سوئیچ فشار (Pressure switch) چیست و چه عملکردی دارد؟

سوئیچ فشار (Pressure switch) چیست و چه عملکردی دارد؟

پرشر سوئیچ یا کنترلر فشار جهت تنظیم فشار مخازن یا جلوگیری از افزایش فشار در محیط های تحت فشار در صنعت کاربرد فراوان دارد. معمولا پرشر سوئیچها به صورت مکانیکی و مانند فشار سنجها با مکانیزم های بوردون یا دیافراگم و بلوز در set point رله را فعال نموده و با فرمان کنتاکت خود در خروجی به عنوان یک کنترلر ON/OFF عمل میکند .

وقتی که در پرشر سوئیچ فشار به مقدار تعیین شده می رسد، یک کنتاکت الکتریکی فعال می شود. کنتاکت فعال شده با ارسال سیگنال الکتریکی به محل مورد نظر فرمان ارسال می کند.

محیط کار pressure switch

منظور از محیط کار، محل و شرایط اقلیمی و شیمیایی، دینامیکی و مکانیکی محیطی است که پرشر سوئیچ شما در آن محیط نصب شده و عمل می نماید.

به طور قطع سوئیچی که در منزل شما در موتورخانه روی پمپ آب یا روی پکیج رادیاتور نصب شده با پرشر سوئیچی که بر روی یک پمپ روی کشتی در دریا نصب می شود و با آب دریا در تماس است یا پرشر سوئیچی که مدام زیر آفتاب قرار دارد، فرق می کند و مدت زمان خراب شدن سوئیچ کاملا به این محیط ها بستگی خواهد داشت.

در حال حاضر برای بیشتر محیط ها در تنوع بسیار گسترده ای پرشر سوئیچ ساخته و در نظر گرفته شده است.

محدوده یا رنج فشار کاری سوئیچ فشار (pressure switch)

برای محدوده های فشار مختلف، پرشر سوئیچ های مختلفی ساخته شده است؛ تقریبا تمامی رنج های کاری از تخصصی گرفته تا عمومی تحت پوشش مناسب انواع برند ها قرار می گیرد.

محدودۀ فشار از منفی یک بار معادل خلاء شروع شده و تا دو هزار بار نیز می رود. اما چرا ما باید محدودۀ فشار کاری خود را بشناسیم؟

هیچوقت پرشر سوئیچ ها را روی یک رنج فشار نمی سازند.

اما در حالت کلی می توانیم بگوییم پرشر سوئیچ صفر تا یک بار (0-1 Bar) که در این حالت شما می توانید در محدودۀ صفر تا یک بار فشار، پرشر سوئیچ خود را روی فشار مورد نظر خود (به عنوان مثال 0.6 بار) تنظیم کنید.

برای این تنظیم نمودن معمولا روی پرشر سوئیچ یک پیچ و یا یک ولوم وجود دارد که می توان به کمک آن عدد فشار را تنظیم نمود.

حال باید ببینیم چه محدودۀ فشار مد نظر است، مثلا ما در سیستم 8 بار فشار کلی داریم و می خواهیم زمانی که فشار سیستم به 6 بار رسید پمپ روشن شده و فشار را به 8 برساند، روی 8 بار پمپ خاموش شود و دوباره تا 6 بار خاموش بماند.

در این حالت شما به یک پرشر سوئیچ نیاز دارید که محدودۀ 6 تا 8 بار را تحت پوشش قرار دهد، چیزی که در بازار موجود است می تواند پرشر سوئیچ 0.2 تا 8 بار باشد که انتخاب مناسبی است.

مکانیسمهای مختلف عملکرد پرشر سوئیچ

پرشر سوئیچ برای انتقال عملکرد به کنتاکت الکتریکی، از مکانیسم های مختلفی استفاده می کند. سوئیچ فشار مانند مانومتر از المان های یکسانی برای تبدیل فشار به حرکت مکانیکی استفاده می کند.

سنسور، فشار را اندازه می گیرد و به حرکت مکانیکی تبدیل می کند.

پرشر سوئیچ فشار در سیستم را مانیتور می کند با رسیدن فشار به مقدار تنظیم شده، فرمان الکتریکی صادر می کند.

سنسور فشار یا المان فشار در پرشر سوئیچ یکی از مدل های زیر است:

پرشر سوئیچ کپسولی

پرشر سوئیچ دیافراگمی

مکانیسم دیافراگمی در پرشر سوئیچ ها می تواند از یک دیافراگم پلاستیکی یا یک دیافراگم فلزی تشکیل شده باشد که به ورودی فشار گیج متصل است و با کاهش و افزایش فشار دیافراگم را جابجا می کند. این دیافراگم به نوبۀ خود به پیستون یا شفت فشار وارد می کند و آن را جابجا می نماید. شفت نیز زمانی که فشار به حداکثر لازمه رسید به سوئیچ می رسد و کنتاکت را وصل می کند. زمانی که فشار افت کرد دوباره شفت از کلید جدا می شود و کلید به حالت باز اولیۀ خود برمی گردد.

پرشر سوئیچ بیلوز دار

پرشر سوئیچ بردونی

در این نوع پرشر سوئیچ ها معمولا مکانیسم انتقال فشار از سیال به سوئیچ با استفاده از یک تیوپ فلزی به نام بردون انجام می گیرد. بردون یک لولۀ فلزی حلالی شکل یا به صورت علامت سوالی می باشد که یک آرک یا کمان مشخصی دارد. با افزایش فشار این کمان تغییر شکل می دهد و به سمت صاف شدم می رود و در نتیجه نوک کمان جابجا می شود. زمانی که این جابجایی به بیشینۀ تنظیم شده رسید، یعنی جایی که ما سوئیچ را نصب کردیم، با فشار آوردن به سوئیچ آن را وصل و هنگام جدا شدن از سوئیچ آن را قطع خواهد کرد. برعکس این حالت نیز وجود دارد که ما سوئیچ را داخل کمان نصب کنیم ، با دور شدن کمان از مرکز به بیرون مکانیسم حرکت کرده و در نتیجه با کشش سوئیچ آن را به عمل وا می دارد. در هر دو حالت ما می توانیم سیگنال الکتریکی مورد نظر را دریافت و استفادۀ مورد نظر را از پرشر سوئیچ داشته باشیم. خوبی مکانیسم های بردونی تحمل فشار و حرارت بالاتر است.

پرشر سوئیچ پیستونی

پرشر سوئیچ های پیستونی هم مانند انواع دیافراگمی با افزایش و کاهش فشار مکانیسمی مکانیکی را به سمت سوئیچ هدایت می کنند، با این تفاوت که این مکانیسم این بار یک پیستون می باشد. پیستون ها مثل سرنگ عمل می کنند که یک استوانه درون استوانۀ دیگر حرکت می کند و عامل به حرکت درآوردن استوانه ی مذکور فشار سیال می باشد. برای برگشت پیستون به حالت اولیه یک فنر در نظر گرفته می شود که میزان مقاومت این فنر برابر عدد تنظیم شدۀ پرشر سوئیچ در کارخانه می باشد.گاهی اوقات می توان با سفت و شل کردن فنر میزان فشار مورد نیاز برای عمل کردن پرشر سوئیچ را تنظیم نمود.با تغییر سنسور به کار رفته در ساختار پرشر سوئیچ دقت و رنج فشار تغییر می کند.با فشارسنج کپسولی، رنج فشار میلی باری را با دقت بالایی می توان اندازه گرفت و با فشارسنج بوردونی می توان فشارهای بر حسب بار را اندازه گرفت. 

پرشر سوئیچ های تفاضلی یا دیفرنشیال

این دسته سوئیچ فشار با سایر انواع آن کمی تفاوت دارند. این دسته پرشر سوئیچ دارای دو ورودی می باشند، یکی برای ورودی فشار پایین و یکی برای فشار بالا.

این دو فشار هر دو بر روی یک المان (در این عکس این المان یک دیافراگمی می باشد) تاثیر می گذارند.

تا زمانی که فشار در دو سمت دیافراگم مساوی باشد اتفاقی نمی افتد.

زمانی که فشار قسمت پر فشار بیشتر شود دیافراگم به سمت قسمت کم فشار حرکت کرده پیستون یا شفت را به سمت سوئیچ تکان می دهد.

سوئیچ هم با توجه به نوع عملکرد باز و یا بسته می شود و سیگنال الکتریکی به محل مورد نیاز منتقل خوهد گردید.

در تمامی حالت های بالا قطعۀ تحت فشار بر اثر نیروی اعمالی تغییر شکل می دهد و جابجا می گردد تا کنتاکت را قطع و وصل نماید.

در برخی پرشر سوئیچ ها یک فنر برای تنظیم میزان حساسیت سوئیچ وجود دارد و تا حدی می توان دقت پرشر سوئیچ را با آن تنظیم نمود.ممکن است سوئیچ فشار انتخابی دارای یک ولوم یا درجۀ تنظیم باشد که توسط آن می توانید در دامنۀ عملکرد سوئیچ فشار خود، یک فشار مشخص را انتخاب نمایید مثلا اگر یک پرشر سوئیچ 0 تا 6 بار داریم که دارای یک درجۀ تنظیم است، می توانیم بین 1و 2 و 3 و 4 و 5 و 6  bar، یکی را انتخاب نموده و در آن فشار سوئیچ بگیریم.

در پرشر سوئیچ های دیفرنشیال دار یا دیفرنشیال پرشر سوئیچ ها، دامنۀ دومی نیز تعریف شده که در حقیقت دامنۀ حساسیت عملکرد پرشر سوئیچ می باشد. معمولا از 0.1 تا 1 بار در سوئیچ های فشار مختلف متفاوت است.

در مثال قبل اگر شما عدد فشار را روی 4 بار تنظیم کنید و ولوم دیفرنشیال را نیز روی 0.5 بگذارید، سوئیچ شما در 4.5 بار یک سوئیچ می دهد و در 3.5 بار یک سوئیچ دیگر.

قطع و وصل کنتاکت در پرشر سوئیچ

در تمامی سنسورهای ذکر شده سنسور با اعمال نیرو تغییر شکل می دهد و جابه جا می شود و نهایتاٌ کنتاکت را قطع و وصل می کند.

در صورتی که فشار کمتر از مقدار تنظیم شده باشد، سوئیچ فشار ممکن است به صورت باز (Normally open) یا بسته (Normally Close) باشد.

Normally open

در سوئیچ Normally open سوئیچ تا زمانی که فشار از مقدار تنظیم شده بالاتر نرود باز باقی می ماند. با رسیدن فشار به مقدار تنظیم شده، سنسور باعث می شود که کانتکت ناگهانی و به سرعت بسته شود.

اگر فشار کاهش یابد و از مقدار تنظیم شده کمتر شود، کانتکت دوباره باز می شود.

Normally Close

در سوئیچ Normally Close سوئیچ در حالت بسته است تا زمانی که فشار از مقدار تعیین شده افزایش یابد، در این حالت سوئیچ خیلی سریع باز می شود و تا زمانی که فشار کاهش یابد در این حالت باقی می ماند.

بیشتر سوئیچ های فشار در هر دو حالت باز و بسته می توانند عمل کنند. بنابراین با توجه به نوع کاربرد می توان سوئیچ مورد نظر را انتخاب کرد.

دسته بندی پرشر سوئیچ بر اساس عملکرد

پرشر سوئیچ ها را بر اساس عملکرد می توان به شکل زیر دسته بندی کرد:

پرشر سوئیچ هوا

پرشر سوئیچ گاز

پرشر سوئیچ آب

پرشر سوئیچ بخار

کاربرد سوئیچ فشار

مهمترین کاربرد سوئیچ فشار محدود کردن مقادیر فشار است. از دیگر کاربردهای سوئیچ های فشار می توان موارد زیر را نام برد:

پمپ های آب

کمپرسورهای گاز الکترونیکی

کنترل شارژ در داخل باتری

فعال کردن آلارم در صورت افت فشار در داخل هواپیما

پنل فشار در درب های کشویی

سوئیچینگ در جریان های بالا، به طور مثال در پمپ ها و درایوها

بنابراین همواره به تجیهیزاتی نیاز داریم که با توجه به شرایط محیط و استانداردهای مرتبط بتوانند فشار سیستم را اعلام و با توجه به آن درباره نوع عملکرد سیستم در ادامه تصمیم بگیریم.

- محدوده یا رنج فشار کاری سوئیچ فشار (پرشر سوئیچ)

برای محدوده های فشار مختلف، پرشر سوئیچ های مختلفی ساخته شده است؛ تقریبا تمامی رنج های کاری از تخصصی گرفته تا عمومی تحت پوشش مناسب انواع برند ها قرار می گیرد.

محدودۀ فشار از منفی یک بار معادل خلاء شروع شده و تا دو هزار بار نیز می رود. اما چرا ما باید محدودۀ فشار کاری خود را بشناسیم؟

هیچوقت پرشر سوئیچ ها را روی یک رنج فشار نمی سازند.

اما در حالت کلی می توانیم بگوییم پرشر سوئیچ صفر تا یک بار 0-1BARکه در این حالت شما می توانید در محدودۀ صفر تا یک بار فشار، پرشر سوئیچ خود را روی فشار مورد نظر خود (به عنوان مثال 0.6 بار) تنظیم کنید.

برای این تنظیم نمودن معمولا روی پرشر سوئیچ یک پیچ و یا یک ولوم وجود دارد که می توان به کمک آن عدد فشار را تنظیم نمود.

حال باید ببینیم چه محدودۀ فشار مد نظر است، مثلا ما در سیستم 8 بار فشار کلی داریم و می خواهیم زمانی که فشار سیستم به 6 بار رسید پمپ روشن شده و فشار را به 8 برساند، روی 8 بار پمپ خاموش شود و دوباره تا 6 بار خاموش بماند.

در این حالت شما به یک پرشر سوئیچ نیاز دارید که محدودۀ 6 تا 8 بار را تحت پوشش قرار دهد، چیزی که در بازار موجود است می تواند پرشر سوئیچ 0.2 تا 8 بار باشد که انتخاب مناسبی است.

 مانوستات( manostat)

مانوستات از تجهیزاتی است که برای اندازه گیری فشار در یک سیستم به کار می روند. مانوستات از مانومتر(گیج فشار) و پرشر سوئیچ تشکیل می شود.

پرشر سوئیچ را میتوان بر روی یک یا چند فشار مختلف تنظیم کرد و یک سیگنال off/onرا به تجهیزات مورد نظر از قبیل شیر یا پمپ ……. ارسال نماید.

MANOSTAT در سیستم دو کاربرد اصلی دارد:

 محافظت از اجزاء سيستم در برابر خرابی‌های ناشي از تغييرات فشار

كنترل تغييرات فشار

سوييچ ها به سه نوع اصلي تقسیم مي‌شود:

كليد کنترل فشار پايين

كليد کنترل فشار بالا

كليد کنترل فشار چند مرحله ایی

بدنه یا کیس مانوستات ها را معمولا از متریال استنلس استیل می سازند. همچنین کانکشن مانوستات ممکن است از متریال استیل یا برنج باشد.

اندازه صفحه مانوستات معمولا به  قطر ۱۰ یا ۱۶ سانتی متری است.




فهرست نوشته‌ها


دیدگاه خود را بنویسید

  • {{value}}
این دیدگاه به عنوان پاسخ شما به دیدگاهی دیگر ارسال خواهد شد. برای صرف نظر از ارسال این پاسخ، بر روی گزینه‌ی انصراف کلیک کنید.
دیدگاه خود را بنویسید.
کمی صبر کنید...
عضویت خبرنامه
عضو خبرنامه ماهانه وب‌سایت شوید و تازه‌ترین نوشته‌ها را در پست الکترونیک خود دریافت کنید.
آدرس پست الکترونیک خود را بنویسید.
کمی صبر کنید...
برچسب‌ها
موردی وجود ندارد.