سوئیچ فشار

سوئیچ فشار وسیله ای الکتریکی است که فشار را در هر محیطی اندازه گیری می‌کند. این وسیله تغییرات فشار را تشخیص می‌دهد و از آن برای تشخیص حضور سیال استفاده می‌شود. در این مقاله قصد داریم تا شما را بیشتر با پرشر سوئیچ آشنا کنیم.

نحوه کار سوئیچ فشار

سوئیچ فشار جز ابزار دقیق است که در دو مدل سوئیچ فشار وجود دارد. مدلی که یک پورت و مدلی که دو پورت دارد. در سوئیچی که یک پورت وجود دارد، یک دیافراگم داخلی نیز است که فشار از پورت وارد شده و به آن اعمال می‌گردد.

اجزا سوئیچ فشار

ترمینال ها: تجهیزاتی که ورودی یا خروجی برق سوئیچ فشار به آنها وارد می‌شود، ترمینال ها هستند.

کانتکت ها: قطعات رسانایی هستند که در سوئیچ فشار مدار الکتریکی را قطع یا وصل میکنند تا به عنوان مثال موتور ماشینی در صورت اعمال فشار زیاد خاموش شود.

دیافراگم: ماده ای انعطاف پذیر در پرشر سوئیچ یک پورتی است و به هنگام اعمال فشار دیافراگم خم شده و کانتکت ها را از هم جدا می‌کند.

انواع سوئیچ فشار

سوئیچ های فشار به دو دسته الکتریکی و حالت جامد که در گذشته سوئیچ ها به شکل الکتریکی بودند اما امروزه سوئیچ های حالت جامد بسیار کارآمد تر هستند.

سوئیچ های فشار الکتریکی

سوئیچ های فشار الکتریکی غالبا از حسگر و یک سوئیچ با عملکرد سریع تشکیل شدند. در سوئیچ های فشار الکتریکی از حسگر هایی که در اثر تغییرات فشار حرکت می‌کنند و با این حرک کانتکت هارا باز یا بسته میکنند استفاده می‌شود. طبقه بندی سوئیچ های فشار الکتریکی معمولا بر اساس سنسور های بکار گرفته شده به صورت ذیل است.

• سوئیچ فشار دیافراگمی
• سوئیچ های دارای لوله بوردن
• سوئیچ های پیستونی

سوئیچ های فشار حالت جامد

سوئیچ فشار حالت جامد طراحی ساده از یک سنسور استرین گیج و سوئیچ مهار کننده است. در خیلی موارد سوئیچ فشار حالت جامد نقش کنترلر را نیز بازی می‌کنند. در این حالت، سوئیچ ها علاوه بر قطع مدار سیگنال دیجیتالی مخابره می‌کنند. و این سیگنال می‌تواند به کامپیوتر فرستاده شود.
مزیت هایی که سوئیچ های فشار حالت جامد نسبت به سوئیچ فشار الکتریکی دارند مانند: عمر بسیار بیشتر, مقاومت بالا هنگام لرزش و کاربرد های بیشتر.

تنظیم سوئیچ فشار

برای محافظت از سوئیچ فشار و همچنین خودتان و اشخاص دیگر انجام هرگونه تنظیماتی به شکل صحیح ضروری است چند مورد از نکات لازم را برایتان بگوییم:

•  قبل از انجام هرگونه اقدامی سوئیچ را از برق بکشید.
•  پس از قطع برق اندازه قسمت آزاد پیچ را از سر پیچ تا سر مهره اندازه گیری کنید. اینکار را ترجیحا بر حسب میلیمتر و به طور مرتب انجام دهید تا درصورت بروز هرگونه اشتباه بتواندی به حالت قبل بازگردانیدش.
• ابتدا قبل از هرچیزی نقاط راه اندازی مجدد و قطع شدن سوئیچ را تنظیم کنید.
•  هربار مهره حداکثر سه دور قابل چرخیدن است.

خرید سوئیچ فشار

به هنگام انتخاب یک سوئیچ فشار حالت جامد، سوئیچی انتخاب کنید که نقطه سوئیچ در ربع بالایی محدوده فشار باشد. از طرفی در سوئیچ های فشار الکتریکی سنسور ها بیشتر تجت فشار هستند در نتیجه موقعیت سوئیچ در سوئیچ های فشار الکتریکی بسیار موثر است و زمانی بهترین عملکرد خود را دارد که در نقطع سوئیچ در ربع پایینی محدوده سوئیچ فشار بسته شده باشد. از دیگر ملاک های خرید سوئیچ فشار مناسب مشخصات آن است که در موارد زیر میبینید:

عمر مفید سوئیچ فشار چقدر است؟

سوئیچ های فشار الکتریکی دچار فرسودگی می‌شوند سوئیچ های دیافراگمی معمولا یک ملیون چرخه عمر مفید دارند درحالی که سوئیچ های پیستونی تا دو میلیون چرخه عملکرد مفیدی دارا هستند. اما سوئیچ های فشار حالت جامد دچار این فرسودگی نمی‌شوند می‌توانند حتی تا 100 میلیون چرخه عمر کنند.

سرعت چرخه ها چقدر است؟

فلز سوئیچ دیافراگم فشاری به فنر وارد می‌کند، بنابراین در این سوئیچ ها از سرعت بالا باید پرهیز شود. برای سرعت های بسیار بالا سوئیچ های حالت جامد مناسب هستند.

نسبت نقطه سوئیچ به محدوده فشار چقدر باشد؟

این نسبت در عمر سوئیچ فشار موثر است. برای پرشر سوئیچ های الکتریکی، بهتر است نقطه سوئیچ در اواسط محدوده فشار قرار گیرد و برای سوئیچ های حالت جامد در ربع بالایی محدوده فشار مناسب تر است.

تعداد نقطه های سوئیچ چقدر باشد؟

معمولا تنها به یک نقطه سوئیچ نیاز است. ولی در بعضی کاربرد ها تا چهار نقطه سوئیچ نیاز است تا بتوان آن ها را کنترل کرده و در صورت نیاز علامت اخطار ایجاد کرد.

کاربرد های سوئیچ های فشار

پرشر سوئیچ ها در صنایع مختلف به کار گرفته می‌شوند در کنترل ماشین های پرس یا ماشین های جوشکاری همچنین کاربرد های مربوط به خودرو مانند مانیتورینگ روغن موتور یا حتی تجهیزات پزشکی مانند سیستم های اکسیژن رسانی. نوع محفظه مورد استفاده در سوئیچ فشار امکان استفاده آن را در کاربرد های خاص فراهم میکند.

برخی دیگر از کاربرد های سوئیچ های فشار عبارت است از:

•  مانیتورینگ اکسیژن در بیمارستان ها
•  تشخیص فیلتر های گرفته در فن های آشپزخانه
•  قهوه ساز ها
•  سیستم های فیلتر کننده در آکواریوم
•  تجهیزات تنفسی توسط پلیس جهت تست الکل

معرفی چند برند برای سوئیچ های فشار

• ABB ltd
• Barksdale Inc
• Eaton Corporation plc
• Danfoss A/S
• Baumer Holding Ag
• BD/SENSORS GmbH

در این مقاله تنها قصد آشنایی کلی شما را با سوئچ های فشار  به عنون یکی از تجهیزات اندازه گیری فشار داشتیم شما می‌توانید برای اطلاعات بیشتر به افراد متخصص مراجعه کنید و از آنها سوال کنید.

استفاده از سوئیچ فشار درمحیط های خاص

یکی از عوامل حیاتی در استفاده از سوئیچ فشار، توجه به خصوصیات محیط فیزیکی است که سوئیچ فشار در آن نصب می شود. بعضی از محیط ها به حدی خطرناک هستند که حتی یک جرقه ناشی از تجهیزات می تواند منجر به آتش سوزی و انفجار گردد، به ویژه در محیط هایی مانند پلتفرم های نفتی که دارای مقادیر زیاد هیدروکربن معلق هستند. اما در برخی موارد، حساسیت به این موارد به اندازه ای بالا نیست.
در چنین شرایطی، رعایت استانداردهای ضدانفجاری از جمله بخشنامه ی اروپایی ATEX، به عنوان یک راهکار اساسی برای افرادی که از این تجهیزات استفاده می کنند، مطرح می شود. به عنوان مثال، برخی شرکت ها ادعا می کنند که در ساخت سوئیچ فشار، از تکنولوژی EXd استفاده می کنند. آن ها تأکید دارند که ساختار بدنه تجهیزات آن ها به اندازه ای استحکام دارد که در صورت وقوع انفجار در داخل تجهیز، این انفجار به بیرون نشت نمی کند. این ویژگی باعث می شود که محیط خطرناک خارجی از این مورد ایمن باشد.

طراحی و ساختار سوئیچ فشار

در انتخاب تجهیزات ابزار دقیق، توجه به جنس و مواد استفاده شده در ساختار بسیار حیاتی است. سوئیچ فشار نیز به عنوان یکی از ابزارهای ابزار دقیق در این دسته قرار دارد. برای انتخاب صحیح، نیاز است به جنس قطعات داخلی و بدنه آن دقت شود. سوئیچ فشار در صنایع مختلفی از جمله صنایع غذایی، دریایی، نفت و گاز، و پالایشگاهی کاربردهای گسترده ای دارد. هرکدام از این صنایع با سیالات مختلف و شرایط محیطی متفاوت روبرو هستند.
به عنوان مثال، در کاربردهای دریایی، سوئیچ فشار ممکن است به مدت طولانی در تماس با آب های آزاد قرار بگیرد، که ممکن است باعث خوردگی شود. در محیط های نفت و گاز، سیالات معمولا حاوی گازهای ترش هستند که نوع دیگری از خوردگی ها را ایجاد می کنند. همچنین، در صنایع مواد غذایی، آسیب های دیگری ممکن است به تجهیز وارد شود.
بنابراین، در انتخاب جنس سوئیچ فشار، نیاز است به نوع سیال مورد استفاده و شرایط محیطی دقت شود. برای مثال، مونل در کاربردهای دریایی، استیل ضد زنگ در صنایع غذایی، و استیل ضدزنگ 316L، هستلوی یا اینکونل در صنایع نفت و گاز معمولا به کار می رود. این نشان می دهد که دانش در زمینه مواد و خوردگی ها بسیار اهمیت دارد و در ساخت تجهیزات ابزار دقیق نقش بسزایی ایفا می کند.

روش کالیبراسیون سوئیچ فشار چیست؟

روش کالیبراسیون سوئیچ فشار یک روش استاندارد و مؤثر برای تنظیم دقیق عملکرد سوئیچ فشار است. در این روش، ابتدا سوئیچ فشار از فرآیند خارج می شود تا همه ی تنظیمات بر روی آن انجام شود و هیچ تداخلی از فرآیند موجود نباشد.
سپس منبع هوا و مولتی متر به طور پیوسته به سوئیچ فشار وصل می شوند تا تغییرات فشار را بررسی کنیم. در این مرحله، فشار به آرامی افزایش داده می شود تا به نقطه تنظیم مورد نظر برسد. هنگامی که سوئیچ فشار از حالت NO (عموما باز) به NC (عموما بسته) تغییر کند، مولتی متر به صورت صوتی به ما اعلام می کند که این تغییر رخ داده است و می توانیم خوانش فشار را ثبت کنیم.
در مرحله بعد، فشار به آرامی کاهش داده می شود تا صدای بوق متوقف شود، و این نقطه را به عنوان نقطه کاهش فشار مشخص می کنیم. این فرآیند را چندین بار تکرار کرده و تفاوت بین نقاط افزایش و کاهش فشار را محاسبه می کنیم. این تفاوت، که به نام Dead band نیز شناخته می شود، نشان دهنده دقت و حساسیت سوئیچ فشار در تنظیمات مختلف است.

مزایای سوئیچ فشار چیست؟

مزایای سوئیچ فشار در مختلف زمینه های استفاده ی آن، از جمله عواملی است که آن را به یکی از تجهیزات حیاتی در صنایع و زندگی روزمره تبدیل کرده است. در زیر به برخی از این مزایا اشاره می شود:
کاربردهای روزمره: در مواردی مانند کنترل مقدار آب پمپ شده به ماشین لباس شویی و عملکرد صحیح فیلترهای استخر و سیستم های تهویه مطبوع، سوئیچ فشار استفاده می شود. این ابزارها به طور مداوم فشار را کنترل کرده و به دستگاه ها اجازه می دهند تا به طور اتوماتیک عملکرد مناسب خود را انجام دهند.
کاربردهای صنعتی: در صنایع مختلف، از جمله صنایع هیدرولیکی، سوئیچ های فشار برای اطمینان از عملکرد ایمن سیستم های هیدرولیکی مورد استفاده قرار می گیرند. این سیستم ها می توانند شامل ماشین آلات، ابزارهای نفتی، وسایل نقلیه و غیره باشند و سوئیچ فشار در آنها برای جلوگیری از وقوع حوادث و ایجاد تغییرات ناخواسته در فشار، بسیار حیاتی است.
اهمیت ایمنی: یکی از مزایای مهم سوئیچ های فشار، ایجاد ایمنی برای سیستم های مختلف است. این سوئیچ ها به صورت خودکار و در زمان های معین فشار را کنترل می کنند و در صورت افزایش یا کاهش ناگهانی فشار، به طور خودکار عمل می کنند تا جلوی خطرات احتمالی از جمله نشتی، ترکیدگی و خرابی سیستم ها را بگیرند.
در نتیجه، مزیت اصلی سوئیچ های فشار در این است که با ایجاد ایمنی، کنترل دقیق فشار و استفاده ی آسان، به بهبود عملکرد سیستم های مختلف کمک می کنند و از خسارت ها و حوادث احتمالی جلوگیری می کنند.

مشخصات سوئیچ فشار

در انتخاب سوئیچ فشار، درک دینامیک سیستم بسیار حیاتی است. برای این منظور، باید به چند سؤال اساسی پاسخ داد تا بهترین گزینه را انتخاب کرد.

تعداد دفعات فعال سازی سوئیچ فشار

تعداد دفعات فعال سازی سوئیچ فشار یکی از مهم ترین عوامل در انتخاب نوع سوئیچ است. سوئیچ های مختلف دارای طول عمر متفاوتی هستند. سوئیچ های فشار الکترومغناطیسی به مرور زمان دچار فرسایش می شوند. به عنوان مثال:

• سوئیچ های لوله بوردونی یا دیافراگمی معمولا می توانند تا یک میلیون چرخه به درستی کار کنند.
• سوئیچ های پیستونی یا پیستون دیافراگم سیل توانایی عملکرد تا دو میلیون چرخه را دارند.
• سوئیچ های حالت جامد به دلیل عدم فرسایش، می توانند تا 100 میلیون چرخه عمل کنند.

در مواردی که تغییرات فشار سیستم کم و حدود 20% محدوده عملیاتی سوئیچ یا کمتر باشد، استثنایی وجود دارد که اجازه می دهد سوئیچ های لوله بوردونی یا دیافراگمی تا دو میلیون چرخه به کار گرفته شوند.

سرعت چرخه

سرعت چرخه یا تعداد سیکل های عملکرد سوئیچ در دقیقه نیز عامل مهمی است. فلز لوله بوردون یا دیافراگم سوئیچ به فنری فشار وارد می کند و این ویژگی باعث می شود که این نوع سوئیچ ها در چرخه های با سرعت بالا کارایی کمتری داشته باشند. به طور خلاصه:

• اگر سرعت چرخه کمتر از 25 سیکل بر دقیقه باشد، سوئیچ های لوله بوردونی یا دیافراگمی انتخاب های مناسبی هستند.
• برای سرعت چرخه های بین 25 تا 50 سیکل بر دقیقه، این نوع سوئیچ ها می توانند تا دو میلیون چرخه به خوبی کار کنند.
• اگر سرعت چرخه از 50 سیکل بر دقیقه فراتر رود، سوئیچ های حالت جامد باید مورد استفاده قرار گیرند.

نسبت نقطه ی سوئیچ به محدوده فشار عملیاتی

انتخاب نقطه مناسب سوئیچ در محدوده فشار عملیاتی، تأثیر مستقیمی بر عمر و دقت سوئیچ دارد. این نسبت برای سوئیچ های الکترومکانیکی و حالت جامد متفاوت است:
سوئیچ های حالت جامد: نقطه ی سوئیچ باید در 25% بالایی محدوده فشار عملیاتی قرار گیرد.
سوئیچ های الکترومکانیکی: بهتر است نقطه ی سوئیچ در میانه ی محدوده فشار عملیاتی قرار داشته باشد.
به عنوان مثال، در سیستمی که نیاز به سوئیچی دارد که در 140 psi فعال شود، برای سوئیچ حالت جامد با محدوده فشار عملیاتی 150 psi و برای سوئیچ الکترومکانیکی با محدوده فشار عملیاتی 300 psi انتخاب مناسبی خواهند بود. البته شرایط استثنایی نیز وجود دارد، مثل مواقعی که سیستم دچار افزایش ناگهانی فشار شود یا وقتی که دقت و عمر سوئیچ اهمیت بالایی داشته باشند.
در نهایت، با در نظر گرفتن این عوامل، می توان بهترین نوع سوئیچ فشار را برای نیازهای خاص هر سیستم انتخاب کرد و از عملکرد بهینه و عمر طولانی آن اطمینان حاصل کرد.