ค้นหาบ่อย pressure gauge | diaphragm seal | Syphon | เกจวัดแรงดัน | เพรสเชอร์เกจ | ไดอะแฟรม ซีล
โซลินอยด์วาล์ว หรือ Solenoid Valves อีกประเภทหนึ่งของวาล์วที่นิยมนำมาใช้ในอุตสาหกรรม เพื่อออกแบบกระบวนการแบบอัตโนมัติ radiusglobal ได้รวบรวมข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับวาล์วประเภทนี้ไว้ทั้งหมดที่นี่
โซลินอยด์วาล์ว คือ วาล์วควบคุมด้วยไฟฟ้า ด้านบนของวาล์วมีโซลินอยด์ซึ่งเป็นขดลวดไฟฟ้าที่มีแกนเฟอร์โรแมกเนติก (ลูกสูบ) ที่เคลื่อนที่ได้อยู่ตรงกลาง ในตำแหน่งที่เหลือ ลูกสูบจะปิดรูเล็กๆ กระแสไฟฟ้าที่ผ่านขดลวดทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กจะออกแรงขึ้นบนลูกสูบที่เปิดปาก นี่เป็นหลักการพื้นฐานที่ใช้ในการเปิดและปิดโซลินอยด์วาล์ว
สาเหตุที่คนส่วนใหญ่นิยมเลือกโซลินอยด์วาล์วมีดังนี้
โซลินอยด์วาล์ว มี 2 ส่วนประกอบหลัก ได้แก่โซลินอยด์คอยล์และวาล์ว(G) รูปที่ 2 แสดงส่วนประกอบต่างๆ โซลินอยด์มีขดลวดเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าหรือคอยล์(A) รอบๆ แกนเหล็กที่อยู่ตรงกลางที่เรียกว่า Plunger (E) ที่เหลือสามารถปกติเปิด(NO) หรือปกติปิด(NC) ในสถานะที่ไม่มีพลังงาน วาล์วเปิดตามปกติจะเปิดและวาล์วปิดตามปกติจะปิด เมื่อกระแสไหลผ่านโซลินอยด์ ขดลวดจะมีพลังงานและสร้างสนามแม่เหล็ก สิ่งนี้จะสร้างแรงดึงดูดแม่เหล็กด้วยลูกสูบ โดยจะเคลื่อนที่และเอาชนะแรง Spring(D) หากวาล์วปิดตามปกติ ลูกสูบจะถูกยกขึ้นเพื่อให้seal(F) เปิดปากและทำให้สื่อไหลผ่านวาล์วได้ หากวาล์วเปิดตามปกติ ลูกสูบจะเคลื่อนลงด้านล่างเพื่อให้seal(F) ปิดกั้นรูและหยุดการไหลของตัวกลางผ่านวาล์ว Shading ring(C) ป้องกันการสั่นสะเทือนในคอยล์ AC
โซลินอยด์วาล์วถูกนำมาใช้ในการใช้งานที่หลากหลาย โดยมีแรงดันสูงหรือต่ำและมีอัตราการไหลน้อยหรือมาก โซลินอยด์วาล์วเหล่านี้ใช้หลักการทำงานที่แตกต่างกันซึ่งเหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งาน โดยวาล์วประเภทนี้มีโครงสร้างการทำงานแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ Direct Acting, Pilot Operated หรือเรียกว่า Indirect Acting และ Semi-Direct Acting
โซลินอยด์วาล์วใช้ในการปิด เปิด จ่าย กระจาย หรือผสมการไหลของก๊าซหรือของเหลวในท่อ วัตถุประสงค์เฉพาะของโซลินอยด์วาล์วแสดงโดยฟังก์ชันวงจร ภาพรวมของโซลินอยด์วาล์ว 2 ทางและ 3 ทางอยู่ด้านล่าง เพื่อความเข้าใจเชิงลึกเกี่ยวกับสัญลักษณ์และทำความเข้าใจไดอะแกรมฟังก์ชันวงจร
อ่านเพิ่มเติม: สัญลักษณ์โซลินอยด์วาล์ว
โซลินอยด์วาล์ว 2 ทาง (รูปที่ 1) มีสองพอร์ตคือทางเข้าและทางออก ทิศทางการไหลเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานถูกต้อง ดังนั้นโดยทั่วไปจะมีลูกศรแสดงทิศทางการไหล ใช้วาล์ว 2 ทางเพื่อเปิดหรือปิดปาก
โซลินอยด์วาล์ว 3 ทาง (รูปที่ 3)มีพอร์ตเชื่อมต่อสามพอร์ต โดยทั่วไปจะมี 2 สถานะ (ตำแหน่ง) ที่สามารถอยู่ได้ ดังนั้นจึงสลับระหว่างวงจรสองวงจรที่แตกต่างกัน วาล์ว 3 ทางใช้เพื่อเปิด ปิด กระจาย หรือผสมสื่อ
หากแบ่งประเภทของโซลินอยด์วาล์ว ตามสถานะตั้งต้นจะแบ่งได้ 2 ประเภท คือ
สำหรับโซลินอยด์วาล์วปกติปิด วาล์วจะปิดเมื่อไม่มีพลังงานและตัวกลางไม่สามารถไหลผ่านได้ เมื่อกระแสถูกส่งไปยังขดลวด มันจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่บังคับให้ลูกสูบขึ้นเหนือแรงสปริง วิธีนี้จะคลายการปิดผนึกและเปิดปากเพื่อให้สื่อไหลผ่านวาล์ว รูปที่ 4 แสดงหลักการทำงานของโซลินอยด์วาล์วแบบปิดตามปกติในสถานะไม่มีพลังงานและมีพลังงาน
อ่านเพิ่มเติม: สถานะ NO NC ของโซลินอยด์วาล์ว
สำหรับโซลินอยด์วาล์วปกติเปิด วาล์วจะเปิดเมื่อไม่มีพลังงานและตัวกลางสามารถไหลผ่านได้ เมื่อกระแสถูกส่งไปยังขดลวด มันจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่บังคับลูกสูบลงด้านล่างเพื่อเอาชนะแรงสปริง จากนั้นซีลจะนั่งอยู่ในปากและปิดเพื่อป้องกันไม่ให้สื่อไหลผ่านวาล์ว รูปที่ 5 แสดงหลักการทำงานของโซลินอยด์วาล์วเปิดตามปกติในสถานะไม่มีพลังงานและมีพลังงาน โซลินอยด์วาล์วแบบเปิดตามปกติเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่จำเป็นต้องเปิดวาล์วเป็นเวลานาน เนื่องจากจะช่วยประหยัดพลังงานได้มากกว่า
ตามโหมดของการทำงาน จะมีความแตกต่างระหว่าง Direct Acting และ Indirect Acting โดยความแตกต่างจะขึ้นอยู่กับทิศทางการไหลและโหมดการสั่งการ โดยแต่ละโหมดมีความแตกต่างกันดังนี้
การทำงานแบบ Direct Acting (ควบคุมโดยตรง) มีหลักการทำงานที่เรียบง่าย ดังแสดงในรูปที่ 6 พร้อมกับส่วนประกอบต่างๆ สำหรับวาล์วปิดตามปกติที่ไม่มีกำลัง ลูกสูบ (E) จะปิดกั้นรูด้วยซีลวาล์ว (F) สปริง (D) กำลังบังคับให้ปิดนี้ เมื่อจ่ายไฟให้กับขดลวด (A) จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ดึงดูดลูกสูบขึ้น และเอาชนะแรงสปริง นี่เป็นการเปิดช่องเปิดและปล่อยให้สื่อไหลผ่าน วาล์วเปิดแบบปกติจะมีส่วนประกอบเหมือนกันแต่ทำงานตรงกันข้าม
แรงดันใช้งานและอัตราการไหลสูงสุดเกี่ยวข้องโดยตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางปากและแรงแม่เหล็กของโซลินอยด์วาล์ว ดังนั้นโซลินอยด์วาล์วแบบ Direct Acting จึงมักใช้กับอัตราการไหลที่ค่อนข้างเล็ก โซลินอยด์วาล์วที่ทำงานโดยตรงไม่ต้องการแรงดันใช้งานขั้นต่ำหรือความแตกต่างของแรงดัน ดังนั้นจึงสามารถใช้งานได้ตั้งแต่ 0 บาร์จนถึงแรงดันสูงสุดที่รองรับ
โซลินอยด์วาล์ว Indirect Acting หรือบางคนเรียกว่าการทำงานแบบ Pilot Operated ใช้ค่าความดันที่แตกต่างกันของตัวกลางเหนือพอร์ตทางเข้าและทางออกของวาล์วเพื่อเปิดและปิดวาล์ว ดังนั้นโดยทั่วไปจะต้องมีค่าแรงดันต่างกันขั้นต่ำประมาณ 0.5 บาร์ หลักการทำงานของโซลินอยด์วาล์ว Indirect Acting สามารถดูได้ในรูปที่ 7
พอร์ตทางเข้าและทางออกจะถูกคั่นด้วยแผ่นยางหรือที่เรียกว่าไดอะแฟรม เมมเบรนมีรูเล็กๆ เพื่อให้ตัวกลางสามารถไหลไปยังช่องด้านบนจากทางเข้าได้ สำหรับโซลินอยด์วาล์ว Indirect Acting แบบปกติปิดแรงดันขาเข้า (เหนือเมมเบรน) และสปริงรองรับเหนือเมมเบรนจะทำให้แน่ใจว่าวาล์วยังคงปิดอยู่ ห้องเหนือเมมเบรนเชื่อมต่อกันด้วยช่องเล็กๆ เข้ากับพอร์ตแรงดันต่ำ การเชื่อมต่อนี้ถูกปิดกั้นในตำแหน่งปิดโดยลูกสูบและซีลวาล์ว เส้นผ่านศูนย์กลางของรู “Pilot” นี้ใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของรูในเมมเบรน เมื่อโซลินอยด์ถูกกระตุ้น ช่องนำร่องจะเปิดออก ซึ่งทำให้แรงดันเหนือเมมเบรนลดลง เนื่องจากความแตกต่างของความดันทั้งสองด้านของเมมเบรน เมมเบรนจะถูกยกขึ้นและตัวกลางสามารถไหลจากช่องทางเข้าไปยังช่องทางออกได้ วาล์วเปิดแบบปกติจะมีส่วนประกอบเหมือนกันแต่ทำงานตรงกันข้าม
ห้องแรงดันพิเศษเหนือเมมเบรนทำหน้าที่เหมือนแอมพลิฟายเออร์ ดังนั้นโซลินอยด์ขนาดเล็กจึงยังคงสามารถควบคุมอัตราการไหลขนาดใหญ่ได้ โซลินอยด์วาล์ว Indirect Acting ใช้สำหรับการไหลของตัวกลางในทิศทางเดียวเท่านั้น โซลินอยด์ Indirect Acting ใช้ในการใช้งานที่มีค่าแรงดันต่างกันเพียงพอและมีอัตราการไหลที่ต้องการสูง
โซลินอยด์วาล์ว 3 ทางมีสามพอร์ต ดังนั้นขึ้นอยู่กับว่าคุณต้องการให้การผสม (สองทางเข้าและหนึ่งทางออก) หรือการเปลี่ยนทิศทาง (หนึ่งทางเข้าและสองทางออก) ส่งผลต่อการทำงานหรือไม่ วาล์วบางชนิดสามารถทำงานได้ทั้งสองทิศทาง ซึ่งเรียกว่าฟังก์ชันวงจรสากล อย่างไรก็ตาม มีเพียงสองพอร์ตเท่านั้นที่เชื่อมต่อในแต่ละส่วน รูปที่ 8 แสดงตัวอย่างโซลินอยด์วาล์วออกฤทธิ์โดยตรง 3 ทิศทาง
เชื่อมต่อเพียงสองพอร์ตในคราวเดียว ในรูปที่ 8 ลูกสูบมีช่องเปิดที่ด้านบนและด้านล่างพร้อมบ่าวาล์วสองตัว ในเวลาใดๆ ก็ตาม ช่องทางหนึ่งเปิดและอีกช่องทางหนึ่งปิดเพื่อกำหนดเส้นทางสื่อไปในทิศทางการไหลที่ต้องการ ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างฟังก์ชันวงจรสำหรับวาล์วแบบปิดตามปกติ (ตรงข้ามกับวาล์วเปิดแบบปกติ)
การใช้งานโซลินอยด์วาล์วในประเทศและอุตสาหกรรมทั่วไป มีดังนี้