1. 氣動薄膜調節閥的發展歷程
氣動薄膜調節閥簡稱為調節閥,由執行機構和調節機構構成。氣動薄膜調節閥的發展自20世紀初始至今已有八十年的歷史,先後產生了十個大類的調節閥產品,自力式閥和定位器等,調節閥和控制閥的發展歷程如下:
20年代:原始的穩定壓力用的調節閥問世。
30年代:以「V」型缺口的雙座閥和單座閥為代表產品V型調節球閥問世。
40年代:出現定位器,調節閥新品種進一步產生,出現隔膜閥、角型閥、蝶閥、球閥等。
50年代:球閥得到較大的推廣使用,三通閥代替兩台單座閥投入系統。
60年代:在國內對上述產品進行了系列化的改進設計和標准化、規范化後,國內才才有了完整系列產品。現在我們還在大量使用的單座閥、雙座閥、角型閥、三通閥、隔膜閥、蝶閥、球閥七種產品仍然是六十年代水平的產品。這時,國外開始推出了第八種結構調節閥——套筒閥。
70年代:又一種新結構的產品——偏心旋轉閥問世(第九大類結構的調節閥品種)。這一時期套筒閥在國外被廣泛應用。70年代末,國內聯合設計了套筒閥,使中國有了自己的套筒閥產品系列。
80年代:改革開放期間,中國成功引進了石化裝置和調節閥技術,使套筒閥、偏心旋轉閥得到了推廣使用,尤其是套筒閥,大有取代單、雙座閥之勢,其使用越來越廣。80年代末,調節閥又一重大進展是日本的Cv3000和精小型調節閥,它們在結構方面,將單彈簧的氣動薄膜執行機構改為多彈簧式薄膜執行機構,閥的結構只是改進,不是改變。它的突出特點是使調節閥的重量和高度下降30%,流量系數提高30%。
90年代:90年代的調節閥重點是在可靠性、特殊疑難產品的攻關、改進、提高上。到了90年代末,由華林公司推出了第十種結構的產品——全功能超輕型閥。它突出的特點是在可靠性上、功能上和重量上的突破。功能上的突破——唯一具備全功能的產品,故此,可由一種產品代替眾多功能上不齊全的產品,使選型簡化、使用簡化、品種簡化;在重量上的突破——比主導產品單座閥、雙座閥、套筒閥輕70~80%,比精小型閥還輕40~50%;可靠性的突破——解決了傳統調節閥等各種不可靠性因素,如密封的可靠性、定位的可靠性、動作的可靠性等。該產品的問世,使中國的調節閥技術和應用水平達到了九十年代末先進水平;它是對調節閥的重大突破;尤其是電子式全功能超輕型閥,必將成為下世紀調節閥的主流。
調節閥結構組成調節閥通常由電動執行機構或氣動執行機構與閥體兩部分共同組成。直行程主要有直通單座式和直通雙座式兩種,後者具有流通能力大、不平衡辦小和操作穩定的特點,所以通常特別適用於大流量、高壓降和泄漏少的場合。角行程主要有:V型電動調節球閥、氣動薄膜切斷閥,偏心蝶閥等。
調節閥種類按用途和作用、主要參數、壓力、介質工作溫度、特殊用途(即特殊、專用閥)、驅動能源、結構等方式進行了分類,其中最常用的分類法是按結構將調節閥分為九個大類,6種為直行程,3種為角行程。
2. 壓差閥的作用
壓差閥即自力式壓差平衡閥,不需外來能源,依靠被調介質自身壓力變化進行自內動調節,自動消除管線的剩容余壓頭及壓力波動引起的流量偏差,恆定用戶進出口壓差。壓差閥特別適用於分戶計量或自動控制系統中,有助於穩定系統運行。
3. 調節閥的發展歷程
調節閥的發展自20世紀初始至今已有八十年的歷史,先後產生了十個大類的調節閥產品、自力式閥和定位器等,調節閥和控制閥的發展歷程如下:
20年代:原始的穩定壓力用的調節閥問世。
30年代:以「V」型缺口的雙座閥和單座閥為代表產品V型調節球閥問世。
40年代:出現定位器,調節閥新品種進一步產生,出現隔膜閥、角型閥、蝶閥、球閥等。
50年代:球閥得到較大的推廣使用,三通閥代替兩台單座閥投入系統。
60年代:在國內對上述產品進行了系列化的改進設計和標准化、規范化後,國內才才有了完整系列產品。我們還在大量使用的單座閥、雙座閥、角型閥、三通閥、隔膜閥、蝶閥、球閥七種產品仍然是六十年代水平的產品。這時,國外開始推出了第八種結構調節閥——套筒閥。
70年代:又一種新結構的產品——偏心旋轉閥問世(第九大類結構的調節閥品種)。這一時期套筒閥在國外被廣泛應用。70年代末,國內聯合設計了套筒閥,使中國有了自己的套筒閥產品系列。
80年代:改革開放期間,中國成功引進了石化裝置和調節閥技術,使套筒閥、偏心旋轉閥得到了推廣使用,尤其是套筒閥,大有取代單、雙座閥之勢,其使用越來越廣。80年代末,調節閥又一重大進展是日本的Cv3000和精小型調節閥,它們在結構方面,將單彈簧的氣動薄膜執行機構改為多彈簧式薄膜執行機構,閥的結構只是改進,不是改變。它的突出特點是使調節閥的重量和高度下降30%,流量系數提高30%。
90年代:90年代的調節閥重點是在可靠性、特殊疑難產品的攻關、改進、提高上。到了90年代末,由華林公司推出了第十種結構的產品——全功能超輕型閥。它突出的特點是在可靠性上、功能上和重量上的突破。功能上的突破——唯一具備全功能的產品,故此,可由一種產品代替眾多功能上不齊全的產品,使選型簡化、使用簡化、品種簡化;在重量上的突破——比主導產品單座閥、雙座閥、套筒閥輕70~80%,比精小型閥還輕40~50%;可靠性的突破——解決了傳統調節閥等各種不可靠性因素,如密封的可靠性、定位的可靠性、動作的可靠性等。該產品的問世,使中國的調節閥技術和應用水平達到了九十年代末先進水平;它是對調節閥的重大突破;尤其是電子式全功能超輕型閥,必將成為下世紀調節閥的主流。
4. 液壓發展史
1795年英國約瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),在倫敦用水作為工作介質,以水壓機的形式將其應用於工業上,誕生了世界上第一台水壓機。
1905年將工作介質水改為油,又進一步得到改善。
第一次世界大戰(1914-1918)後液壓傳動廣泛應用,特別是1920年以後,發展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀末 20 世紀初的20年間,才開始進入正規的工業生產階段。
1925 年維克斯(F.Vikers)發明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎。
在 1955 年前後,日本迅速發展液壓傳動,1956 年成立了「液壓工業會」。近20~30 年間,日本液壓傳動發展之快,居世界領先地位。
(4)差壓閥發展歷史擴展閱讀
與機械傳動、電氣傳動相比,液壓傳動具有以下優點:
1、液壓傳動的各種元件,可以根據需要方便、靈活地來布置。
2、重量輕、體積小、運動慣性小、反應速度快。
3、操縱控制方便,可實現大范圍的無級調速(調速范圍達2000:1)。
4、可自動實現過載保護。
5、一般採用礦物油作為工作介質,相對運動面可自行潤滑,使用壽命長。
6、很容易實現直線運動。
7、很容易實現機器的自動化,當採用電液聯合控制後,不僅可實現更高程度的自動控制過程,而且可以實現遙控。
5. 蝶閥的發展歷史
上個世紀30年代,美國發明了蝶閥,50年代傳入日本,到60年代才在日本普遍採用,而在我國推廣則是70年代後的事了。操作力矩小,安裝空間小和重量輕。以DN1000為例,蝶閥約2T,而閘閥約3.5T,且蝶閥易與各種驅動裝置組合,有良好的耐久性和可靠性。橡膠密封蝶閥缺點是作節流使用時,由於使用不當會產生氣蝕,使橡膠座剝落、損傷等情況發生。為此金屬的80年-90年。但如何正確選用則要根據工況要求。蝶閥的開度與流量之間的關系,基本上呈線性比例變化。如果用於控制流量,其流量特性與配管的流阻也有密切關系,如兩條管道安裝閥門口徑、形式等全相同,而管道損失系數不同,閥門的流量差別也會很大。如果閥門處於節流幅度較大狀態,閥板的背面容易發生氣蝕,有損壞閥門的可能,一般均在15°外使用。蝶閥處於中開度時,閥體與蝶板前端形成的開口形狀以閥軸為中心,兩側形成完成不同的狀態,一側的蝶板前端順流水方向而動,另一側逆流水方向而動,因此,一側閥體與閥板形成似噴嘴形開口,另一側類似節流孔形開口,噴嘴側比節流側流速快的多,而節流側閥門下面會產生負壓,往往會出現橡膠密封件脫落。蝶閥操作力矩,因開度及閥門啟閉方向不同其值各異,卧式蝶閥,特別是大口徑閥,由於水深,閥軸上、下水頭差所產生的力矩也不容忽視。另外,閥門進口側裝置彎頭時,形成偏流,力矩會有增加。閥門處於中間開度時,由於水流動力矩起作用,操作機構需要自鎖。
中國閥門產業鏈眾多,但非閥門強國。總體上去看我國已經邁入了世界閥門大國的行列,但從產品質量來看我國離閥門強國仍有很長的一段差距。行業的生產集中度低、高端產品相配套的閥門研發能力低、閥門行業製造技術水平低等現象仍然存在,進出口貿易逆差不斷擴大。真正能夠在市場上存活的閥門企業絕對不有這么多。但閥門行業的這種高速震盪將帶來巨大的機會,震盪的結果將會使市場運作更加理性。高端閥門的國產化之路異常「坎坷」。基礎件已經成為制約我國製造業向高端化發展的短板,十二五期間政府將繼續加大對高端裝備零部件的國產化力度。此處我們選取《實施方案》里提及的幾個重點發展行業具有代表性的閥門進行進口替代的可行性分析。從分析我們可以看出各子行業閥門進口替代可行性差別很大,高端閥門亟待更多的政策引導及科研扶持。
閥門行業在國民經濟發展中,作為裝備製造業的一個重要環節,起到非常重要的作用。由於我國國內閥門製造業水平與國際先進水平相比仍有一定差距,好多高參數、高溫高壓、高磅級的關鍵閥門原一直依賴進口,例如歐洲OMAL品牌一直是國內閥門應用行業的主要選擇對象。為了力促閥門國產化,在國務院下達的《關於加快振興裝備製造業的若干意見》後,國家有關部門根據國家作出的重大裝備國產化的要求,先後作出了一系列重大部署,並由國家發改委牽頭,中國機械工業聯合會和中國通用機械工業協會一起,部署制訂了相關領域重大裝備的閥門國產化方案,並多次與有關部門協調,如今閥門國產化在國內閥門行業已形成共識。積極採用國際標准進行產品設計;吸收國外優秀的設計結構(包括專利技術);產品試驗、性能檢驗嚴格按國際標准進行;吸收國外先進生產工藝經驗重視新材料的研究及推廣應用;弄清進口的高參數閥門產品的技術參數和工況條件等是加快國產化進程,推進閥門產品不斷更新,全面實現閥門的國產化的唯一途徑。隨著閥門行業重組步伐的加快,未來行業將是閥門產品質量安全和產品品牌之間的競爭,產品向高技術、高參數、耐強腐蝕、高壽命方向發展,只有通過不斷的技術創新,開發新產品,進行技術改造,才能逐步提高產品技術水平,滿足國內裝置配套,全面實現閥門的國產化。我國閥門製造行業在龐大的需求環境下,必將呈現出更好的發展前景。
6. 閥門行業發展史概述
閥門是一來種應用在工業和城市建設源中的較小的功能性裝置,其功是控制配管和設備內的介質(液體、氣體、粉末)的活動狀態。閥門以其在管理中的作用特點進行分類,跨工業和民用的通用閥門可分為閘閥、截止閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、隔膜閥等。觀研天下發布的《中國閥門行業發展態勢與投資前景預測報告2013-2017》指出,我國的閥門行業是在上世紀中期開始興起的,由於工業建設和城市建設的需要,閥門行業的生產規模由小變大,並在實踐和引進國外技術的條件下,從只有簡單的600多個品種發展到可以生產主要的 12大類閥門、3000多個型號的規模,實現了研發和生產的長足進步。
7. 調節閥的應用
在現代化工廠的自動控制中,調節閥起著十分重要的作用,這些工廠的生產取決於流動著的液體和氣體的正確分配和控制。這些控制無論是能量的交換、壓力的降低或者是簡單的容器加料,都需要*某些最終控制元件去完成。最終控制元件可以認為是自動控制的「體力」。在調節器的低能量級和執行流動流體控制所需的高能級功能之間,最終控制元件完成了必要的功率放大作用。
調節閥是最終控制元件的最廣泛使用的型式。其他的最終控制元件包括計量泵、調節擋板和百葉窗式擋板(一種蝶閥的變型)、可變斜度的風扇葉片、電流調節裝置以及不同於閥門的電動機定位裝置。
盡管調節閥得到廣泛的使用,調節系統中的其它單元大概都沒有像它那樣少的維護工作量。在許多系統中,調節閥經受的工作條件如溫度、壓力、腐蝕和污染都要比其它部件更為嚴重,然而,當它控制工藝流體的流動時,它必須令人滿意地運行及最少的維修量。
在氣動調節系統中,調節器輸出的氣動信號可以直接驅動彈簧一薄膜式執行機構或者活塞式執行機構,使閥門動作。在這種情況下,確定閥位所需的能量是由壓縮空氣提供的,壓縮空氣應當在室外的設備中加以乾燥,以防止凍結,並應凈化和過濾。
當一個氣動調節閥和電動調節器配套使用時,可採用電一氣閥門定位器或電一氣轉換器。壓縮空氣的供氣系統可以和用於全氣動的調節系統一樣來考慮。
在調節理論的術語中,調節閥既有靜態特性,又有動態特性,因而它影響整個控制迴路成敗。靜態特性或增益項是閥的流量特性,它取決於閥門的尺寸、閥芯和閥座的組合結構、執行機構的類型、閥門定位器、閥前和閥後的壓力以及流體的性質。第5章中將詳細地介紹這些內容。
動態特性是由執行機構或閥門定位器一執行機構組合決定的。對於較慢的生產過程,如溫度控制或液位控制,閥的動態特性在可控性方面一般不是限制因素。對於較快的系統,如液體的流量控制,調節閥可能有明顯的滯後,在迴路的可控性方面一定要有所考慮。一般只有控制系統的專家才需要關心調節閥的動態持性,關於應用閥門定位器的正規考慮如第9章中所討論的,將滿足大多數調節閥裝置的需要。
自動調節閥的歷史可追溯到自力式調壓閥,它包括一個帶有重物桿的球形閥,重物用來平衡閥芯力,從而得到某種程度的調節,另一種早期的自力式調壓閿的形式是壓力平衡式調壓閥。工藝過程的壓力用管線接到彈簧薄膜調壓閥的薄膜氣室上。無論是減壓閥、閥後壓力式調壓閥或是差壓調壓閥都筆夠從這種基型閥門的變更而製造出來。
氣動變送器和調節器的出現,就必然地導致氣動詞節閥的應用。它們本質上是減壓閥或閥後壓力式調壓閥,改用儀表壓縮空氣來代替工藝過程的流體。許多生產減壓閥的公司已經發展成為調節閥製造廠。調節閥的應用從數量上和復雜性方面繼續不斷地得到發展,許多閥門的閥體和附件的改進可以用來解決各種各樣的問題。本手冊的意圖是使工程們熟悉調節閥的結紙醉金迷和因素,幫助儀表工程師在應用中選用最好的閥體、執行機構和附件。
調節閥按行程特點可分為:直行程和角行程。直行程包括:單座閥、雙座閥、套筒閥、角形閥、三通閥、隔膜閥;角行程包括:蝶閥、球閥、偏心旋轉閥、全功能超輕型調節閥。調節閥按驅動方式可分為:氣動調節閥、電動調節閥和液動調節閥;按調節形式可分為:調節型、切斷型、調節切斷型;按流量特性可分為:線性、等百分比、拋物線、快開。調節閥適用於空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質、泥漿、油品等介質。
8. 誰知道壓力感測器的發展歷史及其原理
光電感測器:是各種光電檢測系統中實現光電轉換的關鍵元件,它是把光信號(紅外、可見及紫外光輻射)轉變成為電信號的器件。
光電式感測器是以光電器件作為轉換元件的感測器。它可用於檢測直接引起光量變化的非電量,如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等;也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量,如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度,以及物體的形狀、工作狀態的識別等。光電式感測器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點,因此在工業自動化裝置和機器人中獲得廣泛應用。近年來,新的光電器件不斷涌現,特別是ccd圖像感測器的誕生,為光電感測器的進一步應用開創了新的一頁。
應用:
一、煙塵濁度監測儀
防止工業煙塵污染是環保的重要任務之一。為了消除工業煙塵污染,首先要知道煙塵排放量,因此必須對煙塵源進行監測、自動顯示和超標報警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。如果煙道濁度增加,光源發出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加,到達光檢測器的光減少,因而光檢測器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。
2.光電池在光電檢測和自動控制方面的應用
光電池作為光電探測使用時,其基本原理與光敏二極體相同,但它們的基本結構和製造工藝不完全相同。由於光電池工作時不需要外加電壓;光電轉換效率高,光譜范圍寬,頻率特性好,雜訊低等,它已廣泛地用於光電讀出、光電耦合、光柵測距、激光準直、電影還音、紫外光監視器和燃氣輪機的熄火保護裝置等。
……
參考資料:我的教材《感測器與檢測技術》
9. 壓縮機的發展歷史、現狀和趨勢
1、壓縮機的發展歷史:
中國的壓縮機行業從建國以來實現了從無到有,製冷和空調行業中採用的壓縮機有5大類型:往復式、螺桿式、回轉式、渦旋式和離心式,其中往復式是小型和中型商用製冷系統中應用最多的一種壓縮機。
螺桿式壓縮機主要用於大型商用和工業系統。回轉式壓縮機、渦旋式壓縮機主要用於家用和小容量商用空調裝置,離心式壓縮機則廣泛用於大型樓宇的空調系統。
各種往復式壓縮機一般根據壓縮機殼體形式以及驅動機構設置方式分類。根據殼體形式來分有開啟式和封閉式半封閉式壓縮機。封閉式是指整個壓縮機均設置在一個殼體內。
2、現狀:
在國內壓縮機供應不足的情況下,中國每年還需適量進口。主要貿易國家是德國、美國、義大利、日本、丹麥、巴西、韓國等。設備改造,國產壓縮機的質量、產量都大幅度提高。
3、趨勢:
未來十年是中國由製造大國向製造強國轉變,實現由中國製造向中國創造、中國製造轉變的關鍵時期。直線壓縮機技術就取代傳統壓縮機,在於其效率高、0噪音、0污染和結構簡單,是真正的綠色工業技術。
中國製造業未來十年的發展的六個體現,製造業已發展成為中國國民經濟的支柱。製造業工業增加值約佔全國GDP的三分之一,佔全部工業的80%;上交稅金約佔全部工業的90%。
工業製成品出口佔全國外貿出口總額的90%;從業人員佔全部工業的90%。「從發展趨勢來看,未來十年會有一些變化,但是製造業在國民經濟當中還會佔比較重要的位置。」
(9)差壓閥發展歷史擴展閱讀:
壓縮機的分類:
壓縮機按其原理可分為容積型壓縮機與速度型壓縮機。容積型又分為:往復式壓縮機、回轉式壓縮機;速度型壓縮機又分為:軸流式壓縮機、離心式壓縮機和混流式壓縮機。
如今家用冰箱和空調器壓縮機都是容積式,其中又可分為往復式和旋轉式。往復式壓縮機使用的是活塞、曲柄、連桿機構或活塞、曲柄、滑管機構,旋轉式使用的多是滾動轉子壓縮機。在商用空調上,又多是離心式、渦旋式、螺桿式。
按應用范圍又可分為低背壓式、中背壓式、高背壓式。
低背壓式 ( 蒸發溫度 -35 ~ -15 ℃ ) ,一般用於家用電冰箱、食品冷凍箱等。中背壓式 ( 蒸發溫度 -20 ~ 0 ℃ ) ,一般用於冷飲櫃、牛奶冷藏箱等。高背壓式 ( 蒸發溫度 -5 ~ 15 ℃ ) ,一般用於房間空氣調節器、除濕機、熱泵等。