۱. شیر برقی (Solenoid Valve)
تعریف:
شیر برقی یک شیر کنترل جریان است که با استفاده از یک میدان مغناطیسی (الکترومغناطیس) باز یا بسته میشود. این نوع شیر معمولاً برای کنترل جریان سیالات در سیستمهای هیدرولیک، پنوماتیک یا مایعات استفاده میشود.
طرز کار:
- شیر دارای یک سیمپیچ الکترومغناطیسی است که با اعمال جریان برق، یک پیستون یا دیافراگم را جابجا میکند.
- وقتی سیمپیچ فعال میشود، شیر باز یا بسته میشود (وابسته به نوع شیر: Normally Open یا Normally Closed).
- بدون برق، شیر در حالت پیشفرض خود باقی میماند.
مزایا:
- سرعت عمل بالا
- کنترل آسان با سیگنال الکتریکی
- مناسب برای سیستمهای ON/OFF
معایب:
- مناسب برای کنترل دقیق و متغیر جریان نیست
- فشار و دمای محدود
۲. ولو کنترلی (Control Valve / Modulating Valve)
تعریف:
ولو کنترلی برای تنظیم دقیق جریان سیال (مایع یا گاز) بر اساس سیگنال ورودی کنترلکننده استفاده میشود. بر خلاف شیر برقی که فقط باز/بسته میشود، ولو کنترلی میتواند جریان را در محدودهای از صفر تا صد درصد تنظیم کند.
طرز کار:
- سیگنال کنترلکننده (معمولاً 4-20 mA یا 0-10 V) به عملگر (Actuator) ارسال میشود.
- عملگر، شافت شیر را جابجا میکند تا میزان بازشدگی شیر تغییر کند و جریان سیال کنترل شود.
انواع عملگر در ولوهای کنترلی:
- پنوماتیک: با هوای فشرده کار میکند.
- الکتریکی: با موتور الکتریکی کار میکند.
مزایا:
- کنترل دقیق جریان، فشار، دما و سطح
- قابلیت اتصال به سیستمهای اتوماسیون
معایب:
- هزینه بالاتر نسبت به شیر برقی
- نیاز به نگهداری منظم
۳. سرووموتور (Servo Motor)
تعریف:
سرووموتور نوعی موتور دقیق است که میتواند موقعیت، سرعت و گشتاور را بر اساس سیگنال ورودی کنترل کند. در صنعت فرآیند، معمولاً برای جابجایی ولوهای کنترلی یا دیگر عملگرهای مکانیکی استفاده میشود.
طرز کار:
- ورودی سیگنال (معمولاً الکتریکی) به سروو درایو داده میشود.
- سروو موتور، شافت خود را به زاویه یا موقعیت مشخصی میچرخاند.
- با استفاده از فیدبک (Encoder یا Potentiometer)، موقعیت واقعی کنترل و اصلاح میشود.
مزایا:
- کنترل دقیق موقعیت و سرعت
- پاسخ سریع و قابل تکرار
- توانایی نگهداری موقعیت در صورت تغییر بار
معایب:
- گرانتر از موتورهای معمولی
- پیچیدگی بیشتر در نصب و تنظیم
۴. پوزیشنر (Positioner)
تعریف:
پوزیشنر یک دستگاه واسط است که سیگنال کنترلکننده را به عملگر (Actuator) منتقل میکند و موقعیت شیر را به دقت تنظیم میکند. به عبارت دیگر، پوزیشنر مطمئن میشود که ولو دقیقاً مطابق با سیگنال ورودی در موقعیت صحیح قرار گیرد.
طرز کار:
- پوزیشنر سیگنال کنترل (مثلاً 4-20 mA) را دریافت میکند.
- موقعیت واقعی شافت شیر را اندازهگیری میکند (فیدبک)
- در صورت اختلاف بین موقعیت واقعی و موقعیت مطلوب، سیگنال لازم برای عملگر ارسال میکند تا شیر اصلاح شود.
مزایا:
- افزایش دقت ولوهای کنترلی
- کاهش خطای سیستم
- مناسب برای ولوهایی که نیروی زیادی برای حرکت نیاز دارند
انواع پوزیشنر:
- پنوماتیک (Pneumatic): با هوا کار میکند، رایج در صنایع نفت و گاز
- الکتریکی (Electro-pneumatic / Digital): دقت و قابلیت کنترل از راه دور بالاتر
💡 جمعبندی نقشها:
- شیر برقی → کنترل ON/OFF جریان
- ولو کنترلی → کنترل دقیق جریان، فشار یا دما
- سرووموتور → کنترل دقیق موقعیت و حرکت ولو
- پوزیشنر → واسط بین کنترلکننده و عملگر برای دقت بالای کنترل
