پرشر سوئیچ چیست و چه نقشی در سیستم‌ها دارد؟
پرشر سوئیچ یا سوئیچ فشار نوعی سوئیچ است که به صورت گسترده در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سوئیچ‌ها برای نظارت و کنترل خودکار سیستم‌هایی که با مایعات تحت فشار کار می‌کنند، کاربر دارند.
در این سوئیچ‌ها در صورت رسیدن فشار مایع به محل مشخص شده در آن، یک سیگنال الکتریکی به دستگاه کنترل کننده ارسال می‌شود.
سوئیچ ممکن است به گونه‌ای طراحی و تنظیم شود که در اثر افزایش فشار یا در اثر برقراری مایع با آن فعال شده و اقدام به ارسال سیگنال کند.
نوع دیگری از سوئیچ فشار وجود دارد که برای تشخیص نیروی مکانیکی کاربرد دارد. به‌عنوان‌مثال یک قطعه حساب به فشار برای بازکردن اتوماتیک درب در ساختمان‌های اداری و تجاری می‌تواند نمونه‌ای از این سوئیچ‌ها باشد.
سوئیچ‌های فشار مکانیکی در برنامه‌های حفاظت امنیتی نیز کاربرد داشته و از آنها به عنوان سنسور در کف‌های حساس به فشار استفاده می‌شود.
در ادامه این راهنما شما را بیشتر با سوئیچ فشار و نقش و کاربرد آن در سیستم‌های مختلف آشنا می‌کنیم.
پرشر سوئیچ چیست؟
پرشر سوئیچ برای سنجش فشار مایع کاربرد دارد. این سوئیچ شامل یک کپسول، دم، لوله بوردون، دیافراگم یا پیستون است. این دیافراگم یا پیستون هنگام وارد شدن فشار به آن تغییر شکل داده یا جابه‌جا می‌شود.
حرکت ایجاد شده، به صورت مستقیم یا از طریق اهرم‌ها تقویت کننده، روی مجموعه کنتاکت‌های سوئیچ اعمال می‌شود.
از آن جا که فشار ممکن است خیلی آرام تغییر کند، و با توجه به لزوم عملکرد سریع کنتاکت‌ها، از نوعی مکانیسم پیشرفته در آن استفاده می‌شود.
این مکانیسم به گونه‌ای است که مانند سوئیچ مینیاتوری عمل کرده و ضربه محکم و ناگهانی در صورت افزایش فشار ایجاد می‌کند.
نوع دیگری از سوئیچ‌های حساس به فشار، سوئیچی است که در آن از جیوه بر روی لوله بوردون استفاده شده است. تغییر وزن جیوه یک ویژگی مهم برای عملکرد سریع این سوئیچ است.
سوئیچ فشار گاهی برای عملکرد بهتر توسط یک فنر ایجاد تعادل تنظیم می‌شوند. سوئیچ‌های فشار صنعتی معمولاً دارای مقیاس و نشانگر کالیبره شده هستند. این مقیاس و کالیبره شده به واکنش سوئیچ در یک نقطه تنظیم شده کمک می‌کند.
این نوع سوئیچ‌ها معمولاً دارای یک محدوده تنظیم شده هستند که در داخل این محدوده تغییرات کوچک باعث ایجاد وضعیت ارسال سیگنال (تماس) در سوئیچ نمی‌شود.
حسگر پرشر سوئیچ ممکن است به گونه‌ای تنظیم شود که به اختلاف بین دو فشار پاسخ دهد. این سوئیچ‌ها در جایی کاربرد دارند که اختلاف مایع سیال قابل توجه باشد. به عنوان مثال، برای تشخیص گرفتگی در سیستم تأمین آب.
این سوئیچ‌ها باید طوری طراحی شوند که فقط در شرایط تفاوت بتوانند پاسخ دهند و برای تغییر در فشارهای معمولی عملکرد نادرست نداشته باشند.
بخش‌های مختلف پرشر سوئیچ چگونه باید باشند؟
درجه بندی کنتاکت در سوئیچ فشار بین چند دهم آمپر تا ۱۵ آمپر وجود دارد. درجه بندی‌های کوچک‌تر در سوئیچ‌های حساس‌تر کاربرد دارند.
معمولاً سوئیچ‌های فشار به صورت رله عمل کرده و دستگاه کنترل دیگری را کار می‌اندازد. اما بعضی از انواع سوئیچ‌های فشار می‌توانند به صورت مستقیم موتورهای الکتریکی کوچک را کنترل کنند.
از آن جا که قسمت‌های داخلی پرشر سوئیچ دائماً در معرض تماس با سیالات هستند، باید به گونه‌ای انتخاب شوند که طول عمر و سازگاری زیادی با مایعات و سیالات داشته باشند.
به عنوان مثال، دیافراگم‌های لاستیکی معمولاً برای تماس با آب استفاده می‌شوند. اما این لاستیک‌ها در صورتی که سیال از جنس روغن باشد، خیلی زود از بین خواهند رفت.
سوئیچ‌های فشاری که برای استفاده در مناطق پر خطر جریان گاز قابل اشتعال استفاده می‌شوند، به گونه‌ای طراحی می‌شوند که دارای محفظه‌ای برای جلوگیری از احتراق در هنگام برقراری تماس و ارسال سیگنال الکتریکی باشند.
سوئیچ‌های به کار رفته در جریان آب، به گونه‌ای از مواد ضد آب ساخته می‌شوند که در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم باشند.
یک سوئیچ فشار الکترونیکی شامل انواع مبدل فشار مثل فشار سنج، خازن و … و مدار داخلی برای اندازه گیری فشار است. این دستگاه باید به گونه‌ای تنظیم شود که در صورت تکرار عملکرد، دقت خود را از دست نداده و عملکرد بهتری از سوئیچ مکانیکی ارائه کند.
کاربردهای پرشر سوئیچ
پرشر سوئیچ کاربردهای بسیار متنوع و گسترده‌ای در صنایع دارند. در ادامه به برخی از کاربردهای این سوئیچ‌ها اشاره می‌کنیم.
سوئیچ‌های فشار پنوماتیک
برخی از موارد استفاده از سوئیچ‌های فشار پنوماتیک عبارت‌اند از:
- سوئیچ فشار هنگام برداشت آب با توجه به میزان فشار موجود در لوله‌ها، پمپ آب خانگی را به صورت خودکار کنترل می‌کند.
- این سوئیچ هنگام رسیدن فشار به میزان تنظیم شده در مخزن کمپرسور هوا، به صورت خودکار کمپرسور هوا را خاموش می‌کند.
- از این سوئیچ برای کنترل شارژ درون سلول باتری استفاده می‌شود.
- این سوئیچ اگر فشار کابین خلبان به علت بالا رفتن ارتفاع بسیار کم شود، به صورت خودکار چراغ خطر کابین خلبان هواپیما را روشن می‌کند.
- این سوئیچ برای شمارش تردد وسایل نقلیه در خیابان‌ها و ایستگاه‌های سوخت با استفاده از یک لوله پر از هوا که در کف خیابان یا جایگاه کار گذاشته شده، استفاده می‌شود.
و بسیاری از موارد دیگر که سوئیچ فشار با استفاده از فشار گاز می‌تواند خدمات دقیقی را در صنایع مختلف ارائه کند.
سوئیچ‌های فشار هیدرولیک
برخی از کاربردهای پرشر سوئیچ هیدرولیک عبارت‌اند از:
سوئیچ‌های فشار هیدرولیک در اتومبیل‌ها کاربردهای فراوانی دارند. به عنوان مثال برای هشدار در صورت افت فشار روغن موتور به زیر سطح ایمن، یا کنترل قفل مبدل گشتاور کاربرد دیگری از سوئیچ فشار هیدرولیک است.
از یک سوئیچ فشار که توسط پدال ترمز فعال می‌شود، برای روشن کردن چراغ ترمز عقب اتومبیل استفاده می‌شود.
در سیستم‌های کنترل گردوغبار، یک سوئیچ فشار بر روی قسمت بالای آن نصب شده که هنگامی که فشار هوا کمتر از حد لازم باشد، زنگ هشدار را به صدا در می‌آورد.
سوئیچ فشار می‌تواند بر روی یک فیلتر نصب شده و افت فشار را نشان دهد. این ویژگی می‌تواند نیاز فیلتر به تمیز کردن یا تعویض را نشان دهد.
انواع پرشر سوئیچ
پرشر سوئیچ در انواع مختلفی به بازار عرضه شده است. شما به آسانی می‌توانید با توجه به نوع کاربردی که مورد نظر دارید، پرشر متناسب با آن را با درجه‌های حساسیت مختلف تهیه کنید.
اما سوئیچ‌های فشار به صورت کلی به چند دسته تقسیم می‌شوند. در ادامه با مهم‌ترین انواع پرشر آشنا می‌شویم.
سوئیچ‌های فشار در ۳ طبقه اصلی قرار می‌گیرند. سوئیچ‌های الکترومکانیکی، حالت جامد و الکترونیکی
پرشر سوئیچ الکترومکانیکی
به طور سنتی سوئیچ‌های فشار دستگاه‌هایی الکترومکانیکی بوده‌اند. متداول‌ترین پرشرهای الکترومکانیکی از یک عنصر حسگر و یک سوئیچ عملکرد با ضربه محکم و ناگهانی تشکیل شده‌اند.
انواع مختلفی از حسگرها را می‌توان مورد استفاده قرار داد. اما همه این حسگرها یک چیز مشترک دارند. همه آنها در پاسخ به تغییرات فشار به حرکت درمی آیند. این حرکت مستقیماً روی باز و بسته شدن کنتاکت‌های سوئیچ اثر می‌گذارد.
البته عملکرد سوئیچ فشار دیفرانسیل کمی متفاوت است. در این سوئیچ‌ها دو درگاه فشار وجود دارد. یکی برای فشار کم و دیگری برای فشار بالا. فشار کم یا زیاد بر روی سوئیچ تأثیر می‌گذارد.
در سیستم‌های دیفرانسیل قرار گرفتن فشار در حالت برابر در دو درگاه سنجش به معنای قرار گرفتن سیستم دیفرانسیل در حالت تعادل است. و در صورت حرکت فشار به سمت پایین یا بالا، سوئیچ ضربه محرک خود را وارد خواهد کرد.
برخی از انواع سوئیچ‌های الکترومکانیکی سوئیچ‌های دیافراگم، سوئیچ‌های لوله بوردون، سوئیچ‌های دیاگرام پیستون و سوئیچ‌های پیستونی هستند که هر کدام در دامنه خاصی از فشار و حساسیت قابل استفاده هستند.
پرشر سوئیچ حالت جامد
امروزه سوئیچ‌های فشار حالت جامد زیادی در بازار وجود دارد. برخی از آنها چهار یا بیشتر نقطه سوئیچ را پوشش می‌دهند. برخی از آنها دارای نمایشگر دیجیتال، خروجی آنالوگ و دیجیتال و قابلیت برنامه ریزی هستند.
مزایای این سوئیچ‌ها نسبت به پرشرهای الکترومکانیکی عبارت است از:
- عمر چرخه بسیار طولانی‌تر
- دقت بهبود یافته بسیار بالاتر
- مقاومت بالا در برابر ضربه و لرزش
- توانایی کنترل طیف وسیعی از فشارهای سیستم
- پاسخ فرکانس گسترده
- پایداری عالی در درازمدت
پرشر سوئیچ الکترونیکی
پرشر سوئیچ الکترونیکی در واقع تکامل‌یافته‌ترین حالت سوئیچ‌های فشار موجود در بازار است. این سوئیچ‌ها دارای برخی ویژگی‌های بسیار چشمگیر هستند.
- دامنه اندازه گیری بسیار وسیعی دارند. بین ۰ تا ۹۰۰۰۰ psig و. تا ۱۵۰ psia را اندازه گیری می‌کنند.
- از محفظه‌هایی با رتبه‌های بسیار بالا برخوردارند.
- دامنه فشار بین ۰.۲ بار تا ۶۰۰ بار را به خوبی پوشش می‌دهند.
- برای مصارف داخلی و خارجی مناسب هستند.
- حداکثر ۲ نقطه سوئیچ را کنترل می‌کنند.
- خروجی آنالوگ بین ۴ تا ۲۰ میلی آمپر و ۰ تا ۱۰ ولت دارند.
- صفحه نمایش با قابلیت چرخش داشته و امکان اتصال الکتریکی در آنها وجود دارد.
