پرشر سوئیچ چیست + آشنایی ۰ تا ۱۰۰ با انواع سوئیچ فشار
پرشر سوئیچ چیست ؟
سوئیچ فشار یا پرشر سوئیچ آب و هوا (Pressure Switch) ابزاری سودمند است که برای کنترل وضعیت فشار در یک محیط مورد استفاده قرار میگیرد. به عبارتی این دستگاه میتواند به سادگی وضعیت فشار را تغییر داده و از آسیب وارد شدن به بخشهای مختف جلوگیری کند. پرشر سوئیچ از یک کنتاکت الکتریکی برخوردار است که با رسیدن فشار به میزان مشخص شده فعال میشود و با ارسال یک سیگنال الکتریکی، باعث قطع شدن سوئیچ میشود.
«لازم به ذکر است که سوئیچهای فشار، بهگونهای طراحی میشوند که در صورت افزایش یا کاهش فشار، میتوانند سیستم را قطع و وصل کنند.»
در نتیجه استفاده و وجود این قطعه در سیستم، میتواند به برقراری ایمنی و کنترل بیشتر کمک کرده و از آسیب دیدن قطعات مختلف در دستگاههای متفاوت جلوگیری کند.
پیشنهاد مطالعه: یکی از دیگر قطعات اساسی و مهم در کمپرسور، فیلتر درایر است. این دستگاه، وظیفه فیلتر و خشک کردن مبرد را بر عهده داشته و نبود آن میتواند از عمر دستگاه شما بکاهد. اگر قصد آشنایی بیشتر با این قطعه کاربردی را دارید، حتما مقاله فیلتر درایر چیست را مطالعه کنید.
آشنایی با انواع پرشر سوئیچ
همانطور که در ابتدای مقاله نیز توضیح دادیم، پرشر سوئیچ بر اساس فاکتورهای مختلفی مانند مکانیسم عملکرد و محیط مورد استفاده به انواع مختلفی تقسیم میشود. این قطعات بر اساس محل استفاده میتوانند در ۴ دسته مختلف زیر قرار بگیرند:
- پرشر سوئیچ آب: مورد استفاده در خطوط آبرسانی و پمپهای آب
- سوئیچ فشار گاز: مورد استفاده برای اندازهگیری فشار گازهای قابل اشتعال
- پرشر سوئیچ هوا: مورد استفاده در سیستمهای پنوماتیک و در کمپرسورهای هوا
- سوئیچ فشار بخار: برخورداری از کاربردهای مختلف به دلیل مقاومت بالا در برابر دما و رطوبت
یکی دیگر از مهمترین فاکتورهای تقسیمبندی پرشر سوئیچها، مکانیسم عملکرد آنها و نحوه تشخیص فشار و تبدیل آن برای تشخیص تغییرات فشار است. بر این اساس، انواع سوئیچ فشار را میتوان در تقسیمبندیهای زیر قرار داد:
۱. انواع پرشر سوئیچ چیست ؟ مدل بردونی
نحوه عملکرد این سوئیچ فشار ، به لوله بردون بستگی دارد؛ یک لوله بیضوی شکل که طول آن میتواند با افزایش فشار افزایش پیدا کرده و به سمت جلو حرکت کند. همچنین کاهش فشار باعث میشود که طول این لوله کاهش پیدا کند. لازم به ذکر است که در زمان افزایش فشار که طول لوله زیاد میشود، سوئیچ فشار وصل شده و در مقابل با کاهش فشار نیز قطع میشود.
«سوئیچ فشار لوله بردون نرخ چرخه پایینی داشته و میتواند در فشار ۳.۵ تا ۱۲۰ پاسکال مورد استفاده قرار بگیرد. همچنین خطای اندازهگیری در این سوئیچ فشار ۰.۵ درصد خواهد بود.»
۲. پرشر سوئیچ دیافراگمی
یکی دیگر از انواع پرشر سوئیچها، مدل دیافراگمی آن است که معمولاً از فلز یا پلاستیک ساخته میشود. دیافراگم این دستگاه، با افزایش یا کاهش فشار جابجا شده و موجب حرکت پیستون میشود. در اصل زمانی که فشار به ماکزیمم مقدار خود میرسد، دیافراگم به سوئیچ رسیده و کنتاکت وصل میشود.
«این سوئیچ فشار نیز میتواند از فشار خلأ تا فشار ۱۱ مگاپاسکال کارایی داشته باشد و خطای اندازهگیری آن ۲ درصد است.»
۳. آشنایی با مدل پیستونی
این مدل دستگاه، مکانیسم عملکردی شبیه به سوییچ فشار دیافراگمی دارد. مدل پیستونی از دو استوانه تشکیل شده که در داخل یکدیگر قرار میگیرند. لازم به ذکر است که برای برگشت پیستون به حالت اولیه، از یک فنر با مقاومت ثابت استفاده شده و این فنر میتواند سفت یا شل شود تا فشار تنظیم گردد.
۴. پرشر سوئیچ پیستونی–دیافراگمی
دستگاه مدل پیستونی–دیافراگمی نیز یکی از انواع پرشر سوئیچ است که از یک دیافراگم الاستومری برخوردار بوده و میتواند باعث حرکت پیستون شود. در نهایت نیز پیستون، زبانه سوئیچ را به حرکت در میآورد.
«این سوئیچها میتوانند در دامنه فشار خلأ تا فشار ۱۱ مگاپاسکال کارایی داشته باشند و میزان خطای اندازهگیری آنها دو درصد است.»
۵. انواع پرشر سوئیچ چیست ؟ پرشر سوئیچ حالت جامد
پرشر سوئیچ حالت جامد یا پرشر سوئیچ سالید استیت از یک کرنش سنج و یک ترایاک ساخته شده و دارای یک صفحه نمایش آنالوگ یا دیجیتال است. این سوئیچ دارای ۴ نقطه مختلف قابل برنامهریزی است و در برابر لرزش و ضربه مقاومت بالایی دارد و از طول عمر بالایی نیز برخوردار است.
«این سوئیچها قابلیت استفاده در فشارهای مختلف را دارند و خطای اندازهگیری در آنها کمتر از ۰.۲۵ درصد خواهد بود.»
۶. آشنایی با مدل تفاضلی
پرشر سوئیچ تفاضلی یا دیفرانسیل دو ورودی و یک سنسور دیافراگمی یا الاستومری دارد که در زمان برابر بودن فشار میان دو ورودی، فعالیتی نجام نمیگیرد. اما اگر فشار تغییر کند، سنسور فعال شده یا قطع و وصل میشود. چنانچه فشار در ورودی، افزایش پیدا کند، دیافراگم به سمت کم فشار رفته و پیستون را به سمت سوئیچ حرکت میدهد. این موضوع باعث میشود که سوئیچ، سیگنال الکتریکی را فعال کرده و به محل مورد نظر ارسال کند.
انواع پرشر سوئیچ از لحاظ مکانیزم کاری:
- الکترومکانیکی
- solid state
سوئیچ های فشار الکترومکانیکی از انواع متعددی سنسور استفاده کرده و ویژگی سنسور دقت نسبی و طول عمر سوئیچ را مشخص می کنند و شامل انواع زیر می باشند:
- پرشر سوئیچ تفاضلی یا دیفرانسیلی
- پرشر سوئیچ دیافراگمی
- پرشر سوئیچ کپسولی
- پرشر سوئیچ بیلوز دار
- پرشر سوئیچ بردونی
- پرشر سوئیچ پیستونی
کاربردهای پرشر سوئیچ چیست ؟
همانطور که بررسی شد سوییچ فشار، بر اساس فاکتورهای مختلفی تقسیمبندی شده و به واسطه داشتن ویژگیها و قابلیتهای منحصربهفرد، کاربردهای مختلفی نیز دارند. رایجترین کاربردهای این دستگاه را میتوان در موارد زیر خلاصه کرد:
- استفاده در انواع پمپهای آب
- استفاده در کمپرسورهای گاز الکترونیکی
- استفاده در پنل فشار در دربهای کشویی
- فعال کردن آلارم افت فشار در داخل هواپیماها
- استفاده برای کنترل کردن شارژ در داخل باتری
- استفاده در سوئیچینگ برای جریانهای بالا در پمپها، درایوها و…
آشنایی با اجزای سوییچ فشار
سوئیچ فشار همانند بسیاری از تجهیزات دیگر از قطعات و اجزای مختلف تشکیل شده که هر کدام میتوانند کاربردها و قابلیتهای منحصربهفردی داشته باشند. البته برخی از این سوئیچهای فشار، طراحی ویژهای داشته و از قطعات اضافی مختلفی در مقایسه با سایر سوئیچها برخورداند. از جمله مهمترین قطعات پرشر سوئیچهای مکانیکی (پرشر سوئیچ دیافراگمی، لوله بوردون، پیستونی و تفاضلی) عبارتند از:
- پایانهها: محل اتصال مدار کنترل
- پورت فرایند یا ورودی Inlet Port: اتصال مجموعه پرشر سوئیچ به واحد فرآیند
- دیافراگم، مهرومومها و اورینگ: محافظت از بخشهای مختلف سوئیچ در برابر سیال
- کنتاکتها: از بخشهای رسانای سوئیچ و مورد استفاده برای خاموش و روشن کردن
- دیفرانسیل: مورد استفاده برای افزایش یا کم کردن محدودهی فشار عملیاتی سوئیچ
- فنر (Spring): مقابله با نیروی سیال و فعال کردن سوئیچ با کاهش و افزایش قدرت سیال
- غلاف سوئیچ (Switch Housing): محافظت از سوئیچ و دیگر بخشهای داخلی در برابر محیط بیرونی
- پیچ تنظیم نقطه تنظیم (Setpoint Adjustment Screw): مورد استفاده برای افزایش یا کاهش فشار فعالسازی
- عنصر سنجش فشار (Pressure Sensing Element): از قسمتهای اصلی کلیدو مسئول فعال کردن سوئیچ از فشار سیال به صورت مکانیکی
معیارهای انتخاب پرشر سوئیچ چیست ؟
به صورت کلی سوئیچ فشار، در حالتهای مختلفی مورد استفاده قرار میگیرد که برخی از مهمترین موارد استفاده را میتوان در موارد زیر خلاصه کرد:
- زمان طراحی یک سیستم in-house
- زمان از کار افتادن سیستمهای هیدرولیکی یا پنوماتیکی
- در زمان خریداری تجهیزات یا سیستمی حاوی یک سوئیچ فشار
با توجه به این موارد، در زمان خرید این دستگاه باید به موارد زیر دقت داشته باشید تا در نهایت بتوانید بودجه خود را در جای درستی هزینه کنید:
- نوع سیال فرآیند
- دقت و تکرارپذیری
- نحوه اتصال و کانکشن
- رنج کاری و نقطه تنظیم
- حداکثر فشار قابل تحمل و نوع فشار
- میزان مقاومت در برابر تغییرات دمایی
- نوع سوئیچ فشار از نظر مکانیسم عملکرد
- قیمت سوئیچ، برند و شرکت تولیدکننده، میزان طول عمر
- قابلیت استفاده در محیطهای انفجاری و IP پرشر سوئیچ
- هیسترزیس که میزان تفاوت میان نقطه سوئیچ یا Switch point و نقطه تنظیم مجدد یا reset point است.
راهنمای انتخاب پرشر سوئیچ
مهمترین فاکتور در انتخاب پرشر سوئیچ شناخت نیاز،عملکرد و سیال کاری که قرار است پرشرسوئیچ در آن استفاده شود، است. کاربرد پرشر سوئیچ ها در سیستم هایی است که با فشار کار می کنند و نیاز به روشن و خاموش شدن سیستم در رنج خاصی از فشار است.
برای سیال کاری گاز، دقت در حدود میلی متری بوده و پرشر سوئیچ باید ضد انفجار و با امنیت بسیار بالا باشد. اما اگر سیال کاری آب باشد بدلیل اینکه در رطوبت و فشار بالا قرار دارد، جهت کنترل فشار و خورندگی، نیاز به جنس استیل ضد زنگ (استینلس استیل) است.
پرشر سوئیچ یا سوئیچ فشار از جمله مهمترین اجزا برای کنترل فعال و غیرفعال پمپها در سیستمهای سیال در زمان رسیدن به آستانه فشار است و میتواند بر اساس فاکتورهای مختلف به انواع مختلفی تقسیم شود. از جمله رایجترین و کاربردیترین انواع سوئیچهای فشار میتوان به مواردی همچون پرشر سوئیچ بردونی، پرشر سوئیچ دیافراگمی، پرشر سوئیچ پیستونی، پرشر سوئیچ تفاضلی، پرشر سوئیچ حالت جامد و … اشاره کرد. از رایجترین کاربردهای این سوئیچها میتوان به استفاده در پمپهای آب، کمپرسورها و صنایع مختلف اشاره کرد و برای انتخاب یک پرشر سوئیچ مناسب نیز باید به مواردی همچون نوع سیال، فشار، دما و … توجه داشت.
