پرشر سوئیچ (سوئیچ فشار)

 

ما در این مقاله به پرشر سوئیچ‌ها (Pressure Switch) مخصوصاً به سوئیچ ضد انفجار (explosion proof pressure switch) می‌پردازیم.

همانطور که مطلع هستید وسیله‌ای که برای ایجاد و یا قطع یک اتصال الکتریکی استفاده می‌شود به آن سوئیچ می‌گویند.

در مارکت و بازار سوئیچ‌های مختلفی با طراحی‌های متفاوت وجود دارد که بر اساس نیاز طراحی عرضه می‌شود.

مدل‌های مختلف سوئیچ عبارتند از Limit Switch، joystick Switch، Speed Switch،Temperature Switch، ، Proximity Switch، Pressure Switch

هر کدام و سوئیچ‌ها دارای عملکرد مخصوص به خود هستند.

برند های پرشر سوئیچ

 

UE (united electric) pressure and differential pressure switch

120series pressure switch

 

400series pressure switch

 

 one series pressure switch

 

100series pressure switch

 

excela series pressure switch

 

 10series pressure switch

 

 12series pressure switch

 

54series pressure switch

 

 

ashcroft pressure and differential pressure switch

A-series pressure switch

 

B-series pressure switch

 

D-series differential pressure switch

 

LD-series differential pressure switch

 

LP-series pressure switch

 

P-series pressure switch

 

F-series pressure switch

 

 

sor pressure and differential pressure switch

 

805QS pressure switch

 

V1 pressure switch

 

V3 pressure switch

 

B3 pressure switch

 

Hermet pressure switch

 

 

wika pressure switch

PCA pressure switch

 

MW Diaphragm pressure switch

 

PSM pressure switch

 

MA explosion proof pressure switch

 

PCS pressure switch

 

BA pressure switch

 

DW differential pressure switch

 

DA differential pressure switch

 

 

Beta pressure and differential pressure switch

C- series pressure switch

 

W-series explosion proof pressure switch

 

B-series pressure switch

 

V-series obsoleted pressure switch

 

 

Delta pressure and differential pressure switch

 

Sentry series pressure switch

 

201performance pressure switch

 

204series pressure switch

 

207series pressure switch

 

230series pressure switch

 

S20 series pressure switch

 

GR2/GR4 series pressure switch

 

پرشر سوئیچ (Pressure Switch) چیست؟

پرشر سوئیچ یک سوئیچ مکانیکی است که زمانی که به فشار تنظیم شده می‌رسد در برابر فشار فعال می‌شود.

این سوئیچ برای کنترل اتصالات الکتریکی استفاده می‌شود و مدار را روشن و خاموش می‌کند.

در پرشر سوئیچ‌ها نقطه فشاری که کلید را فعال می‌کند به عنوان نقطه تنظیم یا (set pressure) شناخته می‌شود، در حالی که بازه فشاری که منجر به غیر فعال شدن سوئیچ می‌شود نقطه قطع و یا (deed band) می‌گویند.

با اعمال نیروی کافی یک کنتاکت می‌تواند سوئیچ را بر اساس پیکربندی آن تحریک کرده و باعث باز شدن و بسته شدن آن گردد.

در عکس زیر می‌توانید سیمبل پرشر سوئیچ را ببینید.

این دسته از سوئیچ ها، دارای انواع مختلف می باشند.

این مدل ها شامل انواع بوردون تیوب، پیستونی، دیافراگمی یا مدل غشایی می باشند که بسته به نوع فشار اعمال شده حرکت می کنند.

ساختمان پرشر سوئیچ

اعضای تشکیل دهنده یک پرشر سوئیچ تشکیل شده از دیافراگم، فنر تنظیم شونده، لور(lever)، کنتاکت الکتریکی و ترمینال‌ها می‌باشد.

از خصوصیات مهم پرشر سوئیچ‌ها بر نکات زیر اشاره می‌کنیم:

• فشار کاری و بازه آن
• بازه کانتکت (5a,10a, 15a in ac and DC voltage)
• سایز کانکشن (  1/4,1/2,3/4 male/female) 
• نوع سوئیچ ( 5pdt/ 2spdt / dpdt)
• نوع بدنه و درجه حفاظت آن از لحاظ(IP) و (EX)
• دمای کاری
• نحوه نصب (Feild/inline/wall/ Back panel)
• مدل‌های مختلف المنت حسگر (bellow/capsule/diaphragm/bourdon/piston)

انواع سوئیچ  های فشار به طور کلی

پرشر سوئیچ‌ها به دو گونه مکانیکی و الکتریکی تقسیم می‌شوند.

1. سوئیچ فشار مکانیکی:پرشر سوئیچ مکانیکی در مقام مقایسه به دلیل قیمت پایین‌تر و سادگی بسیار پرکاربردتر هستند. این نوع پرشر سوئیچ  ها دارای المنت مکانیکی هستند که با دمورفه شدن توسط سیال فشار را حس می‌کنند.
   این نوع از سوئیچ ها با اسنفاده از تماس فیزیکی عمل می کنند و اغلب برای جریان ها و فشار های بالا استفاده می‌ شوند، از جمله عیوب این نوع از سوئیچ ها عدم توانایی آنها برای حس کردن ولتاژ های پایین و فرسودگی و خرابی آنها در اثر کارکرد زیاد می باشد و Deadband آنها قابل تغییر نمی باشد و توسط خود سازنده تعیین می‌ شود.
2. سوئیچ فشار الکتریکی: سوئیچ های فشار الکتریکی با استفاده از نیمه هادی ها عمل می‌ نمایند و بسته به نوع کاربرد قابل تنظیم هستند، آنها می‌ توانند ولتاژ های پایین را حس نمایند و در اثر مرور زمان فرسوده نمی شوند. Deadband نیز توسط کاربر قابل تنظیم است و مزیت های بسیار بیشتر دیگری را شامل می‌ شوند اما این دسته از سوئیچ ها به مراتب گرانتر از سوئیچ های مکانیکی هستند.

در فیلم زیر با سوییچ فشار مکانیکی و الکتریکی بیشتر آشنا می شوید.

کانتکت های پرشر سوئیچ ها دارای انواع مختلف از جمله

• Normally Open (NO)
• Normally Closed (NC)
• Change Over (SPDT)
• Change Over (DPT)

 

• Normally Open به معنای این است که کانتکت در حالت عادی باز می باشد و در نتیجه جریانی از خود عبور نمیدهد اما در صورت فعال سازی، بسته می شود و جریان را از خود عبور می دهد
• Normally Closed بر خلاف حالت NO به معنای بسته بودن کانتکت در حالت عادی می باشد بدین معنی که جریان را از خود عبور می دهد و پس از فعالسازی، باز می شود و جریان را از خود عبور نمی‌دهد.
• SPDT حالتی است که یک ترمینال مشترک میان دو کانتکت NO و NC موجود می باشد که به ما این امکان را می دهد تا به انتخاب خود عملکرد یا به صورت NO و یا NC باشد.

 

 

 

• DPDT در واقع متشکل از دو آرایش SPDT می باشد. این حالت این امکان را میدهد که دو سیگنال مستقل از هم به طور همزمان عمل کنند.

 

انواع پرشر سوئیچ مکانیکی

در زیر با انواع مدل‌های پرشر سوئیچ مکانیکی و الکترومکانیکی می‌پردازیم.

پرشر سوئیچ پیستونی

این نوع پرشر سوئیچ‌ها محبوب‌ترین و پرکاربردترین نوع از انواع پرشر سوئیچ‌ها هستند.

زمانی که فشار سیال تغییر می‌کند پیستون‌ها به صورت محوری تغییر کرده و سوئیچ را به صورت مستقیم و غیر مستقیم فعال می کند.

که در حالت مستقیم مهر و موم‌های مانند D رینگ جهت جلوگیری از ورود سیال به داخل اجزا استفاده می‌شود ولی در نوع غیر مستقیم، دیافراگم این فرایند را انجام می‌دهد.

مدل  PCA از برند wika یک پرشر سوئیچ نوع پیستونی است.

سری  (A-series) A یک پرشر سوئیچ از برند ashcroft نیز یک پرشر سوئیچ پیستونی می‌باشد.

 سری 10(10series) یک پرشر سوئیچ از برند (UE (emerson نیز از زیر مجموعه سوئیچ‌های پیستونی می‌باشد.

این مدل از پرشر سوئیچ در صنایع هیدرولیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پرشر سوئیچ دیافراگمی

پرشر سوئیچ دیافراگمی بسیار با کیفیت هستند که عمدتاً برای کاربردهای حیاتی و ایمنی مورد استفاده قرار می‌گیرند

و از مزیت اصلی این کلیدها عدم نیاز به ولتاژ برای فرایند سوئیچینگ می‌باشند.

این سوئیچ شامل یک غشای فلزی است که مستقیم به قسمت خیس شده (wet) کلید و دیافراگمی که کلید را فعال می‌کند، متصل می‌شود.

این نوع پرشر سوئیچ‌ها برای کنترل فشار و فرایندها در صنایع مختلف شیمیایی، نفت و گاز و پتروشیمی کاربرد دارد.

سری ۱۲۰ (120series) یک پرشر سوئیچ دیافراگمی از برند UE می‌باشد.

مدل MA , MW از برند wika نیز یک پرشر سوئیچ دیافراگمی است.

 سری B (B series) شامل مدل‌های B4 و B7 یک پرشر سوئیچ دیافراگمی از برند ashcraft می‌باشد.

پرشر سوئیچ بوردونی (bourdon tube)

این نوع پرشر سوئیچ‌ها دارای یک لوله فلزی الاستاموی و یا انعطاف پذیر است که به یک سوئیچ متصل است در حالی که انتهای دیگر آن آزادانه حرکت می‌کند.

هنگامی که فشار سیار داخل لوله افزایش می‌یابد، تمایل به ایجاد یک سطح دارد و سپس این حرکت عمدتاً برای فعال کردن سوئیچ استفاده می‌شود.

به این نوع گیج سوئیچ‌ها Manostat نیز می‌گویند 

این نوع پرشر سوئیچ‌ها که گیج نیز هستند غالباً با استفاده از سوئیچ‌های پراکسیمیتی (Proximity) از نوع intrinsically safe یا ذاتاً ایمن به عنوان پرشر سوئیچ ذر زون صفر نیز استفاده می‌شوند.

برند ویکا (wika) با مدل PGS23 و PGS21

و برند Nuova Fima با مدل‌های MGS72, MGS74 و MCE10 ,MCE20 مدل‌های مختلف پرشر سوئیچ بوردونی هستند.

 سوئیچ اختلاف فشار (Differential pressure switch)

این سوئیچ جهت ارزیابی دو نقطه در سیستم بسیار کاربردی است.

این پرشر سوئیچ اختلاف فشار در قبل و بعد از فیلترها، افت فشار و سطح مخازن استفاده می‌شود.

مدل j120K  و H122K از برند UE

و D7 و B7 از برند ashcraft از مدل‌های مصرفی این پرشر سوئیچ می‌باشد.

نحوه عملکرد سوئیچ فشار

1. میکرو سوئیچ
2.  پین
3. فشار رنج یا بازه (بازه فنر)
4. پیستون
5. فشار ورودی
6. مهره تنظیم کننده
7. محفظه دکمه

جهت تنظیم فشاری  که میکروسوئیچ میان حالت NC و NO تغییر میکند، با استفاده از پیچ تنظیم کننده (6)  میزان جمع شدگی فنر را تغییر می دهیم این تغییر باعث تغییر نیروی مقاوم فنر می‌شود که این نیروی مقاوم متناسب با فشار لازم جهت فعال کردن میکروسوئیچ می باشد.

فشار ورودی (5) به پیستون (4) نیرو اعمال میکند که بر خلاف نیروی فنر عمل می کند.

زمانی که فشار ورودی از نیروی مقاوم فنر بیشتر شود، پیستون و همراه با آن پین (2) به سمت بالا حرکت کرده و در نهایت پین به دکمه (8) برخورد کرده و باعث عملکرد میکروسوئچ می شود.

اگر دقت کنید، میکروسوئیچ در حالت عادی به صورت NC عمل میکند و با فشرده شدن دکمه به حالت NO تغییر پیدا میکند.

Deadband یا Hysteresis:

در تمامی سوئیچ ها، مفهومی تحت عنوان Deadband یا Hysteresis وجود دارد که اختلاف میان ست پوینت و ریست پوینت می باشد.

بدین معنا که زمانی دکمه میکروسوئیچ فشرده می شود، ما در لحظه ست پوینت قرار داریم و زمانی که فشار ورودی کم می شود،

پیستون به سمت پایین حرکت کرده و به طبع پین دیگر تماس ندارد و میکروسوئچ غیر فعال می‌ شود، که در اینجا ما ریست پوینت را داریم.

اما به محض کمتر شدن فشار ورودی از فشار تنظیم شده این اتفاق نمی افتاد و اختلاف مشخصی وجود دارد که همان Deadband می باشد.

هر سوئیچی یک مقدار Deadband خاصی را دارا می باشد و به صورت درصدی نمایش داده می‌ شود به عنوان مثال مقدار 20% برای سوئیچ های مکانیکی رایج است

و اما کاربرد این ویژگی جهت جلوگیری از نوسان دائم سوئیچ می باشد تا از فعال و غیر فعال شدن سوئیچ به محض کمترین تغییرات در فشار جلوگیری شود.

کاربرد سوئیچ فشار

• صنایع نفت و گاز: برای کنترل فشار در لوله ها و تجهیزات مختلف استفاده می شود.
• صنایع هیدرولیک و پنوماتیک: برای کنترل فشار و سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک استفاده می شود.
• صنایع تولیدی و صنایع الکترونیکی: برای کنترل فشار در سیستم های مختلف مانند تجهیزات تولیدی و دستگاه های الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.
• صنایع خودروسازی: در سیستم های ترمز و هیدرولیک خودرو ها برای کنترل و مانیتور فشار استفاده می شود.

درجه حفاظت در پرشر سوئیچ

درجه حفاظت (IP rating) در پرشر سوئیچ نشان‌دهنده میزان محافظت آن در برابر ورود آب و گرد و غبار است.

این معیار مهمی برای انتخاب سوئیچ در محیط‌هایی مانند صنعتی، فضای باز یا محیط‌هایی با شرایط نامنظم است.

IP rating دو بخش دارد: IPxx. در اینجا x نشان‌دهنده دو رقم است که هر کدام معانی مخصوص خود را دارند:

رقم اول (x اول): محافظت در برابر ورود آلودگی‌های جامد مانند گرد و غبار. مقادیر این رقم بین ۰ تا ۶ می‌تواند باشد، که عدد بزرگتر نشان‌دهنده محافظت بیشتر است.

رقم دوم (x دوم): محافظت در برابر ورود آب. مقادیر این رقم بین ۰ تا ۸ می‌تواند باشد، که عدد بزرگتر نشان‌دهنده محافظت بیشتر است.

برای مثال، یک سوئیچ با IP65 به معنای این است که دارای حفاظت کامل در برابر گرد و غبار (۶) و مقاومت در برابر ورود آب به شدت (۵) است.

با توجه به نیازهای محیطی خود، مطمئن شوید که IP rating سوئیچی که انتخاب می‌کنید، با شرایط محیطی که در آن قرار می‌گیرد، همخوانی دارد.

 

قیمت پرشر سوئیچ

محصولات پرشر سوئیچ

• • سوئیچ فشار اشکرافت سری B4
    • بیشتر بخوانید
  • سوئیچ اختلاف فشار UE سری 120
    
    • بیشتر بخوانید