电子控制的减压阀或背压阀提供了在极低温度和低温应用时出色的压力控制解决方案。低温学涉及在非常低的温度下使用和研究材料，通常意味著低于 -150°C。在这些低温下，氮气和氦气等常见气体会从气态变为液态。液氮和液氦可用于冷冻其他材料，例如食品、组织样本和电子产品。这些液化的气体的温度和压力决定了是否可以成功使用它们的特色。

应用重点：无线电天文学中的低温压力控制

 

一家天体物理中心的一名研究人员正在寻找减少射电望远镜设备低温变化的方法。天文探测器包含在低温恒温器，低温恒温器是一种保持低温的设备，以提高性能和效率。低温恒温器中的温度偏差会降低检测灵敏度。

低温恒温器温度控制的传统方法是从低温冷却器以约 350 psig 和 4 Kelvin 循环氦气。在这种情况下平行安装了低温气压控制比例阀，以允许一部分氦气绕过低温恒温器并直接返回压缩机。这导致了更精确的压力控制，减少了温度变化。

 

控制挤压中的压力

在挤出机中使用背压调阀进行压力控制

 

在许多管材和挤出应用中，保持尺寸至关重要且困难。如果挤压材料的热强度很小或容易粘在一起，那么这个挑战就很关键。为了增强控制，可以将空气引入中心空间（内腔），但必须严密控制压力，并且必须根据下游扰动（例如由切割机或锯子以及卷绕过程中的变化引起的）进行自我调整。安装背压阀低压控制系统来控制挤出物中的空气压力，可以精确控制尺寸，并允许更多可重复的过程启动。

如图所示，受控气流从转子流量计或针阀等来源引入挤出模具。最佳流量刚好大于预期的最大流量。精密型背压阀(BPR) 通过排出挤出过程中不需要的多余气体来明确控制模具压力。背压阀的开口刚好足以在模具处保持严密的压力控制。背压阀的高流量和闪电般的快速响应可防止可能导致壁厚变化的瞬时压力中断。

 

KaoLu背压阀是圆顶负载的，这意味著它可以从远程信号中获取设定点。此示意图显示了一个计算机自动化过程，其中电子压力调节器向背压阀的圆顶提供设定点信号。该压力也可以通过手动调压阀轻松提供。

 

玻璃吹制压力控制应用

 

工业玻璃吹制工艺与管材挤出工艺存在一些相同的挑战。将熔融玻璃内的气体压力保持在规定值是至关重要的。然而，有几种流动干扰源很容易引起压力变化。由于气体与非常热的表面接触时会迅速膨胀，因此传统的减压调节器或质量流量控制器无法提供足够精确的压力控制。高鹿的背压阀用作精密玻璃吹制压力控制系统，其方式与上述非常相似。通过调整背压阀，实际上可以消除由热膨胀引起的高压尖峰。

 

控制泵流量的方法

 

一种方法是通过从储液罐设置再循环回路（也称为旁通管路，需安装压力旁通阀）来确保泵始终满足其最小流量要求。当过程需求较低时，泵输出仍将满足最小流量要求。该过程中使用的阀门也可以称为泵压力维持阀。下图显示了用作压力旁通阀的KaoLu背压阀。

另一种控制泵流量的方法是使用带有变速驱动器的泵，这反过来又会改变泵的流量。

 

控制泵流量的第三种方法是通过打开和关闭泵出口处的阀门来节流排放。在控制正排量泵排放的情况下，该技术用于防止泵打滑（也称为泵失控）并具有脉动阻尼的额外好处。下图显示了KaoLu流量控制阀与控制正排量进料泵排放的流量变送器串联。在非正排量泵的情况下，根据泵的特性性能曲线，对泵出口处的压力进行节流会产生特定的流量。该方法描述如下。

非正排量泵的简单泵流量控制

通常，为了控制泵的流量，使用复杂的 PID 回路根据流量计的输出对回路进行电子控制。调节控制元件通常是升杆流量控制阀或泵电机上的变频驱动器。虽然这些方法是一种行之有效的控制泵流量的方法，但在某些应用中，这种设置并不理想。例如，腐蚀性介质可能需要非常昂贵的流量计技术。在这些情况下，使用背压调节器的更简单的泵流量控制电路可能是首选。下图的回路使用一个背压阀来设置从泵出来的流量。对于非正排量泵，也称为旋转叶轮或离心泵，输出流量与泵的输出压力成反比。

 

当泵的输出压力低时，泵的输出流量高。泵输出压力和泵输出流量之间的这种关系显示在泵的流量性能曲线上，也称为 P-V 图（见上图）。对于每个压力，泵只会提供一个特定的流量。因此，要控制离心泵的流量，只需将输出压力设置为 P-V 图上允许泵提供所需流量的点。泵的输出压力使用背压阀设置。一旦压力设定好，流程的流速就确定了。背压调节器 (BPR) 将通过进行调整来隔离下游系统中发生的任何变化，以将其入口压力（泵的输出压力）保持在目标设定值。