سرو ولو (servo valve)کلمه کلیدی سیستمهای کنترل هیدرولیکی است که بصورت مدار بسته (close loop) کنترل می شوند.سرو ولو (servo valve)به مفهوم دریچه یا شیر کنترل کننده سیال (در اینجا روغن) است که این مهم توسط اسپول بکار رفته در مکانیزم شیر انجام میگردد.
سرو ولو (servo valve ) الکترو هیدرولیک یک دریچه برقی است که نحوه ارسال مایعات هیدرولیک به محرک را کنترل می کند.سرو ولوها (servo valve) غالبا" جهت سیلندرهای هیدرولیک پر قدرت با سیگنال الکتریکی بسیار کوچک استفاده می شوند.سرو ولوها می توانند کنترل دقیق موقعیت ،سرعت،فشار و نیرو را با دقت بسیار بالا و پاسخ پذیری بینظیری انجام دهند.
سرو ولو هیدرولیک اولین بار در جنگ جهانی دوم به کار گرفته شدند.سرو ولوهای بکار رفته در آن دوران (1940) به دلیل عدم توانایی تبدیل سریع سیگنالهای الکتریکی به جریانهای هیدرولیکی و ضعف (کندی) زمان پاسخگویی ، کارایی لازم را نداشته و مورد استقبال قرار نگرفتند. اولین سرو ولو (servo valve )دو مرحله ای مجهز به یک سولونوئید برای به حرکت درآوردن اسپول بکار رفته در سرو ولو و مکانیزم اصلی شیر بود.
مکانیزم شیر و حرکت اسپول (spool ) بصورت بسیار دقیق متناسب است با سیگنال اعمالی به عملگر شیر که ممکن است از انواع کویل و یا تورک موتور باشد.(torque motor)
سنسور فیدبک یا پوزیشنر (positioner) متصل به اسپول(spool ) حرکت رفت و برگشتی را با سیگنال اعمالی مقایسه و در صورت بروز خطا نسبت به رفع آن در جهت مستقیم یا معکوس متناسب با مقدار و جهت خطا اقدام خواهد کرد.
بعبارت دیگر الگوریتم عملکرد سرو ولو بدین ترتیب خلاصه خواهد شد.
1- ارسال سیگنال الکتریکی به سرو ولو (servo valve )
2- جابجایی و حرکت اسپول بر اساس جهت و مقدار سیگنال اعمالی
3- اندازه گیری مقدار جابجایی اسپول(spool ) و مقایسه با سیگنال اعمالی
4- تطبیق مختصات اسپول (spool )با سیگنال دریافتی در صورت بروز خطای احتمالی
5- اتمام فرآیند تا دریافت سیگنال بعدی
انواع سرو ولو به لحاظ ساختار و عملکرد
ساختمان و مکانیزم عملکرد سرو ولو (servo valve )معمولا" از یک یا چند طبقه تشکیل می شود.به سرو ولوهای یک طبقه (stage) یک مرحله ای و سرو ولوهای چند طبقه ،چند مرحله ای اطلاق می شود.
بدیهی است جهت جابجایی حجیم سیال (در اینجا روغن) و جهت کاربردهای سیلندر عظیم الجثه از سرو ولوهای چند طبقه استفاده می شود.در سرو ولوهای یک طبقه وظیقه جابجایی و حرکت اسپول توسط گشتاور موتور (torque motor) ایفا میگردد.
سرو ولوهای یک طبقه یا تک مرحله ای بدلیل نیاز به تامین نیروی گشتاور موتور در حرکت محوری اسپول و نیز پایدازی آن دچار محدودیت در عملکرد هستند.این محدودیت بتدریج توسط بکارگیری قطعاتی نظیر فلاپرها و جت پایپ ها ( flapper &jet pipes) بعنوان تقویت کننده فشار در طیقه اول جهت پایداری و افزایش کیفیت عملکرد اسپول در طبقه دوم بهبود یافت.
این طراحی منجر به افرایش قابل توجه در قابلیت جریان دهی و انتقال سریع سیال در سرو ولو ،بازده موثر و تکرار پذیری آن شد.
همانطور که اشاره شد در کاربردهایی که نیاز به انتقال و جابجایی حجم عظیمی از سیال نیاز باشد،از سرو ولوهای سه مرحله ای استقاده خواهد شد.بطور مشابه در یک سرو ولو (servo valve ) سه مرحله ای از یک اسپول میانی جهت انتقال نیرو به اسپول در طبقه بالاتر که فادر است حجم قابل توجهی از سیال را منتقل نماید، استفاده می شود.