شیر سوئیچ فشار یا Pressure Switch Valve چیست؟

یک سوئیچ فشار، یک یا دو پورت فشار دارد. در سوئیچ فشاری که یک پورت دارد، فشار از طریق پورت وارد و به یک دیافراگم داخلی اعمال می‌شود. اگر فشاری که وارد می‌شود، از فشار فنر فشرده شده، بیش‌تر باشد، کانتکت‌های سوئیچ مدار را قطع یا متصل می‌سازند. بدین ترتیب آلارمی در سیستم ایجاد و به کاربر اخطار می دهد که فشار محیط مورد نظر تغییر کرده است.

در سوئیچ فشاری که دو پورت ورودی دارد، فشاری که از این دو پورت وارد سوئیچ می‌شوند، با هم مقایسه می‌گردد. اگر فشاری که به دو پورت وارد می شود متفاوت باشد، سوئیچ فشار برای این تغییر اخطاری به کاربر می‌دهد.

شیر اطمینان سوئیچ فشار که در قسمت زیرین سوئیچ فشار قرار می گیرد، توسط لوله‌ای نایلونی یا مسی، به بالای شیر کنترل یک‌طرفه پلمپ می شود. زمانی که کانتکت‌های سوئیچ فشار از هم جدا شوند، این شیر توسط اهرمی به کار انداخته می‌شود تا فشاری که بین پمپ و شیر یک‌طرفه به دام می افتد را آزاد کند.

سوئیچ‌های فشار به دو دسته‌ی اصلی تقسیم می‌شوند: الکترومکانیکی و حالت جامد

.

رایج‌ترین سوئیچ‌های فشار الکترومکانیکی از یک عنصر حسگر و یک سوئیچ الکتریکی با عملکرد سریع و ناگهانی تشکیل می شوند. در این سوئیچ‌ها می‌توان انواع مختلف عناصر حسگر به کار برد؛ ولی این عنصرهای حسگر در یک مشخصه اشتراک دارند: در اثر تغییرات در فشار فرآیند، حرکت می‌کنند؛ و با حرکت خود، به طور مستقیم بر باز یا بسته شدن کانتکت‌های سوئیچ اثر می‌گذارند. سوئیچ‌های فشار دیفرانسیلی کمی متفاوت هستند. این سوئیچ‌ها دو پورت فشار دارند: یکی برای سمت فشار پایین و دیگری برای سمت فشار بالای فرآیند. سیال‌های فشار پایین و فشار بالا هر دو به یک عنصر حسگر فشار وارد می‌کنند. از آن‌جایی که سطح این عنصر حسگر در هر دو سمت یکسان است. هنگامی که فشار در دو سمت یکسان باشد، سوئیچ در حالت تعادل قرار می‌گیرد. با افزایش فشار در سمت فشار بالا، و یا کاهش فشار در سمت فشار پایین، پیستون به سمت بالا حرکت و در یک اختلاف فشار مشخص، سوئیچ را فعال می‌کند. سوئیچ‌های الکترومکانیکی معمولا بر اساس نوع تکنولوژی سنسوری که در آن ها بکار می رود، تقسیم‌بندی می‌شوند. ویژگی‌های سنسور می‌تواند درستی نسبی و عمری که می‌توان از سوئیچ انتظار داشت را مشخص کند.

همه‌ی سوئیچ‌های فشار دارای دو نقطه‌ی عملیاتی هستند که به نام‌های cut-in (نقطه راه‌اندازی مجدد) و cut-out (نقطه قطع) شناخته می‌شوند. نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد هنگام افت فشار و نقطه‌ی قطع هنگام افزایش فشار کاربرد دارد. همچنین هر سوئیچ فشار دارای یک مقدار اختلافی یا یک بازه بین نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد و نقطه‌ی قطع است. در اکثر سوئیچ‌ها می‌توان در صورت نیاز فرآیند، نقاط راه‌اندازی مجدد و قطع را تنظیم کرد. به عبارت ساده‌تر، دو فشار وجود دارد که سوئیچ در آن‌ها مدار را قطع و وصل می‌کند. زمانی که فشار تا نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد کاهش می‌یابد، سوئیچ فشار مدار را متصل و هنگامی که فشار تا نقطه‌ی قطع افزایش پیدا می‌کند، آن را قطع می‌کند.

.

پس نقطه‌ی راه‌اندازی مجدد همیشه از نقطه‌ی قطع پایین‌تر است. به فاصله‌ی بین این دو نقطه، باند فشار یا اختلاف فشار می گویند. اختلاف بین این دو نقطه نباید کمتر از حدی باشد. قانونی کلی وجود دارد که بیان می‌کند باند فشار باید حداقل 1 بار (psi14) باشد. تنظیمات باند فشار با جلوگیری از سوئیچ شدن سریع، نقش مهمی در یک سیستم ایفا می‌کند. سوئیچ شدن‌های سریع و متناوب می‌تواند اثرات مخربی بر تجهیزی که سوئیچ فشار را کنترل می‌کند، گذاشته و کانتکت‌های الکتریکی را فرسوده کند. برای مثال، در مورد کمپرسور هوا، اگر باند فشار خیلی کم باشد، کمپرسور متناوبا و با سرعت زیاد روشن و خاموش می‌شود. در نتیجه‌ی چنین شرایطی، موتور کمپرسور می‌سوزد، روی اجزای کمپرسور ساییدگی بیش‌تری ایجاد می‌شود. در نتیجه سوئیچ فشار آسیب می‌بیند. برای برخی ماشین‌ها ممکن است بهتر باشد که باند فشار را بیش‌تر در نظر گرفت (مثلا 2 یا 3 بار). این کار برای ماشین‌هایی بهتر است که تنها برای مدت کوتاهی کار می‌کنند. برای مثال، در مورد کمپرسور، زمانی که باند فشار را افزایش می‌دهید، کمپرسور مدت زمان بیش‌تری کار می‌کند. به همین دلیل فرصت بیش‌تری برای افزایش دما و پاکسازی آب و رطوبت درون کمپرسور دارد (دشمن درجه یک کمپرسور!). باند فشار را می‌توان بر اساس درصدی از محدوده کل فشار تنظیم یا ثابت کرد. معمولا سوئیچ‌های لوله بوردنی و دیافراگمی باند فشار کوچکی دارند، در حالی که سوئیچ‌های پیستونی باند فشار گسترده‌ای دارند. باند فشار را در سوئیچ‌های فشار حالت جامد می‌توان بر 100 درصد بازه کل آن‌ها تنظیم کرد. با توجه به مدل و طراحی سوئیچ فشار، در بعضی از سوئیچ‌های فشار تنها می‌شود تنظیمات فشار را تغییر داد. در صورتی که باند فشار ثابت است و در انواع دیگر، می‌توان تنظیمات فشار و باند فشار را تنظیم کرد.

.

اگر باند فشار سوئیچ فشار ثابت باشد، معمولا این باند مقداری برابر با 0.8 تا 1 بار خواهد داشت و باید روی بدنه و یا حداقل در دیتاشیت تجهیز ذکر شود. این دو دسته سوئیچ فشار را به راحتی می‌توان از روی ظاهر تشخیص داد. سوئیچی که باند فشار ثابتی داشته باشد، تنها یک پیچ دارد. ولی سوئیچی که باند فشار قابل تنظیم دارد، دارای یک پیچ تنظیم کوچک‌تر هم هست.

برخی از کاربردهای سوئیچ فشار عبارتند از:

• مانیتورینگ فشار اکسیژن در بیمارستان‌ها و در تجهیزات پزشکی
• ماشین‌آلات نمونه‌گیری DNA
• تشخیص فیلترهای گرفته در فن‌ها و تجهیزات مکنده در آشپزخانه
• قهوه‌سازها و تجهیزات نوشیدنی ساز مشابه
• سیستم‌های فیلتراسیون در آکواریوم‌ها
• تجهیزات سنجش تنفس که توسط پلیس برای تست الکل رانندگان بکار می رود.
• سمپاشی زمین‌های کشاورزی توسط هواپیما
• استفاده به عنوان شیر ایمنی
•  بکارگیری در بویلرها، کمپرسورها، اتومبیل‌ها، پمپ‌ها، توربین‌های بخار و