主题：【第十六届原创】气相色谱仪常用的控制器件——方向控制阀

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安平

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红小豆发表于：2023/08/01 22:02:47 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

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气相色谱仪常用控制器件——方向控制阀

概述

电磁阀分为单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等种类，常用的方向控制阀有两位三通阀、两位四通阀、三位四通阀、两位五通阀等。方向控制阀又称换向阀，一般与气缸（油缸）等部件协同工作，实现对物体的旋转运动、直线运动和抓取等动作的控制。下文以气体两位五通阀为例，说明方向控制阀的工作原理。

两位五通电磁阀的结构原理

图1为两位五通阀的示意图，阀带有五个气体端口，P、R、S、A和B。其中P为系统的气体入口，R、S为泄压端口，A、B端口一般连接执行部件的气缸。

图1 两位五通阀示意图

两位五通阀的结构原理如图2所示，其由带有3组环形密封的铁芯、供电线圈、复位弹簧和五个气体输入输出端口组成，其中端口P为气体入口。当线圈未通电时，铁芯在弹簧的作用下向右移动，端口P、A连通，可以向受控部件提供压力，端口B、S连通，用以排放受控部件的压力。当线圈通电后，铁芯在磁力的作用下向左移动，使端口P、B连通，端口A、R连通。

图2 两位五通阀的结构原理

两位五通阀与气缸的连用

两位五通阀一般与受控部件的气动执行器（气缸）连接，通过控制阀的线圈通电和断电，来控制气缸的机械运转，最终实现受控部件的直线或者旋转运动线运动的控制，其结构原理如图3所示。

图3 两位五通阀和气缸的联合控制

两位五通阀的端口A、B通过管路连接至气缸的两个入口，气缸内活塞随其两端的压力差变化而发生移动。当两位五通电磁阀未通电时，具有一定压力的气体由P端口、A端口进入气缸左侧，气缸右侧气体由端口B、端口S逸出，活塞左侧压力大于右侧，活塞将向右移动。当两位五通阀的线圈通电，活塞则向左移动。

两位五通阀在气相色谱仪及外设中的应用

复杂气相色谱分析系统一般装备有多根色谱柱，通过各种阀的动作实现色谱柱在分析过程中的流路切换，实现单根色谱柱不能完成的分离分析工作。常见的切换阀带有两位五通阀-旋转运动型气缸结构，驱动阀芯的迅速旋转。

某些型号的吹扫捕集自动进样器抓取进样瓶动作、热解析进样针的升降动作、热解析进样器加热器等动作也通过两位五通阀-直线运动型结构来实现。

这些装置采用气动结构，驱动力量较大、速度快、动作可靠、维修方便。使用中需要注意气源的清洁、气源压力适度（过高压力会造成密封问题，过低压力会造成驱动速度降低）。

小结

简介两位五通阀和气动执行器的结构原理与使用特点。