Selección de válvulas para control proporcional

Al seleccionar la válvula correcta para el trabajo, es importante comprender las demandas de la aplicación y las ventajas relativas de cada tipo de válvula. Un respetado proveedor trabajará con usted para determinar la válvula perfecta, pero tener un conocimiento básico de la tecnología proporcional acelerará el proceso, le permitirá hacer las preguntas correctas y le dará ventaja al seleccionar el mejor proveedor. En la siguiente guía le ayudaremos a considerar los aspectos principales con respecto a la selección de válvulas proporcionales con el fin de ayudarle a tomar una buena decisión.

Antes de seleccionar una válvula para control proporcional, necesitará alguna información básica acerca de su aplicación.

1. ¿Está controlando presión, caudal, temperatura o nivel?
2. ¿Cuáles son las presiones máxima y mínima que tendrá la válvula?
3. ¿Cuál es el rango de caudal?
4. ¿El punto de consigna será estático, dinámico o ‘paso a paso’, y cómo piensa ajustarlo?

Ahora evaluaremos los distintos tipos de válvulas, sus características y las aplicaciones típicas.

Punto de consigna estático

Un punto de consigna estático será generalmente fijo y con cambios muy poco frecuentes. Una aplicación típica sería donde se utiliza una válvula para controlar la presión que va a un cilindro que suministra la fuerza de pinzamiento, como en la soldadura por puntos. La presión se establecerá dependiendo del tipo de material y del espesor que se suelde, y permanecerá fija hasta que se prepare la máquina para un material diferente. Otra aplicación es cuando se aplica una presión fija a un componente para comprobar la robustez, como en las pruebas de detección de fugas. La presión generalmente será fija para un tipo específico de componente, pero puede ajustarse cuando la aplicación cambie.

Punto de consigna dinámico

Un punto de consigna dinámico es aquel que cambia con mucha frecuencia. Una aplicación típica son las válvulas de control de presión conectadas a cilindros que accionan un simulador de vuelo. Las señales del sistema de control del simulador ajustan constantemente la presión en los cilindros para mover la cabina del simulador. La prueba de materiales es otra aplicación habitual, en la que la salida de presión de una válvula aumenta paulatinamente hasta que el material bajo prueba falla.

Punto de consigna ‘paso a paso’

Un punto de consigna ‘paso a paso’ es aquel que cambia con poca frecuencia. Una aplicación típica es un sistema de llenado donde, a medida que el contenedor que se llena se aproxima al nivel de llenado requerido, el rango de caudal disminuye gradualmente de modo que el llenado final suceda a menor velocidad. Los puntos de consigna ‘paso a paso’ también se aplican para el control de gas que entra a un quemador de una estufa, por ejemplo, donde se requieren diferentes rangos de caudal de gas dependiendo de la cantidad de calor requerida.

Ajuste del punto de consigna

Al seleccionar una válvula proporcional, es una buena idea considerar el modo en que ajustará la configuración, si será una presión establecida o un rango de presión establecido. Algunas válvulas le permiten ajustar el punto de consigna enviando una señal de control analógica sobre los cables de alimentación o utilizando comunicación fieldbus. Otras tienen una interfaz local, y algunas, como la Sentronic D de Asco Numatics, le permiten comunicarse con el dispositivo mediante un ordenador y una interfaz RS 232. Tener una interfaz de ordenador a menudo permite que se realice una mejor sintonización y optimización, permitiéndole obtener lo mejor de su proceso.

Las válvulas proporcionales pueden accionarse mediante distintos medios, como electroválvulas proporcionales, válvulas de soplado o elementos piezoeléctricos. Además, las válvulas pueden ser pilotadas neumáticamente y pueden ser controladas por un posicionador.

Electroválvulas proporcionales

Las electroválvulas proporcionales de mando directo ajustan la posición de la válvula de acuerdo con una tensión variable en la bobina. Cuanto mayor sea la tensión, mayor será la corriente magnética, y más se moverá el vástago de la válvula. Las electroválvulas proporcionales son un tipo de pedido habitual, tienen tiempos de respuesta breves y una histéresis extremadamente baja.

Generación de vacío

Un cambio en la presión de entrada en el generador de vacío mediante la válvula proporcional cambia el vacío generado.

Ajuste de gas

La caja de regulación utiliza cuatro válvulas proporcionales para regular el suministro de gas a los cuatro quemadores.

Válvulas proporcionales de mando asistido

Las válvulas de soplado utilizan pequeñas electroválvulas que cargan y descargan presión en una cámara de control, permitiendo que la válvula abra y cierre. Las válvulas de soplado tienen un consumo de energía menor de 2 W y son perfectas cuando se requiere un bajo consumo de energía. Una aplicación típica de una válvula compacta de bajo consumo de energía es el control de caudal de un boster. Al utilizar una válvula proporcional accionada por una válvula de soplado, se puede controlar un caudal mayor.

Elementos piezoeléctricos

Las válvulas accionadas piezoeléctricamente son perfectas cuando se requiere un consumo de energía muy bajo. Su tamaño muy compacto permite utilizarlas en máquinas portátiles y de sobremesa, como equipo médico, sistemas de medición y analizadores de gas. Las válvulas tienen un consumo de energía muy bajo y pueden accionarse con baterías o placas solares.

Cuando se desean mayores capacidades y mayores rangos de caudal, tal vez sea necesario utilizar una válvula con un posicionador. El posicionador actúa como piloto, permitiendo que el aire entre y ventile desde una membrana o un cilindro que permite el funcionamiento de una válvula más grande

Hemos hablado de algunos de los aspectos más importantes de la selección de válvulas, pero esta no es una lista completa. En la práctica existen varios factores adicionales que pueden considerarse al seleccionar la válvula proporcional correcta para su aplicación. Muchas de estas decisiones se tomarán junto con los expertos en aplicaciones del proveedor. Por eso conviene saber qué se debe buscar en un proveedor. Desafortunadamente, no siempre es evidente.

Existen cientos de válvulas y muchas compañías que las venden; por eso es un reto buscar entre soluciones competitivas. Como regla general, es mejor buscar a un fabricante creíble y con una completa gama de soluciones antes que a un comerciante de ‘soluciones rápidas’ que venda a buen precio. En la industria de procesos en particular, se debe tener cuidado con la economía barata. Busque un proveedor con una amplia gama de tecnologías, tamaños y tipos de mando. Busque evidencias de que ese proveedor tiene una buena posición en la industria, conocimientos especializados probados y relaciones con los clientes a largo plazo. Pero no solo confíe en el nombre.

Es importante que sea una marca bien conocida, pero debe estar satisfecho de que su posible asociado tenga el conocimiento técnico propio para especificar la solución perfecta, independientemente de la aplicación, fluido o condiciones. ‘Suficientemente bueno’ rara vez es conveniente. Nunca acepte nada que sea menos de lo que necesita exactamente.

Para obtener más información o para solicitar un folleto sobre válvulas proporcionales, visite www.asconumatics.eu/es/proportional-technology