Proportion-Air QB2X 系列双闭环比例阀完整使用指南

一、产品核心定义与 QB1/QB2X 核心区别

QB2X阀体外观

1. QB2X 核心特性：双闭环双反馈控制

QB1：单闭环，仅阀体内置压力传感器做反馈，只能控制阀自身出口气压；

QB2X：双回路闭环

1）内环：阀体自带内置压力传感器（基础调压）

2）外环：外接外部传感器（压力传感器 / 拉力传感器 / 流量传感器）作为主控反馈，系统优先以外接传感器信号为准，实现负载端直接闭环，消除管路、增压器、气缸迟滞误差，精度可达 ±0.2% FS。

2. 适用场景

力控压合、材料疲劳测试、大流量增压阀配套、气密检测、高精度负载力控制、流量闭环控制（搭配 F 传感器）Proportion...。

3. 基础硬件参数（X 铝壳通用款）

供电：DC24V，功耗 250mA

气口：1/8"NPT（标准），IN 进气、OUT 输出、EXH 排气

流量：1.2SCFM（34L/min），Cv=0.04

供气要求：进气压力＞满量程输出 + 20PSI

介质：干燥洁净压缩空气，标配 FKM 氟橡胶密封

工作温度：0~70℃，防护 IP65，抗振 20G

二、Proportion-Air比例阀型号分段解读（以 QB2XANIEZP150PSG 举例）

QB2：双闭环双反馈主控阀

X：6061 铝合金阀体（S 为不锈钢防腐款）

A：NPT 螺纹；B=BSP 英制螺纹

N：给定输入 4–20mA；V=0–10V

I：外接第二回路反馈信号（4–20mA/0–10V）

E：监测输出 0–10V（外环实际值上传 PLC）

Z：0 起点零点（4mA=0 压力 / 0 力）

P：正压量程；V = 负压真空

150：满量程 0–150PSI

PS：压力单位 PSI；G = 通用氟橡胶密封

三、气源系统安装规范（决定 80% 精度故障）

1. 前置气源预处理（强制标配）

空压机→冷冻干燥机→5μm 过滤器→0.01μm 精密微滤→QB2X

禁止油雾器，油污堵塞喷嘴、污染外接传感器；

压缩空气露点≤3℃，含油≤0.1mg/m³；

阀前独立稳压储气罐，稳定供气压力波动；

供气压差必须≥20PSI（0–150PSI 阀供气≥170PSI）。

2. 气路安装硬性要求

流向：IN 进气、OUT 接负载、EXH 排气，严禁反接；

EXH 排气口敞开，仅可装原厂微型防尘塞，禁止消音器、海绵封堵（背压导致振荡）；

螺纹密封：少量厌氧胶，禁止大量生料带，防止碎屑进入阀内部；

阀后管路尽量短，高精度工位加装小型储气缓冲罐，抑制压力振荡；

闲置接口必须堵死密封，避免漏气破坏闭环。

3. 机械安装技巧

优姿态：阀体水平、电控插头朝上，利于内部积水排出；禁止倒置；

刚性支架固定，禁止气管悬空吊挂阀体，管路振动会造成反馈漂移；

高振动工位底部加装橡胶减振垫；

四周预留≥100mm 检修空间，方便调节电位器、插拔插头。

四、Proportion-Air比例阀电气接线标准（双回路接线为 QB2X 重点）

1. 6 芯 M12 主插头（电源 + 给定 + 监测反馈）

Pin6：DC24V + 供电

Pin5：DC24V GND 公共地

Pin4：COMMAND 给定信号（4–20mA / 0–10V）

Pin3：MONITOR 监测输出 0–10V（外环外接传感器实时值）

Pin2：第二回路反馈负极（外接传感器负）

Pin1：第二回路反馈正极（外接传感器正，核心双闭环信号）

2. 布线抗干扰规范（双回路极易受干扰跳变）

给定信号、第二回路反馈、监测输出全部使用双绞屏蔽线；

屏蔽层仅控制柜单端接地，阀体侧屏蔽悬空，避免地环流；

模拟信号线与伺服、变频器动力线缆间距≥30cm，禁止同线槽平行敷设；

独立稳压 DC24V 电源，禁止与焊机、伺服共用一路 24V；

线缆向下做滴水弯，防止切削液、水汽倒流腐蚀针脚；严禁带电插拔插头。

3. 外接传感器匹配要求

信号类型统一：给定 4–20mA 则外接传感器选用 4–20mA；给定 0–10V 则外接传感器 0–10V；

传感器量程与 QB2X 量程一一对应（0–150PSI 阀配 0–150PSI 变送器）；

传感器取压口靠近负载 / 工装，减少管路容积带来控制滞后。

五、阀体调节电位器功能（校准前必懂）

拆开阀体侧面校准盖板，3 个可调电位器：

Z Zero 零点：调节 0% 给定下输出归零；

S Span 满量程：调节 100% 给定满压 / 满力；

HYST Hysteresis 滞回：抑制闭环振荡，压力抖动时逆时针旋转降低增益。

六、Proportion-Air比例阀QB2X系列标准校准步骤（双闭环专用流程）

校准前置条件

气源压力达标，管路吹扫干净无杂质；

通气通电预热 15–20 分钟，消除温漂；

OUT 输出空载通大气，外接传感器正常接线；

标准精密压力表 / 标准力传感器比对；

EXH 排气通畅无堵塞。

步骤 1：零点 Zero 校准

PLC 给定最小信号（4mA/0V）；

等待 60s 稳定，观察外接传感器读数；

微调 Z 电位器，直至输出压力 / 力归零；

静置 1 分钟确认无残余压力。

步骤 2：满量程 Span 校准

PLC 给定满信号（20mA/10V）；

稳定 60s，读取外接传感器标准值；

顺时针调 S 增大输出，逆时针减小，校准至额定满量程；

步骤 3：循环复调（双回路互相干扰，必须 2~3 轮）

切回零点重新微调 Z 归零；

切回满量程微调 S 修正；

直到零点、满量程互不偏移。

步骤 4：振荡抑制调节（出现抖动必做）

校准过程中压力持续振荡＞1 秒：逆时针旋转 HYST 电位器至振荡消失，再多转 1 整圈降低闭环增益。

步骤 5：多点线性复核

给定 50% 中点信号，核对外接传感器读数，误差超 ±0.3% FS 重新循环校准；最后带负载完整复测。

步骤 6：锁定

校准完成后，少量密封胶点涂电位器螺丝，防止振动偏移。

七、开机与停机标准顺序（保护双闭环传感器）

开机顺序

全开气源，低压 2bar 检漏无漏气；

升压至额定供气压力，稳定 5 分钟；

接通 DC24V 电源；

预热 15 分钟后投入自动控制。

停机顺序

PLC 给定归零（4mA/0V）；

切断 24V 供电；

关闭气源，排空管路压力。

八、Proportion-Air比例阀的日常运行操作规范

工作区间：长期使用控制在量程 70%~90%，避免长期满压憋压；

PLC 程序增加斜坡调压，禁止 0↔满量程瞬间阶跃切换，减少电磁阀损耗；

禁止敲击、摔打阀体，内部喷嘴、双传感器精密易碎；

闲置停机前给定归零，让内部膜片复位；

多阀并联工位，独立前置过滤器，避免气压互相干扰。

九、分级维护保养

每日开机点检

气源过滤器排水，滤芯无发黑堵塞；

查看阀体无持续嘶嘶漏气；

监测反馈数值无随机跳变，供电电压稳定 22~26V；

EXH 排气无油污、粉尘堵塞。

月度保养

紧固气管、航空插头，检查有无松动漏气；

擦拭阀体粉尘，清理排气口积灰；

空载三点校准（0%/50%/100%），记录误差。

季度 / 年度深度保养

更换前置 0.01μm 精密滤芯；

拆卸阀体清洗内部喷嘴、微型滤网；

检查密封件有无老化渗油，老化更换原厂维修包；

外接压力 / 拉力传感器同步校准。

强制校准场景

拆装阀体、更换气源滤芯、清洗阀体、长期停机重启、更换外接传感器后，必须完整重新双闭环校准。

十、高频故障、原因与解决方法

1. 压力持续振荡、数值无规律跳动

原因：电磁干扰、HYST 增益过高、排气堵塞、阀后管路容积大、气源杂质堵喷嘴

解决：更换屏蔽线、调低滞回电位器、疏通排气、加装缓冲罐、清洗阀体、规范气源过滤。

2. 给定信号有输出，但压力 / 力不变化

原因：外接第二回路反馈断线、供气压力不足、气流接反、内置滤网堵塞、24V 欠压

解决：重接传感器线路、上调供气、调换 IN/OUT、清洗内部滤芯、稳压电源。

3. 零点漂移，4mA 仍有残余压力 / 力

原因：未预热校准、排气堵塞、膜片轻微内泄、安装倒置、外接传感器零点偏移

解决：预热后重新 Z 零点校准、清理排气、更换密封、调整安装姿态、校准外接传感器。

4. 满量程给定，压力达不到额定值

原因：供气压差不足、前置滤芯堵塞、S 量程偏移、后端管路大面积漏气

解决：提升供气、更换滤芯、重新校准 Span、全管路肥皂水检漏。

5. 监测反馈信号乱跳，压力表稳定

原因：信号线无屏蔽、屏蔽双端接地、电源纹波大、外接传感器取压口堵塞

解决：更换屏蔽双绞线、单端接地、独立稳压电源、吹扫传感器取压孔。

6. 泄压缓慢，下调给定压力下降滞后

原因：EXH 排气堵塞、内部泄压腔积油污、后端单向阀锁压

解决：清理排气、吹扫阀体、取消多余单向阀或加装快速排气阀。

十一、使用绝对禁忌

❌ 带压插拔航空插头，极易烧毁双回路驱动板；

❌ 气源含水含油、不装 0.01μm 微滤，短期堵塞喷嘴报废；

❌ EXH 排气口加装消音器、密封海绵，造成背压振荡；

❌ 阀体倒置安装，重力导致传感器长期零点漂移；

❌ 长期满量程高压持续运行，膜片疲劳寿命减半；

❌ 反向承压、出口憋压，击穿内部膜片与传感器；

❌ 大量生料带缠螺纹，碎屑进入内部堵塞精密喷嘴。