عملکرد سوئیچ فشار
بررسی مفهوم Dead Band یا Differential در سوئیچ های فشار (Pressure Switch):
همانطور که می دانید از سوئیچ های فشار به منظور کنترل فشار، در بازه مورد نظر، در فرآیند های مختلف استفاده می شود.
نحوه عملکرد پرشر سوئیچ ها به این صورت است که همزمان با رسیدن فشار خط به نقطه مورد نظر (Set Point) ، سوئیچ تحریک شده و سیگنال خروجی تغییر حالت می دهد. کنتاکت های باز(Normally Open) بسته و کنتاکت های بسته (Normally Close) باز می شوند.
معمولا خروجی NC (در حالت نرمال بسته) سوئیچ های فشار به پمپ ها و کمپرسور ها که وظیفه تامین فشار در سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک را دارند متصل شده و به هنگام رسیدن فشار سیستم به میزان مورد نظر (Set point) کنتاکت باز شده و پمپ یا کمپرسور از مدار خارج و خاموش می گردد.
نکته حائز اهمیت در اینجا زمان تحریک مجدد و بسته شدن سوئیچ و روشن شدن دوباره پمپ یا کمپرسور پس از کاهش فشار احتمالی خواهد بود.
به منظور درک بهتر، فرض کنید در یک سیستم پنوماتیک، کمپرسور هوا روشن شده و فشار هوای سیستم را به مقدار مورد نظر ۲۰ بار می رساند و سپس با عملکرد سوئیچ فشار، تغذیه پمپ قطع شده و از مدار خارج می گردد.
پس از استفاده هوای فشرده سیستم بعنوان نیروی محرکه در سیلندرهای پنوماتیک، فشار افت کرده و به زیر ۲۰ بار می رسد.
حال سوال به وجود آمده این است که در چه فشاری سوئیچ باید مجددا تحریک شده (Reset)و کمپرسور را روشن گرداند. ۱۹٫۹ بار یا ۱۸ بار یا … جواب این سوال، یا به عبارت دیگر لزوم تعیین این بازه، ما را ناگریز به تعریف مفهومی جدید می نماید.
Differential یاDead Band به میزان اختلاف دو مقدار مذکور گفته می شود، به این معنی که بعد از عملکرد سوئیچ فشار در نقطه Set Point پس از چه تغییرات فشاری مجددا کنتاکت ها به دوباره حالت اول باز گشته، سوئیچ فشار ریست شده و کمپرسور روشن خواهد شد .
به عبارت بهتر Dead Band یا Differential به بازه از فشار گفته می شود که از یک سو به Set point منتهی شده و از سوی دیگر به حداقل فشار کاری سیستم که می بایست همواره در آن بازه کار نماید. این مقدار بر حسب درصدی از Range بیان می گردد.
اینکه وسعت این بازه چقدر باشد بستگی به میزان حداقل فشاری است که نیاز سیستم پنوماتیک را مرتفع خواهد ساخت.
اما ذکر این نکته ضروری است که هر قدر وسعت این بازه گسترده تر باشد و قطع و وصل مکرر سوئیچ و به تبع آن خاموش و روشن شدن های متمادی کمپرسور کمتر باشد، تنش های مکانیکی و استهلاک سیستم کمتر بوده و عمر مفید آن افرایش خواهد یافت.
به عنوان نمونه فرض کنید مقدارDead Band در مثال بالا را ۰٫۱ بار در نظر بگیریم و با کاهش فشار سیستم در کسری از دقیقه از ۲۰ بار به ۱۹٫۹ بار دوباره کمپرسور روشن شده و فشار پس ازچند ثانیه کار کمپرسور به ۲۰ بار رسیده و مجددا پمپ خاموش گردد.
این سیکل به دفعات ادامه یافته و منجر به آسیب به کمپسرسور، سوئیچ فشار و سایر ادوات سیستم خواهد شد.
لذا انتخاب Dead Band مناسب برای سوئیچ های فشار در سیستم های پنومانیک و هیدرولیک امری بسیار حیاتی و در جهت حفظ پایداری و عمر بیشتر اداوات و تجهیزات سیستم می باشد.
خروجی NO (در حالت نرمال باز) سوئیچ های فشار نیز معمولا به آلارم ها و شیر های برقی متصل می شوند.
به این صورت که وقتی فشار فرآیند به حد بالای مورد نظر رسید کنتاکت بسته شده و آلارم (لامپ سیگنال – بلندگو) روشن می شود و کاربر را متوجه می نماید و همچنین شیر برقی باز شده و از سیال با فشار و دبی مورد نظر در ادامه فرآیند استفاده می گردد.
درانتخاب و سفارش سوئیچ های فشار موارد مهم ذیل می بایست مد نظر قرار گیرد:
رنج کاری (Range) بسته به میزان تغییرات فشار فرآیند (Minimum – Operating – Maximum – Design)
متریال قسمت های در تماس با سیال و عایق بندی بسته به نوع سیال فرآیند و دما کاری:
Wetted Parts Materials: Brass, Stainless Steel, Monel, Hastelloy, Duplex, …
Sealing Materials: NBR, FKM, VITON, PTFE, …
نوع و سایز اتصال (Process Connection) به لوله یا مخزن (Flanges – Threads )
متریال بدنه (Housing Material) و درجه حفاظت (IP)که بسته به شرایط محیطی محل نصب تعیین می گردد.
نوع و مشخصات کنتاکت های خروجی
Contact Type: Micro switch, Magnetic, Reed, Electronic, …
Contact Rating: Rated Voltage and Current
ثابت یا متغییر بودن حد تفاضلی Fixed Differential (Dead Band) – Adjustable Differential (Dead Band)
