پرشر سوئیچ – Pressure Switch

پرشر سوئیچ یا کنترلر فشار
پرشر سوئیچ یا کنترلر فشار جهت تنظیم فشار مخازن یا جلوگیری از افزایش فشار در محیطهای تحت فشار در صنعت کاربرد فراوان دارد .
معمولا پرشر سوئیچها به صورت مکانیکی و نظیر فشار سنجها با مکانیزمهای بوردون یا دیافراگم و بلوز در نقطه ست پوینت یا تنظیم یه رله را فعال نموده و با فرمان کنتاکت خود در خروجی به عنوان یک کنترلر On و Off عمل میکند .
در نمونه های دیجیتال و الکترونیکی به جای بوردن یا دیافراگم از استرین گیج استفاده و در خروجی معمولا از ترانزیستور به صورت PNP و یا NPN استفاده میگردد .
در نمونه های پیشرفته تر خروجی 4 تا 0 میلی آمپر و نشاندهنده نیز دارند . در انتخاب یک پرشر سوئیچ بایستی موارد زیر را در نظر داشت
نحوۀ انتخاب یک پرشر سوئیچ
در وحلۀ اول باید در نظر داشته باشید که نیازهای سیستم خود را بشناسید و عملکرد پرشر سوئیچ را در محیط یا سیستمی که طراحی می کنید در نظر بگیرید.
پرشر سوئیچ زمانی به درد می خورد که شما با فشار سر و کار دارید و می خواهید در رنج خاصی از فشار دستگاهی را خاموش و یا روشن کنید.
این دستگاه می تواند از یک لامپ ساده یا پمپ و یا شیر برقی گرفته تا یک نیروگاه اتمی باشد. فرقی نمی کند.
مزایای سوئیچ فشار نوافیما (Nuova Fima )
– سیال مورد نظر برای کنترل توسط سوئیچ فشار
این که قرار است چه ماده یا سیالی از درون پرشر سوئیچ عبور کند و یا از داخل با آن در تماس باشد، از مهمترین اطلاعاتی است که باید داشته باشیم تا بتوانیم سوئیچ مورد نظر خود را انتخاب کنیم.
پرشر سوئیچی که برای گاز استفاده می شود با دقتی در حد میلی بار و قابلیت ضد انفجار بودن و امنیت بالا انتخاب می شود در حالی که یک سوئیچ برای استفاده در پمپ تخلیۀ آب یک کشتی ممکن است با فشاری در حد هزار بار و رطوبت و خورندگی بالایی را تجربه کند.
ممکن است برای کنترل فشار سیال با خورندگی بالا به متریال استیل نیاز باشد در حالی که ممکن است همین متریال استیل نسبت به دی اکسید کربن ضعف خورندگی داشته باشد.
پس مهم است که بدانیم قرار است با سوئیچ فشار مورد نظرمان چه سیالی را کنترل کنیم.
– محیط کار پرشر سوئیچ
منظور از محیط کار، محل و شرایط اقلیمی و شیمیایی، دینامیکی و مکانیکی محیطی است که پرشر سوئیچ شما در آن محیط نصب شده و عمل می نماید.
به طور قطع سوئیچی که در منزل شما در موتورخانه روی پمپ آب یا روی پکیج رادیاتور نصب شده با پرشر سوئیچی که بر روی یک پمپ روی کشتی در دریا نصب می شود و با آب دریا در تماس است یا پرشر سوئیچی که مدام زیر آفتاب قرار دارد، فرق می کند و مدت زمان خراب شدن سوئیچ کاملا به این محیط ها بستگی خواهد داشت.
در حال حاضر برای بیشتر محیط ها در تنوع بسیار گسترده ای پرشر سوئیچ ساخته و در نظر گرفته شده است.
– محدوده یا رنج فشار کاری سوئیچ فشار (پرشر سوئیچ)
برای محدوده های فشار مختلف، پرشر سوئیچ های مختلفی ساخته شده است؛ تقریبا تمامی رنج های کاری از تخصصی گرفته تا عمومی تحت پوشش مناسب انواع برند ها قرار می گیرد.
محدودۀ فشار از منفی یک بار معادل خلاء شروع شده و تا دو هزار بار نیز می رود. اما چرا ما باید محدودۀ فشار کاری خود را بشناسیم؟
هیچوقت پرشر سوئیچ ها را روی یک رنج فشار نمی سازند.
اما در حالت کلی می توانیم بگوییم پرشر سوئیچ صفر تا یک بار 0-bar که در این حالت شما می توانید در محدودۀ صفر تا یک بار فشار، پرشر سوئیچ خود را روی فشار مورد نظر خود (به عنوان مثال 0.6 بار) تنظیم کنید.
برای این تنظیم نمودن معمولا روی پرشر سوئیچ یک پیچ و یا یک ولوم وجود دارد که می توان به کمک آن عدد فشار را تنظیم نمود.
حال باید ببینیم چه محدودۀ فشار مد نظر است، مثلا ما در سیستم بار فشار کلی داریم و می خواهیم زمانی که فشار سیستم به 6 بار رسید پمپ روشن شده و فشار را به برساند، روی بار پمپ خاموش شود و دوباره تا 6 بار خاموش بماند.
در این حالت شما به یک پرشر سوئیچ نیاز دارید که محدودۀ 6 تا بار را تحت پوشش قرار دهد، چیزی که در بازار موجود است می تواند پرشر سوئیچ 0. تا بار باشد که انتخاب مناسبی است.
– مکانیسم عملکرد پرشر سوئیچ یا سوئیچ فشار
به طور کلی پرشر سوئیچ ها را بر اساس مکانیسم عملکرد و نوع ساخت آن ها دسته بندی می کنند :
پرشر سوئیچ های تفاضلی یا دیفرنشیال

این دسته سوئیچ فشار با سایر انواع آن کمی تفاوت دارند. این دسته پرشر سوئیچ دارای دو ورودی می باشند، یکی برای ورودی فشار پایین و یکی برای فشار بالا.
این دو فشار هر دو بر روی یک المان (در این عکس این المان یک دیافراگمی می باشد) تاثیر می گذارند.
تا زمانی که فشار در دو سمت دیافراگم مساوی باشد اتفاقی نمی افتد.
زمانی که فشار قسمت پر فشار بیشتر شود دیافراگم به سمت قسمت کم فشار حرکت کرده پیستون یا شفت را به سمت سوئیچ تکان می دهد.
سوئیچ هم با توجه به نوع عملکرد باز و یا بسته می شود و سیگنال الکتریکی به محل مورد نیاز منتقل خوهد گردید.
پرشر سوئیچ های دیافراگمی ساده

مکانیسم دیافراگمی در پرشر سوئیچ ها می تواند از یک دیافراگم پلاستیکی یا یک دیافراگم فلزی تشکیل شده باشد که به ورودی فشار گیج متصل است و با کاهش و افزایش فشار دیافراگم را جابجا می کند.

این دیافراگم به نوبۀ خود به پیستون یا شفت فشار وارد می کند و آن را جابجا می نماید.
شفت نیز زمانی که فشار به حداکثر لازمه رسید به سوئیچ می رسد و کنتاکت را وصل می کند.
زمانی که فشار افت کرد دوباره شفت از کلید جدا می شود و کلید به حالت باز اولیۀ خود برمی گردد.
پرشر سوئیچ بردونی

در این نوع پرشر سوئیچ ها معمولا مکانیسم انتقال فشار از سیال به سوئیچ با استفاده از یک تیوپ فلزی به نام بردون انجام می گیرد.
بردون یک لولۀ فلزی حلالی شکل یا به صورت علامت سوالی می باشد که یک آرک یا کمان مشخصی دارد.
با افزایش فشار این کمان تغییر شکل می دهد و به سمت صاف شدم می رود و در نتیجه نوک کمان جابجا می شود.
زمانی که این جابجایی به بیشینۀ تنظیم شده رسید، یعنی جایی که ما سوئیچ را نصب کردیم، با فشار آوردن به سوئیچ آن را وصل و هنگام جدا شدن از سوئیچ آن را قطع خواهد کرد.
برعکس این حالت نیز وجود دارد که ما سوئیچ را داخل کمان نصب کنیم 
با دور شدن کمان از مرکز به بیرون مکانیسم حرکت کرده و در نتیجه با کشش سوئیچ آن را به عمل وا می دارد.
در هر دو حالت ما می توانیم سیگنال الکتریکی مورد نظر را دریافت و استفادۀ مورد نظر را از پرشر سوئیچ داشته باشیم.
خوبی مکانیسم های بردونی تحمل فشار و حرارت بالاتر است.
پرشر سوئیچ پیستونی
 
پرشر سوئیچ های پیستونی هم مانند انواع دیافراگمی با افزایش و کاهش فشار مکانیسمی مکانیکی را به سمت سوئیچ هدایت می کنند، با این تفاوت که این مکانیسم این بار یک پیستون می باشد.
پیستون ها مثل سرنگ عمل می کنند که یک استوانه درون استوانۀ دیگر حرکت می کند و عامل به حرکت درآوردن استوانه ی مذکور فشار سیال می باشد.
برای برگشت پیستون به حالت اولیه یک فنر در نظر گرفته می شود که میزان مقاومت این فنر برابر عدد تنظیم شدۀ پرشر سوئیچ در کارخانه می باشد.
گاهی اوقات می توان با سفت و شل کردن فنر میزان فشار مورد نیاز برای عمل کردن پرشر سوئیچ را تنظیم نمود.