ในการทำงานกับเครื่องจักร เราต้องการมั่นใจว่ามีการควบคุมทุกขั้นตอนอย่างเหมาะสม เครื่องจักรที่ชำรุดสามารถทำให้การผลิตหยุดชะงัก นำไปสู่ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมที่สูงและความล่าช้าในการทำงานที่ได้รับมอบหมาย นอกจากนี้ การผลิตและงานเครื่องกลอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อพนักงาน ตัวอย่างเช่น การควบคุมการไหลของของเหลวและก๊าซที่ไม่เหมาะสมอาจเป็นอันตราย เราจำเป็นต้องเรียนรู้การติดตั้งและการใช้งานวาล์วเพื่อควบคุมการไหลและแรงดันอย่างถูกต้อง

การควบคุมแรงดันของของเหลวและก๊าซเป็นสิ่งสำคัญที่สามารถสร้างหรือทำลายงานได้ หากมีแรงดันที่สูงเกินไป เครื่องจักรอาจเสียหายและเกิดอันตรายต่อพนักงาน ในสถานการณ์ที่ดีที่สุด อาจจำเป็นต้องซ่อมแซมและรับภาระค่าใช้จ่าย แต่ในสถานการณ์ที่แย่ที่สุด อาจนำไปสู่การมีคดีความ ดังนั้นการควบคุมแรงดันจึงไม่ใช่เรื่องที่ควรละเลย

หนึ่งในตัวเลือกที่คุณมีคือโซลินอยด์วาล์ว ซึ่งสามารถช่วยในการปิดเครื่องได้อย่างมีประสิทธิภาพและสามารถควบคุมแรงดันได้ดี หากคุณไม่คุ้นเคยกับวาล์วประเภทนี้ เราจะให้รายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง

โซลินอยด์วาล์ว คืออะไร

โซลินอยด์วาล์ว (Solenoid valve) คืออุปกรณ์ทางไฟฟ้าที่ใช้ในการควบคุมการไหลของของเหลวหรือก๊าซ มันประกอบด้วยขดลวดที่เรียกว่าโซลินอยด์ ซึ่งเมื่อได้รับพลังงานจะสร้างสนามแม่เหล็กที่ทำหน้าที่เปิดหรือปิดวาล์ว เพื่อเปิดหรือปิดการไหลของสารนั้นๆ

โซลินอยด์วาล์วมีหลายประเภท ขึ้นอยู่กับการทำงานโดยตรง, โดยอ้อม, หรือตำแหน่งที่ตั้ง คุณสามารถเลือกใช้โซลินอยด์วาล์วแบบทางเดียว, สองทาง, หรือแม้แต่สามทาง โดยจำนวนพอร์ตของแต่ละวาล์วจะกำหนดทิศทางที่แรงดันสามารถไหลผ่านได้

สามารถทำงานได้กับกระแสไฟฟ้า AC หรือ DC ทำให้มีความหลากหลายในการใช้งานสำหรับเครื่องจักรจำนวนมาก โดยที่เราจะไม่พูดถึงรายละเอียดของสมการ แต่ความดันของไหลและเส้นผ่านศูนย์กลางจะเป็นปัจจัยกำหนดว่าคุณจะต้องใช้พลังงานเท่าไหร่ในการเลือกวาล์ว ขนาดของวาล์วยิ่งเล็ก แรงที่ต้องใช้ก็จะยิ่งน้อยลง

ยินดีต้อนรับสู่คู่มือที่จะช่วยให้คุณเข้าใจโซลินอยด์วาล์วอย่างละเอียด บทความนี้จะพาคุณไปสำรวจทุกแง่มุมของโซลินอยด์วาล์ว ตั้งแต่หลักการพื้นฐาน ฟังก์ชันการทำงาน ประเภทต่างๆ ส่วนประกอบหลัก วิธีการใช้งาน แนวทางในการเลือกซื้อ ไปจนถึงการแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้น ด้วยบทบาทสำคัญในการควบคุมการไหลของของไหลในอุตสาหกรรมและการประยุกต์ใช้งานอื่นๆ โซลินอยด์วาล์วจึงเป็นส่วนสำคัญในระบบต่างๆ ไม่ว่าคุณจะเป็นมือใหม่หรือต้องการขยายความรู้ คู่มือนี้จะมอบข้อมูลที่มีคุณค่าให้กับคุณ ไปดูกันเลย

ทำไมต้องใช้โซลินอยด์วาล์ว

โซลินอยด์วาล์วเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้สำหรับควบคุมการไหลของของเหลวหรือก๊าซ ความแตกต่างหลักระหว่างโซลินอยด์วาล์วกับวาล์วปกติอยู่ที่วิธีการทำงานของมัน โดยทั่วไปโซลินอยด์วาล์วจะใช้พลังงานจาก 12V DC ซึ่งคล้ายกับแบตเตอรี่ AA และสามารถรองรับแรงดันได้ถึง 1200 psi ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในหลายๆ ด้าน ตั้งแต่การควบคุมการไหลของน้ำในตู้ปลาไปจนถึงการใช้เป็นเซ็นเซอร์ในโรงงานอุตสาหกรรม โซลินอยด์วาล์วที่ได้รับความนิยมจากแบรนด์ Burkert ซึ่งเราเป็นตัวแทนจำหน่ายที่ได้รับแต่งตั้งอย่างเป็นทางการ เลือกดูสินค้าโซลินอยด์วาล์วจาก Burkert

การควบคุมการไหลเป็นสิ่งจำเป็นในการเริ่มหรือหยุดการไหลของของเหลวในวงจรเพื่อการควบคุมระบบ โซลินอยด์วาล์วที่ทำงานด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์มักถูกใช้ในการนี้ โซลินอยด์วาล์วสามารถติดตั้งได้ในที่ห่างไกลและสามารถควบคุมได้ง่ายด้วยสวิตช์ไฟฟ้า

โซลินอยด์วาล์วเป็นส่วนประกอบควบคุมหลักในระบบฟลูอิดิกส์ ที่ใช้สำหรับการปิด ปล่อย จ่าย แจกจ่าย หรือผสมของเหลว ซึ่งทำให้พบการใช้งานได้ทั่วไปในหลายสาขาอุตสาหกรรม โซลินอยด์วาล์วมีคุณสมบัติเด่นคือการทำงานที่รวดเร็ว ปลอดภัย มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน ความน่าเชื่อถือสูง ใช้พลังงานในการควบคุมที่ต่ำ และมีการออกแบบที่กะทัดรัด

• การลดการใช้พลังงานไฟฟ้า: แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดจะถูกส่งไปยังวาล์วเป็นระยะเวลาสั้นๆ เพื่อเปิดใช้งานวาล์ว หลังจากนั้นจะลดลงเป็นแรงดันที่เพียงพอที่จะรักษาวาล์วไว้ในตำแหน่งนั้น ๆ ขณะที่ช่วยลดการใช้พลังงานลง
• แรงดันสูง: โซลินอยด์วาล์วที่ออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการแรงดันสูง สามารถรองรับได้ถึง 250 บาร์
• การบำรุงรักษาอัตโนมัติ: คุณลักษณะของการบำรุงรักษาอัตโนมัติเสริมความปลอดภัยและความสะดวกในการทดสอบและการบำรุงรักษา รวมถึงในสถานการณ์ที่ไฟฟ้าขัดข้อง สำหรับบางรุ่นของวาล์ว การควบคุมด้วยไฟฟ้าอาจไม่ทำงานเมื่อมีการล็อคด้วยมือ
• การแยกสื่อ: การแยกสื่อเป็นกระบวนการที่ช่วยให้สามารถแยกสื่อออกจากชิ้นส่วนการทำงานของวาล์วได้ ซึ่งเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับสื่อที่มีคุณสมบัติรุนแรงหรือมีการปนเปื้อนในระดับต่ำ
• สุญญากาศ: วาล์วที่ไม่จำเป็นต้องมีความแตกต่างของแรงดันขั้นต่ำเหมาะสำหรับเครื่องดูดฝุ่นแบบหยาบ โซลินอยด์วาล์วที่ทำงานโดยตรงหรือกึ่งตรงแบบสากลเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานดังกล่าว สำหรับความต้องการที่มีข้อกำหนดการรั่วไหลที่เข้มงวดมากขึ้น มีวาล์วสุญญากาศพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นี้
• เวลาตอบสนองที่สามารถปรับได้: คือระยะเวลาที่ใช้ในการเปิดหรือปิดวาล์ว ซึ่งสามารถปรับแต่งได้ง่ายๆ ด้วยการหมุนสกรูที่ตัววาล์ว ลักษณะนี้มีประโยชน์ในการป้องกันปัญหาค้อนน้ำในระบบท่อน้ำ
• เสียงรบกวนต่ำ: การออกแบบวาล์วที่มีการหน่วงช่วยลดเสียงรบกวนที่เกิดขึ้นระหว่างการปิดวาล์วได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การทำงานของโซลินอยด์วาล์ว

โซลินอยด์วาล์วทำงานโดยการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นการเคลื่อนไหวเชิงกลเพื่อควบคุมการไหลของของเหลวหรือก๊าซ หลักการทำงานของมันคือการใช้กระแสไฟฟ้าในการสร้างสนามแม่เหล็กภายในขดลวดที่จะดึงดูดลูกสูบเพื่อเปิดหรือปิดวาล์ว ปัจจัยที่สำคัญในการทำให้โซลินอยด์วาล์วทำงานได้อย่างถูกต้อง ได้แก่ ประเภทของของไหล, แรงดันไฟฟ้า, และช่วงแรงดันที่ใช้งาน ความเข้าใจในกระบวนการนี้มีความสำคัญมากในการประยุกต์ใช้โซลินอยด์วาล์วในหลากหลายอุตสาหกรรม

คอยล์ (Coil)

พลังงานที่สร้างขึ้นในขดลวดของโซลินอยด์วาล์วจะผลิตสนามแม่เหล็กที่จำเป็นสำหรับการทำงานของวาล์ว ความเข้าใจในลักษณะเช่นแรงดันไฟฟ้าและการใช้พลังงานเป็นสิ่งสำคัญในการเลือกวาล์วที่เหมาะสม การออกแบบและวัสดุที่ใช้ในขดลวดมีผลต่อการตอบสนองและประสิทธิภาพของโซลินอยด์วาล์ว โดยเน้นความสำคัญของประสิทธิภาพของวาล์วโดยรวม การบำรุงรักษาขดลวดอย่างเหมาะสมจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานที่เชื่อถือได้ของวาล์ว

ลูกสูบ (Piston)

ลูกสูบ คือส่วนที่เคลื่อนไหวในโซลินอยด์วาล์ว ซึ่งมีหน้าที่ควบคุมการไหลของของเหลว การประเมินความทนทานและประสิทธิภาพของมันต้องอาศัยความเข้าใจที่ลึกซึ้งเกี่ยวกับการออกแบบและวัสดุที่ใช้ ความแม่นยำและการตอบสนองของวาล์วโซลินอยด์ขึ้นอยู่กับการออกแบบและการทำงานของลูกสูบอย่างมาก การควบคุมการไหลของของเหลวอย่างแม่นยำนั้นขึ้นอยู่กับการจัดตำแหน่งและการเคลื่อนไหวที่สำคัญของลูกสูบ และพลวัตในการทำงานของลูกสูบนี้มีผลต่อประสิทธิภาพของวาล์วโซลินอยด์โดยตรง

ตัวเรือน (Body)

การรองรับโครงสร้างและการกักเก็บของเหลวในโซลินอยด์วาล์วมาจากตัวเรือนที่เป็นส่วนประกอบหลักภายใน การประเมินความเข้ากันได้ของของเหลวและสภาพแวดล้อมต่างๆ นั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุและการก่อสร้างของวาล์ว ความทนทานและความน่าเชื่อถือของวาล์วโซลินอยด์ถูกกำหนดโดยการออกแบบและความสมบูรณ์ของตัวร่างกาย การป้องกันการรั่วไหลและการรับประกันประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอนั้นต้องการการบำรุงรักษาและการตรวจสอบที่เหมาะสม ในการออกแบบตัวเครื่อง ควรพิจารณาถึงการกำหนดค่าพอร์ต ตัวเลือกการติดตั้ง และการปิดผนึกสิ่งแวดล้อม

ประเภทของโซลินอยด์วาล์วที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรม

โซลินอยด์วาล์วแบบปิดตามปกติ (NC) จะอยู่ในสถานะปิดเมื่อไม่ได้รับพลังงาน ป้องกันการไหลของตัวกลาง กระแสไฟฟ้าเมื่อไหลผ่านขดลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กที่ทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้น ต้านทานแรงสปริง ทำให้การปิดผนึกคลายออกและเปิดทางให้สื่อไหลผ่าน รูปที่ 3 แสดงการทำงานของวาล์วในสถานะปิดและเปิด วาล์วแบบ NC เหมาะสำหรับการปิดทางผ่านเป็นเวลานานเพื่อประหยัดพลังงาน และเพื่อความปลอดภัย เช่น ในกรณีที่ต้องการให้วาล์วปิดเมื่อไม่มีไฟฟ้า เพื่อความปลอดภัยในการใช้งานกับแก๊ส

สำหรับวาล์วโซลินอยด์ที่เปิดตามปกติ (NO) วาล์วจะอยู่ในสถานะเปิดเมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้า ช่วยให้สื่อสามารถไหลผ่านได้ กระแสไฟฟ้าเมื่อถูกส่งผ่านขดลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กที่ทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่ลงด้านล่างเพื่อเอาชนะแรงของสปริง ทำให้ซีลปิดช่องทางและหยุดการไหลของสื่อ รูปที่ 4 นำเสนอหลักการทำงานของวาล์วโซลินอยด์เปิดตามปกติทั้งในสถานะปิดและเปิด วาล์วโซลินอยด์แบบเปิดตามปกติเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการให้วาล์วเปิดเป็นเวลานาน เพื่อช่วยประหยัดพลังงาน และยังสามารถใช้เพื่อความปลอดภัยในกรณีที่ต้องการให้วาล์วเปิดโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้า (เช่น ในกรณีที่ต้องการป้องกันแรงดันสูงเกินไป) 

ฟังก์ชันวงจรของโซลินอยด์วาล์ว

โซลินอยด์วาล์วมีการใช้งานในการควบคุมการเปิดปิด การจ่าย และการผสมของก๊าซหรือของเหลวผ่านท่อ ฟังก์ชันวงจรของโซลินอยด์วาล์วกำหนดวัตถุประสงค์การใช้งาน การเข้าใจสัญลักษณ์และไดอะแกรมฟังก์ชันวงจรจะช่วยให้เข้าใจการทำงานของมันได้ดียิ่งขึ้น

การใช้งานโซลินอยด์วาล์วในการควบคุมอุตสาหกรรม

โซลินอยด์วาล์วเป็นส่วนสำคัญในระบบอัตโนมัติของอุตสาหกรรม ที่มีหน้าที่ในการควบคุมการไหลของอากาศ, ก๊าซ, น้ำ และน้ำมัน ซึ่งช่วยให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพและความปลอดภัย วาล์วเหล่านี้มีความแม่นยำสูงในการควบคุมระบบต่างๆ ในอุตสาหกรรม และมีบทบาทหลักในอุปกรณ์และกระบวนการผลิต พวกมันถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในการควบคุมอากาศอัดและของเหลวต่างๆ ภายในเครื่องจักรอุตสาหกรรม ทำให้โซลินอยด์วาล์วเป็นองค์ประกอบที่ไม่สามารถขาดได้ในการควบคุมอุตสาหกรรม

วัสดุของโซลินอยด์วาล์ว มีกี่ประเภท อะไรบ้าง

โซลินอยด์วาล์วสามารถใช้กับหลากหลายวัสดุตัวเรือน วัสดุที่นิยมได้แก่ ไนลอน (Polyamide – PA), พีวีซี (Polyvinylchloride), ทองเหลือง, ทองเหลืองชุบนิกเกิล และสแตนเลส (304 และ 316) การเลือกวัสดุจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีและอุณหภูมิของสื่ออย่างมาก การเลือกที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญเพื่อรับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนานและประสิทธิภาพที่ดีที่สุด

ซีล (Sealing Material) ใน Solenoid Valves มีกี่ชนิด

เกณฑ์การเลือกใช้โซลินอยด์วาล์ว ก่อนจะนำมาใช้งาน

การเลือกโซลินอยด์วาล์วที่เหมาะสมต้องพิจารณาหลายปัจจัย ได้แก่ ประเภทของของไหล, ขนาดวาล์ว, อัตราการไหล, และช่วงแรงดันที่ใช้งาน ประเภทของของไหลจะกำหนดวัสดุของวาล์วที่เหมาะสม ในขณะที่ความเข้าใจเกี่ยวกับอัตราการไหลและขนาดวาล์วจะช่วยให้การควบคุมของเหลวเป็นไปอย่างเหมาะสม การพิจารณาช่วงแรงดันที่ใช้งานจะช่วยป้องกันไม่ให้วาล์วหรือระบบเกิดความเสียหาย ดังนั้น การประเมินปัจจัยเหล่านี้อย่างละเอียดจึงเป็นสิ่งสำคัญในการเลือกวาล์วที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแต่ละการใช้งาน

พิจารณาประเภทของของไหล

การเลือกโซลินอยด์วาล์วที่เหมาะสมต้องพิจารณาถึงประเภทของของเหลวที่จะควบคุมอย่างละเอียด ไม่ว่าจะเป็นของเหลวหรือก๊าซ ความเข้าใจในองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติของของไหลมีความสำคัญยิ่ง โซลินอยด์วาล์วบางรุ่นถูกออกแบบมาเพื่อรับมือกับของเหลวที่มีความเป็นกรดหรือเป็นด่างสูง การเลือกวาล์วที่เข้ากันได้กับลักษณะของของเหลวและสารปนเปื้อนที่อาจปรากฏเป็นสิ่งจำเป็น จึงควรเลือกวาล์วที่สามารถทนทานต่อสภาพของของไหลและการเปลี่ยนแปลงทางอุณหภูมิได้ดี

ทําความเข้าใจเกี่ยวกับขนาดวาล์วและอัตราการไหล

การประเมินความต้องการของอัตราการไหลและขนาดท่อที่เหมาะสมเป็นปัจจัยสำคัญในการเลือกโซลินอยด์วาล์วที่เหมาะสม ควรเลือกวาล์วที่รองรับอัตราการไหลและแรงดันที่ต้องการได้อย่างเหมาะสม ซึ่งจะต้องสอดคล้องกับความจุและลักษณะการไหลของระบบ ค่า Cv ของวาล์วจะต้องตรงกับข้อกำหนดการไหลของระบบเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่สูงสุด การปรับขนาดโซลินอยด์วาล์วให้เหมาะสมกับความต้องการของระบบคือหลักการพื้นฐานสำหรับการทำงานที่มีประสิทธิผล

ความสําคัญของช่วงความดัน

การประเมินช่วงแรงดันของระบบและการเข้าใจพิกัดแรงดันของโซลินอยด์วาล์วมีความสำคัญในการคัดเลือกวาล์วที่เหมาะสม การเลือกโซลินอยด์วาล์วที่สามารถทำงานได้ตามช่วงแรงดันที่กำหนดเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่สูงสุด การทำความเข้าใจความแตกต่างของแรงดันทั่วทั้งวาล์วและผลกระทบต่อการทำงานเป็นสิ่งจำเป็น ความรู้เกี่ยวกับสภาวะแรงดันสูงสุดและต่ำสุดภายในระบบจะช่วยในการเลือกวาล์วที่เหมาะสม โซลินอยด์วาล์วที่ถูกเลือกควรจะสามารถรับมือกับการเปลี่ยนแปลงแรงดันและความผันผวนของระบบได้ดี

สรุป

การเข้าใจวาล์วโซลินอยด์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผู้ที่ทำงานในด้านการควบคุมอุตสาหกรรม ไม่ว่าจะเป็นระบบนิวเมติกหรือไฮดรอลิก วาล์วเหล่านี้มีหน้าที่ควบคุมการไหลของของเหลว ช่วยให้การทำงานเป็นไปอย่างราบรื่น การทำความเข้าใจกับหลักการพื้นฐานของวาล์วโซลินอยด์ รวมถึงคำจำกัดความ ฟังก์ชัน ประเภท และส่วนประกอบหลัก จะช่วยให้คุณเลือกวาล์วที่ตรงกับความต้องการของคุณได้อย่างเหมาะสม นอกจากนี้ ความรู้เกี่ยวกับการทำงานของวาล์วโซลินอยด์ อาทิเช่น บทบาทของไฟฟ้าและกลไกการเปิด-ปิด จะช่วยให้คุณสามารถแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้ ด้วยคำแนะนำที่ครอบคลุมนี้ คุณจะสามารถนำทางในโลกของวาล์วโซลินอยด์ได้อย่างมั่นใจ