در دستگاه‌ها و تجهیزاتی که شیر کنترل وجود دارد؛ به نصب پوزیشنر هم نیاز است. پوزیشنر یک ابزار دقیق است که به افزایش کارایی سایر تجهیزات و همچنین افزایش ایمنی آن‌ها کمک میکند. به طور کلی پوزیشنر یک موقعیت ساز یا موقعیت یاب است که شرایط لحظه‌ای شیر کنترل را بررسی میکند. بعد از انجام بررسی‌های لازم نیز موقعیت جدید شیر کنترل (باز یا بسته) را تعیین خواهد کرد. به این ترتیب از ایجاد مشکلاتی که در اثر افزایش فشار، دما، دبی و غیره به وجود می‌‌‌‌آیند جلوگیری میکند. بر همین اساس در ادامه مطلب از فنی مگ به بررسی جزئیات بیشتری از پوزیشنر می‌‌‌‌پردازیم.
پوزیشنر چیست؟
قبل از کسب اطلاعات بیشتر در مورد پوزیشنر، بهتر است با مفهوم ابزار دقیق آشنا شوید. در حال حاضر تجهیزات مختلفی به نام ابزار دقیق در دسترس هستند که کمیت‌های فیزیکی را بررسی می‌‌‌‌کنند. در واقع یک ابزار دقیق؛ کمیت‌های فیزیکی را در مورد یک دستگاه و تجهیز دیگر مورد سنجش قرار می‌‌‌‌دهد. پوزیشنر (Positioner) هم یک ابزار دقیق است که کار بررسی کمیت‌های فیزیکی شیر کنترل را بر عهده دارد. در شیرهای کنترل؛ سیال در حال جریان است. بنابراین میزان کمیت‌هایی مانند فشار، دما و حتی دبی سیال هم باید مورد بررسی قرار بگیرند. در نتیجه چنانچه میزان کمیت‌های فیزیکی از آنچه که برای پوزیشنر مشخص شده است، بیشتر یا کمتر شود؛ پوزیشنر با اعمال یا کاهش فشار هوا باعث باز و بسته شدن شیر کنترل خواهد شد. به این ترتیب علاوه بر اینکه کارایی شیر کنترل و دستگاه اصلی کاهش نمی‌‌‌‌یابد، بلکه ایمنی این تجهیزات نیز بیشتر خواهد شد.
معرفی اجزا تشکیل دهنده پوزیشنر
برای اینکه بهتر بتوانید از جزئیات عملکرد پوزیشنر مطلع شوید؛ به آشنایی با اجزاء تشکیل دهنده آن نیاز دارید. پوزیشنر به عنوان یک ابزار دقیق که بر روی شیرهای کنترل قرار می‌‌‌‌گیرد؛ از قطعات زیر تشکیل میشود:
1_ شیر قدرت (Pilot Valve)
برای شروع عملکرد پوزیشنر و باز یا بسته کردن شیر کنترل به فرمان یا سیگنال کنترلر شیر نیاز است. این فرمان هم باید تقویت شود، بنابراین شیر قدرت وظیفه تقویت فرمان کنترلر را بر عهده دارد.
2_ شیر راهنما (Spool Valve)
بعد از تقویت فرمان یا همان سیگنال کنترلر شیر کنترلی؛ این سیگنال به سمت شیر راهنما هدایت میشود.
3_ میله رابط (Interface Rod)
بهتر است بدانید سیگنال‌های صادر شده از کنترلر به ارزیابی و صحت سنجی هم نیاز دارند. به همین علت سیگنال از شیر راهنما به سمت میله رابط ارسال میشود.
4_ بادامک (Cam)
در نهایت پس از آنکه صحت فرمان صادر شده تایید شد؛ فرمان باید اجرا شود. اجرای فرمان هم بر عهده قطعه‌ای به نام بادامک است. بادامک به صورت مستقیم به پلاک شیر کنترل یا همان توپی متصل میشود. بنابراین پس از تایید فرمان صادر شده؛ بادامک شیر کنترل را باز یا بسته میکند.
انواع پوزیشنر
بهتر است بدانید در حال حاضر انواع مختلفی از پوزیشنر تولید می‌‌‌‌شوند. درست است که در نهایت هر یک از انواع پوزیشنر باعث باز یا بسته شدن شیر کنترل می‌‌‌‌شوند، ولی یک سری ویژگی‌های مختص به خود را نیز دارند. به همین علت در ادامه مطلب به بررسی انواع پوزیشنر می‌‌‌‌پردازیم:
1_ پوزیشنر دیجیتالی
پیشرفته‌ترین نوع پوزیشنر همین ابزار دیجیتالی است. سیگنال‌هایی که در محدوده 4 تا 20 میلی آمپر به این نوع پوزیشنر وارد می‌‌‌‌شوند از نوع دیجیتالی هستند. به همین علت می‌‌‌‌توان پوزیشنر دیجیتالی را از راه دور کنترل کرد.
2_ پوزیشنر الکتروپنوماتیکی
این نوع از پوزیشنر هم سیگنال‌های الکتریکی بین 4 تا 20 میلی آمپر را از کنترلر دریافت میکند. در نهایت با بررسی سیگنال دریافت شده آن را به سیگنال پنوماتیکی تبدیل کرده و به سمت محرک شیر کنترل ارسال میکند.
3_ پوزیشنر شیر پنوماتیکی
در کنار سایر انواع پوزیشنر؛ مدل پنوماتیکی هم تولید میشود. این نوع پوزیشنر سیگنال‌هایی بین 3 تا 60 پوند بر اینچ مربع را از کنترلر دریافت میکند. پس از بررسی سیگنال هم مجددا یک سیگنال پنوماتیکی را برای اجرا صادر خواهد کرد.
4_ پوزیشنر الکترونیکی
در حال حاضر سه نوع پوزیشنر الکترونیکی به صورت تک فاز، سه فاز و ولتاژ مستقیم در دسترس هستند. بهتر است بدانید پوزیشنر الکترونیکی از سیگنال الکتریکی به جای فشار استفاده میکند.
کاربرد پوزیشنر چیست؟
همانطور که گفتیم پوزیشنر یک ابزار دقیق است که برای سنجش کمیت‌های فیزیکی مورد استفاده قرار می‌‌‌‌گیرد. از طرفی همانطور که از نام آن مشخص است؛ موقعیت ساز بوده و باعث تغییر موقعیت تجهیزاتی مانند شیر کنترل میشود. بنابراین مهم‌ترین کاربردهای پوزیشنر شامل موارد زیر هستند:
- سنجش دما، دبی و فشار سیل جریان یافته در شیر کنترل
- تغییر موقعیت باز یا بسته بودن شیرهای کنترلی
- کنترل جریان‌های گازی موجود در دریچه‌های گسترده و وسیع
- خطی کردن محرک‌های غیر خطی
- افزایش میزان سرعت واکنش سوپاپ در شیر کنترل
- بررسی موقعیت سوپاپ شیرهای کنترلی
بنابراین برای عملکرد دقیق و به موقع شیرهای کنترلی؛ یعنی باز و بسته شدن آن‌ها به وجود پوزیشنر نیاز است.
محل نصب پوزیشنر
با توجه به توضیحات بیان شده؛ به نظر شما باید پوزیشنر را در چه قسمتی از شیر کنترل نصب کنید؟ بهتر است بدانید محل نصب پوزیشنر در شیرهای کنترل خطی و دوار متفاوت است:
- معمولا در شیرهای کنترلی خطی؛ پوزیشنر را بر روی ساقه یا کلاهک بالایی محرک نصب می‌‌‌‌کنند.
- در شیرهای کنترلی دوار نیز پوزیشنر در راستای سوپاپ و در کنار محرک قرار می‌‌‌‌گیرد.
به این ترتیب انتخاب محل دقیق نصب پوزیشنر از اهمیت خاصی برخوردار است.
دلایل رایج خرابی پوزیشنر
پوزیشنرها نیز ممکن است مانند سایر تجهیزات بنا به دلایل مختلف دچار اختلال شوند. از طرفی با اطلاع از دلایل خرابی پوزیشنر بهتر می‌‌‌‌توانید از وجود اختلالات مطلع شده و در اسرع وقت آن‌ها را برطرف کنید. بر همین اساس از جمله مهم‌ترین دلایل خرابی پوزیشنر می‌‌‌‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- خراب شدن قطعات الکترونیکی پوزیشنر مانند دیود، خازن، مقاومت و غیره که باعث ایجاد اتصال کوتاه یا افت ولتاژ می‌‌‌‌شوند.
- آسیب دیدن سنسور حرکتی الکتریکی که موجب عدم تطابق موقعیت شیر کنترل با سیگنال خواهد شد.
- خراب شدن قطعات مکانیکی پوزیشنر مانند پین، فنر، دنده و غیره که سبب شکستگی، ساییدگی یا گیر کردن می‌‌‌‌شوند.
- ایجاد نقص در تقویت کننده هوا که موجب عدم تولید فشار هوای مناسب برای اکچویتر شیر کنترل خواهد شد.
- آسیب دیدن اکچویتر که مانع از انجام حرکت درست شیر کنترل میشود.
- نقص در کنترلر که باعث ارسال سیگنال نادرست به پوزیشنر خواهد شد.
- آسیب دیدن لوله‌کشی هوا که موجب کاهش فشار هوا میشود.
به این ترتیب نقص در هر یک از قسمت‌ها و قطعات پوزیشنر باعث ایجاد اختلال در عملکرد کلی این ابزار دقیق خواهد شد.
مزایا و معایب استفاده از پوزیشنر
استفاده از هر ابزار، تجهیز و دستگاهی؛ یک سری مزایا و معایب به همراه دارد. در عین حال نمی‌‌‌‌توان استفاده از ابزارهای دقیق را به دلیل وجود معایب آن‌ها کنار گذاشت. به همین علت بهتر است ابتدا از مزایای پوزیشنر مطلع شوید:
- اندازه‌گیری دقیق کمیت‌های فیزیکی مانند دما، دبی و فشار سیالات
- واکنش نشان دادن سریع در مواجه شدن با تغییرات کوچک یا بزرگ
- افزایش میزان دقت سیستم کنترل
- قابلیت کنترل از راه دور در پوزیشنرهای دیجیتالی
- کاهش میزان اصطکاک میان سیال و شیر کنترل
- عملکرد منحصر به فرد در مواجه شدن با تغییرات
از جمله معایب یک پوزیشنر هم می‌‌‌‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- ساختار بزرگ و سنگین
- تاثیر گرفتن از ارتعاشات خارجی
- مصرف مقدار زیادی هوای فشرده در حالت پایدار
- قابلیت خروجی محدود
- مصرف انرژی زیاد
- مسدود شدن نازل توسط گرد و غبار
- تغییر مقاومت محیطی
به این ترتیب می‌‌‌‌توانید با خرید یک پوزیشنر با کیفیت به کاهش معایب آن کمک کنید.
نکات مهم در خرید پوزیشنر
شما برای خرید یک پوزیشنر به چه نکاتی توجه می‌‌‌‌کنید؟ آیا همین که یک پوزیشنر را از فروشنده دریافت کنید، کفایت میکند؟ بهتر است بدانید برای بهره‌مند‌‌‌ی از مزایای یک پوزیشنر با کیفیت باید هنگام خرید این ابزار دقیق به موارد زیر توجه کنید:
- نوع ورودی و خروجی پوزیشنر
- نحوه نصب
- فشار کاری
- پروتکل ارتباطی
- اندازه و وزن پوزیشنر
- سیگنال ورودی
- طبقه‌بندی محیطی
- نوع جریان سیال
- منبع تغذیه
- رابط داده‌ها
- قابلیت عیب یابی
- حداکثر فشار خروجی
- نوع کمیت‌های قابل کنترل
توجه داشته باشید مشخصات هر یک از چهار نوع پوزیشنری که نام بردیم با یکدیگر متفاوت هستند. بنابراین بهتر است یک پوزیشنر پنوماتیکی را با یک ابزار دقیق هم نوع آن مقایسه کنید. برای سایر پوزیشنرها نیز این موضوع صدق میکند. البته پوزیشنرهای دیجیتالی نمونه پیشرفته سایر پوزیشنرها هستند.
نظرات کاربران