نوار مرده یا dead bandچیست؟
dead band محدوده ای است که از طریق آن یک ورودی می تواند بدون شروع یک پاسخ قابل مشاهده تغییر کند.
از نوار مرده می توان در سیستم های کنترلی مانند تقویت کننده های سرو برای جلوگیری از نوسان یا چرخه های فعال-غیرفعال سازی مکرر (که در سیستم های کنترل تناسبی “hunting” نامیده می شود) استفاده کرد.
شیر کنترل با نوار مرده طوری رفتار می کند که ممکن است نوعی مقاومت یا پاسخ بین خروجی کنترلر و موقعیت واقعی ساقه در محرک شیر وجود داشته باشد.
هنگامی که جهت خروجی کنترلر در هر لحظه تغییر می کند
نوار مرده در سیستم ممکن است توسط فاصله‌های مکانیکی ناشی از شکاف‌های فیزیکی بین قطعات با شلی مکانیکی یا بازی در اتصالات مکانیکی ایجاد شود.
نوار مرده نیز ممکن است ناشی از:
اصطکاک بیش از حد دریچه
اکچویتور با اندازه نامناسب
آی توپی پوزیشنر معیوب و… باشد.
این مشکل در شیرهای روتاری یا چرخشی به دلیل طراحی اکچویتور چرخشی و کوپلینگ شفت بیشتر است و لازم است به حرکت چرخشی تبدیل شود.
پیچش شفت در شیرهای روتاری که در آن شفت محرک پیچ خورده است رخ می دهد.
به دلیل اصطکاک زیاد سطح آب بندی، توپ یا دیسک گیر می کند و برای عمل بسته شدن و باز کردن نمی چرخد.
در نهایت، توپ یا دیسک آزاد می شود .
نوار مرده در شیر کنترل چگونه ایجاد می شود؟
dead band در یک کنترل ولو با اصطکاک بسته، نیروهای نامتعادل و برخی عوامل دیگر در مجموعه شیر کنترل رخ می دهد.
شیر کنترل باند مرده محدوده ای است که یک سیگنال اندازه گیری شده می تواند بدون شروع پاسخ از محرک تغییر کند.
مفهوم نوار مرده برای محرک کنترل ولو مستقیم و معکوس در زیر نمایش شماتیک نشان داده شده است.
هر اکچویتور کنترل ولو با یک فنر ثابت ساخته شده است.
یک باند مرده در اکچویتور شیر به فنر ثابت متصل است.
نوار مرده بر عملکرد کنترل ولو در طول کنترل خودکار حلقه تأثیر می گذارد.
تحمل حلقه کنترل برای باند مرده بسته به پاسخ آن حلقه بسیار متفاوت است.
یک نوار مرده در حال افزایش یا عریض شدن در یک شیر کنترل، یک پاسخ کنترل جریان یا کند ایجاد می کند.
برخی از علائم رایج افزایش باند مرده عبارتند از:
هیچ حرکتی در شیر کنترل پس از شروع حرکت کنترل توسط کنترلر وجود ندارد.
حرکات نوسانی کنترل ولو در زمان کنترل خودکار حلقه
چگونه شیر کنترل باند مرده را تعیین می کنید؟
درک مفهوم باند مرده به عیب یابی مشکلات حلقه کنترل فرآیند کمک می کند.
افزایش باند مرده منجر به واکنش کنترلی کندتر سیستم می شود.
بنابراین ما تصوری از سطح باند مرده در یک کنترل ولو داریم که در قلب یک عملیات فرآیند بحرانی قرار دارد.
یک منبع فشار 0 تا 60 psi را به اکچویتور کنترل ولو در محدوده تنظیمی روی شیر وصل کنید.
روش تعیین باند مرده و محدوده تنظیم نیمکت شیر کنترل در زیر نشان داده شده است:
روش محاسبه dead band
کنترل ولو را از عملیات جدا کنید و منبع فشار تغذیه را اعمال کنید.
فشار منبع داده شده باید نزدیک محدوده فشار تنظیم شده پایین تر باشد.
حالا به تدریج فشار را بالا ببرید تا زمانی که حرکت شیر به حد وسط نشانگر برسد که تقریباً در اواسط مسیر است.
در خواندن فشار دقت کنید که به صورت P1 باشد که روی گیج فشار PG نشان داده شده است.
اکنون به تدریج فشار را کاهش دهید تا زمانی که حرکت شیر به موقعیت اولیه حرکت سوپاپ برسد.
به این مقدار فشار به عنوان P2 توجه کنید که روی فشارسنج PG نشان داده شده است.
حالا هر دو مقدار فشار P1 و P2 را کم کنید تا یک نوار مرده بر حسب psi بدست آورید.
در اینجا باند مرده تفاوت بین دو فشار P1 و P2 است.
و در مقیاس PSI اندازه گیری شد.در نهایت، با استفاده از رابطه محدوده ، درصد باند مرده را محاسبه کنید.
مجموعه شیر های کنترل منبع اصلی نوار مرده در حلقه‌های ابزار دقیق و کنترل هستند که علت آن اصطکاک، واکنش برگشتی، باد کردن شفت، dead band سوپاپ رله یا قرقره و غیره است.
باند مرده یک اتفاق عمومی است که در آن مقادیر محدوده خروجی کنترلر در هنگام معکوس شدن جهت سیگنال ورودی، تغییری در مقدار اندازه گیری شده یا متغیر فرآیند (PV) ایجاد نمی کند.
متغیر فرآیند (PV) در طول زمان وقوع اختلال بار از نقطه تنظیم واگرا یا منحرف می شود.
این انحراف یک عمل مورد نیاز را از طریق کنترلر آغاز می کند و در طول فرآیند باز می گردد.
تغییر در خروجی کنترلر بر متغیر فرآیند تأثیر نمی گذارد، به این معنی که هیچ تغییر اصلاحی مربوطه در متغیر فرآیند ایجاد نمی کند.
اما تغییر در متغیر فرآیند تنها در صورتی اتفاق می‌افتد که حداکثر تغییر در خروجی کنترل‌کننده برای پیشرفت در باند مرده وجود داشته باشد.
کنترل کننده می تواند در هر لحظه جهت خود را معکوس یا تغییر دهد، اما سیگنال کنترل کننده باید قبل از اینکه هر گونه تغییر اصلاحی در متغیر فرآیند رخ دهد، از طریق باند مرده جریان یابد.
مقدار اندازه گیری شده در فرآیند با وجود نوار مرده تأیید می شود.
کیاصنعت تامین کننده انواع کنترل ولو ، کنترل ولو سامسون، کنترل ولو سه راهه سامسون، کنترل ولو فیشر، کنترل ولو هانیول ، کنترل ولو ماسونیلان ، شیر ترموستاتیک سامسون و… است.
