در صنعت مدرن و زندگی روزمره، یک جزء به ظاهر ناچیز اما حیاتی ——solenoid شیر وجود دارد که در دنیای کنترل سیال به عنوان “smart switch” شناخته می شود، این پل هسته ای است که سیگنال های الکتریکی و اقدامات سیال را به هم متصل می کند از چیزهای کوچک مانند کنترل آب در دستگاه های پخش کننده آب خانگی به چیزهای بزرگ مانند کنترل مواد شیمیایی خطرناک متوسط در خطوط تولید شیمیایی، عملکرد دقیق آن جدایی ناپذیر است. بسیاری از مردم به اشتباه معتقدند که شیرهای برقی شیرهای معمولی هستند، اما در واقع این دو بسیار متفاوت هستند شیرهای معمولی نیاز به کنترل دستی دستی دارند، در حالی که شیرهای برقی برای باز و بسته شدن خودکار به نیروی الکترومغناطیسی متکی هستند و ارتباط یکپارچه بین برق و سیال را درک می کنند و حالت کنترل سیال سنتی را کاملاً زیر و رو می کنند.
اساسا، شیر برقی یک محرک خودکار است که از اصل القای الکترومغناطیسی برای کنترل حرکت هسته شیر استفاده می کند، در نتیجه به خط لوله روشن/خاموش، معکوس و تنظیم فشار دست می یابد ساختار هسته عمدتا از پنج بخش تشکیل شده است: سیم پیچ الکترومغناطیسی، هسته آهن، هسته شیر، مهر و موم، و بدن شیر. سیم پیچ الکترومغناطیسی منبع “power” شیر برقی است پس از اعمال قدرت، میدان مغناطیسی ایجاد می شود که هسته آهن را جذب می کند تا جابجایی هسته شیر را هدایت کند بدنه شیر کانال جریان متوسط است و مواد با توجه به ویژگی های محیط تنظیم شده است مهر و موم عملکرد آب بندی شیر را تعیین می کند، از نشت متوسط جلوگیری می کند و کلید اطمینان از دوام شیر است. کل ساختار هیچ انتقال مکانیکی پیچیده ای ندارد و برای درایو مستقیم به نیروی الکترومغناطیسی متکی است، که همچنین دلیل اصلی این است که شیر برقی به سرعت پاسخ می دهد و ساختار فشرده ای دارد.
منطق کار شیر برقی پیچیده نیست و به دو حالت انرژی زا و بی انرژی تقسیم می شود. با در نظر گرفتن رایج ترین شیر برقی مستقیم، در حالت خاموش شدن، هسته شیر کانال بدنه شیر را تحت تأثیر نیروی الاستیک فنر مسدود می کند و خط لوله در حالت بسته است. هنگامی که سیم پیچ روشن می شود، میدان مغناطیسی مکش الکترومغناطیسی ایجاد می کند که بر نیروی الاستیک فنر غلبه می کند و هسته شیر را به سمت بالا می کشد، کانال بدنه شیر باز می شود و محیط به آرامی جریان می یابد. هنگامی که برق قطع شد، میدان مغناطیسی ناپدید می شود، هسته شیر توسط فنر تنظیم مجدد می شود و کانال دوباره بسته می شود کل فرآیند باز و بسته شدن تنها ده ها میلی ثانیه طول می کشد و سرعت پاسخ بسیار بیشتر از شیر دستی و دیگر شیر پنوماتیک است.
در مقایسه با شیرهای سنتی، شیرهای برقی مزایای بسیار برجسته ای دارند: اول اینکه دارای درجه بالایی از اتوماسیون هستند، نیازی به نظارت دستی ندارند و می توانند به سیستم های کنترل مختلف برای کنترل از راه دور متصل شوند. دوم، آنها سرعت پاسخ سریع دارند و می توانند نیازهای سوئیچینگ سیال با فرکانس بالا و دقت بالا را برآورده کنند. سوم، آنها ساختار ساده و اندازه کوچکی دارند که می تواند با فضاهای نصب کوچک سازگار شود. چهارم، مصرف انرژی کم و قابلیت اطمینان قوی دارند پایداری بالا در عملکرد طولانی مدت. این ویژگی ها هستند که به تدریج به شیرهای برقی اجازه می دهند از میدان صنعتی به صحنه غیرنظامی نفوذ کنند و به یک جزء اساسی ضروری در سیستم های کنترل سیال مدرن تبدیل شوند.
بسیاری از مردم تعجب خواهند کرد که آیا شیر برقی فقط می تواند آب را کنترل کند؟ جواب نه است. بسته به ساختار و مواد، شیرهای برقی را می توان با محیط های مختلفی مانند آب، هوا، روغن، بخار، محلول اسید-باز، گاز و غیره تطبیق داد، اما مشخصات شیر و مواد مربوط به محیط های مختلف متفاوت است. می توان گفت هر جا سیالی وجود داشته باشد که نیاز به کنترل اتوماتیک داشته باشد، محلی برای شیرهای برقی وجود دارد. تنها با درک تعریف اولیه و اصل کار شیر برقی می توانیم ارزش کاربرد آن را در زمینه های مختلف بهتر درک کنیم و پایه محکمی برای انتخاب و نگهداری بعدی ایجاد کنیم.
