Válvula proporcional ¿Qué es y cómo funciona?

Una válvula proporcional proporciona un cambio en la presión o el flujo de salida en la misma proporción que el cambio en la entrada, por ejemplo si la entrada se duplica y la salida se duplica.

¿Cómo funciona una válvula proporcional?

El mejor ejemplo lo encontramos en el típico experimento que realizamos en el colegio, donde la aplicación de una corriente a través de una bobina crea un campo magnético, que a su vez atrae (o repele) el material magnético. Este es el principio del solenoide básico.

valvula proporcional

El aumento de la corriente aumenta la fuerza del campo magnético y, a su vez, la fuerza de atracción (o repulsión) sobre el material magnético. Una válvula proporcional tiene una geometría que asegura una fuerza de campo constante, a una corriente dada, en el recorrido del imán.

Además, se introduce un resorte para contrarrestar la fuerza del imán; cuando el resorte se comprime por el movimiento del imán, la fuerza de reacción del resorte aumenta hasta que equilibra la fuerza magnética y el movimiento cesa. Si la corriente aumenta, el imán (solenoide) se mueve más contra el resorte hasta que las fuerzas se equilibran de nuevo. Si consideramos que el imán está conectado a una bobina en una válvula, la presión o el flujo pueden ser controlados en proporción a la corriente aplicada al solenoide.

¿Cómo seleccionar una válvula proporcional?

Hay algunos parámetros básicos a considerar antes de seleccionar una válvula proporcional:

  • ¿Qué es lo que se controla? ¿Presión, flujo u otra característica?
  • ¿Qué rango se requerirá y en qué rango de flujo?
  • ¿Cuál es la temperatura probable de funcionamiento que experimentará la válvula proporcional?
  • ¿Hay otras consideraciones ambientales, como aplicaciones húmedas, sucias o explosivas?
  • El proceso es estático, paso a paso o dinámico; esto dicta muy bien el tiempo de respuesta y el rendimiento de la histéresis.

Aplicaciones típicas de una válvula proporcional

Las válvulas proporcionales son especialmente adecuadas para aplicaciones en las que es necesario variar la presión o el flujo de salida, tanto durante un proceso como de un proceso a otro. Son fiables, rentables y ofrecen una respuesta rápida y un control constante. Las válvulas proporcionales pueden ayudar a reducir los tiempos de los ciclos al lograr rápidamente una presión o flujo estable.

Algunos ejemplos de aplicaciones típicas son:

Llenado de botellas

La válvula proporcional mantiene una presión constante en el tanque de llenado, independientemente del nivel de líquido. Un sensor de presión en el tanque proporciona retroalimentación a la válvula proporcional, asegurando que un volumen constante de líquido se transfiera a una botella en un momento dado.

Control del horno

El suministro de gas está regulado por la válvula proporcional; se utiliza una señal de temperatura diferencial como retroalimentación para detener el flujo de gas cuando se alcanza la temperatura deseada.

Prueba de fuga

La válvula proporcional puede aplicar una presión creciente, en un perfil definido, a una muestra determinada.

¿Necesito algo más para operar con una válvula proporcional?

Dependiendo del tipo de válvula proporcional, necesitará una fuente de alimentación o un piloto, con un control apropiado. Puede ser necesario suministrar aire de cierta calidad, lo que requiere una correcta filtración.

También se necesitan sensores de retroalimentación para que la válvula controle cualquier proceso particular, como la presión y la temperatura mencionadas anteriormente. La válvula proporcional tendrá que ser conectada al sistema, por lo que las tuberías y accesorios son esenciales.

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