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空気圧アクチュエータの原理と分類 空気圧アクチュエータとは、空気圧を利用してバルブの開閉や調節を行うアクチュエーション装置であり、空気圧アクチュエータ機構または空気圧装置とも呼ばれますが、一般的には単に空気圧ヘッドと呼ばれています。空気圧アクチュエータには、時として一定の補助装置が装備されている。よく使われるのはバルブポジショナーとハンドホイール機構です。バルブポジショナーの役割は、フィードバック原理を利用してアクチュエータの性能を向上させ、コントローラからの制御信号に従って正確な位置決めができるようにすることです。ハンドホイール機構の役割は、停電やガス供給の停止、コントローラーの出力不全、またはアクチュエーターの故障によって制御システムが機能しなくなった際に、これを利用して直接制御バルブを操作し、生産が正常に続けられるようにすることです。 空気駆動アクチュエータには以下の分類があります。薄膜式https://image.uc.cn/o/wemedia/s/upload/2020/a9cc9344af32fea412af55514e4ab447.jpg;,4,jpegx;3,700x.jpg。薄膜式はストロークが短く、バルブステムを直接駆動することしかできません。空気圧薄膜式アクチュエータとは、弾性膜を用いて入力された空気圧をプッシュロッドへの推力に変換し、そのプッシュロッドによってバルブ芯を相応に移動させ、バルブの開度を変えるものです。空気圧ピストン式アクチュエータは、シリンダ内のピストンによって推力を発生させ、シリンダが高圧に耐えられるため大きな推力を得ることができ、長ストロークのアクチュエータを容易に製造できる。典型的な空気圧薄膜アクチュエータは、主に弾性薄膜、圧縮スプリング、およびプッシュロッドで構成されている。ピストン式https://image.uc.cn/o/wemedia/s/upload/2020/86276ce141c7ea523b3b9b366a1af095.png;,4,png;3,700x.png ピストン式はストロークが長く、大きな推力が求められる場面に適しています。空気圧ピストンアクチュエータとは、空気源の圧力を十分に活用してアクチュエータの出力を高め、その質量とサイズを小さくするためのアクチュエータのことです。ピストンアクチュエータは一般的に大きな推力が必要な用途に限定され、使用される場面は少ない。これは、過去のポジショナーのガス供給圧力が140～250kPaだったのに対し、ガス供給圧力が700kPaのポジショナーの信頼性が低いためです。現在の位置決め装置は、140～250kPaの環境だけでなく、700kPaの環境にも使用できます。プッシュロッド式 https://image.uc.cn/o/wemedia/s/upload/2020/gMZFF21eef9jstb/ce66066761eed94f120a055e93516d07.png;,4,png;3,700x.png プッシュロッド式空気駆動アクチュエータは、トルクが大きく、占有スペースが小さく、トルク曲線がバルブのトルク曲線により適合しているという特長がありますが、見た目はあまり良くありません。スコッチヨーク式空気圧アクチュエータ（英語：Scotch Yoke Pneumatic Actuator）は、ピストン式のアクチュエータであり、90°回転するバルブ（例えばボールバルブ、バタフライバルブ、コックバルブ）の開閉や計量制御に使用される。ポーク式空気圧アクチュエータとは、通常、「単シリンダー二重ピストン－トルク変動型ポーク式」という構造を持つ空気圧アクチュエータのことを指します。歯車・ラック式https://image.uc.cn/o/wemedia/s/upload/2020/14136398fc7a8debc0492e401d14a361.jpg;,4,jpegx;3,700x.jpg 歯車・ラック式の空気圧アクチュエータは、構造がシンプルで動作が安定かつ信頼性が高く、さらに安全性や防爆性にも優れているという利点があります。発電所、化学工業、石油精製など、安全性が求められる生産プロセスで広く利用されている。