ตัวเก็บเสียง (SILENCER) คืออะไร ใช้งานอย่างไร

ตัวเก็บเสียง (Silencer) ถูกใช้งานเพื่อระบายอากาศที่มีแรงดันออกสู่ชั้นบรรยากาศ โดยมีวิธีการที่ประหยัดและมีประสิทธิภาพในการลดระดับเสียงและป้องกันการปล่อยสารปนเปื้อนจากระบบนิวเมติกส์ อุปกรณ์เหล่านี้มักจะถูกติดตั้งบนโซลินอยด์วาล์วนิวเมติก 5/2 ทาง, กระบอกสูบนิวเมติก หรือข้อต่อต่างๆ บทความนี้จะพาท่านไปสำรวจการออกแบบ, ข้อมูลจำเพาะ และประเภทของท่อเก็บเสียงแบบนิวเมติกที่ใช้ในการประยุกต์ใช้งานที่หลากหลาย

ตัวเก็บเสียง ทํางานอย่างไร ?

ตัวเก็บเสียงแบบนิวเมติกมีหน้าที่หลักในการระบายอากาศที่มีแรงดันจากการทำงาน เพื่อรักษาระดับเสียงให้อยู่ในเกณฑ์ที่ปลอดภัย นอกจากนี้ยังช่วยกรองสิ่งปนเปื้อนออกจากระบบได้ เช่น น้ำมัน หากใช้ร่วมกับตัวกรอง การปล่อยอากาศที่มีแรงดันสู่สิ่งแวดล้อมอาจทำให้เกิดเสียงรบกวน ซึ่งเกิดจากการปั่นป่วนของอากาศ เมื่ออากาศที่เคลื่อนที่เร็วพุ่งชนกับอากาศนิ่งในสภาพแวดล้อม

การออกแบบตัวเก็บเสียงมักจะประกอบไปด้วยส่วนประกอบหลักดังต่อไปนี้:

1. Housing: ตัวเก็บเสียงมีตัวเรือนที่ทำจากวัสดุหลากหลาย เช่น โลหะ (ทองเหลือง, สแตนเลส) หรือพลาสติกทนทาน ซึ่งห่อหุ้มส่วนประกอบภายในและรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้าง
2. Porous material: ตัวเรือนด้านในประกอบด้วยวัสดุหรือตาข่ายที่มีรูพรุน ซึ่งมักทำจากบรอนซ์เผา, สแตนเลส, หรือพลาสติก วัสดุเหล่านี้มีช่องทางเล็กๆ มากมายที่ช่วยให้อากาศผ่านได้ พร้อมทั้งกระจายและลดเสียง ท่อไอเสียแบบนิวเมติกจึงออกแบบมาพร้อมกับวัสดุที่มีรูพรุนเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวของช่องไอเสียที่ปิดสนิท
3. End connection: ตัวเก็บเสียงมีหลายแบบการเชื่อมต่อ เช่น เกลียว, กดเข้า, มีหนาม, หรือสแน็ปออน ซึ่งทำให้การติดตั้งกับพอร์ตไอเสียของอุปกรณ์นิวเมติกเป็นไปอย่างง่ายดายและสามารถติดตั้งบนท่อได้ตามความต้องการ

1. ทางเข้าอากาศเสีย: เมื่ออุปกรณ์นิวเมติกทำงาน, อากาศอัดจะถูกขับออกผ่านช่องระบายอากาศ ท่อไอเสียนี้เชื่อมต่อกับพอร์ตไอเสีย
2. การแพร่กระจายของอากาศ: อากาศที่เข้าสู่ท่อไอเสียจะผ่านวัสดุที่มีรูพรุน ทางเดินเล็กๆ จำนวนมากในวัสดุนี้จะทำให้การไหลของอากาศแตกตัวออกเป็นกระแสเล็กๆ ตัวเก็บเสียงถูกติดตั้งที่ช่องระบายอากาศของวาล์วเพื่อกระจายอากาศที่ปล่อยออกมาผ่านพื้นที่ผิวที่กว้างขึ้น ซึ่งช่วยลดความไม่สงบและระดับเสียง
3. การลดทอนเสียง: วัสดุที่มีรูพรุนจะดูดซับและกระจายพลังงานของการไหลของอากาศ ช่วยลดระดับเสียงได้อย่างมีประสิทธิภาพ คลื่นเสียงจะกระจัดกระจายและความเข้มของคลื่นจะลดลงเมื่อผ่านวัสดุ
4. ทางออกอากาศ: อากาศที่เงียบสงบกว่าจะถูกปล่อยออกจากท่อไอเสียและเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ

รูปแบบของตัวเก็บเสียง

• รูปกรวย (Cone-shaped): ท่อไอเสียลมแบบกรวยมีการออกแบบที่เรียวละเอียดช่วยให้แรงดันลดลงทีละน้อย ซึ่งมักจะช่วยลดเสียงรบกวนได้ดีกว่าท่อไอเสียแบบแบน ทำจากวัสดุอย่างบรอนซ์เผา สแตนเลส หรือพลาสติก ท่อเหล่านี้เหมาะกับการใช้งานที่ต้องการอัตราการไหลสูงและการปล่อยแรงดันที่ค่อยเป็นค่อยไป
• รูปทรงแบน (Flat-shaped): ท่อไอเสียแบบนิวเมติกที่มีรูปทรงแบนมีการออกแบบที่กะทัดรัดและเรียบง่าย ทำให้เหมาะกับพื้นที่ที่มีข้อจำกัดด้านพื้นที่ โดยทั่วไปทำจากบรอนซ์หรือพลาสติกเผา และเหมาะกับอัตราการไหลที่ต่ำถึงปานกลาง ให้การลดเสียงรบกวนในระดับปานกลาง
• ทรงกระบอก (Cylindrical): ท่อไอเสียลมทรงกระบอกมีพื้นที่ผิวที่กว้างขึ้นเพราะมีรูปทรงกระบอก ช่วยลดเสียงรบกวนได้ดีที่สุดในสามประเภท มีความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางที่แตกต่างกัน ทำจากบรอนซ์เผา สแตนเลส หรือพลาสติก ท่อเหล่านี้เหมาะกับการใช้งานที่ต้องการอัตราการไหลสูงและเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการลดเสียงรบกวนสูงสุด

ประเภทการเชื่อมต่อ

ตัวเก็บเสียงแบบนิวเมติกมักเชื่อมต่อกับพอร์ตโดยใช้ปลายเกลียวตัวผู้ ซึ่งพอร์ตเหล่านี้อาจตั้งอยู่บนโซลินอยด์วาล์วนิวเมติก เช่น วาล์ว 5/2 ทาง, กระบอกสูบนิวเมติก หรืออุปกรณ์อื่นๆ มาตรฐานเกลียวที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ NPT (National American Pipe Thread), BSP (British Standard Pipe) และเมตริก (มาตรฐาน ISO) การใช้ตัวเก็บเสียงแบบกดเข้าช่วยให้การเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์หรือท่อต่างๆ เป็นไปอย่างรวดเร็วและสะดวก

มาตรฐานอุตสาหกรรม

เพื่อคุ้มครองคนงานจากเสียงรบกวนและสารพิษที่อาจเป็นอันตราย, องค์กรและรัฐบาลได้กำหนดมาตรฐานสำหรับผู้ผลิตเครื่องจักร ตัวเก็บเสียงแบบนิวเมติกมักจะได้รับการรับรองตามมาตรฐานที่กำหนดไว้

• Pressure Equipment Directive (PED) – 2014/68/EC
• Restriction of Hazardous Substances (RoHs) – 2002/95/EC
• Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals (REACH) – EC No 1907/2006
• Occupational Health and Environmental Control – 1910.95(b)

การใช้งานตัวเก็บเสียง

ตัวเก็บเสียงแบบนิวเมติกมีความจำเป็นสำหรับการใช้งานนิวเมติกที่มีความถี่สูงเพื่อลดเสียงรบกวนที่สำคัญ การใช้งานทั่วไปประกอบด้วย:

• หุ่นยนต์ (Robotics): หุ่นยนต์มักใช้ระบบนิวเมติกส์ในการควบคุมการเคลื่อนไหวหรือการทำงานกับโหลด ตัวอย่างเช่น แขนหุ่นยนต์ที่ใช้ระบบนิวเมติกส์ในการควบคุมการเคลื่อนไหว การเปิดหรือปิดวาล์วนิวเมติกจะช่วยควบคุมการเคลื่อนไหวของแขน และเนื่องจากหุ่นยนต์มักใช้ร่วมกับคนงาน การควบคุมเสียงรบกวนจากไอเสียจึงมีความสำคัญ
• บรรจุภัณฑ์ (Packaging): ระบบนิวเมติกส์ถูกนำมาใช้ในเครื่องบรรจุภัณฑ์เพื่อขับเคลื่อนการเคลื่อนไหว ตัวอย่างเช่น เครื่องคัดแยกที่เปลี่ยนผลิตภัณฑ์ตามสัญญาณจากตัวควบคุมอุตสาหกรรม ซึ่งจะเปิดใช้งานอุปกรณ์นิวเมติก ด้วยอัตราการทำงานที่สูงและคนงานจำนวนมากที่ทำงานรอบๆเครื่องจักรเหล่านี้ ตัวเก็บเสียงแบบนิวเมติกจึงเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในการบรรจุภัณฑ์
• เครื่องจักรผลิตรั้ว (Fence production machinery): เครื่องจักรที่ใช้ผลิตม้วนรั้วมักจะมีกระบอกสูบนิวเมติกเพื่อตัดรั้วขณะทอเป็นม้วน ผู้ปฏิบัติงานต้องทำงานร่วมกับเครื่องจักรเหล่านี้อย่างต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่าม้วนผลิตภัณฑ์ตรงตามข้อกำหนด การใช้ตัวเก็บเสียงแบบนิวเมติกจึงเป็นวิธีที่ดีในการป้องกันผู้ปฏิบัติงานจากเสียงรบกวนที่อาจเกิดความเสียหายได้