پرشر سوئیچ، دستگاهی الکترومکانیکی است که برای کنترل و نظارت بر فشار مایع یا گاز در سیستم‌های مختلف به‌کار می‌رود. وقتی فشار مایع یا گاز به حد مشخصی می‌رسد یا از آن عبور می‌کند، این سوئیچ به عنوان یک سوئیچ الکتریکی عمل می‌کند و سیگنالی را به سیستم کنترلی ارسال می‌کند. این تجهیز همچنین با نام سوئیچ فشار شناخته می‌شود. از مایعات متداول برای استفاده در این سوئیچ‌ها می‌توان به روغن هیدرولیک، آب، گازهای تبرید، هوای فشرده و بنزین اشاره کرد.
پرشر سوئیچ دیجیتالی، نسخه‌ای از پرشر سوئیچ است که تمام اطلاعات و عملکرد را به صورت دیجیتالی نماش می دهد. در این نوع سوئیچ، فشار مایع یا گاز را به صورت دیجیتالی تشخیص و اطلاعات مربوطه را به شکل اعداد دیجیتالی نمایش می‌دهد.
پرشر سوئیچ دیجیتالی از یک سنسور فشار دارد که تغییرات فشار را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند. این سیگنال‌ها سپس توسط مدارهای الکترونیکی تشخیص داده می‌شوند و نتیجه به صورت اعداد دیجیتالی در نمایشگری مانند صفحه نمایش LCD یا LED نمایش داده می‌شود.
از قابلیت‌های هشدارهای دیجیتالی برای اطلاع رسانی به کاربر در صورت تغییر فشار استفاده می‌کند. همچنین، این نوع سوئیچ معمولاً دارای واسطه‌های ارتباطی مثل پورت‌های USB یا RS-485 برای ارتباط با سیستم‌های کنترلی یا نظارتی دیگر است.
بر روی این دستگاه دکمه‌هایی برای تنظیم set point نیز وجود دارد.
از پرشر سوئیچ‌های دیجیتالی در محیط‌های صنعتی پیچیده، به منظور نظارت بر تجهیزات، کنترل فرآیندها و سیستم‌های اتوماسیون استفاده می‌شود. این نوع سوئیچ، به دلیل دقت بالا، امکانات گسترده و ارائه اطلاعات دقیق، به بهبود کارایی و امنیت در محیط‌های صنعتی کمک می‌کند.
ساختار سوئیچ‌های فشار مکانیکی بسیار ساده است، زیرا از فنر و پیستون برای کنترل فشار استفاده می‌کنند. عملکرد این تجهیزات بسیار ساده است؛ زمانی که فشار به مقدار خاصی می‌رسد، اتصال الکتریکی قطع یا برقرار می‌شود. این نوع سوئیچ‌ها با انواع مختلف و ویژگی‌های فنی متفاوت برای تنظیم و کنترل فشار در سیستم‌ها و دستگاه‌ها تولید می‌شوند.
اجزای پرشر سوئیچ شامل:
همانطور که در بالا توضیح داده شد، فنر نیرویی را در جهت مخالف به پیستون اعمال می‌کند. وقتی فشار گاز یا مایع در ورودی پرشر سوئیچ افزایش می‌یابد، این فشار بیشتر از نیروی فشاری که توسط یک فنر اعمال می‌شود، قوی‌تر است. به عبارت دیگر، فشار بیشتر به پیستون فشار می‌آورد و باعث جابجایی آن به داخل می‌شود. در واقع، این تغییر فشار موجب حرکت پیستون که باعث جابجایی پین تحریک و پین کنتاکت شده و در نهایت باعث تحریک کنتاکت‌های میکروسوئیچ می‌شود.
با دوران مهره تنظیم، فشاری که موجب تحریک میکروسوئیچ می‌شود، تغییر می‌کند. به عبارت دیگر، این مهره مقدار نیروی وارد شده از طرف فنر به پیستون را تغییر می‌دهد. به عنوان مثال، اگر مهره را در جهت عقربه‌های ساعت بچرخانید، نیرویی که بر پیستون اعمال می‌شود، بیشتر خواهد شد. این تغییرات برای کار با پرشر سوئیچ در فشارهای مختلف لازم است.
به زبان ساده‌تر، پرشر سوئیچ دارای دو حالت کنتاکت است: کنتاکت باز NO و کنتاکت بسته NC. هنگامی که فشار خط لوله یا محفظه‌ای مورد نظر افزایش می‌یابد، حالت کنتاکت‌های میکروسوئیچ از NO به NC یا بالعکس تغییر می‌کند. این تغییرات وضعیت می‌تواند برای کنترل ورودی و خروجی پمپ‌ها و سیستم‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرد.
کاربردهای پرشر سوئیچ عبارتند از:
بر روی همه پرشر سوئیچ‌ها پیچ تنظیمی وجود دارد. برای دسترسی به این پیچ لازم است کاور بالایی سوئیچ فشار را باز کنید. نکته مهمی که باید خاطرتان باشد قبل از این کار برق تجهیز را قطع کرده باشید. قبلاً توضیح داده شد که پیچ تنظیم دارای یک فنر است. که هرچه این فنر فشرده‌تر شود، در مقادیر فشار بالا سوئیچ عمل خواهد کرد. همچنین هر چه پیچ را باز کنید، سوئیچ در فشارهای پایین اقدام به کنتاکت کردن می‌نماید.
بر روی برخی از دستگاه‌ها برای تنظیمات بهتر، پرشر سوئیچ صفحه مدرجی تعبیه شده است، که با تغییر پیچ تنظیم بصورت تقریبی مقدار فشار فعال شدن پرشر سوئیچ را نشان می‌دهد.
زمانی که از سوئیچ‌ها استفاده می‌کنیم، فشار یکی از عوامل اساسی در کارایی آن‌هاست. سوئیچ می‌تواند به گونه‌ای تنظیم شود که با افزایش یا کاهش فشار، واکنش متفاوتی از خود نشان دهد. به عبارت دیگر، وقتی که فشار به سوئیچ اعمال می‌شود، آیا باید فشار بیشتری را تحمل کند و واکنش نشان دهد یا به فشار کمتری واکنش نشان دهد؟ این موضوع که با تنظیم فشار سوئیچ قابل کنترل است، به طور کامل متمایز شده است.
بیشتر سوئیچ‌ها به نحوی طراحی شده‌اند که در یک نقطه مشخص از فشار، واکنش نشان می‌دهند. این نقطه که به آن نقطه تنظیم گفته می‌شود، معمولاً نسبت به فشار اتمسفر تنظیم می‌شود. اما در برخی موارد، نیاز به تنظیم فشار نسبت به فشار صفر مطلق داریم، و برای این منظور، از سوئیچ فشار مطلق استفاده می‌شود. این تفاوت در تنظیم فشار میان سوئیچ‌های معمولی و سوئیچ‌های فشار مطلق ویژگی منحصربه‌فردی است که این دو را از یکدیگر متمایز می‌کند.
در حالت ایده‌آل، محدوده فشار سوئیچ باید به نحوی انتخاب شود که نقطه تنظیم در داخل 25٪ تا 75٪ از این محدوده قرار گیرد. این موضوع باعث بهبود عملکرد و بهره‌وری سوئیچ می‌شود، زیرا با این کار، سوئیچ به طور بهینه‌تر و با عملکرد بهتر واکنش نشان خواهد داد و در نتیجه، کاربرد آن با بهبودی همراه خواهد بود.
باند مرده یا دیفرانسیل به اندازه‌ای از تغییر فشار اطلاق می‌شود که برای بازگرداندن سوئیچ به حالت اولیه پس از خاموشی، ضروری است. در دنیای سوئیچ‌ها، مفهوم باند مرده یا دیفرانسیل از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. برای سوئیچ‌های فشار ثابت، معمولاً محدوده باند مرده حدود 1٪ تا 3٪ از محدوده کلی سوئیچ است. اما در مورد سوئیچ‌های خروجی دیفرانسیل قابل تنظیم، این مقدار ممکن است از 5٪ تا 12٪ از محدوده کلی سوئیچ تنظیم شود. این تفاوت در محدوده باند مرده بین سوئیچ‌های فشار ثابت و سوئیچ‌های خروجی دیفرانسیل، ویژگی منحصربه‌فردی است که آن‌ها را از یکدیگر متمایز می‌کند.
باند مرده یا دیفرانسیل به میزان تغییر فشاری اشاره دارد که برای بازگرداندن سوئیچ به حالت اولیه پس از خاموش شدن، لازم است. در دنیای سوئیچ‌ها، این مفهوم از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. برای یک سوئیچ فشار ثابت، محدوده باند مرده معمولاً حدود 1٪ تا 3٪ از محدوده کلی سوئیچ است. اما در مورد سوئیچ‌های خروجی دیفرانسیل قابل تنظیم، ممکن است این مقدار از 5٪ تا 12٪ از محدوده کلی سوئیچ تنظیم شود. این تفاوت در محدوده باند مرده بین سوئیچ‌های فشار ثابت و سوئیچ‌های خروجی دیفرانسیل، ویژگی منحصربه‌فردی است که آن‌ها را از یکدیگر متمایز می‌کند.
مواردی که ممکن است باعث خرابی یا کاهش دقت سوئیچ فشار شوند شامل موارد زیر می‌شود:
برای کالیبراسیون یک سوئیچ فشار، مراحل زیر را می‌توان انجام داد:
ابزارهای مورد نیاز برای کالیبراسیون سوئیچ فشار عبارتند از:
برندهای مطرح در زمینه تولید و عرضه پرشر سوئیچ عبارتند از:
انتخاب سوئیچ فشار به پارامترهای مختلفی بستگی دارد که در ادامه ذکر شده است.
جنس و آلیاژ پرشر سوئیچ باید با توجه به خصوصیات سیال فرآیند انتخاب شود. به عبارتی، پورت‌ها، واشر و اورینگ آب‌بندی و اجزای حسگر فشار باید با موادی سازگار با سیال فرآیند ساخته شوند. این مواد باید در مقابل حملات شیمیایی و فیزیکی مانند خوردگی، فرسایش و اکسیداسیون مقاومت کنند. به طور کلی، موادی مانند فولاد، فولاد ضد زنگ، PTFE و برنج برای تولید سوئیچ فشار استفاده می‌شود. اما جنس حسگر معمولاً از موادی مانند لاستیک نیتریل بوتادین، لاستیک مونومر اتیلن پروپیلن دی ان و FKM ساخته می‌شود.
همچنین، محدوده فشار کاری سیال نیز بسیار حیاتی است. سوئیچ فشار باید در محدوده فشار کاری ماکزیمم قابلیت عملکرد داشته باشد. نوع دیافراگمی برای کاربردهای خلاء و فشار کم مناسب است، در حالی که طرح پیستونی برای کاربردهای فشار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، فشار مثبت یا خلاء نیز باید در نظر گرفته شود.
درجه حرارت یا دمای سیال نیز تأثیر زیادی بر عملکرد سوئیچ دارد. محدوده دمای کار بر انتخاب پرشر سوئیچ تأثیرگذار است، زیرا کارایی سوئیچ فشار با تغییر دما ممکن است تغییر کند. بنابراین، در صورتی که دمای سیال بسیار بالاتر از دمای تحمل تجهیز باشد، باید از سوئیچ‌های فشار مناسب استفاده شود و در برخی موارد نیاز به تنظیم مجدد آن‌ها ممکن است.
یک نکته بسیار مهم در انتخاب سوئیچ فشار، تکرارپذیری یا دقت آن است. این بدان معناست که دستگاه باید در هر بار استفاده نتایجی دقیق و تکرارپذیر ارائه دهد. به طور کلی، سوئیچ‌های فشار دیافراگمی از دقت بیشتری نسبت به سوئیچ‌های پیستونی برخوردارند.
انواع مختلفی از عملکردهای سوئیچینگ مانند: SPST – SPDT- DPST – DPDT وجود دارد.
وقتی از نقطه سوئیچ و نقطه تنظیم مجدد یا “هیسترزیس” صحبت می‌کنیم، ما در واقع درباره دو نقطه مختلف در یک سیستم سوئیچینگ صحبت می‌کنیم.
نقطه سوئیچ: این نقطه، زمانی است که سوئیچ از حالت خاموش به حالت روشن یا بالعکس تغییر می‌کند.
نقطه تنظیم مجدد یا هیسترزیس: این نقطه، فاصله‌ای است که سوئیچ باید از یک حالت به حالت دیگر تغییر کند. اگر این فاصله زیاد باشد، سوئیچ برای مدت طولانی‌تری در حالت فعال یا غیرفعال باقی می‌ماند. اما اگر این فاصله کوچک باشد، سوئیچ به طور مکرر بین حالت روشن و خاموش تغییر می‌کند.
بنابراین، وقتی که نقطه تنظیم مجدد زیاد است، سوئیچ به طور پایدارتر در یک حالت مانده و فعالیت بیشتری دارد. اما وقتی که این نقطه کوچک است، سوئیچ به طور مکررتر تغییر حالت می‌دهد.
به عبارت دیگر، انتخاب نقطه تنظیم مجدد بستگی به نیازهای مختلف دارد، مانند نوع کاربری و میزان پسماند مورد نیاز.
می‌توان طول عمر سوئیچ فشار را به عنوان تعداد دفعاتی که سوئیچ می‌تواند قبل از خرابی فعال یا غیرفعال شود، تعریف کرد. در مقایسه با فشار سوئیچ‌های مکانیکی، سوئیچ‌های الکترونیکی دارای عمر مفید بیشتری هستند، زیرا هیچ قطعه متحرکی در آن‌ها وجود ندارد.
اتصال انتهایی سوئیچ فشار باید با اتصال پورت فرآیند سازگار باشد. به طور کلی اتصالات رزوه ای نر و مادگی برای نصب سوئیچ فشار استفاده می‌شود.
برخورداری از گواهینامه ها و تاییدیه های UL – CSA – FM – CE که باعث بالا رفتن کیفیت سوئیچ‌های فشار می‌شوند.
انواع مختلفی از عملکردهای سوئیچینگ مانند: SPST – SPDT- DPST – DPDT وجود دارد.
به مطالب این صفحه امتیاز دهید
