پرشر سوئیچ چیست؟
جهت کنترل فشار در سیستم های پنوماتیک و هیدرولیک از یک کنترل الکتریکی به نام پرشر سوئیچ استفاده می شود. به زبان ساده پرشر سوئیچ کلیدی است که در زمان هایی که فشار مایع یا گاز به یک حد مشخص می رسد، وظیفه قطع یا وصل کردن مدار الکتریکی را بر عهده دارد. این عمل که در راستای حفاظت از تجهیزات مختلف سیستم مانند کمپرسور صورت می گیرد، معمولا برای محافظت از قسمت های یک چرخه تبرید لازم و ضروری می باشد.
کاربرد پرشر سوئیچ
سوئیچ های فشار در صنایع مختلف پزشکی، دریایی، کشاورزی، دفاع و … کاربرد دارند که مهمترین آنها به شرح ذیل می باشد:
- در ماشین آلات قهوه و تجهیزات نوشیدن
- جهت فعال سازی و زنگ در داخل تجهیزات پزشکی و دستگاه تنفس
- در ماشین آلات نمونه برداری DNA و صنایع آب
- در سیستم های تصفیه آکواریوم و ماشین آلات گرد و غبار کشاورزی
- در کمپرسورها، پمپ های گاز و بنرین، کنترل شارژ در داخل باتری، در دیگ های فشاری و …
- نظارت بر سطح فشار اکسیژن در تجهیزات پزشکی
- شناسایی فیلتر های مسدود شده در آشپزخانه
انوع پرشر سوئیچ
به طور کلی دو نوع پرشر سوئیچ وجود دارد: الکترو مکانیکی و حالت جامد ( Solid State ) که هر کدام ویژگی های مخصوص به خود را دارند.
- پرشر سوئیچ الکترومکانیکی:
در سوئیچ های الکترومکانیکی سنسورهای مختلفی برای اندازه گیری فشار مورد استفاده قرار می گیرند که با توجه به ویژگی های این سنسورها محدوده کاری سوئیچ تغییر می کند.
سوئیچ های الکترومکانیکی از این نظر مدل های مختلفی دارند که عبارتند از:
- دیافراگمی:
از آنجا که در این مدل از یک دیافراگم فلزی برای فعال سازی سوئیچ استفاده می شود به این مدل، دیافراگمی می گویند. این سوئیچ که قابلیت کارکردن تا فشار 10 اتمسفر را دارد، از ضریب خطایی 5% برخوردار می باشد. مهم ترین نقطه ضعف این سوئیچ هم تعداد چرخه های کم در مدت زمان مشخص می باشد. ( کمتر از 25 چرخه در دقیقه )
- لوله بوردونی:
سوئیچ لوله بوردونی با یک لوله فلزی خمیده بیضوی شکل، بیشتر برای تشخیص تغییرات فشار کاربرد دارد. در این سوئیچ در صورت افزایش فشار، لوله باز می شود و در صورت کاهش فشار، لوله به سمت داخل حرکت می کند. سوئیچ های بوردونی با ضریب خطایی 5% در محدوده فشار 3.5 تا 120 مگاپاسکال کار می کنند. این مدل هم مانند دیافراگمی از نرخ چرخه پایینی برخوردار است. ( کمتر از 25 چرخه در دقیقه )
- پیستونی:
پرشر سوئیچ پیستونی که تا فشار 80 مگا پاسکال می تواند کار کند، از یک پیستون که توسط اورینگ آب بندی شده، تشکیل می شود که با وارد شدن فشار به یک فنر، زبانه سوئیچ حرکت می کند. این مدل با ضریب خطای در حدود 2 درصد، طول عمری تا 2.5 میلیون چرخه دارد.
- پیستونی- دیافراگمی
- حالت جامد:
این پرشر سوئیچ که از ترکیب یک کرنش سنج و یک ترایاک تشکیل می شود؛ نخستین بار در سال 1980 معرفی شد. امروزه پرشر سویچ های حالت جامد قابلیت برنامه ریزی داشته و از یک تا 4 نقطه سوئیچ مختلف برخوردار هستند. خروجی سیگنال آنها نیز به صورت سیگنال دیجیتال یا آنالوگ می باشد و بر روی آنها یک صفحه نمایش قرار می گیرد.
این نوع از کنترلر، از یک دیافراگم الاستومتری تشکیل شده که سبب حرکت پیستون می شود و این پیستون زبانه سوئیچ را حرکت می دهد. این پرشر سوئیچ با ضریب خطای 2 درصدی، محدوده کاری فشار خلا تا 11 مگا پیکسلی دارد.
مهم ترین مزیت پرشر سوئیچ های حالت جامد نسبت به سوئیچ های الکترومکانیکی موارد ذیل می باشد:
- مقاومت در برابر لرزش و ضربه
- خطای کمتر ( در حدود 25% )
- پایداری در طول زمان
- طول عمر بسیار بیشتر
- قابلیت کارکردن در طیف گسترده ای از فشارها
عملکرد پرشر سوئیچ
بر اساس نحوه عملکرد، سوئیچ های فشار سیستم های تبرید به دو دسته فشار بالا یا های پرشر ( HPS ) و فشار پایین یا لو پرشر (LPS ) تقسیم می شوند.
های پرشر سوئیچ
پرشر سوئیچ های فشار بالا که برای جلوگیری از آسیب دیدن قطعات در زمان فشار بالا کاربرد دارند، در مواقعی مانند گرفتگی کندانسور بسیار مفید و کاربردی هستند. های پرشر سوئیچ در خط دهش ( ِ Discharge Line) قرار می گیرد که فشار بیشتری نسبت به دیگر قسمت های سیستم دارد. زمانی که فشار در این قسمت بیشتر از حد مجاز گردد، پرشر سوئیچ چرخه را قطع می کند. به همین خاطر های پرشر سوئیچ به صورت اتوماتیک ریست نمی شود و برای به کار افتادن دوباره باید به صورت دستی این کار را انجام داد. البته توصیه می شود قبل از شروع مجدد، چرخه را کاملا بررسی نموده و نقص احتمالی را برطرف نمایید.
به طور کلی اتفاقات مختلفی می تواند باعث بالا رفتن فشار از حد مجاز و به کار افتادن سوئیچ فشار بالا شود. مواردی مانند:
- از دست رفتن آب خنک کننده در کندانسور
- خرابی فن کندانسور
- دمای بالای محیط اطراف
- وجود هوا و یا دیگر گازهای غیر تراکم پذیر در سیستم
- انسداد لوله های خروجی کمپرسور
لو پرشر سوئیچ
برای محافظت از کمپرسور در برابر کاهش فشار، از لو پرشر سوئیچ استفاده می شود. این سوئیچ که در زمان کاهش فشار ماده مبرد ( مانند کاهش ماده مبرد در لوله ها ) چرخه را قطع می کند؛ می تواند از یخ زدگی اوپراتور نیز جلوگیری کند. البته جلوگیری از این اتفاق ها بستگی به فشار تنظیم شده در پرشر سوئیچ دارد.
به طور کلی در صورت کاهش فشار، ممکن است خلا نسبی در لوله ها ایجاد شود که به صورت ناخواسته هوا را وارد سیستم می کند و یا در زمان هایی که شیرهای برقی جریان گاز را قطع می کنند و گازی به کمپرسور باز نمی گردد، کنترلر فشار پایین فعال می گردد.
البته کاهش فشار گاز و از دست رفتن مبرد می تواند مشکلاتی مانند خارج شدن روغن از سیستم را سبب گردد. زیرا همواره مقداری از روغن کمپرسور به همراه ماده مبرد در طول چرخه حرکت می کند که در صورت از دست رفتن گاز، مقدار یاز روغن نیز از سیستم خارج می شود که سبب بروز مشکلاتی می گردد.
نحوه انتخاب بهترین سوئیچ فشار
برای انتخاب یک سوئیچ فشار مناسب لازم است؛ قبل از هر چیز به این نکته توجه داشته باشید که سیستم در چه محدوده فشاری کار می کند. برای این کار بهتر است حداکثر فشاری که در چرخه به وجود می آید را بررسی کنید تا بتوانید پرشر سوئیچی انتخاب کنید که در این محدوده فشار به خوبی کار کند.
البته شرکت های سازنده معمولا بازه فشاری که کنترلر در آن می تواند کار کند و حداکثر فشار قابل تحمل توسط پرشر سوئیچ را را اعلام می دارند. ولی شما هم می توانید در صورت تمایل در یک دمای مشخص، فشار ماده مبرد را در حالت تراکم پیدا کنید.
درجه حفاظت ( کد IP ) برای سوئیچ فشار
کد IP یا درجه حفاظت به عنوان یک فاکتور مهم برای سوئیچ فشار باید از شرایط مطلوب برخوردار باشد که بهتر است با توجه به محیط اطراف سیستم تبرید انتخاب شود. عدد اول از سمت چپ نشان گر میزان مقاومت دستگاه در برابر جسم خارجی و عدد دوم میزان مقاومت در برابر نفوذ آب را نشان می دهد. البته توجه داشته باشید هر چه این عدد بزرگتر باشد، میزان مقاومت در برابر رطوبت، گرد و خاک و دیگر آلودگی ها بیشتر است.
برندهای پرشر سوئیچ در ایران
در حال حاضر در کشور برندهای معتبری همچون مشعل سبز که از عمده ترین پرشر سوئیچ های استفاده شده در سیستم ها تبرید می باشد، عرضه می گردد. علاوه بر این پرشر سوئیچ آلکو سری PS1، PS2 ،ps3 و ps4 نیز در بازار موجود است، که از مدل های پرکاربرد و محبوب می باشد.
پرشر سوئیچ هوا
تا به اینجا به پرشر سوئیچ ها و انواع آن آشنا شده اید،حال میخواهیم به یکی از دسته های پرشر سوئیچ یعنی پرشر سوئیچ هوا- گاز بپردازیم
این قطعه در بالای محفظه احتراق و نزدیک به فن نصب میشود و عملکرد فن را به گونه ای کنترل میکند که در صورت بروز مشکل(خرابی فن و یا مشکل در مسیر خروج گاز) جریان گاز را به طور خودکار قطع کند.
این قطعه کوچک که به گونه ای پرشر سوئیچ ضد انفجار است یک وسیله ی هشدار و ایمنی است که جزو ضروریات یک پکیج میباشد.به همین دلیل خرید پرشر سوئیچ گاز به شدت مهم میباشد.