BELLOFRAM 贝罗孚 电气转换器的工作原理

BELLOFRAM（贝罗孚）电气转换器（以经典 Type 1000 系列为代表）的核心工作原理是：基于力矩平衡（力平衡）原理，通过 “线圈 - 磁铁" 的电磁力驱动喷嘴挡板机构，将 4-20mA 电信号线性转换成 20-100kPa 气动信号。

一、核心结构（五大关键部件）

1. 输入线圈与磁铁：产生电磁力的核心。

2. 柔性支点（Flexure）：高精度弹性支撑，带动线圈与挡板运动。

3. 喷嘴 - 挡板机构：将微小位移转为气压变化。

4. 气动功率放大器（继动器）：放大背压，提供足够流量输出。

5. 反馈与校准机构：含零位、量程调节及温度补偿。

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二、详细工作流程（五步）

1. 电信号输入

   接收 4-20mA 直流电流信号，通入磁场中的线圈。
2. 电磁力产生

   电流通过线圈，在磁铁磁场中产生与电流成正比的电磁力矩，推动线圈及相连的柔性支点偏转。
3. 喷嘴 - 挡板位移

   线圈偏转 → 挡板靠近 / 远离喷嘴 → 喷嘴间隙改变 → 喷嘴背压（先导压力）线性变化。
4. 气动放大输出

   背压送入内置气动放大器 → 控制气源（一般 0.14–0.69MPa） → 输出与输入电流成正比的气压（标准 20–100kPa）。
5. 力平衡闭环（关键）

   输出气压同时作用于反馈波纹管 / 膜片，产生反向力矩，与电磁力矩平衡。

• 电流↑ → 电磁力↑ → 挡板靠近喷嘴 → 背压↑ → 输出气压↑ → 反馈力↑ → 平衡

• 电流↓ → 电磁力↓ → 挡板远离喷嘴 → 背压↓ → 输出气压↓ → 反馈力↓ → 平衡

  最终实现 4mA → 20kPa、20mA → 100kPa 的精确线性转换。

三、BELLOFRAM 典型特点

• 高精度：线性度可达 ±0.1%~±0.5%。

• 高流量：内置体积增压器，流量可达 339 SLPM。

• 稳定可靠：柔性支点无摩擦、抗振动、温度补偿。

• 调校简便：外部零位 / 量程调节，支持分程控制。

四、一句话总结