Category: 压力调节应用

  • 使用压力控制克服高速空气动力学测试的挑战

    使用压力控制克服高速空气动力学测试的挑战 航空航天开发和测试应用通常需要高流速来对大体积加压。一个例子是储气罐,在进行高速空气动力学测试之前必须对储气罐加压。 申请要求 一位客户联系 Alicat,希望将 200 L 储气罐加压至 1000 PSIG。然后,储存在储层中的气体将通过破裂盘快速释放到高速风洞中,产生高马赫数的高超音速流。 在如此高的压力下,由于阀门的限制,快速达到高质量流量可能具有挑战性。可以通过首先使用高流量旁通阀对腔室加压,然后切换到高精度压力控制器来维持压力来规避这一挑战。 解决方案:定制双锤头阀表压力控制器 对于此应用,艾里卡特设计了一款带有并排锤头阀的定制表压控制器。该设备能够在高达 1000 PSIG 的压力下运行,控制响应时间低于 30 毫秒。 该团队通过两个步骤将储层压力提高至 1000 PSIG: 通过电磁阀将储液室加压至 980 PSIG。 关闭阀门并使用 Alicat PCDH-1000 PSIG控制器完成填充室。 该解决方案实现了高度响应的空气动力学测试过程,比原始程序更加简化。更重要的是,它通过提供更一致的流动,从而提供更一致的风速,提高了高超音速风洞实验的可重复性。 与应用工程师讨论您的流程

  • 通过压力控制维持低温

    通过压力控制维持低温 制冷剂是在标准压力 (760 Torr) 下 120 K 或以下液化的物质。它们通常用于将液化物质保持在极冷的温度下,包括低温保存、火箭推进和医学成像。 两种最著名的冷冻剂是液氮和氦。液氮通常用于实验室环境中的冷藏和快速冷冻,并且接近冷冻剂温度范围的上限。氦气因其接近绝对零 (0 K) 而特别引人注目。它通常为 3-4 K,其变化取决于特定同位素和环境压力。 挑战:减少低温气体的损失 制冷剂的平衡温度高度依赖于压力,如图 1 所示。因此,严格控制绝对压力可以严格控制绝对温度。 图 1:常见制冷剂温度和压力的相互依赖性。 在低温保存应用中,研究人员必须防止制冷剂因蒸发和压力波动而损失。这是一项具有挑战性的工作,因为大气压力的波动幅度通常高达 ±25 Torr。 想象一下研究人员使用 100 L 杜瓦瓶液氦。压力降低 25 托将导致 0.874 升液体汽化,产生 25 标准立方英尺(或约 700 标准升)氦气。这大约是价值 25 美元的液氦。几年后,氦气蒸发可能很快造成数千美元的不必要损失。 解决方案:严格调节顶空压力 因此,压力计/控制器在低温控制中发挥着关键作用,包括: 监测封闭容积中的制冷剂损失 最大限度地提高制冷剂回收系统的效率 控制低温储存容器中的背压 通过绝对压力控制来控制低温实验的温度 方法 1:通过背压控制维持顶空压力 绝对压力控制器可用于维持杜瓦瓶顶部空间的恒定绝对压力,确保制冷剂损失最小。当使用氦气回收系统时,背压控制器的排气口应直接连接到回收歧管,而不是如图2所示排放到大气中。这是一种简单且低成本的精确控制氦气背压的方法。低温系统。 图 2:背压控制器用于控制冷冻剂杜瓦瓶中的顶部空间压力并最大限度地减少氦气损失。 采用这种技术,系统中正压的唯一来源是加热制冷剂产生的汽化。因此,任何利用压力变化来控制系统绝对温度的尝试都取决于沸腾一定量的制冷剂所需的时间(通常是一个缓慢的过程)。有些人使用增压线圈来加速压力增加和随后的升温。 方法 2:主动顶空压力控制 为了更快、更灵活地控制制冷剂压力和温度,最好使用主动顶空压力控制方案。将热气体正压源和真空系统连接到双阀压力控制器将为您提供更快的速度并更好地控制制冷剂压力和温度。 图 3 中所示的配置允许您快速引入热气体以增加系统压力。当制冷剂改变其平衡条件时,通过增加蒸发速率来改善这种效果。相反,可以通过通向大气或真空来降低系统的压力。随着压力降低,制冷剂温度也会降低。 […]

  • 使用双阀压力控制器对一次性生物反应器袋进行充气

    使用双阀压力控制器对一次性生物反应器袋进行充气 与可重复使用的生物反应器相比,一次性生物反应器 (SUB) 具有关键优势,包括更高的无菌性以及随后在批次或活动之间更简单、更快速的转换。将产品从生物反应器中取出后,用户可以从其保存容器中取出 SUB 袋并进行处置(通常通过焚烧)。然后可以将新容器安装到同一个容器中,无需昂贵且耗时的清洁或灭菌橇和过程。 安装细节因生物反应器制造商而异,但它们总是包括将袋子放入容器后的充气步骤。此时,各种气体管线和传感端口被密封关闭,并且袋子在排气阀打开的情况下充气,以防止过度加压。 一旦袋子完全充气,就可以使用传感、采样和其他端口。在最终安装步骤之后,添加培养基和细胞株,然后可以继续进行生物过程。 挑战:安全、自动化和流程完整性 生物反应器袋不是压力容器,过度加压会损害其完整性——即使袋子没有破裂、泄漏或以其他方式失效。因此,适当的加压必须考虑到生长期间引入、消耗和产生的气体,以及培养基、消泡剂和引入肉汤中的其他液体的影响。 在安装过程中容器还需要充分充气。这确保了袋子可以支持完整的安装和设置过程,包括引入各种液体。 充气过程可以是完全或部分自动化的,控制装置内置于整个生物反应器控制器系统中。在某些设施中,充气可能完全是手动操作,需要操作员启动该过程,同时确保系统不会过度加压。在任一情况下,都可以仅使用压力控制器来完成充气。然而,SUB 制造商还建议使用压力传感器和换能器来最好地监控充气过程。 各种安全措施可确保生物反应器袋在设置过程中不会损坏,从控制器和传感器内置的警报到防止袋子安装不当时膨胀的联锁装置。充气过程通常需要不到 30 分钟,但最终取决于容器的体积和气体的填充率。 解决方案:双阀压力控制器为一次性生物反应器袋充气 当给 SUB 容器充气时,此处显示的封闭体积代表生物反应器袋。PCD 最初将袋子充气到选定的压力设定值,然后当袋子以恒定的体积流量充满液体时,主动释放多余的气压。 SUB 的容量范围从毫升到约 5,000 L,每个数量级都有多种袋子尺寸。例如,制造商可能生产 50、100、250、1,000 和 2,000 L 的袋子,所有这些袋子都需要在安装过程中充气。 这些袋子附有说明,说明如何将空气填充到特定的压力设定点。可以引入额外的压力(通常约为 1 PSIG),以根据目视检查去除袋子中的任何折痕或折叠。双阀压力控制器确保生物反应器中的空气不超过制造商设计的填充压力,始终保持容器的完整性。 充气后,袋子充满液体以进行生物反应。此时,袋中的空气压力可以以与进入的液体流相匹配的速率排出。由于压力控制器设计有阀门以适应特定的入口和出口气流速率,因此一台艾里卡特双阀压力控制器可用于管理反应过程所有阶段的一次性生物反应器袋压力。 与应用工程师讨论您的流程

  • 通过上游压力控制提高真空沉积速度和稳定性

    通过上游压力控制提高真空沉积速度和稳定性 上游压力控制为真空沉积装置提供了许多好处。调节真空室上游的压力无需额外的阀门,从而降低设备成本并最大限度地减少潜在的泄漏点。快速作用的比例控制阀还提高了沉积速度和稳定性。 挑战:传统的下游压力设置速度慢、成本高,而且升级起来很麻烦 真空沉积装置传统上使用下游压力控制,但由于多种原因,这是有问题的。这些设置: 使用昂贵的节流阀 改变气流或等待室内气体稳定时会出现延迟 需要单独的控制模块为阀门供电、提供 PID 数据并控制压力控制器的设定值 升级系统也存在问题,因为更换旧设备可能很困难。最好使用可以轻松插入的设备来升级系统,而无需重新设计主要系统。 解决方案:使用易于集成的上游压力控制器最大限度地减少压力波动 PC-EXTSEN压力控制器旨在顺利集成到您现有的系统中,无需任何其他设计更改。该设备安装在真空室的上游,并使用外部传感器(例如现有的真空计)来控制真空水平。压力控制器还可以使用串行或模拟通信或工业协议(例如 EtherCAT)在通用控制接口上进行标准化并连接到该接口。   Alicat 压力控制器将腔室压力精确地保持在所需水平。 当工艺需要高真空或超高真空且需要外部压力表时,该压力控制器最有用。PC-EXTSEN 从仪表获取模拟信号,并使用比例阀提供闭环控制。它为外部真空计供电,并与所有真空计技术兼容,包括离子真空计、皮拉尼真空计和冷阴极真空计,以及有源或无源真空计和组合真空计。 快至 30 ms 的快速响应时间和高达满量程 ±0.08% 的高重复性共同防止对系统压力的干扰,并实现高度一致的真空镀膜。 继续阅读:用于真空设置的 EtherCAT 工业通信 使用 IVC 系列集成真空控制器消除节流阀体积   带集成真空传感器的 IVC 系列压力控制器 将此外部压力传感器与真空计结合使用,即使在改变或调整流入的气体时,您也可以最准确地保持真空室压力。这样可以更快地应用中性气体,并通过稳定的压力整体改进系统控制涂层环境中的含量。 对于没有现有真空计的设置,IVC 系列压力控制器无需真空计。IVC 系列直接集成了高精度真空传感器,可实现低至 0.01 毫托的可靠控制。与 PC-EXTSEN 类似,该设备能够减少传统节流阀压力控制方法的体积、复杂性和费用。 这些压力控制器还可以配置气动隔离传感器,该传感器可以直接连接到真空室中。无论流动气体的成分如何,该传感器都可以精确测量真空室。 结论 艾里卡特应用工程师始终推荐薄膜沉积应用的上游压力控制。根据您的设置参数以及您是否希望设计带有或不带有外部真空计,PC-EXTSEN 或 IVC 系列压力控制器可能更有利。 带有外部传感器的压力控制器能够直接集成仪表信号,同时提供上游控制。带有集成真空传感器的压力控制器是简单的解决方案,设置中需要的设备较少。 无论哪种情况,在真空镀膜应用中将压力控制装置放置在腔室上游都可以节省时间和成本,并提高真空沉积工具的精度。 与应用工程师交谈

  • 使用双阀压力控制器和文丘里效应产生真空

    使用双阀压力控制器和文丘里效应产生真空 我们的一位客户需要一种将反应室中的压力控制在 -200 至 +200 cmH 2 O 之间的方法。虽然客户的建筑物有充足的压缩空气供应,但他们没有真空源。如果没有吸力,它们就无法达到负表压。 他们联系 Alicat,寻找一种能够同时在反应室中产生真空并控制压力的解决方案。 解决方案:带有文丘里真空发生器的双阀压力控制器 我们在 Alicat双阀压力控制器的排气阀上添加了第三方文丘里真空发生器。该解决方案比集成泵更小、更经济,并且客户能够使用压缩空气源来产生控制低于大气压测试压力所需的吸力。 文丘里效应如何发挥作用? 当流体流向限制性越来越大的环境时,其速度会增加。这可以通过在喷水时将拇指放在花园软管的开口端上来证明。 伯努利原理指出,速度的增加与压力的下降有关。因此,流过限制件的流体会产生压降——这就是文丘里效应。 结论 在上述解决方案中,压缩空气流过文丘里真空发生器中的节流部。这会产生大约 1 PSIA 的真空,该真空通过管道连接到双阀压力控制器的排气阀。该解决方案使客户能够使用压缩空气源和新的压力控制器产生真空。 与应用工程师讨论您的流程

  • 阀门泄漏测试台的准确性和可重复性是太空探索的关键

    阀门泄漏测试台的准确性和可重复性是太空探索的关键 艾里卡特有机会与各类工程师和科学家合作,推动航空航天应用科学技术的发展。项目包括提高飞行员安全、将卫星送入太空、发射火箭等等。 我们的目标是了解每个客户的独特应用需求,并找到完美的质量流量或压力解决方案,以保持重要项目快速顺利地进行。在本文中,我们讨论了客户开发的火箭发动机泄漏测试的应用。 挑战:火箭发动机阀门泄漏测试台和表征 泄漏测试在地球上的实验室环境中进行,旨在模拟太空条件。这些测试台必须检测最小的泄漏率,需要高精度的质量流量和压力仪表。 选择试验台设备时遇到的挑战之一是高工作压力。由于测试火箭需要如此高的工作压力,因此找到合适的设备可能具有挑战性。 标准压力控制器不太可能满足这些压力要求。圆顶负载调节器可以处理高压和高流量,因此通常用于控制测试火箭部件的压力。然而,这些圆顶负载调节器会经历显着的滞后现象,这可能会导致不可重复的过程。 解决方案:可重复的压力控制和接近大气压的流量测量 为了避免滞后现象并保证可重复性,该团队使用了高压额定双阀压力控制器(PCD)。这些可重复控制压力高达 3,000 PSI,并带有使用板载PID 调节进行优化的比例控制阀。压力控制器还与Whisper低压降流量计配对。 PCD用于控制被测阀门入口处的压力,流量计安装在下游以测量通过阀门的泄漏率。这种设置甚至可以在接近大气压的压力下检测到最小的泄漏。 预加载的多气体校准允许在两种最常见的泄漏测试气体(氮气和氦气)之间轻松切换,而不会改变精度或需要重新校准。最后,所有 Alicat 压力和质量流量设备都配置了 AS5202 端口,以便于系统集成。 与应用工程师讨论您的流程

  • 在混凝土中封存二氧化碳

    在混凝土中封存二氧化碳 水泥(混凝土中的粘合元素)的生产占全球二氧化碳 ( CO 2 ) 排放总量的 7%。混凝土是地球上使用最广泛的资源之一,全球每年生产总量约 260 亿吨。由于全球需求增长,预计生产至少在未来二十年内不会放缓。   混凝土由骨料(主要是岩石和沙子)以及水泥和水组成。由于混凝土约 80% 的碳足迹来自水泥成分,研究人员一直在努力寻找更合适的材料来减少此类碳排放。除了开发混合水泥和藻基水泥以减少 CO 2排放外,研究人员和私营公司还致力于探索新方法,将捕获的 CO 2作为水泥本身的成分,将其锁定并防止其进入水泥厂。气氛。  什么是碳调节和CO 2固化? 目前,为了实现这一点,CO 2或者在混合期间通过称为碳调节的过程注入,或者在混凝土浇注后通过称为碳化固化或CO 2固化的过程添加到骨料中。这些过程将气态CO 2转化为碳酸盐矿物,可以无限期地储存而不会导致全球变暖。预制混凝土比现浇混凝土能够储存更多的CO 2 。现场浇铸可将其总质量的高达 3.8% 储存在 CO 2中,而预制件可将其总质量的多达 9.6%储存在 CO 2中。   除了减少 CO 2排放量外,该工艺还可以将混凝土的强度提高约 10% 至 20%(具体取决于混合物)。因此,使用CO 2养护制成的混凝土实际上需要更少的水泥,进一步减少了相关的CO 2排放量。此外,由于需要更少的材料,CO 2固化可以降低混凝土制造商的生产成本并增加收入。  下面,我们将解释碳调节和碳固化过程,以及 Alicat 的MC 系列质量流量控制器如何为这些应用提供一体化计量解决方案。   使用 MC 系列质量流量控制器进行碳调节 在碳调节中,CO 2在混合阶段直接注入骨料中。 对于该工艺,可以使用具有不同优点和缺点的不同CO 2源,包括纯CO 2气体、烟道气或混合气体混合物。虽然纯 CO 2储罐成本更高,并且必须从外部购买或使用 […]

  • 用压力控制器和质量流量计代替针规测试

    用压力控制器和质量流量计代替针规测试 我们的一位客户开发了一种通过/不通过测试,他将检查母接头的直径,以确保公接头正确接合。当时,他正在使用针规测量测试零件的直径。这种设置既缓慢又不可靠,因此他联系了 Alicat,看看我们是否可以设计一种使用质量流量来代替他的针规的测试。 使用 Alicat 质量流量计和压力控制器进行测试设置 解决方案:压力控制和质量流量测量 应用工程团队确定表压控制器与质量流量计结合可以实现这一目标。压力控制器用于维持固定压力,仪表用于测量通过配件的气体质量流量。在此设置中,流量计测量的流量与配件内部面积的变化成正比。例如,这意味着流量增加 10% 表示客户配件的内部面积增加 10%。 结论 收到压力控制器和质量计后,客户进行了一些测试,以确定与其零件的禁行公差相对应的流量。一旦这些记录下来,他就进行了额外的测试,以确认他的零件符合规格。记录结果后,他验证了他的针规符合质量流量计的通过/失败标准。与使用针规设置相比,他能够更快、更准确地成功测试零件。 与应用工程师讨论您的流程

  • 使用一台流量控制器进行快速、准确的泄漏测试

    使用一台流量控制器进行快速、准确的泄漏测试 使用 Whisper 系列质量流量控制器进行泄漏测试设置,该控制器配置为充当压力控制器并测量流量。 正在寻找一种快速、准确的方法来测试您的系统?Whisper 低压降控制器提供了便捷的单一仪器解决方案。标准控制器也可以工作,但是当仪表产生最小压降(由于摩擦阻力而产生的管线压力)时,可以最好地检测到稳定的泄漏。这使得 Whisper 的低压降(低至 0.07 PSID)非常有用,特别是在对较小体积(例如阀门或传感器)进行泄漏测试时。 艾里卡特质量流量控制器可同时显示流量、压力和温度读数,并且可以控制流量或压力。在上述设置中,单个 Whisper 控制器能够保持被测设备 (DUT) 的恒定压力,同时提供准确、实时的质量和体积流量读数。当 DUT 在封闭系统内承受恒定压力时,产生的任何流量都是 DUT 泄漏的直接测量值。 观看下面的视频,了解泄漏测试设置的演示: 与应用工程师讨论您的泄漏测试设置

  • 使用压力控制器和质量流量计表征过滤器

    使用压力控制器和质量流量计表征过滤器 艾里卡特质量流量和压力设备的一个常见应用是表征具有压降的静态设备,例如过滤器或静态孔板。过滤器和静态孔板具有预定义的压力和流量之间关系的曲线。客户很可能希望开发这条曲线或测试特定的过滤器,以确保其与发布的数据一致。 在这种情况下,在测量流量时控制压力非常有用,反之亦然。过滤器表征最常用的技术是在测量压差的同时控制质量流量。 使用压差控制来表征过滤器 艾里卡特压差控制器用于表征过滤器流量与压降曲线的关系。15 PSID 压力控制器用于设置过滤器上的压降,而 10 SLPM质量流量计用于测量产生该压降所需的流量。这种设置的优点是,所需压降的串行输入允许用户以已知的时间间隔运行预设脚本,而通用控制界面用于压力和流量。 使用压差控制器、过滤器和质量流量计表征过滤器。 在上述设置中,质量流量计放置在压力控制器和过滤器的下游,但也可以放置在上游,因为输入质量等于输出质量。 与应用工程师讨论您的流程

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