摘要：本文針對一個高精度氣體壓力程序控制工藝案例，分別對TESCOM ER5000及其配套背壓閥和國產化產品的技術方案進行了計算分析。分析結果證明非標定制的國產化產品可以實現更高的測控精度，具有更便捷的操作性和更高的性價比。

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一、案例簡介

在某一壓力工藝過程中，工藝設備中配備了一個緩沖罐以保證工藝壓力準確和穩定，要求緩沖罐的氣體壓力可程序控制，技術指標如下：

（1）緩沖罐容積：200~300升。

（2）緩沖罐功能：升壓、保壓和泄壓。最大壓力：3~5MPa。

（3）壓力控制程序：升壓3天，保壓1周，泄壓15天。

（4）控壓精度：±（0.02~0.1）MPa，最好能達到±0.02MPa。

因產品生產工藝對壓力控制精度比較敏感，現有壓力控制系統無法滿足要求，生產工藝需采用更高精度的氣體壓力控制裝置進行升級改造。本文將針對此高精度壓力控制技術要求，分別對艾默生和上海依陽的壓力控制裝置進行了分析和對比，以期實現國產化替代。

二、TESCOM壓力控制裝置分析

TESCOM壓力控制裝置的結構如圖1所示，具體包含TESCOM的26-20調壓器（最大出口壓力5.5MPa）和ER5000Sl-1電子氣控執行器。

?圖1 艾默生TESCOM壓力控制裝置結構示意圖

因先導感壓面積 S1 × 執行器輸出壓力＝高壓感壓面積 S2 × 高壓閥輸出壓力＋部件阻力。

部件阻力（靜止到運動的啟動阻力）主要來自閥芯開閉合時彈簧下壓的變形，部件的滑動摩擦暫且不計。因下游緩沖罐為密閉狀態，因此每次壓力整定好后，閥芯處于閉合狀態。

此閥芯（Tescom其他型號的也是同款閥芯）的靜啟動推力，約為0.5kg。

可得：高壓閥自身的步階精度Δ(MPa)

=（先導感壓面積S1 × 氣動執行器最小分辨壓力K - 部件阻力N)/高壓感壓面積S2

=(S1× K-N)/S2 =(94. 99cm^2 × 0.0345kg/cm^2-0 .5kg)/4.91cm^2

=Δ0.056MPa.?

三、依陽公司壓力控制裝置分析

依陽公司壓力控制裝置的結構如圖2所示，具體包含高精度調壓器（最大出口壓力6MPa）和高精度電子氣控執行器。

圖2 依陽公司壓力控制裝置結構示意圖

同樣先導感壓面積S1×執行器輸出壓力＝高壓感壓面積 S2 × 高壓閥輸出壓力＋部件阻力。

同樣部件阻力（靜止到運動的啟動阻力）主要來自閥芯開閉合時彈簧下壓的變形，部件的滑動摩擦暫且不計。因下游緩沖罐為密閉狀態，因此每次壓力整定好后，閥芯處于閉合狀態。

可得：高壓閥自身的步階精度Δ(MPa)

=（先導感壓面積S1 × 氣動執行器最小分辨壓力K - 部件阻力N)/高壓感壓面積S2

=(S1× K-N)/S2?

=(254.3cm^2 × 0.0615kg/cm^2-0 .6kg)/38.47cm^2

=Δ0.039MPa.?

四、結論

通過上述計算，對比分析可得出以下結論：

（1）氣體壓力的控制精度，與氣動執行器精度和背壓調壓閥精度密切相關。

（2）每次做壓力調整，因冷啟動阻力K值依然存在，也是閥門整體高壓輸出分辨率的瓶頸根源。最終分辨率的瓶頸，不是傳感器和執行器的精度。

（3）通過上述計算公式可知加大執行機構的受力面積，可以對抗冷啟動的阻力，從而提高每次調整步價的分辨率。閥體定制化服務，可以將執行機構的受力面積無限擴大，從而讓輸出的壓力分辨率趨近無限細分。

（4）TESCOM或市場上的其他批量化商用閥門，考慮的是滿足大多數使用場合的精度，因此更側重的是體積緊湊和材料的節約，綜合其性價比，并不完全適用和滿足高精度或者特殊工況的使用。

通過上述分析結論，可以明顯看出通過依陽公司定制的氣體壓力控制裝置可以達到比國外產品更高的控制分辨率和控制精度，完全能滿足高精度高壓控制要求等特殊工況，可實現有效的國產化替代。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的高精度气体压力控制中TESCOM ER5000及其配套背压阀的国产化替代案例分析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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