پرشر سوئیچ یا سوئیچ فشار چیست؟ + معرفی انواع آن

از پرشر سوئیچ در صنایع مختلف برای رصد کردن فشار استفاده می شود. اگر میزان فشار به حد خاصی برسد، سوئیچ فشار با توجه به عملکرد مورد نظر، در حالت باز یا بسته قرار می گیرد. با توجه به کارایی، می توان از دو نوع پرشرسوئیچ مکانیکی یا الکتریکی استفاده نمود.

اجزای تشکیل دهنده سوئیچ فشار به طور کلی شامل لوله های بوردون، پیستون ها، دیافراگم و غشاهایی که با فشار وارد شده از طرف سیستم حرکت کرده یا تغییر شکل می دهند.

از pressure switch در سیستم های گازی، پمپ های چاه، کوره ها و سیستم های HVAC استفاده می شود.

سوئیچ فشار در کمپرسورهای هوا کاربرد خاصی دارد. در صورتی که قصد خرید کمپرسور باد دارید، بهتر است نقش سوئیچ فشار را در این دستگاه بدانید. در واقع سوئیچ فشار باعث می شود زمانی که فشار از یک میزان مجاز بالاتر برود سیستم قطع شود که این کار سبب می شود که به تجهیزات داخلی کمپرسور آسیب نرسد.

نحوه عملکرد سوئیچ فشار

سوئیچ فشار در حالت کلی شامل پیستونی است که از یک طرف توسط سیال تحت فشار قرار می گیرد. نیروی وارد شده از طرف سیال با توجه به میزان فشردگی فنر اندازه گیری می شود. در این سیستم، ثابت فنر و سطحی که با سیال در ارتباط است با دقت زیادی طراحی می شود، در نتیجه پیستون فقط زمانی به حرکت در می آید که به فشار معینی برسد.

فنر توسط یک پیچ تنظیم در این فشار معین قرار می گیرد و می توان آن را به میزان دلخواه تغییر داد.

کنترلر فشار می تواند در دو حالت قطع cut out و وصل cut-in عمل کند. در پمپ ها و سیستم های کمپرسوری، سوئیچ زمانی فعال می شود که فشار سیال از حد مشخصی پایین تر بیاید. در این صورت، موتور پمپ یا کمپرسور روشن شده و سیستم کلی به کار خود ادامه می دهد.

دیفرنشیال پرشر سوئیچ نیز مانع افت ناگهانی فشار می شود و این امکان را فراهم می آورد که فشار به بالاترین حد خود برسد. با رسیدن فشار به حداکثر میزان ممکن، سوئیچ قطع می گردد.

بخش های جدا نشدنی از سوئیچ فشار

در ادامه با بخش های اصلی pressure switch آشنا خواهید شد. البته هر کدام از این قسمت ها می توانند شامل اجزای دیگری نیز باشند.

1. پورت پردازشی یا ورودی

پورت ورودی راه ارتباطی اجزای سوئیچ فشار با واحد پردازش است. سوئیچ های فشار روی نازل های متصل به مخزن یا لوله نصب می شوند. معمول ترین راه اتصال پورت ورودی، اتصالات رزوه ای است. در موارد نادر، از اتصالات پیچی یا جوشی نیز استفاده می شود.

نکته مهم این است که نوع اتصال و درجه فشار آن متناسب با فشار سیال باشد.

2. سنسور فشار

سوئیچ های فشار مکانیکی را می توان با توجه به نوع المان سنسور فشار، دسته بندی کرد. این سنسور مهم ترین نقش را جهت فعال سازی سوئیچ در فشار مورد نظر سیال ایفا می کند. بخش هایی از پیستون یا دیافراگم که با سیال در تماس هستند، نیروی ناشی از فشار آن را به اجزای دیگر انتقال می دهند.

هر چه این بخش بزرگتر باشد، نیروی فعال سازی و فنری بیشتری نیاز خواهد بود.

3. فنر

فشردگی فنر، میزان نیروی سیال را مشخص می کند. این فنر برای مطابقت با فشار عملیاتی سیال، از قبل فشرده می شود. سوئیچ زمانی فعال می شود که نیروی وارد شده از سیال از نیروی اولیه فنر بیشتر شود.

4. پیچ تنظیم

پیچ تنظیم به فنر وصل می شود و جهت افزایش یا کاهش فشار فعال سازی استفاده می گردد.

5. دیفرنشیال

دیفرنشیال سوئیچ فشار جهت تغییر محدوده فشار به کار می رود. دیفرنشیال عموما در سیستم های پمپی به صورت مجموعه ای از فنر و پیچ طراحی می شوند که از نقطه تنظیم کوچکتر هستند. بستن یا بازکردن این پیچ، محدوده فشار را فقط از یک طرف تغییر می دهد و سمت دیگر را ثابت نگه می دارد.

6. دیافراگم

وظیفه اصلی دیافراگم، علاوه بر اجزای آب بندی شده، محافظت از بخش های داخلی سوئیچ در برابر جریان سیال است. دیافراگم معمولا از مواد منعطفی مانند پلیمر، الاستومر یا آلیاژهای فلزی ساخته می شود. انتخاب جنس آن به نوع سیال و درجه حرارت آن بستگی دارد.

جنس معمول دیافراگم و آب بندی

• نیتریل: مقاومت بالا در برابر روغن یا سیالات با پایه نفت
• اتیلن پروپیلن: مناسب آب با درجه حرارت بالا یا سرویس های بخار
• فلوروکربن: مقاوم در برابر سیالات بر پایه نفت
• PTFE: مناسب برای درجه حرارت بالا

 انواع پرشر سوئیچ

سوئیچ فشار به طور کلی در دو دسته قرار می گیرند:

1. پسوئیچ فشار الکترونیکی
2. سوئیچ فشار مکانیکی

سوئیچ فشار الکتریکی، در واقع کلیدهایی هستند که نیازی به المان سنسور جهت فعال سازی ندارند و به صورت غیر مستقیم، با در نظر گرفتن ویژگی های دیگر مانند مقاومت و ظرفیت، فعال می شوند. در حالی که سنسور فشار جز اصلی کنترلر فشار مکانیکی محسوب می شود.

پرشر سوئیچ الکترونیکی

سوئیچ فشار الکترونیکی دارای یک مبدل فشار یا فشارسنج است، که با تجهیزات الکترونیکی دیگر سیگنال‌ را تقویت کرده و در صفحه نمایش نشان می دهد. برخی از سوئیچ فشار الکترونیکی دارای قابلیت آنالوگ هستند، یعنی می‌ توانند با استفاده از سیگنال ‌های پیوسته و متغیر میزان فشار را تشخیص دهند.

پرشرسوئیچ فشار الکترونیکی قابلیت تعیین تاخیر زمانی و فشار مورد نظر را دارا می باشند.

انواع پرشر سوئیچ مکانیکی

سوئیچ فشارهای مکاانیکی نسبت به الکترونیکی، کارایی بیشتری دارند. از مزایای آن ها می توان به سادگی عملکرد و قیمت پایین اشاره نمود. تمام کنترلرهای فشار مکانیکی شامل المان سنسوری هستند که تحت نیروی سیال، تغییر شکل می دهد. انواع آن نیز با توجه به نوع سنسور دسته بندی می شوند.

سوئیچ فشار لوله بوردون

لوله بوردون یک لوله فلزی یا الاستومری منعطف است که از یک طرف ثابت می شود و طرف دیگر آن می تواند آزادانه حرکت کند. با افزایش فشار درون لوله، کم کم صاف می شود. این حرکت و جابجایی باعث عمل کردن سوئیچ می شود.

سوئیچ فشار دیافراگمی

این نوع شامل یک غشای فلزی است که مستقیماً به قسمت مرطوب سوئیچ فشار متصل یا جوش داده می شود. به جای استفاده از پیستون، دیافراگم باعث فعال سازی سوئیچ می شود.

پرشر سوئیچ دیفرنشیال

از این سوئیچ فشار برای مقایسه فشار دو نقطه از سیستم استفاده می شود. دو نقطه مذکور به پورت های پردازشی وصل می شوند و می توانند شامل نقاطی با بیشترین بخار یا کمترین بخار، و یا بخش بالایی و پایینی لوله باشند. اگر اختلاف فشار این دو محل از مقدار مشخص شده فراتر رود، سوئیچ عمل می کند.

این سوئیچ برای کنترل فشار فیلتر کمپرسور یا سطح مخزن کاربرد زیادی دارد.

پرشر سوئیچ پیستونی

متداول ترین و شناخته شده ترین نوع سوئیچ فشار، پرشرسوئیچ پیستونی است. با تغییر فشار سیال، پیستون به صورت خطی حرکت کی کند و سوئیچ را فعال می کند. این سیستم می تواند به صورت مستقیم یا غیر مستقیم فشار سیال را اندازه گیری کند. در حالت مستقیم، از حلقه های دایروی برای جلوگیری از ورود سیال به اجزای الکترونیکی استفاده می شود. حالت غیرمستقیم نیز شامل دیافراگم الاستیکی است که پیستون را از سیال جدا می کند.

سوئیچ فشار اسنپ دیسک

این سوئیچ فشار در واقع از نوع مکانیکی است که عملکرد آن بر مبنای انبساط و انقباض دو صفحه فلزی و تغییر شکل آن ها از حالت محدب به مقعر در دمای مشخص می باشد. در طراحی سوئیچ فشار دیسکی، یک دیافراگم نازک برای جداسازی محفظه فشار از محفظه دیسک قرار داده شده است. فشار ایجاد شده بر روی سطح دیسک نیرو وارد کرده و توسط کمپرسور دیافراگمی در محل مشخص ثابت می شود. با این کار فشار با حداکثر ظرفیت جریان کنترل می شود. عملکرد این نوع از سوئیچ فشار، بسیار سازگار، قابل اعتماد و دقیق است و رایج ترین کاربرد آن نیز کنترل دمای سیستم می باشد.

5 کاربرد مهم سوئیچ فشار

از سوئیچ فشار به دو هدف اصلی استفاده می شود. یکی حفظ فشار یا سطح مخزن سیستم و دیگری محافظت از تجهیزات در برابر آسیب یا کاهش راندمان می باشد.

1. سیستم های پمپاژ آب

رایج ترین کاربرد کنترلر فشار، استفاده در سیستم های پمپاژ آب است. از سوئیچ فشار در پمپ آب برای وصل کردن برق موتور استفاده می شود و در صورت پایین آمدن فشار آب، پمپ را به حرکت در می آورد. با رسیدن فشار به میزان مطلوب، برق قطع می شود.

2. سیستم های کمپرس هوا

این سیستم ها نیز عملکردی مشابه پمپ آب دارند. با کم شدن فشار هوا موتور راه اندازی شده و به این صورت فشار سیستم کنترل می شود.

3. سیستم های هیدرولیک

در این سیستم، پمپ ها و کمپرسورها فشار و سطح مخزن را با استفاده از سوئیچ فشار کنترل می کنند.

4. سیستم های تهویه هوا و سرمایشی

در سیستم سرمایشی، ترموستات یک سیگنال پشتیبان کنترلی آماده می کند. چنانچه مشکلی در عملکرد سیستم پیش بیاید، ترموستات فقط دمای بخش سرمایش را بررسی می کند. این جاست که سوئیچ فشار به عنوان محافظی ایفای تنقش کرده و در صورت افزایش فشار از حد مجاز، موتور کمپرسور را خاموش می کند. کاربرد دیگر آن در سیستم های تبرید، حفاظت در برابر فشار کم مبرد است که ممکن است ناشی از نشت آن باشد.

5. سیستم های کوره ای

سوئیچ فشار در یک کوره یا دیگ به عنوان یک قفل ایمنی برای جلوگیری از جرقه زدن و آتش سوزی عمل می کند و این عملکرد مانع از ایجاد حریق در محفظه احتراق سیستم می شود.

نتیجه گیری

پرشر سوئیچ نوعی کلید است که با رسیدن فشار سیال به حد آستانه فعال می شود و از عملکرد تجهیزات موجود در سیستم های مختلف محافظت می کند. وجود همین قطعه به ظاهر معمولی، نقش بسیار مهمی در عملکرد تجهیزات می گذارد.

گاهی قطع شدن ارتباط اجزای سیستم می تواند از بروز خسارت های جبران ناپذیر و هزینه های گزاف خودداری کند. سوئیچ های فشار جدید مجهز به صفحه نمایش دیجیتال و آنالوگ هستند و قابلیت برنامه ریزی برای چهار نقطه مختلف را دارند. اگر هر سوالی در خصوص سوئیچ های فشار دارید می توانید با کارشناسان ایران کمپرسور در ارتباط باشید.

سوالات متداول

پرشر سوئیچ چیست؟

پرشر سوئیچ نوعی کلید است که با رسیدن فشار سیال به حد آستانه فعال می شود و از عملکرد تجهیزات موجود در سیستم های مختلف محافظت می کند. اطلاعات بیشتر در مقاله بیان شده است.

انواع پرشر سوئیچ مکانیکی کدامند؟

سوئیچ فشار لوله بوردون – سوئیچ فشار دیافراگمی – سوئیچ فشار اسنپ دیسک و…