سوئیچ فشار یا پرشر سوئیچ چیست؟

سوئیچ فشار یا Pressure Switch یک دستگاه مکانیکی یا الکترونیکیست و زمانی فعال خواهد شد که فشار سیال فرآیند به آستانه (Threshold) یا نقطه تنظیم (Setpoint) معینی برسد. سوئیچ فشار بسته به نوع المنت بکار رفته در آن، انواع مختلفی دارد. این تجهیز می تواند شامل یکی از موارد لوله بردون (Bourdon Tube)، پیستون (Piston)، بیلوز، دیافراگم و المنت غشایی باشد. المنت های غشایی بسته به درجه فشار اعمال شده توسط سیستم حرکت می کنند و تغییر شکل می دهند. به عنوان یک مثال کلی میتوان به یک سوئیچ فشار هوا اشاره کرد که برای حفظ فشار ثابت استفاده می شود. این سوئیچ می تواند پس از رسیدن فشار هوای مخزن به سطح مورد نیاز، کمپرسور را خاموش کند و در صورت افت فشار، آن را روشن کند.

انواع سوئیچ فشار

الف) سوئیچ فشار الکترونیکی

سوئیچ های فشار الکترونیکی شامل یک ترانسدیوسر (مثلا استرین گیج) و اجزاء الکترونیکی دیگری هستند که سیگنال را به یک خروجی قابل خواندن تبدیل می کنند. مهمترین مزایای این سوئیچ ها عبارتند از دقت بالا، اتصالات سایشی کمتر، پایداری بلند مدت عالی و راه اندازی آسان. این نوع سوئیچ ها همچنین توانایی ایجاد چرخه های سوئیچینگ با تعداد بسیار بالا را دارند.

مشخصات عملکردی

بازه های عملکرد در این سوئیچ های فشار معمولا بین 0 تا 600 bar است و البته بسته به جنس المان اندازه گیری آن می تواند متفاوت باشد. حفاظت اضافه فشار برخی از این مدل پرشر سوئیچ ها تا 4 برابر رنج کاری است و عملکرد سوئیچینگ را توسط ترانزیستور انجام می شود که جریان خروجی آن معمولا 0.5 A تا 1.4 A است.

سوئیچینگ پنجره یا Window در پرشر سوئیچ های الکترونیکی

به عملکرد سوئیچینگ در یک بازه فشار سوئیچینگ پنجره گویند. این نوع سوئیچینگ به منظور تامین ایمنی در کاربردهای مختلف استفاده می شود. در این حالت در مواردی که حد فشار بالاتر یا پایین تر از میزان معین شده باشد. سوئیچینگ عمل کرده و فشار را تنظیم می کند.

ب)سوئیچ فشار مکانیکی

این نوع سوئیچ ها در کاربردهای با پیچیدگی کمتر استفاده می شوند و بر اساس ساختار دارای انواع پیستونی، دیافراگمی، بردونی و بیلوز هستند. سوئیچ های فشار پیستونی و دیافراگمی با استفاده از یک فنر عمل می کنند. فنر در برابر فشار ورودی مقاومت می کند و میزان کشش آن با یک پیچ تنظیم یا ناب (Knob) تنظیم می شود. وضعیت فنر مستقیما به فشاری که به محض رسیدن به آن ارتباط الکتریکی برقرار می شود، بستگی دارد. در حالت افت فشار، سوئیچ به وضعیت عادی خود برمی گردد. در نوع بیلوز از یک المنت به عنوان بیلوز در قسمت ورودی فشار استفاده می شود که این المنت وظیفه باز و بسته کردن سوییچ را بر عهده دارد.

مشخصات عملکردی

سوئیچ های فشار مکانیکی. دو نوع پیستونی و دیافراگمی برای بازه فشار های بالا مناسب هستند. به عنوان مثال ماکزیمم فشار قابل تنظیم در مدل هایی با نوع دیافراگمی تا 7000 bar، برای نوع پیستونی تا 6000 bar، در مدل های بردونی  400 bar و در مدل های بیلوز تا 16 bar موجود است. این در حالی است که حداقل فشار قابل تنظیم برای آنها می تواند تا 0.1 bar هم باشد. همچنین استفاده از سوئیچ های مکانیکی در موارد وجود ولتاژ یا جریان بالا مناسب است. این سوئیچ ها می تواند با تغییر اتصال، برای دو حالت افزایش یا کاهش فشار به کار روند.

اجزاء

پرشر سوئیچ مکانیکی شامل اجزاء زیر است:

• المنت متغیر

مثلا دیافراگم یا پیستون که متناسب با فشار تغییر موقعیت می دهد.

• فنر

برای مقاومت در برابر فشار ورودی

• لور (Lever)

به منظور فعال یا غیر فعال کردن پرشر سوئیچ

• اتصالات الکتریکی (Electrical contact)

برای عبور سیگنال جریان الکتریکی

• ترمینال ها

برای اتصال به منبع تغذیه

کاربرد پرشر سوییچ ها

سوئیچ های فشار می تواند در بازه گسترده ای از مصارف خانگی یا صنعتی استفاده شوند. نمونه هایی از این کاربردها عبارتند از:

• برای کنترل سیستم های فشار هوا، سیستم های HVAC، سیلندرهای گاز، پمپ های هوا و … .
• به عنوان یک تجهیز ایمنی برای کوره ها
• برای کنترل پمپ های آب در ساختمان های تجاری و مسکونی
• در بویلرها، هیترهای الکتریکی و کمپرسورهای هوا به منظور تنظیم فشار منفی یا وکیوم

نوع عملکرد

نوع عملکرد این سوئیچ ها یا به صورت نرمال باز (Normally Open) و یا نرمال بسته (Normally Close) هستند. عملکرد نرمال باز همانطور که از اسم آن پیداست در حالت عادی مانع عبور جریان و افزایش فشار نشده ولی در نقطه تنظیم خود بسته می شود و اجازه عبور جریان را نمی دهد. در نوع عملکردی نرمال بسته این روال معکوس است.

نصب سوئیچ های فشار

نصب این تجهیز عمدتا به صورت پیچی است و یا به صورت مستقیم در خود فیلد و یا به همراه یک دیافراگم سیل است. از دیافراگم سیل در مواردی استفاده می شود که سیال وارد شونده از انواع خورنده باشد و در صورت تماس مستقیم به مرور باعث صدمه دیدن تجهیز شود.