Actuator (หัวขับ) จำเป็นไหม?

หัวขับ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แปลงพลังงานจากรูปแบบหนึ่ง (เช่น พลังงานไฟฟ้า, พลังงานลม, พลังงานไฮดรอลิก) ให้เป็นการเคลื่อนที่เชิงกล เพื่อควบคุมการเปิด-ปิดอุปกรณ์ต่างๆ เช่น วาล์ว

การเคลื่อนที่ของหัวขับ

  • Rotary Actuator: หัวขับแบบหมุน ลูกสูบหรือเพลาหมุนรอบแกน เหมาะสำหรับควบคุมวาล์วหรืออุปกรณ์ที่ต้องหมุน เช่น บอลวาล์ว (ball valve), วาล์วผีเสื้อ (butterfly valve)
  • Linear Actuator: หัวขับแบบเลื่อนตรง ลูกสูบเคลื่อนที่ไปมาตามแนวแกนตรง เหมาะสำหรับงานที่ต้องการการเคลื่อนที่เชิงเส้น เช่น กระบอกลม (Cylinder), Diaphragm (หัวขับไดอะแฟรม) ตัวอย่างวาล์วใช้กับหัวขับแบบเลื่อนตรง เช่น วาล์วใบมีด (Knife gate valve)
  • Angle Actuator:หัวขับแบบหมุนมุม มีการเคลื่อนที่แบบหมุนในมุมที่กำหนด โดยมักใช้กลไกต่างๆ

ประเภทของ Actuator

Actuator สามารถแบ่งประเภทได้ตามแหล่งพลังงานที่ใช้ในการขับเคลื่อน ดังนี้ :

1. Pneumatic Actuator (ตัวขับเคลื่อนลม)

ใช้พลังงานลมอัดในการขับเคลื่อน โดยลมอัดจะดันลูกสูบให้เคลื่อนที่ ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของวาล์วหรือชิ้นส่วนอื่นๆ

  • ข้อดี: ให้แรงดันสูง, ตอบสนองเร็ว, ราคาไม่แพง
  • ข้อเสีย: ต้องมีระบบผลิตและจ่ายลมอัด

แบ่งตามลักษณะการทำงานของหัวขับ

  • Single-Acting Actuator: หัวขับลมแบบทำงานทางเดียว เมื่อมีลมอัดเข้ามา ลูกสูบจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว และจะกลับสู่ตำแหน่งเดิมด้วยแรงสปริง 
  • Double-Acting Actuator: หัวขับลมแบบทำงานสองทาง มีช่องทางให้อัดอากาศเข้าออกทั้งสองด้านของลูกสูบ สามารถควบคุมการเคลื่อนที่ของลูกสูบได้ทั้งสองทิศทาง

2. Hydraulic Actuator (ตัวขับเคลื่อนไฮดรอลิก)

ใช้แรงดันของของเหลว (โดยทั่วไปคือน้ำมัน) ในการขับเคลื่อน

  • ข้อดี: ให้แรงดันสูงมาก, สามารถควบคุมแรงได้อย่างแม่นยำ
  • ข้อเสีย: ระบบซับซ้อน, ต้องมีการบำรุงรักษาเป็นประจำ

3. Electric Actuator (ตัวขับเคลื่อนไฟฟ้า)

ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าในการขับเคลื่อน โดยมีทั้งแบบมอเตอร์กระแสตรงและมอเตอร์กระแสสลับ

  • ข้อดี: ควบคุมได้ง่าย, ความแม่นยำสูง, ปลอดภัย
  • ข้อเสีย: ราคาอาจสูงกว่าชนิดอื่น

4. หัวขับวาล์วแบบสปริง (Spring-based Actuator)

หัวขับชนิดนี้มักใช้ในระบบความปลอดภัย เช่น เมื่อเกิดเหตุฉุกเฉิน วาล์วจะเปิดหรือปิดโดยอัตโนมัติเพื่อป้องกันอันตราย

  • ข้อดี: หัวขับวาล์วประเภทนี้ไม่ต้องใช้ไฟฟ้าในการทำงานเปิดปิดวาล์ว สามารถทำงานได้โดยการใช้เพียงแบตเตอรี่เท่านั้นหรือเริ่มการทำงานเมื่อมีเหตุไฟฟ้าขัดข้อง
  • ข้อเสีย: ไม่สามารถปรับแรงดันและใช้ถี่ได้

5. หัวขับวาล์วแบบใช้มือ เปิด/ปิด (Manual Actuator)

หัวขับชนิดนี้มักใช้ในงานที่ไม่ต้องการความซับซ้อนหรือความรวดเร็วในการทำงานมากนัก เช่น วาล์วระบายน้ำทิ้งในอาคารทั่วไป

  • ข้อดี: ประหยัด
  • ข้อเสีย: ใช้แรงในการควบคุม ณ ตอนนั้นๆ

ปัจจัยที่ต้องพิจารณาในการเลือกใช้หัวขับลม

  • แรงที่ต้องการ: เลือกขนาดและรุ่นให้เหมาะสมกับแรงที่ต้องการใช้งาน
  • ระยะการเคลื่อนที่: พิจารณาความยาวของ Stroke หรือระยะการเคลื่อนที่ของลูกสูบให้เพียงพอ
  • ความเร็วในการทำงาน: เลือกขนาดของท่อและวาล์วให้เหมาะสมเพื่อให้ได้ความเร็วตามต้องการ
  • สภาพแวดล้อมในการทำงาน: เลือกวัสดุที่ทนทานต่อสภาพแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น และสารเคมี
  • ความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง และความสามารถในการทำงานในที่ที่ไม่มีแหล่งจ่ายไฟฟ้า

สถานการณ์ที่เหมาะสมกับการใช้หัวขับลม

  • วาล์วที่มีขนาดใหญ่: วาล์วขนาดใหญ่ต้องการแรงบิดในการเปิด-ปิดที่สูง หัวขับลมสามารถให้แรงบิดที่เพียงพอได้
  • วาล์วที่ต้องเปิด-ปิดบ่อย: หัวขับลมสามารถทำงานซ้ำๆ ได้อย่างต่อเนื่องและรวดเร็ว
  • วาล์วที่ต้องเปิด-ปิดในสภาวะที่ไม่เหมาะสมต่อการทำงานของมนุษย์: เช่น สภาพแวดล้อมที่ร้อนจัด เย็นจัด มีสารเคมี หรืออยู่ในพื้นที่อันตราย
  • ระบบอัตโนมัติ: หัวขับลมสามารถทำงานร่วมกับระบบควบคุมอัตโนมัติได้ ทำให้สามารถควบคุมการทำงานของวาล์วได้อย่างอัตโนมัติ
ประเภท Actuatorแหล่งพลังงานข้อดีหลักข้อจำกัดการใช้งานทั่วไป
Pneumatic Actuatorลมแรงดันสูง, ตอบสนองเร็ว, ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงต้องมีระบบจ่ายลมอัด, เสียงดังอุตสาหกรรม, การควบคุมวาล์วในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย
Hydraulic Actuatorของเหลว
(น้ำมันไฮดรอลิก)
แรงดันสูงมาก, ควบคุมแรงได้แม่นยำระบบซับซ้อน, ต้องบำรุงรักษาเป็นประจำ, ของเหลวอาจรั่วไหลระบบยก, เครื่องจักรกลหนัก, อุตสาหกรรมที่ต้องการแรงดันสูง
Electric Actuatorไฟฟ้าความแม่นยำสูง, ปลอดภัย, ควบคุมด้วยระบบอัตโนมัติราคาสูงกว่า, อาจได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมที่ชื้นอุตสาหกรรมที่ต้องการความแม่นยำสูง, ระบบอัตโนมัติ, การควบคุมระยะไกล
Spring-based Actuatorพลังงานศักย์ของสปริงปลอดภัย, ไม่ต้องใช้พลังงานภายนอกการทำงานเพียงครั้งเดียว, แรงไม่สามารถปรับได้ระบบความปลอดภัยฉุกเฉิน, การเปิด-ปิดวาล์วครั้งเดียว
Manual Actuatorแรงคนราคาคุ้มค่าที่สุด, ไม่ต้องใช้พลังงานภายนอกต้องใช้แรงงานคน, ความเร็วต่ำวาล์วขนาดเล็ก, การใช้งานที่ไม่ต้องการความซับซ้อน

บทความที่เกี่ยวข้อง

วาล์วกันกลับ หรือเช็ควาล์ว (Check Valve) อุปกรณ์สำคัญในระบบท่อ มีหน้าที่ป้องกันการไหลย้อนกลับของสารไหล เพื่อป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์อืนในระบบ
บาสเก็ตสเตรนเนอร์ (Basket Strainer) หรือตัวกรองตระกร้า ทำงานโดยการกรองสารไหลผ่านตะกร้ากรอง ซึ่งทำจากตาข่าย (mesh) ที่มีความละเอียดตามต้องการ
บอลวาล์วเป็นวาล์วที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในการควบคุมการเปิด-ปิดของเหลว ด้วยกลไกที่เรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพ โดยมีลูกบอลทรงกลมที่มีรูตรงกลางเป็นตัวปิดกั้นการไหล
อุปกรณ์เชื่อมต่อที่ออกแบบมาให้มีความยืดหยุ่น สามารถรองรับการเคลื่อนไหว การสั่นสะเทือน และการขยายตัวของระบบท่อหรือชิ้นส่วนเครื่องจักรได้ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของระบบ
Phone
Messenger
Email
Line
Messenger
Line
Phone
Email