اکچویتور چیست؟

اکچویتور  (Actuator)  در لغت به معنای عملگر می باشد و به عبارتی مهم ترین تجهیز یک کنترلر محسوب می شود که دستور کنترلی را به اجرا می‌¬آورد. 
در حقیقت اکچویتور یک دستور برقی را با استفاده از یک منبع تغذیه به یک عمل مکانیکی تبدیل می¬‌کند.  این عمل مکانیکی دارای ویژگی¬ هایی می باشد: به اندازه کافی سریع باشد، دقیق باشد و حداقل انرژی ممکن را لازم را دارا باشد.
در واقع اکچویتور ها عملگران سیستم به حساب می آیند. وظیفه اصلی اکچویتورها در باز و بسته کردن شیر¬ها می باشد. معمولا از اکچویتور در مواردی که از لحاظ ایمنی نیاز به قطع سریع جریان است، گشتاور زیادی مورد نیاز است، لزوم دسترسی به شیر از راه دور است و یا دسترسی سریع مورد نیاز است، استفاده می‌¬شود.

انواع اکچویتور از نظر عملکرد

•    اکچویتور الکتریکی
•    اکچویتور پنوماتیکی
•    اکچویتور هیدرولیکی

•    اکچویتور مکانیکی یا دستی

اکچویتور الکتریکی

این نوع الکتریکی درواقع نوع مدرن اکچویتورها هستند که از یک موتور الکتریکی برای تامین انرژی مورد نیاز استفاده می کند.
 این نوع  اکچویتور¬ها از یک موتور الکتریکی، سیستم کنترلی، گیربکس و سوئیچ  تشکیل می¬‌شوند.  در این اکچویتور¬ها با استفاده از گیربکس، سرعت موتور الکتریکی را کاهش می دهد و به سرعت دورانی مطلوب رسید. گیربکس باعث می¬‌شود دقت و پایداری مناسبی در اکچویتور بوجود آید. 
سیستم  کنترلی که در این نوع اکچویتور ها بکار رفته کنترل کردن این اکچویتورها را بسیار ساده کرده است و می‌¬توان از آن¬ها در سیستم¬‌هایی که نیاز به کنترل دقیق دارند استفاده نمود. 
با توجه به اینکه منبع تغذیه این اکچویتور¬ها برق است آلودگی و نشتی ندارند و تجهیز کار آمد به حساب می‌¬آیند. علاوه براین ، این اکچویتور¬ها قیمت نسبتا بالایی دارند اما با توجه به اینکه قطعات متحرک کمی دارند از هزینه تعمیر و نگهداری پایینی بر خور دارند.

اکچویتور هیدرولیکی

منبع انرژی  این نوع اکچویتور ها می توانند انواع  مایعات  باشند در حقیقت این عملگرها با تبدیل انرژی هیدرولیک به مکانیکی می توانند باعث به حرکت در آوردن، چرخاندن و یا بلند کردن یک تجهیز یا قسمتی از آن شوند.
 از آنجایی که مایعات تراکم پذیر نیستند یک عملگر هیدرولیکی میتواند نیروی بزرگی را تحمل کند و گشتاور بالایی ایجاد کند. در حقیقت اکچویتور هیدرولیکی از پر کاربرد¬ترین اکچویتورها در زمینه شیرآلات صنعتی هستند.  این نوع از اکچویتورها ساختار ساده‌¬تری نسبت به دو نوع دیگر دارند.
 از همین رو  هزینه  تعمیر و نگهداری پایین ¬تری نیز دارند.  این اکچویتور¬ها دو نوع حرکت چرخشی و خطی را دارا هستند و بر روی سایز¬¬های مختلف شیر نیز نصب می شوند. هوای مورد نیاز این اکچویتور ها به راحتی و با هزینه کم قابل تامین است.
 زمانی که این اکچویتور ها در محیط گرم کار کنند افزایش فشار هوا به عملکرد بهتر آن ها کمک خواهد کرد و  هوای اضافی نیز به راحتی به محیط از بین می رود.  اما با توجه به نیروی کمی که سیستم¬های پنوماتیکی دارا هستند نمی¬‌توان از آن¬ها برای شیر¬های بزرگ که برای باز و بسته شدن نیاز به گشتاور زیادی دارند استفاده نمود.
به علت تراکم پذیری زیادی که هوا دارد باعث می شود تا تنظیم کردن پیستون¬های اکچویتور سخت باشد. همچنین رینگ¬‌های آب بندی لاستیکی در آن¬ها باعث ایجاد محدودیت دمایی در کارکرد این نوع اکچویتور¬ها شود.
 هرچند می¬‌توان با به کار بردن قطعات کاملا فلزی در این اکچویتورها از آن¬ها در محیط‌¬ها و کاربرد¬های مختلفی استفاده کرد. یک مورد دیگر در استفاده از اکچویتور های پنوماتیکی تامین هوای کاملا تمیز برای منبع انرژی این سری اکچویتور¬ها می باشد.

مزایای عملگر هیدرولیکی

•    قابلیت ایجاد نیرو بالا.
•    قابلیت ذخیره فشار هیدرولیکی.
•    آب بندی و عایق کاری کم هزینه.

اکچویتور پنوماتیکی

این نوع اکچویتور ها از پرکاربرد¬ترین عملگر ها در زمینه شیر¬های صنعتی محسوب می شوند.
تامین کننده انرژی  این اکچویتور های پنوماتیکی هوای فشرده می باشد که همچنین دارای قیمت مناسبی می باشند.
 از این اکچویتور می توان در اغلب محیط ¬های صنعتی بهره مند شد. همچنین این نوع از اکچویتورها ساختار ساده‌¬تری نسبت به دو نوع دیگر دارند و از این بابت هزینه تعمیر و نگهداری پایین‌¬تری نسبت به سایر مدل های خود دارند.
 این اکچویتور¬ها دارای دو مدل حرکت چرخشی و خطی هستند و بر روی سایز¬¬های مختلف شیر نیز امکان نصب را دارند. در صورتی که این اکچویتور ها در محیط گرمی کار کنند افزایش فشار هوا به عملکرد آن کمک خواهد کرد و همچنین هوای اضافی نیز به راحتی توسط محیط دفع و از بین خواهد رفت.
به دیل تراکم پذیری زیاد هوا سبب می شود تا تنظیم و ثابت کردن پیستون¬‌های اکچویتور با سختی مواجه گردد و رینگ-های آب بندی از جنس لاستیکی در آن¬ها باعث ایجاد محدودیت دمایی در کارکرد این نوع اکچویتور¬ها می شود. 
 یکی دیگر از مسائل در استفاده از اکچویتور پنوماتیکی تامین هوای کاملا تمیز برای منبع انرژی این سری اکچویتور-هاست. هوای مورد استفاده در این اکچویتورها باید عاری از مواد خارجی و خشک باشد تا به تجهیزات اکچویتور آسیب نزند.
به جهت اینکه از آسیب دیدگی  Actuator جلوگیری شود  توصیه می شود تا از هوای تازه و عاری از هرگونه  مواد خارجی و خشک استفاده گردد.
علاوه براین با توجه به این نکته که این نوع اکچویتور ها از هوای فشرده استفاده می کنند، به آن ها اکچویتور بادی نیز می گویند، به برخی از این اکچویتور ها عملگر های نیوماتیک هم گفته می شود.

انواع اکچویتور پنوماتیکی

•    اکچویتور پنوماتیک دیافراگمی
•    اکچویتور پنوماتیک پیستونی

اکچویتور پنوماتیک پیستونی

اکچویتور های پیستونی در طراحی خود دارای یک سیلندر و یک پیستون لغزنده می باشند که برای آب بندی کردن پیستون نسبت به سیلندر از اورینگ های مخصوص با درصد تحمل فشار و دمای بالا از آن ها استفاده می گردد، از این رو فضای کافی جهت استفاده و نصب دیگر قطعات جانبی کنترل مهیا می باشد.

اکچویتور پنوماتیک دیافراگمی

این عملگر های پنوماتیک دو منظوره بوده و برای نصب هم بر روی شیر های با حرکت خطی و هم شیر های با حرکت دورانی مفید و کار آمد هستند. یک مدل دیگر از این عملگر های پنوماتیک وجود دارد که به آن اکچویتور دیافراگمی دبل اکشن می گویند.
 این نوع عملگر واکنش سریعتری نسبت به بسته شدن شیر تحت فشار هوای فشرده دارد، و هر زمان به هر دلیلی فشار هوای فشرده قطع شود شیر را به حالت کاملا باز در می آورد و می تواند آن را در همین حالت نگه  دارد تا زمانی که دوباره فشار هوا اعمال شود.

مزایای عملگر پنوماتیکی

•    هزینه های تعمیر و نگهداری پایین.
•    حرکت آزادانه پیستون ها و عدم قفل شدگی.
•    طراحی ساده.
•    هوای اضافی و خارج شده از سیستم بدون ایجاد مشکل به هوای آزاد برمی گردد.

اکچویتور مکانیکی یا دستی

این نوع عملگرها از یک اهرم یا نوعی دسته و از طریق نیروی انسانی برای انجام کار استفاده می کنند.
لازم به ذکر است که  نمی توان از این نوع اکچویتورها در هر جایی استفاده نمود.