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CO2 实气校准200 Nl/min4-20 mA2875 型比例阀G 1/4IP20

宝德 BURKERT 20090659 (Type 8745)二氧化碳气体质量流量控制器 200 Nl/min G 1/4 模拟量

宝德 BURKERT 20090659(Type 8745)气体质量流量控制器专用于二氧化碳(CO2),额定流量 200 Nl/min,采用铝制基体、G 1/4 螺纹与 2875 型电磁比例阀,支持 4-20 mA 模拟量控制与 24 V DC 供电,量程比 1:50。

宝德 BURKERT 20090659 (Type 8745)二氧化碳气体质量流量控制器 200 Nl/min G 1/4 模拟量

宝德 BURKERT(BURKERT)20090659(Type 8745)是一款用于控制二氧化碳(CO2)的高精度热式气体质量流量控制器(MFC)。设备采用铝制基体与 2875 型直动式电磁比例阀,额定流量为 200 Nl/min,调节范围达到 1:50。设备采用 24 V DC 供电,通过 9 针 D-Sub 接口传输 4...20 mA 模拟量设定值与实际流量反馈信号。流体部分配备 G 1/4 内螺纹接口以及 FKM 阀座密封,内置热式在线传感器直接置于主气流中,可在极低压力损失下实现小于 500 ms 的快速响应与高重复性流量调节。

宝德 BURKERT 20090659 8745 型模拟量气体质量流量控制器结构示意图

订货号 20090659 特定配置参数 ​

订货号 20090659 具备严格出厂校准与特定硬件配置:

技术参数来源规格值
产品型号8745 型质量流量控制器 (MFC)
订货号 (SKU)20090659
工作介质二氧化碳 (CO2)
校准介质CO2 实气校准
额定流量 ($Q_N$)200.00 Nl/min(以 1.013 bar 绝压、0 °C 为基准)
常用工作压力 ($p_1$)2.5 bar(表压)
额定流量下出口压力 ($p_2$)0 bar(表压)
最大介质压力 ($p_{max}$)3 bar(表压)
执行机构类型2875 型直动式电磁比例阀
阀座通径4.0 mm (5/32")
基体材质铝
密封材料FKM(阀座密封与外部密封件)
管道连接接口G 1/4 内螺纹(DIN ISO 228/1)
安装方向水平安装
供电电源24 V DC(±10%,残余波纹度 < 2%)
模拟量控制信号4...20 mA 输入,4...20 mA 输出
电气连接形式D-Sub DE-9 针公插头
防护等级IP20

测量原理与闭环控制机制 ​

8745 型传感器工作于恒温风速仪(CTA)模式。测量系统包含 2 个直接置于流体通道中的热敏电阻以及 3 个通道外的匹配电阻,共同组成测量惠斯通电桥。

宝德 BURKERT 20090659 8745 型 CTA 恒温风速仪热膜测量桥路原理图

气流中的第一个电阻用于测量介质温度,第二个低阻值电阻持续加热并保持相对于气体温度的固定过热温差。维持该恒定温差所需的加热电流直接反映了气体流动带走的热量,作为质量流量的核心原始信号。结合控制器内部的流场整型设计与高标准实气标定,设备直接计算出高精度的气体质量流量。

宝德 BURKERT 20090659 8745 型质量流量控制器闭环控制原理框图

在闭环控制模式下,控制电路连续比较测得的实际质量流量 $x$ 与设定的目标值 $w$,实时计算出执行机构开度量 $y$,驱动 2875 型电磁比例阀。比例阀在不通电状态下依靠弹簧常闭,在指定工作压力范围内确保严密关断。

性能参数与电气数据 ​

特性项目详细技术规格
测量精度测量值的 $\pm 1.5%$ 与满量程值的 $\pm 0.3%$(校准条件下,预热 < 1 分钟)
重复性满量程的 $\pm 0.1%$
调节量程比1:50
稳定时间 ($t_{95}$)< 500 ms
介质温度范围-10 °C 至 +70 °C
环境温度范围-10 °C 至 +50 °C
存放温度范围-10 °C 至 +70 °C
相对空气湿度+55 °C 时最大 95%,无冷凝
功耗作为 MFC 运行期间最高 12.5 W 至 31.5 W(取决于比例阀状态)
模拟量输入阻抗< 300 Ω(4...20 mA 电流输入)
模拟量输出最大负载400 Ω(4...20 mA 电流输出)
状态指示灯符合 NAMUR NE107 标准的 RGB LED

电气接线:D-Sub DE-9 引脚定义 ​

BURKERT 20090659 模拟量版本采用 D-Sub DE-9 公头完成供电、信号传输、数字触发与继电器报警连接。

引脚编号信号分配功能说明
1数字输入远程功能触发(Autotune 自整定、介质曲线切换等)
2GND电源接地与数字输入公共地
3+24 V DC24 V DC 工作电源正极
4继电器常闭触点无源继电器常闭触点(Break contact)
5继电器中间触点无源继电器公共参考端
6设定值输入 +模拟量流量设定值输入端(4...20 mA)
7设定值输入 GND模拟量设定值接地端
8实际值输出 +实际质量流量模拟量输出端(4...20 mA)
9实际值输出 GND实际值输出信号地
外壳屏蔽 / FE通过插头金属外壳连接功能性接地

数字输入与继电器电气参数

数字输入支持三级电平:0...0.2 V 激活 1 级,1...4 V(或悬空)激活 2 级,5...28 V 激活 3 级。继电器额定参数为 1 A、30 V DC / 30 VA,出厂默认设置为设定值无法达到时触发报警。

功能性接地接线要求

为避免静电累积并确保满足 EMC 电磁兼容指令要求,必须连接壳体上的功能性接地端子。使用 6.5 mm 一字螺丝刀松开基体上的 M4 接地螺钉,压接黄绿双色接地电缆(截面积不得小于供电线缆截面),旋紧至 1.8...2.0 N·m 扭矩。

外形尺寸与流体安装指南 ​

宝德 BURKERT 20090659 8745 型配备 2875 型比例阀外形尺寸图

20090659 采用适用于 1500 Nl/min 以下的小流量基体(00 或 A1 规格)。流体管路采用 G 1/4 内螺纹连接,有效螺纹深度为 12 mm。

安装与配管要求:

  • 设备必须严格按照标定的水平姿态安装。
  • 流体管路前级必须安装过滤精度优于 25 µm 的颗粒过滤器,防止杂质划伤 4 mm 阀座密封或堵塞传感器测量流道。
  • 确保入口表压不超过 3 bar。
  • 在旋紧管接头时,务必使用第二把扳手卡紧基体六角部位,避免扭力损伤接头密封。

调试与软件参数配置 ​

管道安装完成后,首先在校准工作压力(2.5 bar 表压)下用工作气体彻底冲洗管路并完全排气。如果现场安装后的流体阻力发生变化,建议通过控制系统或通讯软件执行 Autotune(自整定)程序优化控制回路参数。

使用 Bürkert Communicator 进行配置

通过 USB-büS 接口套件 2(订货号 772551)将 PC 电脑与设备前方的 micro-USB 服务接口连接,运行 Bürkert Communicator 软件。在将 büS 适配器接入 PC 前,须将硬件终端电阻开关置于 ON。禁止将任何外部独立电源接入 micro-USB 接口,设备运行电源必须经由 D-Sub 插头引脚 2 和 3 提供。

8745 型配置有专用存储卡插槽。出厂校准曲线、零点偏移与各项工作参数自动备份在存储卡中。设备发生物理损坏需要替换时,仅需将存储卡取出并插入订货号相同(20090659)的新设备,系统即可自动同步全部配置参数。

维护与不锈钢滤网清洁 ​

介质清洁度符合 ISO 8573-1 标准(颗粒物 ≤ 1 µm、压力露点 ≤ 3 °C、含油量 ≤ 0.01 mg/m³)时,设备免维护运行。若工作气体含有颗粒杂质,应定期检查进气口内置的不锈钢丝网过滤器。

宝德 BURKERT 20090659 8745 型不锈钢滤网维护与分解结构图

滤网拆卸与清洗步骤:

  1. 切断设备工作电源并对管路完全泄压。
  2. 将设备竖直放置,进气口朝上。
  3. 使用 3 mm 内六角扳手拆下固定螺钉 [1],取下法兰板 [2],O 型密封圈 [3] 留在法兰板凹槽内。
  4. 用镊子小心取出孔用弹性挡圈 [4],受压簧 [7] 弹力推动,垫环 [5] 与不锈钢滤网 [6] 浮出。
  5. 使用丙酮、异丙醇或洁净压缩空气清洗滤网 [6];严禁使用自来水清洗。
  6. 将压簧 [7]、清洁后的滤网 [6](确保滤网细目面朝向法兰板 [2])与垫环 [5] 依次装入基座,安装挡圈 [4] 复位。
  7. 装回法兰板 [2] 与螺钉 [1],旋紧螺钉至 2.8 N·m 扭矩。