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Le valvole di controllo del flusso proporzionale regolano la velocità dell'attuatore controllando la portata volumetrica dell'aria, mentre le valvole di controllo della pressione proporzionale gestiscono la forza erogata modulando la pressione del sistema, ciascuna delle quali serve applicazioni distinte che richiedono la modulazione della velocità o della forza.
Gli attuatori a bobina mobile nelle valvole servopneumatiche utilizzano i principi della forza elettromagnetica per fornire un controllo di posizionamento preciso e ad alta velocità con tempi di risposta inferiori al millisecondo e un'accuratezza eccezionale per applicazioni di automazione industriale esigenti.
La regolazione del circuito PID per sistemi con valvole proporzionali e cilindri comporta la regolazione sistematica dei guadagni proporzionali, integrali e derivativi per ottenere tempi di risposta, stabilità e precisione ottimali, riducendo al minimo il superamento e l'errore di stato stazionario nelle applicazioni di posizionamento pneumatico.
L'isteresi e la linearità nelle specifiche delle valvole proporzionali definiscono la capacità della valvola di fornire un controllo del flusso costante e prevedibile: l'isteresi misura la differenza tra le risposte di aumento e diminuzione del segnale, mentre la linearità indica quanto l'uscita della valvola segue da vicino il segnale di ingresso in tutto il suo campo di funzionamento.
Il feedback della posizione dello spool nelle valvole proporzionali utilizza sensori come LVDT o dispositivi ad effetto Hall per monitorare continuamente la posizione effettiva dello spool, consentendo un controllo a circuito chiuso che compensa l'isteresi, la deriva termica e l'usura per mantenere una precisione di controllo del flusso accurata.
La banda morta nelle valvole proporzionali crea una zona in cui piccole variazioni del segnale di ingresso non producono alcun movimento dello spool, tipicamente compresa tra 1 e 51 TP3T del fondo scala, riducendo direttamente la precisione di controllo e causando oscillazioni in condizioni di regime stazionario, errori di posizione e scarsa reattività del sistema nelle applicazioni pneumatiche di precisione.
Gli attuatori piezoelettrici offrono velocità superiore (risposta in microsecondi), precisione (risoluzione nanometrica) e basso consumo energetico, ma con una corsa limitata, mentre gli attuatori solenoidi forniscono una forza maggiore, una corsa più lunga e un costo inferiore, ma con tempi di risposta più lenti e requisiti di potenza più elevati.
La precisione di posizionamento dei servocomandi pneumatici è fondamentalmente limitata dalla compressibilità dell'aria a circa ±0,1 mm in condizioni ideali, anche se sistemi di feedback avanzati, compensazione della pressione e valvole dal design speciale possono raggiungere una precisione inferiore al millimetro in applicazioni ottimizzate.
Le piastre sandwich integrano regolatori di pressione e controlli di flusso direttamente nei gruppi valvole pneumatiche, fornendo una regolazione precisa della pressione (precisione ±1%), un controllo bidirezionale del flusso e un'installazione compatta che elimina le tubazioni esterne, migliorando al contempo le prestazioni del sistema e riducendo lo spazio richiesto fino al 60%.
I gradi di protezione IP definiscono i livelli di protezione contro le particelle solide e i liquidi, con IP65 adatto al lavaggio standard (getti d'acqua), IP67 per le applicazioni a immersione temporanea e IP69K per gli ambienti di pulizia ad alta pressione e ad alta temperatura, garantendo l'affidabilità del manifold di valvole nelle applicazioni sanitarie più esigenti.
