(shù)安排帶自整定功效，遏制器帶彩色液晶屏表露全進程參數(shù)和截止。

（3） 電子閥門模塊由多種規(guī)格型號的電子閥門形成，重要有流量安排閥和壓力安排閥兩大類。流量安排閥重要有小流量電動針閥保衛(wèi)世界和平大會流量大口徑電動球形閥蝶閥，那些流量安排閥都屬于高速安排閥，開閉速率都在1s以內(nèi)。壓力安排閥重要有真空型背壓閥和高壓型背壓閥，兩種背壓閥都不妨在水氣兩相介質(zhì)下處事。

（4） 傳感器模塊主假如外協(xié)配系件，由多種規(guī)格型號的壓力傳感器和溫度傳感器形成，重要分為高壓傳感器、工業(yè)氣壓（真空）傳感器、熱電偶、鉑電阻、熱敏電阻、紅外測量溫度儀和直流電電壓旗號，由此可掩蓋簡直一切壓力和溫度范疇內(nèi)的丈量。

3. 國產(chǎn)化代替產(chǎn)物按照上述的國產(chǎn)化代替本領道路，上海依陽實業(yè)有限公司研制了相映的產(chǎn)物，現(xiàn)辨別引見如次。

3.1. 數(shù)字顯示壓力遏制器國產(chǎn)化的數(shù)字顯示式壓力遏制器囊括正壓型和真空型兩種規(guī)格，其壓力遏制道理和基礎構(gòu)造與艾默生TESCOM ER5000系列電子壓力遏制器一律，如圖3-1所示。

圖3-1 國產(chǎn)化電子壓力遏制器及其構(gòu)造道理

國產(chǎn)化的數(shù)字顯示式壓力遏制器同樣是壓力傳感器、遏制器和雙閥構(gòu)造壓力安排器三局部的集成構(gòu)造，關(guān)系本領目標和功效陳列如次：

（1） 壓力遏制道理：雙電磁閥三通控壓。

（2） 介質(zhì)典型：純潔、枯燥的惰性氣體或風度級氣氛。

（3） 進氣口壓力（一致壓力）：最小（真空泵壓力），最大50bar（5MPa）

（4） 出氣口壓力（一致壓力）：最小0.21bar（21kPa），最大30bar（3M Pa）

（5） 輸出旗號：4~20mA、0~5V或0~10V。

（6） 外部傳感器反應旗號：4~20mA、0~5V或0~10V。

（7） 里面壓力傳感器丈量精度：±1.0%（FSO），個中囊括了±0.5%（FSO）線性度和±0.5%（FSO）遲滯。

（8） 遏制器A/D變換：12位。

（9） 遏制珍視復性：±0.5%（FSO）。

（10） 遏制器辨別率精巧度：±0.2%（FSO）。

（11） 遏制辦法：內(nèi)置PID機動遏制，無需人為干涉。

（12） 遏制形式：里面反應和外部反應。

從上述本領目標不妨看出，國產(chǎn)化壓力遏制器的有些本領目標舉行了貶低，如12位的A/D變換和±1.0%丈量精度，但拓寬了運用壓力范疇，減少了表露和輸出功效，壓力遏制器可獨力運用無需外接計劃機和軟硬件調(diào)節(jié)和測試，貶低了操為難度，普及了性價比，基礎上能滿意絕大普遍范圍的運用。

3.2. 背壓閥（高壓型和真空型）國產(chǎn)化的新式背壓閥模塊獨立分為高壓型和真空型背壓閥，兩種背壓閥都沿用上述數(shù)字顯示壓力遏制器做開始閥舉行遏制，但新式背壓閥對艾默生TESCOM等保守背壓閥做了宏大矯正。

保守的背壓閥，都具備一個恒定在閥體上的閥座，此閥座與閥芯精細貼合，來到達密封功效。它不妨為大普遍大略進程供給基礎的壓力遏制，在這種安排中，經(jīng)過繃簧或其余的辦法供給一個預設加載力，這個加載力使得閥芯與閥座密封。當管路壓力效率到閥芯上的力，與加載力溝通時，則背壓閥在預設的壓力狀況下平常處事；當閥門的進口端壓力升高，使效率在閥芯上的力勝過預設的加載力時，閥芯和閥座辨別，開釋進口端過剩的壓力，直至回復預設的壓力。保守背壓閥構(gòu)造，在剎時流量變革較大、或進口壓力振動一再的情景下，遏制壓力的精度較低，因為如次：

（1） 因為大普遍遏制壓力勝過20bar的保守背壓閥，沿用了鞲鞴的辦法動作閥芯的負載組織，鞲鞴中的O形墊圈減少了舉措沖突，進而使閥芯舉措卡滯；

（2） 保守背壓閥的出入口流道，多為簡單且恒定截表面積的通路，當閥門進口的流量趕快減少或貶低時，閥門的Cv值（流利本領）卻沒有變革，如許會使進口壓力爆發(fā)激烈振動；

（3） 保守背壓閥閥芯和閥座，因密封須要，貼合時生存應力或沖突，一再的開合，會使其相互彼此磨損和耗費，妨害初始的形勢，使Cv值爆發(fā)不行先見的變換。

新式背壓閥是上向下相貫穿的閥蓋和閥體構(gòu)造，如圖3-2所示。閥蓋和閥體之間貫穿有膜片，閥蓋頂部開設開始氣孔，開始氣孔經(jīng)過閥蓋里面開設的氣源通道連通至閥蓋底部開設的供膜片中部震動疏通的震動槽，產(chǎn)生左右貫穿的通路，閥體側(cè)壁上辨別開設對立樹立的介質(zhì)進口和介質(zhì)出口，介質(zhì)進口與閥體上外表開設的多個進口小孔貫串通，介質(zhì)出口與閥體上外表開設的多個出口小孔貫串通。新式背壓閥的超過特性是所有舉措無沖突，不會爆發(fā)壓力滯后，進口壓力寧靜性高，完備更大的流利本領。

圖3-2多孔式構(gòu)造新式背壓閥

3.3. 雙通道高精度PID遏制器對準PID遏制模塊，為滿意普遍的真空壓力遏制訴求，上海依陽實業(yè)有限公司出品了VPC2021系列PID遏制器，此系列遏制器可舉行真空、壓力和溫度的丈量、表露和遏制。沿用了24位數(shù)據(jù)搜集和人為智能PID遏制本領，可接入百般型號的真空、壓力和溫度傳感器，可遏制多種型號的電動針閥、電動閥門和加熱器等實行構(gòu)造，可實行高精度真空、壓力和溫度等參量的確定地點和步調(diào)遏制，是代替海外高端遏制器產(chǎn)物的高本能和高性價比遏制器。

如圖3-3所示，VPC2021系列PID遏制器具備雙通道獨力監(jiān)測控制功效，可對各別通道上的參數(shù)同聲舉行丈量、表露和遏制。即使兩個通道接入溝通典型但量程各別傳感器，如圖3-4所示，不妨按照嘗試值實行兩個傳感器之間機動切換，由此可掩蓋寬量程的丈量和遏制。

圖3-3 VPC2021系列雙通道高精度PID遏制器及其運用

圖3-4 雙通道高精度PID遏制器的雙傳感器機動切換

VPC2021系列雙通道高精度PID遏制器重要本領目標如次：

（1） 丈量精度：±0.05%FS（24位A/D）。

（2） 輸出旗號：可貫穿稠密真空壓力傳感器，32種旗號輸出典型（電壓、交流電、熱電偶、熱電阻）。

（3） 遏制輸入：4種遏制輸入典型（模仿旗號、固態(tài)替續(xù)器、替續(xù)器、可控硅），可貫穿稠密電動安排閥。

（4） 遏制算法：PID遏制和自整定（可保存和挪用20組PID參數(shù)）。

（5） 遏制辦法：確定地點和步調(diào)遏制，最大可扶助9條遏制弧線，每條可設定24段步調(diào)弧線。

（6） 通道：雙通道，雙通道傳感器機動切換。

（7） 通信辦法：RS 485和以太網(wǎng)通信。

（8） 供電電源：交談（86-260V）或直流電24V。

（9）形狀尺寸： 96×96×136.5mm （開孔尺寸92×92mm）

3.4. 高速電動流量安排閥對準電子閥門模塊，為滿意各別巨細流量的高速調(diào)節(jié)和控制，上海依陽實業(yè)有限公司推出了兩個系列的電子閥門，一個系列是電動針閥用來小流量調(diào)節(jié)和控制，另一個系列是電動球形閥和蝶閥用來大流量調(diào)節(jié)和控制。這兩個系列電子閥門的最大特性是可電氣控制，并具備1s以內(nèi)的高速緊閉功夫，是海內(nèi)特殊常見的趕快電子閥門。

如圖3-5所示，電動針閥NCNV系列是將步進電機的精度和可反復性上風與針閥的線性和辨別率相貫串，其截止是具備小于2%滯后、2%線性、1%反復性和0.2%辨別率的可調(diào)資量遏制，是暫時常用水磁比率閥的晉級產(chǎn)物。與依陽公司VPC2021系列真空壓力遏制器相貫串，可形成趕快精確的真空壓力閉環(huán)遏制體例。

圖3-5 NCNV系列電子針閥

NCNV系列電動針閥重要本領目標和特性如次：

（1） 多規(guī)格儉樸表面積：從低流量的直徑0.9mm（0~50L/min氣體）到高流量的直徑4.10mm（0到660 L/min氣體）的多種規(guī)格針閥儉樸表面積，可滿意各別的運用須要。

（2） 莫大線性：小于2%的線性度，簡化了查表或外部遏制硬件和軟硬件的配系，簡化了吩咐輸出和流量輸入之間的聯(lián)系。

（3） 高反復性：經(jīng)過歷次到達0.1%的溝通流量，NCNV系列電動針閥可供給長久寧靜的普遍性。

（4） 寬壓力范疇：經(jīng)過5或7bar的真空，在于于孔的巨細，進口情況可掩蓋廣泛的壓力范疇。電機的剛度和功率保證閥門在溝通的輸出訓令下翻開，與壓力無干。

（5） 低遲滯：小于2%的遲滯使積分和編制程序變得大略，在減少和縮小到達設確定地點時能供給普遍的流量。

（6） 高辨別率：0.2%的辨別率承諾NCNV系列電動針閥按照安排訓令的微弱變革舉行最小流量安排，供給了精巧的可控性。

（7） 趕快相應：所有路途功夫小于1秒，由此可供給準時趕快的流量安排和遏制。

（8） 處事電壓：VDC 24V。

（9） 輸出旗號：4~20mA、0~5V和0~10V。

如圖3-6所示，電動球形閥NCBV系列是將高速電動實行器及高品德V型球形閥構(gòu)成，是暫時常用慢速電動球形閥的晉級產(chǎn)物。與依陽公司VPC2021系列真空壓力遏制器相貫串，可形成趕快精確的真空壓力閉環(huán)遏制體例。

圖3-6 NCBV系列電動球形閥

NCBV系列電動球形閥重要本領目標和特性如次：

（1） 最大扭力：2N.m。

（2） 閥球轉(zhuǎn)化觀點：90°。

（3） 電門閥功夫：小于1秒。

（4） 處事電壓：VDC 24V

（5） 輸出旗號：4~20mA、0~5V和0~10V

（6） 防備等第：IP67。

（7） 情況溫度\濕度：-20℃至45℃；≤85%（不凝露）。

（8） 介質(zhì)溫度和壓力：0~100℃；≤1.0MPa

4. 歸納綜上所述，經(jīng)過一系各國產(chǎn)化代替產(chǎn)物的開拓，基礎不妨實足代替艾默生最新一代TESCOM ER5000系列電子壓力遏制器及其背壓閥，且性價比大幅度普及。要害的是，在國產(chǎn)化代替普通上，安排了更精巧易用的模塊化構(gòu)造，對單項模塊產(chǎn)物舉行了功效擴充和本領革新，開拓了新式背壓閥和高速電動流量安排閥，新開拓的PID遏制器具備更宏大的功效和丈量精度，所有系列的國產(chǎn)化代替產(chǎn)物具備較高的性價比。

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