October 28, 2024
مُوَضِّع الصمام الهوائي هو أداة تُستخدم لتحديد موضع ساق صمام التحكم بناءً على إشارة ضغط هواء من 3 إلى 15 رطل لكل بوصة مربعة (PSI) يتم تلقيها من وحدة تحكم أو محطة تحميل يدوية.
يُستخدم مُوَضِّع الصمام الهوائي لزيادة أو تقليل ضغط الهواء لتشغيل المشغل، مما يضمن تشغيل صمام التحكم بشكل موثوق ودقيق.
تعمل مُوَضِّعات الصمامات الهوائية على مبدأ توازن القوى.
في مبدأ توازن القوى هذا، تحتوي الحجرة على ثلاث فتحات لإدخال هواء الأداة، وإخراج إشارة التحكم، والعادم.
يتغير الضغط على ذراع الرافعة أو يتم تنظيمه بواسطة غشاء مرن من خلال مستشعر خارجي.
عندما يضغط المستشعر لأسفل على الطرف الأيمن من الرافعة، يرتفع الطرف الأيسر من الرافعة لأعلى، مما يفتح صمام إمداد الهواء.
نتيجة لذلك، يزداد كل من الضغط في الحجرة وإشارة التحكم على أنبوب الإخراج، مما يتسبب في حركة الجهاز الذي يتم التحكم فيه.
مع زيادة ضغط الهواء في الحجرة، يُجبر الغشاء على الارتفاع مقابل ضغط المستشعر حتى يكون النظام مرة أخرى في حالة توازن عند الضغط الأعلى وينغلق صمام إمداد الهواء.
الدور أو الغرض الرئيسي للمُوَضِّع في صمام التحكم هو إنشاء واجهة بين PLC والمشغل لتنظيم موضع البكرة بدقة لفتح وإغلاق صمام التنظيم.
يعمل المُوَضِّع المستخدم في صمام التحكم لدائرة معينة كمترجم. يقوم بتحويل لغة PLC إلى لغة المشغل المقابلة.
هذا يعني أن المُوَضِّع يحول إشارة تيار مستمر (DC) من 4 إلى 20 مللي أمبير إلى إشارة ضغط هواء متناسبة من 3 إلى 15 رطل لكل بوصة مربعة (PSI).
يتم شرح مبدأ تشغيل مُوَضِّع الصمام الهوائي هنا.
يحتوي المُوَضِّع الهوائي على مستشعر I-P داخلي.
يعتمد مبدأ تشغيل هذه المستشعرات بشكل عام على التأثير الكهرومغناطيسي أو الكهروضغطي، حيث يتم تحويل الإشارة الكهربائية المستلمة إلى حركة ميكانيكية من خلال آلية تحويل داخلية، مما ينتج بدوره خرج ضغط.
تشمل معلمات أداء مستشعرات I-P سرعة الاستجابة والخطية والتكرار والاستقرار، وكلها عوامل مهمة يجب مراعاتها عند اختيار وتطبيق مستشعرات I-P. بالإضافة إلى ذلك، من أجل ضمان التشغيل المستقر على المدى الطويل، يحتاج مستشعر I-P أيضًا إلى القدرة على التكيف مع البيئة ومقاومة التداخل.
بشكل عام، يحول مستشعر I-P هذا إشارة تيار مستمر (DC) من 4 مللي أمبير إلى إشارة هوائية 3 رطل لكل بوصة مربعة (PSI) وإشارة تيار مستمر (DC) من 20 مللي أمبير إلى إشارة هوائية 15 رطل لكل بوصة مربعة (PSI).
ومع ذلك، فإن هذه الإشارات الهوائية متناسبة في النطاق المتوسط، لذلك نسمي ضغط الهواء من 3 إلى 15 رطل لكل بوصة مربعة (PSI) إشارة هوائية.
لذا يمكننا الآن أن نفهم أنه لكي يفتح PLC صمام التحكم بنسبة 50٪، يجب على PLC إرسال إشارة تيار مستمر (DC) من 12 مللي أمبير إلى مُوَضِّع الصمام الكهرو-هوائي، ثم يقوم المُوَضِّع بتحويل إشارة التيار 12 مللي أمبير المستلمة إلى إشارة هوائية مقابلة 9 رطل لكل بوصة مربعة (PSI)، وسيتم إرسال هذه الإشارة الهوائية مباشرة إلى المشغل.
مطلوب مصدر هواء الأداة كمدخل آخر لمُوَضِّع الصمام. يتم ترشيح مصدر الهواء للأداة وتنظيمه من خلال مرشح هواء ومنظم لتوفير هواء نظيف لمُوَضِّع الصمام. (في ظروف العمل الفعلية، يُستخدم مُوَضِّع الصمام الهوائي لأن الهواء الداخل يحتوي على شوائب أو ليس هواءً نظيفًا، وهو سبب شائع يجعل مُوَضِّع الصمام الهوائي عرضة للعطل.)
باستخدام ضغط هواء الأداة الكافي، يكون مُوَضِّع الصمام قادرًا على تحويل إشارة الضغط المطلوبة إلى الكمية الصحيحة من حركة المشغل.
يحتاج المُوَضِّع أيضًا إلى تلقي ردود فعل لتحديد موضع ساق الصمام بدقة لفتحه وإغلاقه ضمن النطاق المطلوب. يتم إرسال هذه الملاحظات من صمام التحكم إلى المُوَضِّع عبر جهاز ميكانيكي. بهذه الطريقة، يحدد المُوَضِّع مقدار الضغط المطلوب لتحريك الساق الموجودة على المشغل.
مُوَضِّع الصمام هو جهاز يخنق صمام التحكم إلى نقطة ضبط مطلوبة.
إشارة الإدخال وإشارة التغذية الراجعة هما المدخلان إلى مُوَضِّع الصمام.
إشارة الإدخال هي إشارة التحكم التي توفر نقطة الضبط للمُوَضِّع، بينما تشير إشارة التغذية الراجعة إلى الموضع الحالي لصمام التحكم.
يتم توفير إشارة الإدخال بواسطة منفاخ نظام التحكم الهوائي. مع زيادة إشارة الإدخال، يتمدد المنفاخ ويعمل على الحزمة. تدور الحزمة وتحرك الحاجز المرتبط بالفوهة.
مع تغير موضع الحاجز، يتغير الضغط على الفوهة وفقًا لذلك ويقوم بتشغيل المرحل الهوائي.
في هذه المرحلة، لدينا محول ضغط-ضغط كمدخل. لإنشاء مُوَضِّع، يجب أن تكون هناك تغذية راجعة. تؤكد التغذية الراجعة أن صمام التحكم يستجيب لإشارة الإدخال وأن موضع الصمام يتوافق مع إشارة الإدخال المحددة. هنا، توفر المكونات الميكانيكية إشارة التغذية الراجعة من صمام التحكم إلى المُوَضِّع.
يتم توصيل الكامة بذراع يدور مع حركة الصمام. تعمل إشارة التغذية الراجعة أيضًا على الحزمة، مما يخلق قوة رد فعل مع إشارة الإدخال في المنفاخ.
إذا زادت إشارة الإدخال إلى الجهاز، فسيعمل المنفاخ على الحزمة مرة أخرى ويحرك رفرف الصمام بالقرب من الفوهة. مع زيادة الفوهة وضغط الإخراج، يتحرك الصمام وتعمل التغذية الراجعة من الكامة على الجانب الآخر من الحزمة وتحرك الرفرف بعيدًا عن الفوهة.
يُشار إلى الحزمة باسم عنصر الجمع. يعمل كل من الإدخال والتغذية الراجعة على حزمة الجمع ويتم مقارنتهما باستمرار ببعضهما البعض.
إذا كانت القوى متساوية، تظل العلاقة بين الفوهة والرفرف مستقرة ويظل ضغط الإخراج للوحدة ثابتًا.
ثم يظل موضع الصمام ثابتًا. إذا تغيرت إحدى القوى، يتم تعديل موضع الصمام مرة أخرى للتغير في الفوهة وضغط الإخراج حتى تتوازن القوتان مرة أخرى.
إذا تمت معايرة المُوَضِّع بشكل صحيح، فسيتوافق موضع الصمام مع إشارة التحكم المحددة.
دعنا نقدم مثالاً:
أدخل إشارة تحكم باستخدام 3 إلى 15 رطل لكل بوصة مربعة (PSI).
| إشارة التحكم | فتح الصمام | موضع الصمام | |
|---|---|---|---|
| ضغط الهواء | إشارة | ||
| 3 رطل لكل بوصة مربعة (PSI) | 4 مللي أمبير | مفتوح بالكامل | 0٪ |
| 9 رطل لكل بوصة مربعة (PSI) | 12 مللي أمبير | نصف مفتوح | 50٪ |
| 15 رطل لكل بوصة مربعة (PSI) | 20 مللي أمبير | مغلق بالكامل | 100٪ |
بالإشارة إلى الجدول أعلاه.
يمكّن المُوَضِّع صمام التحكم من التغلب على احتكاك الصمام وقوى المعالجة التي يمكن أن تسبب انحرافات في موضع الصمام.
بالإضافة إلى موضع الساق، هناك العديد من الفوائد الأخرى لاستخدام مُوَضِّع صمام التحكم. غالبًا ما تُستخدم المُوَضِّعات عالية الدقة لتحقيق التحكم في الخنق في مشغلات المكبس لاستيعاب إشارات التحكم غير المتوافقة. ضمان الإغلاق الصحيح لصمامات التحكم، وتحقيق التحكم في النطاق المقسم، وتغيير خصائص الكسب لصمامات التحكم.
وهناك 3 أنواع رئيسية من مُوَضِّعات الصمامات: 1) مُوَضِّعات الصمامات الهوائية؛ 2) مُوَضِّعات الصمامات الكهرو-هوائية (EP)؛ و 3) مُوَضِّعات الصمامات الرقمية. هذه المقالة هنا تدور بشكل أساسي حول العمل المتعلق بمُوَضِّع الصمام الهوائي.
المُوَضِّع متصل ميكانيكيًا بساق الصمام أو المغزل.
