در هر خودرو و یا ماشین سبک و سنگینی که نگاه بیاندازیم، تعدادی سیستم انتقال وجود دارند که وظیفه آنها انتقال آب و یا گاز به بیرون خودرو و یا گردش این مواد در درون بخشی از سیستم خودرو است.
حال مشکلی که در این سیستمها ممکن است پیش بیاید این است که اگر میزان مایع و یا گاز موجود در این سیستمها از حد استاندارد خود بیشتر شود، این ناهماهنگی میتواند به دیگر قطعات اصلی ماشین آسیب زده و هزینههای سنگینی را بر دوش افراد بگذارد.
شرکتهای بزرگ سازنده خوردوهای سنگین، به خصوص سازندههای بیل مکانیکی، برای جلوگیری از بروز این مشکل، از قطعه ای به نام پرشر سوئیچ استفاده میکنند. در این مقاله از مجموعه فراهیدرولیک، قصد داریم تا به بررسی پرشر سوئیچ وانواع آن بپردازیم.
پرشر سوئیچ چیست
به طور کلی، پرشر سوئیچ، یا همان سوئیچ فشار، قطعه ای است بسیار مهم که وظیفه کنترل فشار مخازن و یا سیستمهای انتقال جریان را به عهده دارد. از این وسیله هم در خودروهای سبک و سنگین و هم در برخی از صنایع استفاده میشود.
کنترلر فشار در سوئیچهای فشار به صورت اتوماتیک بوده و با رسیدن فشار مخزن به فشار معین تعیین شده توسط شما، کنتاکت فعال میشود و یک سیگنال الکتریکی ارسال میشود و سوئیچ قطع میگردد. علاوه بر بحث حفاظت از قطعات اصلی دستگاهها و خودروها، پرشر سوئیچها با کنترل فشار، از انفجار مخازن و آسیب رساندن به افراد نیز جلوگیری میکنند.
اجزای پرشر سوئیچ
پرشر سوئیچها از اجزای اصلی زیر تشکیل شدهاند؛ انتخاب اجزای مناسب و نصب صحیح آنها به افزایش طول عمر مفید و عملکرد دقیق آنها کمک میکند.
- المنت فشار (Pressure Sensing Element): المنت فشار، فشار موجود در سیستم را حس کرده و تغییرات فشار را به کمک یک دیافراگم فلزی یا پیستون به سیگنالهای مکانیکی یا الکتریکی تبدیل میکند.
- میکروسوئیچ (Micro Switch): میکروسوئیچ پس از دریافت سیگنال از المنت فشار، مدار را قطع یا وصل میکند که در نتیجه آن سیگنال مناسب به سیستم کنترل ارسال میشود.
- تنظیمکننده (Adjustment Mechanism): اپراتورها با استفاده از پیچ تنظیم در تنظیم کننده، فشار فعالسازی سوئیچ را تنظیم میکمند.
- محفظه (Enclosure): استفاده از محفظه برای حفاظت از اجزای داخلی سوئیچ در برابر ضربه، رطوبت، گرد و غبار و شرایط محیطی ضروری است.
انواع پرشر سوئیچ بر اساس نوع عملکرد
سوئیچهای فشار دارای انواع بسیاری هستند و هر کدام از آنها مسئول کنترل جریان در نوعی خاص از مخازن و سیستمها هستند. انواع پرشر سوئیچ بر اساس نوع عملکرد شامل موارد زیر است:
1. پرشر سوئیچ پنوماتیک: نوعی سوئیچ فشار میباشد که وظیفه آن کنترل میزان فشار گاز و به خصوص هوا میباشد. از این نوع سوئیچ فشار در موارد زیر استفاده میشود:
- روشن و خاموش کردن پمپ خانگی
- قطع جریان الکتریکی کمپرسور گاز
- روشن و خاموش کردن زنگ هشدار در کابین خلبان
2. پرشر سوئیچ هیدرولیک: سوئیچهایی هستند که به صورت هیدرولیکی فعالیت میکنند. پرشر سوئیچ بیل مکانیکی نیز به همین صورت فعالیت میکند. انواع پرشر سوئیچهای هیدرولیکی شامل موارد زیر است:
- سوئیچ فشار گاز: این سوئیچ فشار ها توسط بخار کنترل میشوند و بنابراین باید قابلیت تحمل دما و رطوبت بالایی را داشته باشند.
- سوئیچ فشار آب: پرشر سوئیچ آب در صنایع هیدرولیک مانند خودرو برای نمایش هشدار هنگامی که فشار روغن موتور از سطح قابل قبول و ایمن پایین تر باشد و یا جهت کنترل قفل کردن اتوماتیک گشتاور انتقالی اتوماتیک کاربرد دارد. همچنین، علاوه بر کنترل روغن موتور، در پرشر سوئیچ بیل کوماتسو، کنترل ورود و خروج روغن هیدرولیک نیز توسط این نوع سوئیچ فشارها صورت میگیرد.
انواع پرشر سوئیچ بر اساس المان اندازه گیری
به طور خلاصه، انواع پرشر سوئیچ بر اساس المان اندازه گیری شامل یکی از موارد زیر میشود:
- بردونی: لوله بوردون از یک لوله فلزی خمیده تشکیل شده که در صورت افزایش فشار، این لوله باز و در صورت کاهش فشار، این لوله بسته می شود و به سمت داخل حرکت می کند.
- دیافراگمی: در این نوع از سوئیچ ها از یک دیافراگم فلزی برای فعالسازی سوئیچ استفاده میشود.
- پیستونی: پیستون هایی هستند که به یک فنر متصل شده و توانایی تحمل فشار تا 80 مگاپاسکال را نیز دارا هستند.
- سوئیچ تفاضلی یا دیفرانسیلی: دارای دو لوله ورودی است و در صورتی که بین این دو ورودی اختلاف فشاری مشاهده شود، دستگاه شروع به فعالیت می کند.
- سالید استیت(حالت جامد): سوئیچ های فشاری هستند که از ترکیب یک کرنش سنج و یک ترایاک بوجود آمده اند و سیستم پیچیده آن ها باعث شده است تا این نوع سوئیچ ها کمترین میزان خطا را داشته باشند.
- بیلوزدار: طرز کار این نوع سوئیچ های فشار به این صورت است که اگر فشار گاز ورودی به بیلوزر زیاد شود، این فنر فشرده میشود. اگر فشار گاز بیشتر از حد مجاز باشد و فنر بیش از اندازه فشرده شود، زبانه از شیار خارج شده و اتصال اصلی قطع میشود.
نحوه عملکرد پرشر سوئیچ
نحوه عملکرد پرشر سوئیچها به شکلی است که به تغییر فشار در سیستم، واکنش نشان داده و جریان برق را قطع یا وصل میکنند. در ادامه مراحل عملکرد آنها به طور خلاصه توضیح داده میشود:
- حس کردن فشار: زمانی که فشار مایع یا گاز وارد سیستم میشود، این فشار به عنصر حسگر (مثل دیافراگم فلزی یا پیستون) منتقل میگردد. حسگرها تحت تاثیر فشار حرکتت میکنند.
- تغییر سیگنال: حرکت عنصر حسگر منجر به تغییر مکانیکی میشود که سیگنال آن به میکروسوئیچ منتقل میشود. این سیگنال به صورت یک جریان الکتریکی وضعیت سوئیچ را تغییر میدهد.
- قطع یا وصل مدار: وقتی فشار به حد مشخصی رسید، میکروسوئیچ به طور خودکار مدار را قطع یا وصل میکند. این عملکرد با هدف حفاظت از تجهیزات، شروع یا پایان فرآیندهای مختلف انجام میشود.
- تنظیم فشار: در بسیاری از مدلهای پرشر سوئیچ، یک پیچ تنظیم وجود دارد. این پیچ به اپراتور کمک میکند تا حد فشار مورد نظر برای فعالسازی سوئیچ را تنظیم نماید.
پرشر سوئیچها با عملکرد خود، امکان کنترل دقیق فشار و جلوگیری از آسیب به سیستمها را فراهم میآورند و به ایمنی و بهرهوری تجهیزات کمک میکنند.
کاربرد پرشر سوئیچ
- سیستمهای تهویه مطبوع (HVAC): پرشر سوئیچها برای تنظیم فشار مبرد و جلوگیری از آسیب به کمپرسورها و سیستمهای سرمایشی مورد استفاده قرار میگیرند.
- پمپهای آب و مایعات: در سیستمهای پمپاژ، پرشر سوئیچها از افزایش یا کاهش فشار در سیستمهای پمپاژ و آسیب به تجهیزات پمپاژ جلوگیری میکند.
- صنایع نفت و گاز: پرشر سوئیچها فشار خطوط لوله و مخازن ذخیرهسازی را کنترل میکنند و خطرات احتمالی مانند انفجار یا نشت را کاهش میدهند.
- سیستمهای هوای فشرده: در کمپرسورهای هوا از پرشر سوئیچها برای تنظیم فشار و جلوگیری از افزایش بیش از حد فشار استفاده میشود.
- خودروها: کنترل فشار روغن موتور، سیستم ترمز و تنظیم فشار تایرها در خودروها توسط پرشر سوئیچها انجام میشود.
- سیستمهای گرمایش صنعتی: پرشر سوئیچها برای تنظیم و کنترل فشار در دیگهای بخار و سیستمهای گرمایشی صنعتی کاربرد دارند.
- مدیریت انرژی: در سیستمهای مدیریت انرژی و اتوماسیون صنعتی، پرشر سوئیچها برای پایش و کنترل فشار مایعات و گازها در پروسههای مختلف مورد استفاده قرار میگیرند.
- پروژههای آبیاری کشاورزی: کنترل فشار آب و جلوگیری از خرابی سیستمهای آبیاری توسط پرشر سوئیچها انجام میشود.
سخن پایانی
یکی از اصلی ترین قطعات خودروهای سنگین و به خصوص بیلهای مکانیکی، سوئیچ فشارها هستند. این وسیلهها نقش بسیار مهمی در کنترل میزان فشار جریان یافته در درون سیستمها و مخزنها داشته و بدون آنها کار با بسیاری از وسایل بسیار خطر آفرین به شمار میآید.امیدواریم با ارائه این مقاله در فراهیدرولیک (مرکز تعمیر پمپ کوماتسو در ایران) توانسته باشیم شما را با این وسیله کاربردی و مهم بیشتر آشنا کرده باشیم.