עקרון העבודה ומצב הבקרה של שסתום אוטומטי

שסתום אוטומטי הוא סוג של שסתום שיכול להתאים באופן אוטומטי את הזרימה, הלחץ, הטמפרטורה ופרמטרים אחרים בהתאם לשינוי פרמטרי המערכת, אשר נמצא בשימוש נרחב בתעשיות נפט, כימיקלים, מתכות, בנייה ותעשיות אחרות. מאמר זה ינתח את עקרון העבודה ומצב הבקרה של השסתום האוטומטי משני היבטים.

ראשית, עקרון העבודה
עקרון העבודה של שסתום אוטומטי הוא בעיקר באמצעות החיישן כדי לזהות את השינוי בפרמטרים של המערכת, האות שזוהה מועבר למפעיל, המפעיל מתאים את פתיחת השסתום בהתאם לאות, כדי להשיג התאמה אוטומטית של הזרימה , לחץ, טמפרטורה ופרמטרים אחרים.

חיישן 1: החיישן הוא מכשיר הממיר כמויות פיזיות שונות במערכת (כגון טמפרטורה, לחץ, זרימה וכו') לאותות חשמליים. חיישנים נפוצים הם צמדים תרמיים, נגדים תרמיים, חיישני לחץ, חיישני זרימה וכן הלאה.

2. מפעיל: המפעיל הוא מכשיר הממיר אותות חשמליים לתנועה מכנית ומשמש לכיוונון פתיחת השסתום. מפעילים נפוצים הם מפעילים חשמליים, מפעילים פנאומטיים, מפעילים הידראוליים וכן הלאה.

3. שסתום: השסתום הוא מכשיר השולט על הזרימה, הלחץ, הטמפרטורה ופרמטרים נוספים של המדיום הנוזל. השסתומים הנפוצים הם שסתומי גלובוס, שסתומי ויסות, שסתומי בטיחות, שסתומים להורדת לחץ וכן הלאה.

2. מצב בקרה
שיטות הבקרה של שסתומים אוטומטיים הן בעיקר כדלקמן:
1. בקרת פתיחה: על ידי שינוי פתיחת השסתום, התאם את הזרימה, הלחץ, הטמפרטורה ופרמטרים נוספים של המדיום הנוזל. שיטות בקרת פתיחה נפוצות כוללות בקרת פתיחה ידנית, בקרת פתיחה חשמלית, בקרת פתיחה פניאומטית וכן הלאה.

2. בקרת סיביות: פתיחת השסתום נשלטת במצב קבוע כדי לשלוט על הזרימה, הלחץ, הטמפרטורה ופרמטרים נוספים של המדיום הנוזל. שיטות בקרת סיביות נפוצות כוללות בקרת סיביות ידנית, בקרת סיביות חשמלית, בקרת סיביות פניאומטית וכן הלאה.

3. בקרת התאמה: על ידי התאמת פתיחת השסתום, ניתן להתאים באופן רציף את הזרימה, הלחץ, הטמפרטורה ופרמטרים אחרים של המדיום הנוזל. שיטות הבקרה הנפוצות כוללות בקרת אינטגרל-דיפרנציאלי פרופורציונלי (PID), בקרה מטושטשת, בקרת רשת עצבית וכן הלאה.

4. שליטה חכמה: באמצעות שימוש בטכנולוגיית בינה מלאכותית, להשגת שליטה חכמה על שסתומים אוטומטיים. שיטות בקרה חכמות נפוצות כוללות מערכת מומחים, אלגוריתם גנטי, רשת עצבית מלאכותית וכן הלאה.

לסיכום, עקרון העבודה של השסתום האוטומטי הוא לזהות שינויים בפרמטרים של המערכת דרך החיישן, להעביר את האות שזוהה למפעיל, והמפעיל מתאים את פתיחת השסתום בהתאם לאות, כדי לממש את האוטומטי. התאמה של זרימה, לחץ, טמפרטורה ופרמטרים אחרים. שיטות הבקרה של שסתומים אוטומטיים כוללים בעיקר בקרת פתיחה, בקרת סיביות, בקרת התאמה ובקרה חכמה ועוד. שיטות בקרה אלו יכולות לענות על צורכי הבקרה של שסתומים אוטומטיים בתנאי עבודה שונים.