پرشر سوئیچ چیست و چگونه تنظیم می‌شود؟

در بسیاری از تجهیزات صنعتی و تأسیساتی لازم نیست فشار به‌صورت پیوسته اندازه‌گیری و به PLC ارسال شود؛ گاهی فقط می‌خواهیم وقتی فشار به مقدار مشخصی رسید، یک کنتاکت الکتریکی تغییر وضعیت دهد.

این دقیقاً کاری است که پرشر سوئیچ یا Pressure Switch انجام می‌دهد.

برای مثال می‌توان از پرشر سوئیچ برای قطع یا وصل یک تجهیز، ایجاد آلارم یا کنترل بخشی از یک سیستم بر اساس رسیدن فشار به مقدار تعیین‌شده استفاده کرد.

پرشر سوئیچ چگونه کار می‌کند؟

در یک پرشر سوئیچ مکانیکی، فشار به یک المان حساس مانند دیافراگم یا بلوز وارد می‌شود. حرکت این قسمت در نهایت باعث تغییر وضعیت یک کلید الکتریکی می‌شود.

بنابراین پرشر سوئیچ برخلاف یک گیج فشار، صرفاً فشار را نمایش نمی‌دهد و برخلاف یک ترانسمیتر، الزاماً مقدار پیوسته فشار را به سیستم کنترل ارسال نمی‌کند.

خروجی اصلی آن تغییر وضعیت کنتاکت در یک فشار مشخص است.

Set Point چیست؟

یکی از مهم‌ترین اصطلاحاتی که هنگام کار با Pressure Switch می‌بینیم Set Point است.

Set Point همان فشاری است که می‌خواهیم در آن، سوئیچ عمل کند.

فرض کنید می‌خواهیم وقتی فشار یک سیستم به مقدار مشخصی رسید، مشعل خاموش شود. مقدار فشار تعیین‌شده برای انجام این فرمان همان Set Point است.

اما ماجرا فقط به Set Point ختم نمی‌شود.

Differential در پرشر سوئیچ چیست؟

Differential یا اختلاف عملکرد، فاصله بین نقطه تغییر وضعیت سوئیچ و نقطه برگشت آن است.

یک مثال ساده:

فرض کنیم یک سیستم در فشار 10 bar باید قطع شود و Differential روی 2 bar تنظیم شده باشد.

در یک آرایش مشخص ممکن است سوئیچ در 10 بار قطع شود اما برای وصل شدن مجدد لازم باشد فشار تا 8 بار کاهش پیدا کند.

این فاصله باعث می‌شود تجهیز با کوچک‌ترین تغییر فشار مرتب قطع و وصل نشود.

نکته مهم: نحوه اعمال Differential می‌تواند در مدل‌های مختلف متفاوت باشد؛ بنابراین همیشه باید منطق Switching همان مدل از دیتاشیت سازنده بررسی شود.

چرا Differential اهمیت دارد؟

اگر نقطه قطع و وصل دقیقاً یکی باشد، نوسانات کوچک فشار اطراف Set Point می‌تواند باعث قطع و وصل سریع و مکرر تجهیزات شود.

این اتفاق که گاهی با عنوان Chattering یا Cycling شناخته می‌شود، برای بسیاری از تجهیزات مطلوب نیست.

Differential یک محدوده مشخص بین عملکرد و برگشت سوئیچ ایجاد می‌کند و به پایدارتر شدن کنترل کمک می‌کند.

پرشر سوئیچ با ترانسمیتر فشار چه تفاوتی دارد؟

این دو تجهیز خیلی وقت‌ها با هم اشتباه گرفته می‌شوند.

Pressure Switch معمولاً یک خروجی سوئیچی دارد؛ یعنی در فشار تعیین‌شده وضعیت کنتاکت تغییر می‌کند.

اما Pressure Transmitter مقدار فشار را اندازه‌گیری کرده و معمولاً آن را به سیگنالی مانند 4-20mA تبدیل می‌کند.

پس اگر PLC باید بداند فشار دقیقاً 3.7 یا 8.2 بار است، معمولاً سراغ ترانسمیتر می‌رویم.

اما اگر فقط لازم است در رسیدن فشار به یک نقطه مشخص فرمان صادر شود، پرشر سوئیچ می‌تواند این وظیفه را انجام دهد.

پرشر سوئیچ با گیج فشار چه فرقی دارد؟

گیج فشار برای نمایش فشار است.

پرشر سوئیچ برای ایجاد فرمان بر اساس فشار است.

به همین دلیل در بسیاری از سیستم‌ها ممکن است هر دو کنار هم نصب شوند؛ اپراتور فشار را روی گیج مشاهده می‌کند و Pressure Switch وظیفه کنترلی یا حفاظتی خودش را انجام می‌دهد.

پرشر سوئیچ Honeywell در سیستم‌های بویلر

Honeywell/Resideo خانواده‌های مختلفی از Pressure Control را برای سیستم‌های حرارتی و بویلر عرضه کرده است.

برای نمونه در یکی از کنترل‌های فشار این خانواده، سازنده استفاده به‌عنوان Safety Control for Steam Heating Boilers را ذکر کرده و از دیافراگم Stainless Steel و Snap-Acting Switch استفاده می‌کند. customer.resideo.com

این موضوع نشان می‌دهد هنگام انتخاب Pressure Switch باید علاوه بر Range، نوع کاربرد و نقش تجهیز در سیستم نیز بررسی شود.

چطور پرشر سوئیچ را تنظیم کنیم؟

روش دقیق تنظیم به مدل بستگی دارد، اما معمولاً دو پارامتر اصلی وجود دارد:

Set Point: فشار عملکرد اصلی

Differential: فاصله فشار عملکرد تا فشار برگشت

قبل از تنظیم باید مشخص شود سیستم دقیقاً در چه فشاری باید فرمان بدهد و در چه فشاری اجازه برگشت داشته باشد.

اعداد را هم نباید صرفاً با نگاه به Scale تنظیم کرد و تمام. در کاربردهای حساس، عملکرد واقعی باید با فشار مرجع و ابزار اندازه‌گیری مناسب آزمایش شود.

چطور بفهمیم پرشر سوئیچ درست عمل می‌کند؟

یکی از روش‌های بررسی، اعمال فشار کنترل‌شده و مشاهده هم‌زمان فشار و وضعیت کنتاکت است.

با افزایش فشار می‌توان نقطه تغییر وضعیت کنتاکت را ثبت کرد و سپس با کاهش فشار، نقطه برگشت را اندازه گرفت.

اختلاف این دو مقدار همان رفتار Differential واقعی سوئیچ را نشان می‌دهد.

اگر نقطه عملکرد با مقدار مورد انتظار اختلاف زیادی داشته باشد، باید تنظیم، وضعیت مکانیکی، اتصال فشار و خود سوئیچ بررسی شود.

چرا پرشر سوئیچ قطع و وصل نمی‌کند؟

خرابی Pressure Switch تنها احتمال موجود نیست.

گرفتگی مسیر ورود فشار، تنظیم اشتباه Set Point، انتخاب Range نامناسب، سیم‌بندی نادرست، خرابی کنتاکت یا مشکل در مکانیزم حساس به فشار همگی می‌توانند باعث عملکرد نامناسب شوند.

بنابراین قبل از تعویض تجهیز بهتر است فشار واقعی، تنظیمات و وضعیت کنتاکت‌ها بررسی شوند.

یک نکته مهم درباره Range

فرض کنید فشار کاری سیستم حدود 5 bar است.

صرفاً خرید یک پرشر سوئیچ با Range بسیار بزرگ به این دلیل که «فشار بیشتری تحمل می‌کند» کار درستی نیست. Operating Range با Maximum Safe Pressure و Surge Pressure یکی نیست.

در اسناد رسمی Honeywell/Resideo نیز این مقادیر به‌صورت جداگانه مشخص می‌شوند. برای نمونه در یکی از کنترل‌های فشار این خانواده، Operating Range، Maximum Safe Operating Pressure و Pressure Surge سه مشخصه جدا هستند. customer.resideo.com

این تفاوت هنگام انتخاب تجهیز خیلی مهم است.

Honeywell L404F1102

یکی از مدل‌های Pressure Switch/Pressure Control هانیول، Honeywell L404F1102 است که صفحه محصول آن در سایت ویرا صنعت موجود است.

برای انتخاب این مدل باید کد کامل محصول، Range، Differential، نوع کنتاکت، اتصال فشار و شرایط کاری سیستم بررسی شود و نباید مشخصات مدل‌های مشابه خانواده L404 را به L404F1102 نسبت داد.

برای مشاهده مشخصات و اطلاعات محصول می‌توانید صفحه پرشر سوئیچ هانیول Honeywell L404F1102 را ببینید.

پرشر سوئیچ هانیول Honeywell L404F1102

جمع‌بندی

پرشر سوئیچ تجهیز پیچیده‌ای به نظر نمی‌رسد، اما انتخاب و تنظیم درست آن اهمیت زیادی دارد.

قبل از خرید باید مشخص کنیم فشار عملکرد، Differential، Range، نوع کنتاکت و شرایط فرآیند چیست. بعد از نصب هم بهتر است عملکرد واقعی سوئیچ آزمایش شود، نه اینکه فقط به عدد روی Scale اعتماد کنیم.

اگر مفهوم Set Point و Differential را درست درک کنیم، هم انتخاب Pressure Switch ساده‌تر می‌شود و هم عیب‌یابی سیستم بسیار راحت‌تر خواهد بود.