سوئیچ‌های فشار یکی از مهمترین ابزارهای کنترل در سیستم‌های صنعتی و تجهیزات مختلف است و مسئولیت نظارت بر فشارهای سیال (مایعات و گازها) را بر عهده دارند.
این ابزار مهم فرآیند را کنترل می‌کند و با تشخیص تغییرات فشار و مقایسه آنها با مقدار از پیش تعیین شده ، از سیستم محافظت می‌کند و سیگنال‌های الکتریکی مناسب را تولید می‌کند. از برنامه‌های ساده در خانه گرفته تا محیط‌های پیچیده صنعتی ، سوئیچ‌های سطح بالا نقش مهمی‌در ایمنی ، کارآیی و عملکرد سیستم دارند.
در این مقاله به بررسی مفاهیم جامع سوئیچ‌های بالا ، اصول عملکردی ، انواع مختلف ، مشخصات فنی ، برنامه‌های مختلف ، ملاحظات نصب و نگهداری و روندهای جدید در این فناوری می‌پردازیم. هدف این است که مهندسین ، تکنسین‌ها و علاقه مندان به سیستم‌های کنترل صنعتی و اتوماسیون با درک عمیق از این ابزار مهم ارائه شود.
تعریف سطح بالا از سوئیچ‌ها
سوئیچ فشار یک ابزار الکترومکانیکی یا الکترونیکی است که برای تشخیص تغییرات فشار در یک سیستم و تغییر حالت کلید الکتریکی آن در یک نقطه فشار خاص طراحی شده است. به طور خلاصه ، یک سوئیچ هسته بالا یک سنسور (مبدل) است که تغییرات فیزیکی در فشار را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند (معمولاً مدارهای قطع و اتصال).
اساس عملکرد
اساس سوئیچ‌های سطح بالا بر اساس تعادل بین فشار سیال و قدرت مرجع (معمولاً در یک قلم) است. اگر فشار هیدرولیک گسترش یابد یا از قدرت مرجع تنظیم شده کمتر باشد ، سوئیچ فعال می‌شود و حالت الکتریکی بحرانی آن تغییر می‌کند. این عملکرد در دو حالت اصلی تعریف شده است:
نقطه فعال سازی (نقطه تنظیم): فشار روی سوئیچ فعال می‌شود.
تنظیم مجدد: سوئیچ در حالت اصلی خود به فشار باز می‌گردد.
فاصله بین این دو نقطه هیسترزیس یا تفاوت نامیده می‌شود. هیسترزیس یکی از ویژگی‌های مهم سوئیچ است که می‌تواند از گپ مکرر در نزدیکی نقطه فعال سازی جلوگیری کند.
پارامترهای اصلی در مشخصات سوئیچ ، با پرونده‌های پیکربندی بالا
منطقه چاپ: حداقل و حداکثر فشار که سوئیچ می‌تواند در این منطقه تنظیم کند.
فشار شواهد: حداکثر فشار دستگاه می‌تواند بدون آسیب مقاومت کند.
دقت: فاصله بین عملکرد واقعی و مقادیر سازگاری معمولاً به عنوان درصد از کل مقیاس بیان می‌شود.
تکرارپذیری: توانایی سوئیچ برای تکرار همان عملکرد در شرایط مشابه.
زمان پاسخ: زمان لازم برای تغییر حالت پس از رسیدن به نقطه تعیین شده.
زندگی مکانیکی: میزان عملکرد مورد انتظار قبل از خرابی مکانیکی.
عمر الکتریکی: تعداد توابع کلید برقی تحت شرایط خاص بار.
ساختار اصلی و اجزای سوئیچ‌ها
سوئیچ معمولی از مؤلفه‌های زیر تشکیل شده است:
1. عناصر حساس را چاپ کنید
این بخش تغییرات فشار را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. انواع متداول احساسات استرس عبارتند از:
خز di: صفحه انعطاف پذیر که به دلیل فشار تغییر می‌کند.
bllows: یک محفظه برش با آکاردئون که با تغییر فشار گسترش می‌یابد یا ترکیب می‌شود.
لوله Bourden: لوله قوسی بیضی با افزایش فشار.
پیستون: در برخی از ساختارها ، فشار هیدرولیک مستقیماً در پیستون رخ می‌دهد و با نیروی بهار مخالف است.
2. مکانیسم قدرت مرجع
به طور معمول ، یک چشمه قابل تنظیم فشار هیدرولیک مخالف را ایجاد می‌کند و نقطه تعیین شده را تعیین می‌کند.
3
بخشی که حرکت مکانیکی را به برق تبدیل می‌کند. انواع مختلفی وجود دارد:
Microsinditch: کلیدهای کوچک عملکرد سریع ارائه می‌دهند
سوئیچ جیوه: برای طرح‌های قدیمی‌تر
سوئیچ مغناطیسی: از یک آهنربای متحرک برای فعال کردن اثر یک سوئیچ Reverb یا Reed استفاده کنید و از آن در یک کولر رسانه استفاده کنید.
سوئیچ بدن ثابت: بدون قطعات متحرک ، لطفاً از سنسور الکترونیکی استفاده کنید
بر اساس نوع فشار اندازه گیری شده
1.
سوئیچ فشار بالا(سوئیچ فشار مطلق)
فشار را به خلاء کامل (فشار صفر مطلق) اندازه گیری کنید. این نوع سوئیچ‌ها بر تفاوت در فشار اتمسفر تأثیر نمی‌گذارد و برای برنامه‌هایی که نیاز به اندازه گیری دقیق فشار مطلق دارند مناسب است.
سوئیچ فشار لباس (سوئیچ فشار کالیبر)
فشار بر فشار جو محیط را اندازه گیری می‌کند. این رایج ترین نوع سوئیچ است که در اکثر کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
3. سوئیچ فشار دیفرانسیل
تفاوت فشار بین دو نقطه را اندازه گیری کنید. این نوع سوئیچ فشار بالادارای دو فشار است و در صورت استفاده از آنها در جداسازی Erasseze ، کم و بیش تنظیم می‌شود.
4. سوئیچ خالی (سوئیچ خلاء)
این نوعی سوئیچ فشار گیج کننده است که برای فشار کمتری نسبت به فشار جوی در نظر گرفته شده است.
بر اساس مکانیسم عملکرد
1. سوئیچ دیافراگم (سوئیچ فشار دیافراگم)
از یک سوراخ انعطاف پذیر استفاده کنید که تحت فشار قرار دارد. این نوع سوئیچ با کیفیت بالا برای فشار کم در رسانه مناسب است و بسیار حساس است.
سوئیچ آبی (سوئیچ فشار تاشو)
از یک بلوز (یک محفظه آکاردئون) استفاده کنید ، که گسترش می‌یابد یا باریک می‌شود و فشار را تغییر می‌دهد. این نوع برای استفاده با حساسیت بالا و فشار کم مناسب است.
3 سوئیچ سوئیچ لوله بوردون
برای یافتن فشار از لوله استفاده کنید. این نوع برای فشار به طور متوسط مناسب است و مقاومت خوبی در برابر فشار دارد.
4. سوئیچ پیستون (سوئیچ فشار پیستون)
از پیستونی استفاده کنید که مستقیماً در معرض فشار سیال باشد. این نوع سوئیچ برای فشارها و مایعات زیاد با ویسکوزیته بالا یا ذرات جامد مناسب است.
کاربردهای پرشر سوئیچ
پرشر سوئیچ‌ها در طیف وسیعی از صنایع و کاربردها استفاده می‌شوند:
1. صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
کنترل فشار مخازن و خطوط لوله
سیستم‌های ایمنی و قطع اضطراری (ESD)
کنترل کمپرسورها و پمپ‌ها
مانیتورینگ فشار روغن در توربین‌ها و کمپرسورها
سیستم‌های مشعل (Flare Systems)
2. صنایع تولید برق
کنترل فشار بخار در دیگ‌های بخار
سیستم‌های خنک‌کننده
کنترل توربین‌های گازی و بخار
سیستم‌های روغن‌کاری
3. صنایع آب و فاضلاب
کنترل پمپ‌های آب
حفاظت از پمپ‌ها در برابر کارکرد خشک
سیستم‌های تصفیه آب
کنترل فشار شبکه‌های آب‌رسانی
4. سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک
کنترل فشار روغن هیدرولیک
تشخیص نشتی در سیستم‌های هیدرولیک
کنترل کمپرسورهای هوا
سیستم‌های ترمز پنوماتیک
5. صنایع تولیدی و کارخانه‌ای
ماشین‌آلات تزریق پلاستیک
دستگاه‌های پرس
سیستم‌های روانکاری
6. تاسیسات ساختمانی و سیستم‌های HVAC
کنترل پمپ‌های آب و بوستر پمپ‌ها
سیستم‌های اطفاء حریق
چیلرها و سیستم‌های تهویه مطبوع
کنترل فشار مبردها در سیستم‌های سرمایشی
7. صنایع غذایی و نوشیدنی
کنترل فرآیندهای پاستوریزاسیون
سیستم‌های CIP (Clean In Place)
خطوط بسته‌بندی
اتوکلاوها و تجهیزات استریلیزاسیون
8. صنایع خودروسازی و هوافضا
سیستم‌های ترمز
سیستم‌های تعلیق پنوماتیک
سیستم‌های روغن‌کاری موتور
سیستم‌های سوخت‌رسانی
سیستم‌های هیدرولیک هواپیما