クォーターターンバルブアクチュエータとマルチターンバルブアクチュエータの選択ガイド

緊急時にオイルパイプラインを即座に停止する必要がある場合や、精密な化学反応器で材料の流れをゆっくりと慎重に調整する必要がある場合を想像してみてください。これらの重要な操作は、アクチュエータに依存しています。アクチュエータは、制御信号を機械的な動きに変換してバルブやその他の機構を操作する、自動制御システムの縁の下の力持ちです。

さまざまなアクチュエータの種類の中で、クォーターターン（角度）アクチュエータとマルチターンアクチュエータは、それぞれ異なる特性、機能、用途を持つ2つの基本的な設計を表しています。この記事では、技術的な特性、動作原理、選択基準を検証し、専門家が適切なソリューションを選択するのに役立てます。

クォーターターンアクチュエータは、その名前が示すように、90度（4分の1回転）に制限された回転運動を提供します。これらのデバイスは、迅速な操作や比例制御を必要とする用途で優れており、急速開閉バルブや精密な流量調整に最適です。

• 迅速な操作：数秒以内に全行程を完了できるため、これらのアクチュエータはプロセスの効率を高め、材料の損失を最小限に抑え、緊急時の安全性を確保します。
• 回転の制限：90度の動作範囲により、機械設計と制御要件が簡素化されます。
• 構造の簡素化：マルチターンタイプと比較して、クォーターターンアクチュエータはより単純な機構を備えており、製造コストを削減し、メンテナンスを簡素化します。
• 高いブレークアウェイトルク：これらのアクチュエータは、バルブや機構の初期抵抗を克服するのに十分な始動トルクを生成します。

クォーターターンアクチュエータは、3つの主要な駆動技術を採用しています。

• 空気圧：圧縮空気を利用して、これらのアクチュエータは、リンケージ機構を介してリニアピストンの動きを回転に変換します。シンプルで費用対効果が高いですが、一貫した空気供給圧に依存します。
• 電気：モーター駆動ユニットは、高速度、低トルクの入力を制御された回転出力に変換するためにギア減速を使用します。より複雑でコストは高くなりますが、優れた精度と遠隔操作機能を提供します。
• 油圧：加圧された流体を使用することで、これらのアクチュエータは、要求の厳しい用途に適したコンパクトなパッケージで優れたトルクを提供しますが、より複雑なメンテナンスが必要になります。

• プロセス産業におけるボールバルブ、バタフライバルブ、プラグバルブの操作
• HVACおよび換気システムにおけるダンパー制御
• 化学処理プラントにおける流量調整
• 製造プロセス用の自動制御システム

マルチターンアクチュエータは、バルブや機構を操作するために複数の完全な回転を完了し、長い移動範囲と、微調整を必要とする用途向けの優れた位置決め精度を提供します。

• 拡張された回転能力：複数の完全な回転により、長ストローク機構を正確に制御できます。
• 向上した位置決め精度：優れた制御分解能は、正確な流量、圧力、または温度調整をサポートします。
• 低速動作：マルチターン要件により、クォーターターンモデルと比較して作動時間が長くなります。
• 複雑な構造：より洗練された機構により、製造の複雑さとメンテナンス要件が増加します。

マルチターンアクチュエータは、主に2つの駆動システムを利用しています。

• 電気：ギア減速と位置フィードバックを備えたモーター駆動ユニットは、正確なマルチターン位置決めを提供し、一般的にクローズドループ制御用の位置センサーを統合しています。
• 油圧：流体駆動バージョンは、高トルク出力を位置監視と組み合わせて提供し、ヘビーデューティ用途に適しています。

• 水処理施設におけるゲートバルブとグローブバルブの操作
• 石油およびガスパイプラインにおける精密制御バルブ
• 正確な流量調整を必要とする産業プロセス制御システム
• 発電プラント制御システム

• 動作要件：速度、精度、移動範囲のニーズを評価します。クォーターターンは迅速な操作に適しており、マルチターンは正確な調整を可能にします。
• バルブの互換性：アクチュエータの種類をバルブ設計に合わせます。ボール/バタフライバルブにはクォーターターン、ゲート/グローブバルブにはマルチターンを使用します。
• 環境条件：材料と設計を選択する際には、極端な温度、危険な場所、または腐食性雰囲気などを考慮してください。
• ライフサイクル要因：アプリケーションの重要性に応じて、メンテナンスの必要性と予想される耐用年数を評価します。
• 経済的要因：総所有コストを考慮して、パフォーマンス要件と予算の制約のバランスを取ります。

クォーターターンアクチュエータとマルチターンアクチュエータは、産業オートメーションにおいて異なる目的を果たします。前者は迅速で回転制限のある用途で優れており、後者は正確なマルチターン位置決め機能を提供します。適切な選択には、最適なシステムパフォーマンスと信頼性を確保するために、技術要件、動作条件、および経済的要因の徹底的な分析が必要です。