Zawór piezoelektryczny czy elektromagnetyczny?
W porównaniu z tradycyjnymi zaworami elektromagnetycznymi, zawory piezoelektryczne są lekkie, precyzyjne i energooszczędne. Te zalety sprawiają, że idealnie nadają się do wielu krytycznych aplikacji — od produkcji półprzewodników po automatyzację laboratoriów. Ale jak dokładnie działają zawory piezoelektryczne i co sprawia, że są one lepsze od innych technologii zaworów? Dowiedzmy się!
Co to jest technologia piezoelektryczna?
Zawory piezoelektryczne zawierają element piezoelektryczny — przetwornik elektromechaniczny, który przekształca siły mechaniczne, takie jak nacisk, rozciąganie lub ściskanie. Elementy te również odkształcają się po przyłożeniu napięcia, generując ruch mechaniczny lub oscylacje.
W zależności od aplikacji możesz wykorzystać ten efekt, używając różnych typów przetworników:
Aktuator piezoelektryczny, który ma prostokątny kształt i wykorzystuje materiał piezo-ceramiczny, który jest przewodzący na obu powierzchniach.
Dysk piezo, który ma postać cienkiego krążka ceramicznego, który łączy się z metalowym podłożem.
Stosy piezoelektryczne to ułożone w stos dyski piezoelektryczne połączone szeregowo mechanicznie i równolegle elektrycznie.
Zalety zaworu piezoelektrycznego
Zawory pneumatyczne zazwyczaj wykorzystują aktuator piezoelektryczny. W tym przypadku działanie zaworu zależy od natężenia pola elektrycznego: im większa siła, tym lepsza wydajność i na odwrót. Dzięki zasadzie pojemnościowej zawory piezoelektryczne nie wymagają praktycznie żadnej energii do utrzymania stanu aktywnego, co eliminuje szkodliwe wytwarzanie ciepła.
W porównaniu z zaworami elektromagnetycznymi oferują one również inne korzyści, w tym:
Bezpieczeństwo - zawory piezoelektryczne nie zapalają się w przypadku awarii i nadają się do środowisk niebezpiecznych.
Prędkość - osiągają również szybkość przełączania mniejszą niż jedna mikrosekunda, co czyni je idealnymi do systemów sterowania w pętli zamkniętej.
Lekkość - zawory piezoelektryczne są zwykle dostarczane w tworzywowej obudowie, unikając ciężkich materiałów, takich jak stal lub miedź.
Długa żywotność - zawory te składają się z pojedynczego półprzewodnikowego elementu roboczego, minimalizując liczbę części podlegających tarciu i zużyciu. W rezultacie zawory piezoelektryczne osiągają dużą liczbę cykli roboczych.
Przykładem zaworu piezoelektrycznego jest zawór dwudrożny Festo VEMR. Dzięki wymiennej wkładce gniazda, która określa ciśnienie i natężenie przepływu, urządzenie to nadaje się do wielu krytycznych zastosowań. Na przykład w urządzeniach do tlenoterapii VEMR ściśle kontroluje dostarczanie i dozowanie tlenu podczas inhalacji. Zobacz zawory piezo w ofercie Festo x Pneumat na:
2023-09-26
Pneumat.
Źródło: Festo
