مبدل آی تو پی یا I/P Converter یک مبدل جریان به فشار است که در سیستم های کنترل صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. این یک دستگاه ماژولار کوچک است که در برنامه های کاربردی برای تبدیل سیگنال آنالوگ جریان (I) به خروجی پنوماتیک (P) به کار گرفته می شود. به عبارت دیگر، سیگنال های الکتریکی را از یک سیگنال DC (جریان مستقیم) می گیرد و آن سیگنال ها را به فشار پنوماتیک متناسب تبدیل می کند. مبدل‌های I/P سیگنال‌های الکتریکی را از یک کنترل‌کننده برای اعمال فشار پنوماتیک به سوپاپ‌ها، دمپنرها، محرک‌ها یا ترمزها و کلاچ‌ها در مکانیزم صنعتی تبدیل می‌کنند.
قبل از اینکه به جزئیات مبدل IP بپردازیم، توجه به این نکته مهم است که معمولاً دو نوع از این مبدل ها موجود است، یک مبدل IP و یک مبدل EP. مبدل IP معمولاً یک سیگنال ۴-۲۰ میلی آمپر دریافت می کند و آن را به خروجی پنوماتیک تبدیل می کند. تفاوت با مبدل EP این است که سیگنال ۰-۱۰ ولت را دریافت می کند و آن را به خروجی پنوماتیک تبدیل می کند. مبدل IP با جریان و مبدل EP با ولتاژ کار می کند.
مبدل‌های I/P بر اساس اصول مشابه شیرهای پروپورشنال(proportional valves) عمل می‌کنند، زیرا حجم جریان قابل تنظیم و عملکردهای کنترلی را ارائه می‌کنند. در تبدیل جریان الکتریکی به خروجی پنوماتیک، مبدل‌های I/P نیز نیاز به منبع تغذیه خارجی برای کنترل اجزای پنوماتیکی را برطرف می‌کنند. با انجام این کار، مبدل های I/P کارایی و کنترل دستگاه را افزایش می دهند.
عملکرد مبدل های I/P به مفهوم اصل تعادل نیروی الکترومغناطیسی، یعنی فرآیند تبدیل جریان الکتریکی به نیرو و سپس فشار مربوط می شود. به سادگی، برای اینکه مبدل های I/P کار کنند، از اثرات الکترومغناطیسی برای ایجاد جریانی استفاده می شود که ترندیوسرها را برای محرک های مکانیکی به کار می گیرد. این عمل جریان الکتریکی (معمولاً ۴ تا ۲۰ میلی آمپر) را به خروجی فشار پنوماتیک (۳ تا ۱۵ psi) تبدیل می کند که به نوبه خود باز یا بسته شدن یک شیر را مطابق اصل تعادل نیرو به طور متناسب کنترل می کند.
هنگامی که مبدل های I/P کار می کنند، فلوی متناسب با فشار مربوط به نرخ جریان الکتریکی دریافتی به مدار الکتریکی ترندیوسر را ارائه می دهند. در سیستم های کنترل کشش وب، مبدل های I/P به عنوان یک رابط اتصال مهم بین کنترل کننده و ترمزها و کلاچ های پنوماتیکی عمل می کنند.
اصول کارکرد مبدل جریان به فشار یا IP Converter
در مبدل جریان به فشار، ما معمولا سیگنال جریان ورودی را بین ۴ تا ۲۰ میلی آمپر می دهیم. ما همچنین یک فشار پیوسته ۲۰ P.S.I به مجموعه Flapper Nozzle می دهیم. همانطور که سیگنال جریان ورودی را می دهیم، نیروی الکترومغناطیس فعال می شود.
اگر جریان بیشتر باشد، قدرت آهنربا افزایش می یابد. فلاپر ابزار Flapper-Nozzle به Pivot متصل است تا بتواند بالا و پایین حرکت کند و یک ماده مغناطیسی به انتهای دیگر فلپر متصل شده و در نزدیکی آهنربای الکتریکی نگه داشته می شود.
همانطور که آهنربا فعال می شود. فلپر به سمت آهنربای الکتریکی حرکت می کند و نازل تا حدی بسته می شود. بنابراین مقداری از ۲۰ P.S.I عرضه شده از طریق نازل خارج می شود و فشار باقی مانده به عنوان خروجی می آید.
اگر سیگنال جریان زیاد باشد، قدرت آهنربا افزایش می یابد، سپس فلپر به نازل نزدیکتر می شود، بنابراین فشار کمتری از نازل خارج می شود و فشار خروجی افزایش می یابد.
به این ترتیب فشار خروجی متناسب با جریان ورودی خواهد بود.
برای جریان ورودی ۴ تا ۲۰ میلی آمپر می توانیم فشار خروجی ۳ تا ۱۵ P.S.I را بدست آوریم.
