چکیده مقاله :

پرشر سوئیچ در فرآیندهای مختلف  صنعتی و فنی استفاده و کاربرد دارد. در صورت رسیدن فشار در سیستم های صنعتی به یک مقدار  پیش فرض  واز پیش تعیین شده , پرشر سوئیچ اتصال مربوطه را بسته به نیاز باز یا بسته می کند تا بدین صورت فشار سیستم را کنترل کند.انتخاب و خرید پرشر سوئیچ مناسب نیازمند شناخت ، تجربه و آگاهی کامل از ویژگی‌ها و کاربردهای مختلف این قطعه مهم و حیاتی صنعت دارد. تیم تولید محتوای صنعت تک سعی کرده در این مقاله برای شناخت بیشتر شما عزیزان از این محصول  , علاوه بر پاسخ به سوالات متعدد در مورد سوئیچ فشار و کاربردهای مختلف آن شما را با یک برند جهانی تولیدکننده این محصول آشنا کند.

در ادامه ابتدا به معرفی یکی از شناخته شده ترین برندهای تولید کننده پرشر سویچ در دنیا پرداخته و بعد به طور مفصل و کامل در مورد پرشر سوئیچ , کاربردها و انواع مختلف آن صحبت خواهیم کرد.اگر می خواهید اطلاعاتتان را در این زمینه بروز کنید تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

پرشر سوئیچ دانفوس (Danfoss)

دانفوس نقشی پیشرو در تولید و توسعه‌ی کنترلرها و تولیدات الکتریکی و مکانیکی در مقیاس جهانی دارد. این شرکت  روزانه بیش از 250000 محصول را در 70 کارخانه در 25 کشور جهان تولید می‌کند.هرچند این عملکرد چشمگیر است، اما افتخار بالاتر  آن است که کارمندان متعهد شرکت دانفوس با ارائه‌ی اجزای با کیفیت بالا برای رفع نیاز مشتری، ارزش محصول نهایی را بالاتر می‌برند.برای دانفوس ایجاد مشارکت قوی اهمیت بالایی دارد، چرا که تنها با درک مشتری است که می‌توانیم نیازهای فردا را برآورده سازیم.شما می‌توانید توسط ما به تمام دریای تکنولوژی دانفوس، با تمرکز خاص روی سنسور و کنترلر، دسترسی یابید. ما راه حل‌های ایمن‌تر، قابل اطمینان‌تر و موثرتر را با مشارکت نزدیک و براساس ارزش‌های شرکت پیشنهاد می‌دهیم.

کاربرد محصولات دانفوس :

دانفوس بازه‌ی وسیعی از تولیدات الکترونیکی و مکانیکی از جمله تجهیزات اندازه گیری فشار و دما ، انواع ترنسمیتر فشار و انواع کنترلر را  با توجه به نیاز صنایع مختلف تولید می کند اما بصورت کلی می توان به صنایع زیر اشاره کرد.

• صنایع اتومبیل
• صنایع ساختمان (تجاری و مسکونی)
• صنایع غذایی (خوردنی و آشامیدنی)
• صنایع دریایی و کشتی سازی
• صنایع هیدرولیک
• صنایع موبایل
• تبرید و تهویه هوا
• آب و فاضلاب

​شرکت صنعت تک نمایندگی این برند بزرگ را دارد و شما عزیزان می توانید برای دریافت مشاوره در خصوص خرید محصولات این شرکت با مشاورین ما در ارتباط باشید.البته برای دریافت اطلاعات بیشتر در مورد سایر برندها می توانید بر روی لینک مورد نظر برند در زیر  کلیک کنید.

• دات اکسل
• هاگلر
• ویکا
• کلر
• دانفوس
• بی دی سنسور
• ترافاگ

سوئیچ فشار چیست؟

یکی از سوالاتی که کاربران زیادی از گوگل می‌پرسند، این است که "سوئیچ فشار چیست؟". ما به عنوان متخصص در زمینه‌ی سنسور، علاقمندیم به شما در یافتن پاسخ این سوال کمک کنیم.

سوئیچ فشار، تجهیزی الکتریکی است که فشار را در هر محیطی اندازه‌گیری می‌کند. از این تجهیز برای تشخیص حضور سیال مورد استفاده قرار می‌گیرد. سوئیچ فشار، افزایش یا افت فشار و دستیابی به مقدار فشاری که توسط کاربر مشخص شده است را تشخیص می‌دهد.

این تجهیز به گونه‌ای طراحی شده است که فشار فرآیند را مانیتور کرده و در صورت رسیدن به فشار مشخص شده (نقطه تنظیم)، سیگنال خروجی مخابره کند. سوئیچ فشار، برای انجام این کار، فشار فرآیند را به یک دیافراگم یا پیستون وارد کرده و نیرویی ایجاد می‌کند. سپس این نیرو را با نیروی یک فنر که فشرده شده است، مقایسه می‌کند.

اکثر سوئیچ‌های فشار، از یک دیافراگم یا جسمی آکاردئونی به عنوان عنصر حسگر استفاده می‌کنند. با حرکت این عنصر حسگر، یک یا چند کانتکت سوئیچ فعال شده و آلارمی را فعال کرده و یا اخطاری کنترلی را آغاز یا فعال می‌کند.

سوئیچ‌های فشار دارای طراحی‌های مختلف و عناصر حسگر متفاوت هستند.

سوئیچ فشار چگونه کار می‌کند؟

یک سوئیچ فشار، یک یا دو پورت فشار دارد. در سوئیچ فشاری که یک پورت دارد، فشار از طریق پورت وارد شده و به یک دیافراگم داخلی اعمال می‌شود. اگر فشاری که وارد می‌شود، از فشار فنری که از قبل منقبض شده است، بیش‌تر باشد، کانتکت‌های سوئیچ مدار را قطع یا متصل می‌سازند. بدین ترتیب آلارمی در سیستم ایجاد شده و به کاربر اخطار داده می‌شود که فشار محیط مورد نظر تغییر کرده است.

در سوئیچ فشاری که دو پورت ورودی دارد، فشاری که از این دو پورت وارد سوئیچ می‌شوند، با هم مقایسه می‌شوند. اگر فشار وارد شده از یک پورت با فشار وارد شده از دیگری متفاوت باشد، سوئیچ فشار برای این تغییر اخطاری به کاربر می‌دهد.

اجزای سوئیچ فشار

ترمینال‌ها

سوئیچ فشار، مداری را کامل یا قطع می‌کند. ترمینال‌ها، اجزایی هستند که برق ورودی و خروجی سوئیچ فشار به آن‌ها وارد می‌شود.

کانتکت‌ها

کانتکت‌ها که از مواد رسانا (90% نقره، 10% نیکل) ساخته می‌شوند، دو عضو از سوئیچ فشار هستند که از هم جدا و یا به هم متصل می‌شوند تا مدار الکتریکی را قطع و یا وصل کنند. زمانی که کانتکت‌ها از هم جدا شوند، مدار قطع شده و برای مثال، موتور از کار می‌افتد.

دیافراگم

دیافراگم، که غشا هم نامیده می‌شود، از مواد قابل انعطافی ساخته می‌شود و با تغییر فشار خمیده می‌شود. زمانی که فشار افزایش می‌یابد، سیال به این دیافراگم فشار وارد می‌کند. هنگامی که فشار فرآیند به فشار موردنظر برسد، این دیافراگم، کانتکت‌های رسانا را از هم جدا کرده و مدار را قطع می‌کند، و یا آن‌ها را به هم چسبانده و مدار را کامل می‌کند.

شیر اطمینان سوئیچ فشار

شیر اطمینان سوئیچ فشار که در قسمت زیرین سوئیچ فشار قرار گرفته است، توسط لوله‌ای نایلونی یا مسی، به بالای شیر کنترل یک‌طرفه پلمپ شده است. زمانی که کانتکت‌های سوئیچ فشار از هم جدا شوند، این شیر توسط اهرمی به کار انداخته می‌شود تا فشاری که بین پمپ و شیر یک‌طرفه به دام افتاده است را آزاد کند.

پیچ‌(های) تنظیم

پیچ تنظیم برای افزایش و کاهش فشارهای تنظیم شده‌ی نقطه راه‌اندازی مجدد و نقطه قطع مورد استفاده قرار می‌گیرد. بعضی سوئیچ‌های فشار دارای یک پیچ ثانویه (معمولا کوچک‌تر از فنر اولیه) هستند که با استفاده از آن می‌توان فشار نقطه قطع را بدون اینکه به تنظیمات فشار نقطه راه‌ندازی مجدد اختلالی وارد شود، تنظیم کرد. با سفت‌تر کردن پیچ، به مقدار فشار اعمالی بیش‌تری توسط دیافراگم نیاز است تا پیچ، کانتکت‌ها را از هم جدا کند. با آزادتر کردن پیچ، با فشار اعمالی کمتری می‌توان آن را به حرکت در آورد.

اهرم (یا دکمه‌ی) خودکار/روشن/خاموش

از این اهرم (یا در مواقع اندکی، دکمه) برای جدا کردن دستی کانتکت‌ها استفاده می‌شود. همیشه قبل از متصل کردن سوئیچ به کمپرسور هوا و یا جدا کردن سوئیچ از آن، این دسته باید در موقعیت "خاموش" قرار گیرد. بعضی از شیرهای فشار، دسته یا اهرم خودکار/خاموش یا روشن/خاموش به منظور کنترل سوئیچ فشار دارند. هنگامی که روی "خودکار" یا "روشن" تنظیم باشد، سوئیچ با تنظیمات نقطه راه‌اندازی مجدد و نقطه قطع از پیش مشخص شده کار می‌کند تا زمان روشن یا خاموش شدن موتور را تعیین کند. هنگامی که در حالت خاموش باشد، قسمتی پلاستیکی بین کانتکت‌ها  فاصله انداخته، و برق ورودی به موتور را قطع نگه می‌دارد.

انواع سوئیچ فشار

سوئیچ‌های فشار به دو دسته‌ی اصلی تقسیم می‌شوند: الکترومکانیکی و حالت جامد. در گذشته، سوئیچ‌های فشار تجهیزاتی الکترومکانیکی بوده‌اند. اما امروزه، تجهیزات حالت جامد از نسل پیشین سبقت گرفته‌اند.

سوئیچ‌های فشار الکترومکانیکی

رایج‌ترین سوئیچ‌های فشار الکترومکانیکی از یک عنصر حسگر و یک سوئیچ الکتریکی با عملکرد سریع و ناگهانی تشکیل شده‌اند. در این سوئیچ‌ها می‌توان از انواع مختلف عناصر حسگر استفاده کرد، ولی این عنصرهای حسگر در یک مشخصه اشتراک دارند: در اثر تغییرات در فشار فرآیند، حرکت می‌کنند. و با حرکت خود، به طور مستقیم بر باز یا بسته شدن کانتکت‌های سوئیچ اثر می‌گذارند.

سوئیچ‌های فشار دیفرانسیلی کمی متفاوت هستند. این سوئیچ‌ها دو پورت فشار دارند: یکی برای سمت فشار پایین و دیگری برای سمت فشار بالای فرآیند. سیال‌های فشار پایین و فشار بالا هر دو به یک عنصر حسگر فشار وارد می‌کنند. از آن‌جایی که سطح این عنصر حسگر در هر دو سمت یکسان است، هنگامی که فشار در دو سمت یکسان باشد، سوئیچ در حالت تعادل قرار می‌گیرد. با افزایش فشار در سمت فشار بالا، و یا کاهش فشار در سمت فشار پایین، پیستون به سمت بالا حرکت کرده و در یک اختلاف فشار مشخص، سوئیچ را فعال می‌کند.

سوئیچ‌های الکترومکانیکی معمولا بر اساس نوع تکنولوژی سنسور بکار گرفته شده در آن‌ها تقسیم‌بندی می‌شوند. ویژگی‌های سنسور می‌تواند درستی نسبی و عمری که می‌توان از سوئیچ انتظار داشت را مشخص کند.

طبقه‌بندی‌های رایج سوئیچ الکترومکانیکی

سوئیچ‌های دیافراگمی: از یک دیافراگمی فلزی جوشکاری شده استفاده می‌کنند که به طور مستقیم بر یک سوئیچ با عملکرد ناگهانی اثر می‌گذارد.

• فشار تا 10.43 بار و خلاء
• اطمینان‌پذیری 1%±
• نرخ چرخه پایین (کمتر از 25 چرخه بر دقیقه)

سوئیچ‌های دارای لوله بوردن: از یک لوله بوردن جوشکاری شده برای فعال کردن سوئیچ دارای عملکرد ناگهانی استفاده می‌شود.

• محدوده فشار 3.45 تا 1241.06 بار
• اطمینان‌پذیری 1%±
• نرخ چرخه پایین (کمتر از 25 چرخه بر دقیقه)

سوئیچ‌های پیستون دیافراگمی  (پیستون آب‌بندی شده با حدیده): یک دیافراگم الاستومری بر یک پیستون اثر گذاشته و این پیستون سوئیچ دارای عملکرد سریع را فعال می‌کند.

• محدوده فشار از خلاء تا 110.32 psi
• اطمینان‌پذیری 2%±
• 2.5 میلیون چرخه

سوئیچ‌های پیستونی: یک پیستون که توسط اورینگی آب‌بندی شده است، بر سوئیچ فشار با عملکرد سریع اثر می‌گذارد.

• فشار تا 827.37 بار
• اطمینان‌پذیری 2%±
• 2.5 میلیون چرخه

سوئیچ‌های فشار حالت جامد

در سال 1980، کمپانی بارکسدیل اولین سوئیچ فشار حالت جامد را معرفی کرد. این سوئیچ، یک تجهیز ساده و ترکیبی از یک سنسور استرین گیج متصل شده و سوئیچ مهار کننده است. امروزه، انواع مختلفی از سوئیچ فشار حالت جامد وجود دارد که یک تا چهار یا تعداد بیش‌تر نقطه سوئیچ، نمایشگر دیجیتال، سیگنال‌های خروجی آنالوگ و دیجیتال، و قابلیت برنامه‌ریزی شدن کامل دارند.

در خیلی از موارد، این سوئیچ‌ها پا از یک سوئیچ ساده بودن فراتر گذاشته و به عنوان یک کنترلر مدار باز عمل می‌کنند. در چنین حالتی، سوئیچ‌ها علاوه بر اتصال یا قطع مدار(های) سوئیچ فشار، سیگنال خروجی آنالوگ 4 تا 20 میلی‌آمپر یا سیگنال دیجیتال مخابره می‌کنند. این سیگنال آنالوگ می‌تواند به PLCها (کنترلرهای منطقی قابل برنامه‌نویسی)، DCSها (سیستم‌های کنترلی گسترده) و کامپیوترها فرستاده شود. مزیت اصلی آن‌ها عمر چرخه‌ی آن‌هاست. سوئیچ‌های حالت جامد معمولا عمر عملکردی 100 میلیون چرخه دارند.

سوئیچ‌های فشار حالت جامد نسبت به سوئیچ‌های الکترومکانیکی مزیت‌هایی دارند، مانند:

• عمر چرخه‌ی بسیار طولانی‌تر

• درستی بهبود یافته به 0.5%±

• مقاومت بالا در برابر شوک و لرزش
• امکان بکارگیری در محدوده‌ی وسیع‌تری از فشارهای فرآیندی
• پاسخ فرکانسی گسترده
• پایداری طولانی مدت عالی

فشار cut-in و cut-out

همه‌ی سوئیچ‌های فشار دارای دو نقطه‌ی عملیاتی هستند که به نام‌های cut-in (نقطه راه‌اندازی مجدد) و cut-out (نقطه  قطع) شناخته می‌شوند. نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد هنگام افت فشار و نقطه‌ی قطع هنگام افزایش فشار کاربرد دارد. همچنین هر سوئیچ فشار دارای یک مقدار اختلافی یا یک بازه بین نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد و نقطه‌ی قطع است. در اکثر سوئیچ‌ها می‌توان در صورت نیاز فرآیند، نقاط راه‌اندازی مجدد و قطع را تنظیم کرد.

به عبارت ساده‌تر، دو فشار وجود دارد که سوئیچ در آن‌ها مدار را قطع و وصل می‌کند. زمانی که فشار تا نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد کاهش می‌یابد، سوئیچ فشار مدار را متصل کرده و هنگامی که فشار تا نقطه‌ی قطع افزایش پیدا می‌کند، آن را قطع می‌کند.

پس نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد همیشه از نقطه‌ی قطع پایین‌تر است. به فاصله‌ی بین این دو نقطه، باند فشار یا اختلاف فشار گفته می‌شود. اختلاف بین این دو نقطه نباید کمتر از حدی باشد. قانونی کلی وجود دارد که بیان می‌کند باند فشار باید حداقل 1 بار (14 psi) باشد. تنظیمات باند فشار با جلوگیری از سوئیچ شدن سریع، نقش مهمی در یک سیستم ایفا می‌کند. سوئیچ شدن‌های سریع و متناوب می‌تواند اثرات مخربی بر تجهیزی که سوئیچ فشار کنترل می‌کند، گذاشته و کانتکت‌های الکتریکی را فرسوده کند.

برای مثال، در مورد کمپرسور هوا، اگر باند فشار خیلی کم باشد، کمپرسور متناوبا و با سرعت زیاد روشن و خاموش می‌شود. در نتیجه‌ی چنین شرایطی، موتور کمپرسور می‌سوزد، روی اجزای کمپرسور ساییدگی بیش‌تری ایجاد می‌شود و سوئیچ فشار آسیب می‌بیند.

برای برخی ماشین‌ها ممکن است بهتر باشد که باند فشار را بیش‌تر در نظر گرفت (مثلا 2 یا 3 بار). این کار برای ماشین‌هایی بهتر است که تنها برای مدت کوتاهی کار می‌کنند. برای مثال، در مورد کمپرسور، زمانی که باند فشار را افزایش می‌دهید، کمپرسور مدت زمان بیش‌تری کار می‌کند و فرصت بیش‌تری برای افزایش دما و از بین بردن آب و رطوبت درون کمپرسور دارد (دشمن درجه یک کمپرسور!).

باند فشار را می‌توان بر اساس درصدی از محدوده کل فشار تنظیم یا ثابت کرد. معمولا سوئیچ‌های لوله بوردنی و دیافراگمی باند فشار کوچکی دارند، در حالی که سوئیچ‌های پیستونی باند فشار گسترده‌ای دارند. باند فشار را در سوئیچ‌های فشار حالت جامد می‌توان بر 100 درصد بازه کل آن‌ها تنظیم کرد.

بسته به مدل و طراحی سوئیچ فشار، در بعضی از سوئیچ‌های فشار تنها می‌توان تنظیمات فشار را تغییر داد و باند فشار ثابت است، و در انواع دیگر، می‌توان تنظیمات فشار و باند فشار را تنظیم کرد.

اگر باند فشار سوئیچ فشار ثابت باشد، معمولا این باند مقداری برابر با 0.8 تا 1 بار خواهد داشت و باید روی بدنه و یا حداقل در دیتاشیت تجهیز ذکر شده باشد.

این دو دسته سوئیچ فشار را به راحتی می‌توان از روی ظاهر تشخیص داد. سوئیچی که باند فشار ثابتی داشته باشد، تنها یک پیچ دارد. ولی سوئیچی که باند فشار قابل تنظیم دارد، دارای یک پیچ تنظیم کوچک‌تر هم هست.

نکاتی برای تنظیم یک سوئیچ فشار استاندارد

1. برای محافظت از خود و سوئیچتان، اولین کاری که لازم است قبل از انجام هرگونه تنظیماتی انجام دهید، این است که سوئیچ را از منبع تغذیه جدا کنید.
2. پس از قطع کردن منبع تغذیه، اندازه‌ی قسمت روزه خورده و آزاد پیچ را از سر پیچ تا سر مهره اندازه گرفته و یادداشت کنید. این اندازه را به صورت کسری بر حسب میلی‌متر یا اینچ یادداشت کنید. این کار را به این منظور انجام دهید که اگر مجبور شدید همه‌ی کارها را دوباره از ابتدا انجام دهید، بدانید از چه نقطه‌ای آغاز کرده‌اید.
3. اولین تنظیماتی که باید انجام دهید، تنظیم نقاط راه‌اندازی مجدد و قطع است. زمانی که تنظیمات مربوط به نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد را انجام دادید، می‌توانید نقطه قطع را به عنوان تنظیمات ثانویه تنظیم کنید. همان‌گونه که در تصویر مشاهده می‌کنید، مهره‌ی بزرگ‌تر نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد، و مهره‌ی کوچک‌تر بازه را تنظیم می‌کند.
4. هر بار هر مهره را تنها می‌توان حداکثر سه دور چرخاند.

تنظیم نقطه‌ی راه اندازی مجدد

از آن‌جایی که نقطه‌ی قطع به صورت حاصل جمع نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد و باند فشار تعریف می‌شود، بهتر است ابتدا نقطه‌ی راه ‌اندازی مجدد را  تنظیم کرد.

به منظور کاهش یا افزایش نقاط راه‌اندازی مجدد و قطع، باید از یک آچار 3/8” برای  تنظیم سوئیچ با همان باند فشار قبلی استفاده کرد. برای انجام این کار از دستورالعمل زیر پیروی کنید.

1. برای افزایش فشار نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد، پیچ را به صورت ساعتگرد و برای کاهش فشار این نقطه، پیچ را به صورت پادساعتگرد بچرخانید. توجه کنید که با تغییر این تنظیمات، باند فشار تغییر نمی‌کند.
2. هنگامی که شروع به تغییر مقدار نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد می‌کنید، مقدار نقطه‌ی قطع هم به همان اندازه و در همان جهت تغییر می‌کند. برای مثال اگر فشار نقطه‌ی راه اندازی مجدد را 10 psi افزایش دهید، فشار نقطه‌ی قطع هم 10 psi افزایش خواهد یافت. و بدین صورت دیگر نیازی به تنظیم دوباره‌ی نقطه‌ی قطع نیست.

با سفت کردن پیچ تنظیم، برای حرکت دیافراگم به سمت کانتکت‌ها به نیروی بیشتری نیاز است. و با بازتر کردن پیچ، دیافراگم راحت‌تر حرکت می‌کند و با نیروی کمتری فعال می‌شود.

مانیتورینگ مهم است

پس از آن، لازم است سیستم را از نزدیک مانیتور کنید تا اطمینان حاصل کنید تنظیمات فشار با خواسته‌ی شما مطابقت دارد. توجه داشته باشید تنظیماتی که روی سوئیچ فشار انجام می‌دهید زمانی کار می‌کنند که تجهیز تحت کنترل سوئیچ فشار، برای اولین بار از کار بیفتد. نقاط راه‌اندازی مجدد و قطع پس از آن، نقاط تنظیم شده‌ی جدید هستند. به عنوان مثال یک سیستم فشار را بررسی می‌کنیم.

1. با باز کردن دریچه تخلیه بویلر یا شیر رسوب، می‌توان آب درون سیستم فشاری را تخلیه کرده و فشار سیستم را به کمتر از فشار نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد رساند. سپس پمپ روشن خواهد شد.
2. پس از آن می‌توانید شیر را ببندید.
3. باید فشار سیستم را در طول زمانی که پمپ، فشار ایجاد کرده و مخزن را پر می‌کند، مانیتور کرد. به طور مداوم به گیج فشار دقت داشته باشید تا متوجه شوید پمپ دقیقا در چه فشاری از کار می‌افتد.
4. در آخر، می‌توانید در صورت نیاز تنظیمات را تکرار کنید و برای چند سیکل دیگر به مانیتورینگ سیستم ادامه دهید. تنظیم کردن و مانیتورینگ را تا زمانی که به نتیجه‌ی مطلوب برسید تکرار کنید.

هنگام کاهش تنظیمات فشار به یک نکته توجه کنید: اکثر سیستم‌های مخازن آب تیغه‌دار به گونه‌ای طراحی شده‌اند که هنگامی که آبی درون مخزن وجود ندارد، فشار مخزن 2 psi زیر فشار نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد باشد. نکته‌ی دیگری که باید به آن دقت کنید آن است که باند فشار نباید خارج از محدوده‌ای که برای سوئیچ فشار مورد نظر تعریف شده است، تنظیم شود.

آیا سوئیچ فشار شما قطع می‌شود؟

اگر سوئیچ فشار شما از کار می‌افتد، احتمال دارد فشار نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد بسیار به فشار مخزن قبل از شروع به پر شدن نزدیک باشد. برای اطمینان از اینکه سوئیچ از کار نیفتد، لازم است اختلافی حدود 2-5 psi بین این دو فشار وجود داشته باشد.

فاکتور مهم دیگری که باید به آن توجه داشته باشید این است که سوئیچ‌ها را نباید به صورت جداگانه تست کرد. به این معنی که اگر سوئیچ فشار 30-50 psi گرفته باشید، در واقع می‌تواند 28-48 psi باشد. همچنین فشار محیط هم می‌تواند فشار مخزن قبل از آغاز به پر شدن (pre-charge) را افزایش دهد.

این نکات و گام‌ها را برای زمانی که می‌خواهید سوئیچ فشاری را تنظیم کنید در نظر داشته باشید. ولی همچنین توجه داشته باشید که طریقه‌ی تنظیم ممکن است در سوئیچ فشاری نسبت به سوئیچ فشار دیگر، تفاوتهای اندکی داشته باشد. این تفاوت‌ها، به استاندارد یا به عنوان مثال فشار پایین بودن سوئیچ فشار بستگی دارد. به همین دلیل بهتر است قبل از انجام تنظیمات، نوع سوئیچ فشار خود را بشناسید و درباره‌ی نحوه‌ی تنظیم همان سوئیچ خاص تحقیق کنید.

انتخاب سوئیچ فشار مناسب

همان‌طور که قبلا گفته شد، سوئیچ‌های فشار انواع مختلفی دارند، اما به طور کلی می‌توان آن‌ها را به دو دسته‌ی سوئیچ‌های فشار الکترومکانیکی و حالت جامد تقسیم کرد. در گذشته سوئیچ‌های فشار الکترومکانیکی بوده‌اند، ولی امروزه سوئیچ‌های فشار حالت جامد رو به معمول‌تر شدن هستند.

به هنگام انتخاب یک سوئیچ فشار حالت جامد، سوئیچ فشاری انتخاب کنید که نقطه‌ی سوئیچ آن در  25% بالایی محدوده فشار عملیاتی آن قرار بگیرد. از طرف دیگر، از آن‌جایی که سوئیچ‌های فشار الکترومکانیکی دارای عناصر حسگر (دیافراگم، لوله و پیستون) هستند که به صورت مداوم تحت فشار هستند، موقعیت نقطه سوئیچ نسبت به محدوده عملیاتی تأثیر زیادی روی درستی و طول عمر سوئیچ فشار می‌گذارد. چرخه عمر سوئیچ فشار الکترومکانیکی زمانی در بالاترین حالت خود است که نقطه‌ی سوئیچ در 25% پایینی محدوده فشار سوئیچ فشار باشد. از طرف دیگر، درستی زمانی به بهترین مقدار خود می‌رسد که سوئیچ فشار در فشارهای بالایی محدوده فشار خود کار کند. بنابراین بهتر است سوئیچ فشار الکترومغناطیسی را در فشارهای میانی محدوده عملیاتی سوئیچ فشار به کار گرفت.

مشخصات سوئیچ فشار

فهمیدن دینامیک سیستم برای انتخاب سوئیچ بسیار ضروری است. در زیر سؤال‌هایی مطرح شده است که برای انتخاب یک سوئیچ فشار باید پاسخ داد:

سوئیچ فشار هر چند وقت فعال می‌شود؟ سوئیچ فشارهای الکترومغناطیسی دچار فرسایش می‌شوند. سوئیچ‌های لوله بوردونی یا دیافراگمی معمولا یک میلیون چرخه به درستی کار می‌کنند، در حالی که سوئیچ‌های پیستونی یا پیستون دیافراگم سیل دو میلیون چرخه عملکرد را فراهم می‌سازند. اما از آن‌جایی که سوئیچ حالت جامد محکوم به فرسایش نیستند، می‌توانند 100 میلیون چرخه عمل کنند. زمانی که تغییرات فشار سیستم اندک و حدود 20% محدوده عملیاتی سوئیچ یا کمتر باشد، حالت استثنایی بوجود می‌آید. در چنین شرایطی، می‌توان سوئیچ‌های لوله بوردونی یا دیافراگمی را تا دو میلیون چرخه به کار گرفت.

سرعت چرخه چقدر است؟ فلز لوله بوردون و یا دیافراگم سوئیچ به فنری فشار وارد می‌کند، به همین دلیل در این سوئیچ‌ها باید از چرخه‌هایی با سرعت بالا اجتناب شود. اگر سرعت چرخه کمتر از 25 سیکل بر دقیقه باشد، سوئیچ‌های لوله بوردونی یا دیافراگمی انتخاب‌های خوبی هستند. برای سرعت چرخه‌های بین 25 تا 50 سیکل بر دقیقه، سوئیچ‌های لوله بوردونی و دیافراگمی می‌توانند دو میلیون چرخه به خوبی کار کنند. اگر سرعت چرخه از 50 سیکل بر دقیقه فراتر رود، باید از سوئیچ‌های حالت جامد استفاده شود.

نسبت نقطه‌ی سوئیچ به محدوده فشار عملیاتی چگونه است؟ انتخاب رابطه‌ی مناسب بین نقطه سوئیچ و محدوده فشار عملیاتی سوئیچ بر درستی و عمر سوئیچ تأثیر می‌گذارد. همانطور که قبل‌تر بیان شد، قانون کلی برای سوئیچ‌های الکترومکانیکی و حالت جامد فرق دارد. برای سوئیچ حالت جامد، نقطه‌ی سوئیچ باید در 25% بالایی محدوده فشار عملیاتی قرار بگیرد. در حالی‌که برای سوئیچ الکترومکانیکی، بهتر است نقطه‌ی سوئیچ در اواسط محدوده فشار عملیاتی قرار گیرد. به عنوان مثال، در سیستمی که به سوئیچی نیاز دارد که در 140 psi فعال شود، باید از یک سوئیچ فشار حالت جامد با محدوده فشار عملیاتی 150 psi و یا سوئیچ فشار الکترومکانیکی با محدوده فشار عملیاتی 300 psi استفاده شود. البته در نظر داشته باشید که حالت‌های استثنایی هم وجود دارد، برای مثال وقتی که سیستم تحت افزایش ناگهانی فشار قرار گیرد یا زمانی که عمر یا درستی سوئیچ اهمیت بسیار بالایی داشته باشند.

افزایش‌های ناگهانی فشار و ضربات فشار

ضریات فشار و افزایش ناگهانی فشار می‌تواند پا را از محدود فشار عملیاتی معمول سیستم بسیار فراتر بگذارد. خرابی سوئیچ فشار به دلیل بالاتر بودن فشار ناگهانی وارد بر سوئیچ از فشار انفجار آن، اتفاقی غیر معمول نیست. سوئیچ‌های لوله بوردونی، دیافراگمی و حالت جامد حساسیت زیادی نسبت به این ضربات فشار دارند. اگر احتمال وجود ضربات فشاری یا افزایش ناگهانی فشار در سیستم شما وجود داشته باشد، باید سوئیچ فشاری را انتخاب کنید که فشار انفجار آن بالاتر باشد و یا اینکه برای جلوگیری از آسیب به سوئیچ فشار، از اسنابر (فشار شکن) استفاده کنید.

به چند نقطه سوئیچ نیاز است؟ زمانی که فشار را در یک نقطه سنس می‌کنید، معمولا تنها به یک نقطه سوئیچ نیاز است. ولی بعضی سیستم‌ها به دو یا حتی چهار نقطه سوئیچ نیاز دارند تا بتوان آن‌ها را مانیتور و کنترل کرده و در صورت نیاز به واسطه‌ی آن‌ها علامتی اخطاری ایجاد کرد. اکثر سنسورها از سوئیچ‌های دوگانه استفاده کرده و اندکی از آن‌ها دارای سوئیچ داخلی سه‌گانه هستند. سوئیچ‌های حالت جامد می‌توانند تعداد شش یا حتی تعداد بیشتری نقطه سوئیچ مستقل داشته باشند.

بدنه‌ی سوئیچ

بدنه‌ی سوئیچ‌ها، انواع مختلفی دارند. بیشترین بدنه‌های سوئیچ مورد استفاده در صنعت NEMA 4 و NEMA 4X برای محیط‌های خورنده هستند. سوئیچ‌های فشار ضد انفجار با محفظه‌هایی طراحی شده‌اند که استانداردهای الکتریکی لازم برای ایزوله‌سازی سوئیچ از محیط‌های پرخطر را بدست آورده‌اند.

باند فشار مورد نظر شما کوچک است یا گسترده؟ باند فشار سوئیچ فشار یا در کارخانه تنظیم شده است و یا می‌توان آن را بر اساس درصدی از محدوده کل فشار تنظیم کرد. به طور مرسوم، در سیستم‌های ایمنی از باند فشار کوچک استفاده می‌شود. از باند فشارهای گسترده‌تر در مدارهای کنترلی مانند سیستم‌های هیدرولیک استفاده می‌شود. باند فشارهای پایین در سوئیچ‌های لوله بوردونی و دیافراگمی یافت می‌شود، در حالی که باند فشارهای گسترده‌تر در سوئیچ‌های پیستونی وجود دارند. سوئیچ‌های حالت جامد، باند فشاری  برابر با 100% بازه کل دارد.

کاربردهای سوئیچ فشار و محیط ‌های مربوط به آن

سوئیچ‌های فشار در صنایع مختلفی به کار گرفته می‌شوند. این وسیله در کنترل صنعتی تجهیزاتی مانند ماشین‌های پرس، قالب‌ریزی تزریقی پلاستیک و ماشین‌های جوشکاری کاربرد دارد. همچنین سوئیچ‌های فشار در انواع مختلفی از کاربردهای مربوط به خودرو، مانند مانیتورینگ روغن موتور، هدایت نیرو و جعبه دنده هم مورد استفاده قرار می‌گیرند. تجهیزات پزشکی مانند سیستم‌های اکسیژن‌رسانی هم از سوئیچ فشار به منظور مانیتورینگ فشار گاز ورودی استفاده می‌کنند.

نوع محفظه‌ی بکار گرفته شده در سوئیچ فشار، امکان استفاده از آن در کابردهای خاص را تعیین می‌کند. بعضی از سوئیچ‌های فشار محفظه ندارند. این سوئیچ‌ها در فرآیندهایی بکار گرفته می‌شوند که در آن‌ها از نظر فضا و هزینه محدودیت وجود دارد. محفظه‌ها با جنس‌های مختلف تولید می‌شوند تا بتوان از آن‌های در محیط‌های خشنی که دارای سیالات خورنده هستند، استفاده کرد. سوئیچ‌های فشار ضد انفجار دارای محفظه‌ای سنگین هستند که از ایجاد جرقه و شعله در محیط‌های دارای سیالات اشتعال‌پذیر جلوگیری می‌کند. این سوئیچ‌ها بیشتر در صنایع نفت و گاز کاربرد دارند.

برخی از کاربردهای سوئیچ فشار عبارتند از:

• مانیتورینگ فشار اکسیژن در بیمارستان‌ها و در تجهیزات پزشکی
• ماشین‌آلات نمونه‌گیری DNA
• تشخیص فیلترهای گرفته در فن‌ها و تجهیزات مکنده در آشپزخانه
• قهوه‌سازها و تجهیزات نوشیدنی ساز مشابه
• سیستم‌های فیلتراسیون در آکواریوم‌ها
• تجهیزات سنجش تنفس که توسط پلیس برای تست الکل رانندگان بکار گرفته می‌شود
• سمپاشی زمین‌های کشاورزی توسط هواپیما
• استفاده به عنوان شیر ایمنی
• بکارگیری در بویلرها، کمپرسورها، اتومبیل‌ها، پمپ‌ها، توربین‌های بخار و ...

در ادامه به صورت دقیق‌تر به بررسی سوئیچ‌های فشار کمپرسور هوا می‌پردازیم.

سوئیچ فشار کمپرسور هوا

سوئیچ فشار کمپرسور هوا چگونه کار می‌کند؟

سوئیچ فشار کمپرسور هوا از لوله‌های هوا برای مانیتورینگ هوای تحت فشاری که از مخزن هوا خارج شده یا به آن وارد می‌شود، استفاده می‌کند. همه‌ی سوئیچ‌های فشار قسمتی دارند که وقتی فشار به آن اعمال می‌شود، عکس‌العمل نشان می‌دهد. معمول‌ترین آن‌ها، دیافراگم است که وقتی در تماس با هوای تحت فشار قرار می‌گیرد، خم می‌شود.

با افزایش فشار هوای درون مخزن کمپرسور، فشار ورودی به دیافراگم سوئیچ فشار بیش‌تر می‌شود و در نتیجه‌ی آن، دیافراگم تغییر حالت می‌دهد. زمانی که دیافراگم سوئیچ فشار کمپرسور هوا به اندازه‌ی کافی خم شد، کانتکت‌های داخل سوئیچ فشار را از هم جدا می‌کند. و در نتیجه جریان برق ورودی به مدار موتور کمپرسور قطع شده و از افزایش بیش‌تر فشار توسط کمپرسور جلوگیری می‌شود.

فشار هوای ثابت در یک حجم مشخص، دیافراگم را خمیده نگه می‌دارد. هنگامی که فشار هوای درون مخزن به اندازه‌ی کافی افت کرد، دیافراگم به حالت قبلی خود برمی‌گردد. زمانی که این فشار به مقدار خاصی دست یافت، عملگری درون دیافراگم در جهت عکس خمیده می‌شود. این حرکت، مدار را می‌بندد و دوباره موتور را به کار می‌اندازد.

تا زمانی که ماشین‌آلات شما از هوای تحت فشار استفاده می‌کنند، سوئیچ فشار کمپرسور هوای شما به این رقص موزون ادامه خواهد داد. این چرخه زمانی قطع می‌شود که مدار تغذیه‌ی الکتریکی نشود و یا مشکلی بوجود آید. هرگونه نشتی در سوئیچ فشار کمپرسور شما و محفظه‌ی اطراف آن، می‌تواند فرآیند شما را از کار انداخته و مشکلات جدی ایجاد کند.

روش چک کردن سوئیچ فشار کمپرسور هوا

شما می‌توانید به کمک یک اهم متر و یک منبع هوای مجزا، به سادگی سوئیچ فشار کمپرسور هوای خود را تست کنید. این تست کردن می‌تواند شما را از اتلاف وقت و دردسرهای تعمیر سوئیچ فشار نجات دهد:

• فرآیند تست کردن را با جدا کردن سوئیچ فشار از کمپرسور هوا آغاز کنید.
• سپس محفظه‌ی سوئیچ را از تجهیز خود جدا کنید.
• تمام سیم‌بندی‌های بین سوئیچ فشار و بلوک پایانه‌ها را باز کنید. این سیم‌ها، معمولا آبی و قهوه‌ای هستند.
• مطمئن شوید که سیم‌های سیاه و سفید را متصل باقی گذاشته‌اید. این سیم‌ها جریان برق ورودی به سوئیچ را به آن می‌رسانند، و اگر آن‌ها را جدا کنید، ممکن است در ادامه مشکلاتی ایجاد کند و یا جایگزین کردن آن‌ها می‌تواند سخت باشد.
• شیر را باز کرده و به سوئیچ فشار خود هوا وارد کنید. برای این کار از منبعی استفاده کنید که فشار هوای اعمالی توسط آن از تنظیمات فعلی سوئیچ بالاتر باشد. اگر از مقدار فشار کافی استفاده نکنید، سوئیچ فشار درگیر نمی‌شود.
• پس از این‌که هوا به سوئیچ اعمال شد، اهم‌متر خود را به سیم‌های لخت شده‌ی سوئیچ متصل کنید.
• اگر اهم‌متر عدد صفر را نشان داد، به این معناست که سوئیچ به دلیل فشار بسته شده است و سوئیچ شما به درستی کار می‌کند.
• ممکن است اهم‌متر، باز، “OL” یا بی‌نهایت را نشان دهد. در این صورت مشکلی وجود دارد.
• با استفاده از چرخاندن ساعتگرد پیچ نقطه‌ی تنظیم، این نقطه را تنظیم کنید. در حین انجام این کار به سوئیچ هوا وارد کنید و این کار را تا بسته شدن مدار و نمایش “0” توسط اهم‌متر ادامه دهید.
• اگر حتی با پیچاندن کامل پیچ، اهم‌متر باز هم "باز" را بخواند، سوئیچ فشار باید تعویض شود.

تست کردن سوئیچ در برخی فرآیندها، به خصوص در محیط‌های صنعتی، به مقدار جزئی تفاوت دارد. برای تست کردن و تنظیم نقطه‌ی تنظیم به شرایط خاصی نیاز خواهید داشت، ولی کلیات این کار یکسان است.

تنظیم سوئیچ فشار کمپرسور فشار

پیش‌تر تنظیم نقاط راه‌اندازی مجدد و قطع را به طور کلی برای سوئیچ فشار در فرآیندهای مختلف بررسی کردیم. در ادامه به صورت اختصاصی به تنظیم این دو نقطه در سوئیچ‌های فشار کمپرسور هوا می‌پردازیم.

تنظیم نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد

• تنظیمات را از مخزنی خالی شروع کنید. کمپرسور را روشن کنید و اجازه دهید به فشار نقطه‌ی قطع رسیده و کمپرسور از کار بیفتد.
• شیر تخلیه‌ای را باز کنید و اجازه دهید مقداری هوا به آرامی خارج شده و فشار به آرامی کاهش یابد.
• صبر کنید تا کمپرسور شروع به کار کند. فشار این لحظه را یادداشت کنید. این فشار، فشار نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد است.
• فشار نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد را با استفاده از پیچ تنظیم بزرگ‌تر تنظیم کنید. برای افزایش فشار این نقطه، پیچ را ساعتگرد بچرخانید.
• شیر تخلیه را ببندید. کمپرسور تا زمانی که به نقطه‌ی قطع برسد، به کار ادامه خواهد داد.

حال چرخه را دوباره تکرار می‌کنیم، تا به فشار نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد صحیح برسیم.

• شیر تخلیه را باز کرده و اجازه دهید هوای فشرده شده به آرامی خارج شود. صبر کنید تا کمپرسور شروع با کار کند.
• فشار لحظه‌ای که کمپرسور آغاز به کار می‌کند را یادداشت کنید. در صورت لزوم آن را تنظیم کنید.

پس از تکرار چند چرخه، باید فشار نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد را با موفقیت تنظیم کرده باشید. برای اندکی سرعت بخشیدن به این کار، می‌توانید به صورت زیر هم عمل کنید:

زمانی که فشار به زیر فشار نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد مورد نظر شما رسید، سریعا شیر تخلیه را ببندید تا فشار ثابت باقی بماند. سپس پیچ تنظیم بزرگ را به صورت ساعتگرد بچرخانید تا کمپرسور آغاز به کار کند. بسته به این که فشار واقعی چقدر پایین‌تر از فشار نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد مورد نظر شما است، پیچ را کمی بیش‌تر بپیچانید (یک چهارم دور یا کمتر). حالا فشار نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد باید کم و بیش درست باشد.

تنظیم فشار نقطه‌ی قطع

روند این کار تقریبا مشابه با تنظیم نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد است. با این تفاوت که این بار با پیچ مربوط به تنظیم باند فشار سروکار داریم. اگر این پیچ در سوئیچ فشار شما وجود ندارد، سوئیچ فشار شما دارای باند فشار ثابت بوده و کار تنظیم شما به پایان رسیده است.

• فشار لحظه‌ی از کار افتادن کمپرسور در آخرین باری که آن را روشن کرده بودید، را یادداشت کنید.
• باند فشار را بسته به این فشار تنظیم کنید. برای افزایش این باند (اگر فشار ماکزیمم بالاتری می‌خواهید)، پیچ کوچک را به صورت ساعتگرد و برای کاهش این باند (اگر فشار ماکزیمم پایین‌تری می‌خواهید)، پیچ را به صورت پادساعتگرد بپیچانید.
• شیر تخلیه را باز کرده و صبر کنید تا فشار به اندازه‌ی کافی افت کرده و کمپرسور شروع به کار کند. سپس شیر تخلیه را ببندید.
• صبر کنید تا کمپرسور از کار بایستد. فشار نقطه‌ی قطع را چک کنید.
• همین فرآیند را تا رسیدن به نقطه‌ی قطع مطلوب خود تکرار کنید.

نکات

• ابتدا فشار نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد را تنظیم کرده، سپس فشار نقطه‌ی قطع را تنظیم کنید.
• این روند می‌تواند بسته به نوع سوئیچ فشار کمپرسور هوای شما متفاوت باشد.
• بعضی سوئیچ‌های فشار را تنها زمانی که تحت فشار هستند می‌توان تنظیم کرد. به همین دلیل از پیچاندن پیچ‌ها زمانی که فشار مخزن صفر است و یا زمانی که سوئیچ فشار خود را تازه از جعبه خارج کرده‌اید، خودداری کنید.
• همیشه برای اطمینان بیش‌تر، راهنمای نصب سوئیچ فشار را بررسی کنید.
• اکثر سوئیچ‌های فشار در کارخانه بر فشار نقطه‌ی را‌ه‌اندازی مجدد 6 بار و باند فشار یک بار تنظیم شده‌اند.

نشتی سوئیچ کمپرسور هوا

در اغلب موارد، پس از استفاده‌ی بسیار طولانی مدت، سوئیچ‌های کمپرسور شروع به نشتی دادن می‌کنند.

با گذشت زمان، ممکن است دیافراگم داخل سوئیچ فشار کمپرسور هوا ترک بخورد و یا حفره‌ای در آن بوجود آید. زمانی که این اتفاق بیفتد، هوا از مخزن نشت کرده، از دیافراگم عبور می‌کند و از هر منفذی در محفظه‌ی سوئیچ به بیرون نشت می‌کند.

اگر با نشتی از نقاط عجیب و غریب، مانند پورت سیم‌های الکتریکی و قسمت‌های نصب، روبرو شدید، به احتمال زیاد اتفاقی که در بالا ذکر شد، افتاده است. گاهی لازم است کاور روی سوئیچ را بردارید تا بتوانید محل نشتی را پیدا کنید، مخصوصا اگر نواحی اطراف روزنه پر از تجهیزات کاهش کشش سیم باشد.

اگر شیر تخلیه (Unloader valve) سوئیچ فشار شما، زیر آن واقع باشد، اولین مکانی که باید برای چک کردن نشتی بررسی کنید، همین نقطه است. نشتی هوا از این شیر و یا نواحی اطراف اتصال آن به کاور، معمولا به دلیل منفذ و یا مشکلات دیگر دیافراگم است.

شیر تخلیه (Unloader Valve)

آیا نگران هستید شیر تخلیه‌ی سوئیچ فشار مشکلی داشته باشد و یا با نشتی سوئیچ فشار کمپرسور هوا روبرو شوید؟ در ادامه به شیر تخلیه و نشتی آن می‌پردازیم.

شیر تخلیه، شیری سوزنی است که سوئیچ فشار را مانیتور کرده و به حرکات آن عکس‌العمل نشان می‌دهد. این شیر، با از کار ایستادن موتور کمپرسور، فعال و باز می‌شود. صدای خش خشی که در سوئیچ‌های فشاری که به خوبی کار می‌کنند وجود دارد، به دلیل وجود این شیر است.

با باز شدن شیر تخلیه‌ی سوئیچ فشار، هوای فشرده‌ای که اطراف پیستون کمپرسور وجود دارد، خارج می‌شود و بدین صورت همه‌ی تجهیزات در بهترین حالت ممکن کار می‌کنند.

زمانی که صدای خروج هوا از این شیر بیش از چند ثانیه طول بکشد و یا اگر جریانی ثابت از هوای فشرده را زیر شیر حس کنید، نشتی رخ داده است. گاهی تنها کافی است این شیر تخلیه را تمیز کرد، گرچه در صورت وجود شکاف و یا تغییر شکل آن، باید آن را تعویض کرد.

شکستن چرخه‌ی کار

بعضی کمپرسورهای هوا دارای چرخه‌ی کار 100 درصد هستند. به این معنا که می‌توان آن‌ها را به صورت مداوم به کار گرفت و دمای آن‌ها بیش از حد بالا نمی‌رود. این مدل‌های وظیفه سنگین به صورتی طراحی شده‌اند که در آن‌ها از آسیب به موتور به دلیل استفاده‌ی مداوم جلوگیری می‌

معرفی شرکت دانفوس