Basınç anahtarı (şalterleri), önceden ayarlanmış bir sıvı veya gaz basıncına ulaşıldığında, elektrik kontağı veren (açma veya kapama) bir cihazdır. Anahtar, önceden ayarlanmış basınç seviyesinden, basınç artışı veya basınç düşüşünde bir elektrik kontağı yapar. Basınç şalterleri, HVAC sistemleri, kuyu pompaları, fırınlar vb. gibi çok çeşitli endüstriyel ve konut uygulamalarında bulunur.
BASINÇ ANAHTARI ÇEŞİTLERİ
Mekanik Pressure Switch
Mekanik pressure switch, mikro anahtarın hangi basınçta tetiklendiğini kontrol etmek için bir yay ve bir diyafram veya piston kullanır. Yay, giriş basıncına karşı gelen kuvvettir ve yayın ön gerilimi bir ayar vidası veya topuz ile ayarlanır. Yay ön gerilimi, anahtarın elektrik kontağı yaptığı basınçla doğrudan ilişkilidir. Basınç düştüğünde, anahtar orijinal durumuna sıfırlanır.
Anahtarlama noktası ile sıfırlama noktası arasındaki farka histerezis denir. Genellikle bu, geçiş noktası değerinin yüzdesi olarak ifade edilir, örneğin %20. Üretici histerezisi tanımlar ve çoğu mekanik switch kullanıcı tarafından değiştirilemez. Bu basınç anahtarları genellikle üç farklı kontağa sahiptir: normalde açık (NO), normalde kapalı (NC) ve değiştirme (SPDT) kontakları.
Mekanik basınç anahtarı, elektronik bir basınç anahtarından daha yüksek voltaj ve amperlerde çalışmak için daha uygundur.
Elektronik Pressure Switch
Elektronik bir basınç anahtarı, giriş basıncındaki değişikliği ölçmek için bir elektrik basınç sensörü kullanır. Anahtarlama işlevini ayarlamak için dijital ekranları vardır. Anahtar noktası üretici tarafından ayarlanabilir veya uygulama gereksinimlerine göre yerinde programlanabilir.
Anahtarlama noktası, çıkış sinyalleri, histerezis, gecikme süresi vb. gereksinimlere göre kullanıcı tarafından ayarlanabilir. Elektronik basınç anahtarları, programlanabilir işlev, dijital ekran, esneklik, doğruluk, giriş koruması ve kararlılık gerektiren otomatik ve kontrollü ekipman sistemleri için uygundur.
Çalışma Prensibi
Aşağıda bir basınç anahtarının iç şeması gösterilmiştir. Gösterilen basınç anahtarı, mekanik çalışma prensibine sahip tek kutuplu çift atışlı (SPDT) bir anahtar örneğidir. Tüm bileşenler anahtar kasasının (F) içindedir ve bir giriş basınç portuna (H) sahiptir. Kısacası, giriş basıncı bir pistonu (D) bilinen bir direnç kuvvetine sahip olan bir yaya (C) karşı iter. Ardından, piston mikro anahtarı (A) tetikler ve bir çalıştırma pimi (B) ve yalıtılmış bir açma düğmesi (E) aracılığıyla normalde kapalı (NC) ve normalde açık (NO) konum arasında hareket ettirir.
Mikro anahtarın NC ve NO arasında geçiş yaptığı basınç seviyesini ayarlamak için trip ayar somunu (G) yay cebi derinliğini değiştirir. Bu derinlik değişikliği, mikro anahtarı tetiklemek için ayarlanmış bir basınca karşılık gelen yaya, dirençli kuvvetin artmasına veya azalmasına izin verir. Giriş basıncı (H), çalışma pistonu (D) üzerine basınç uygulayarak menzil yayına (C) karşı bir kuvvet oluşturur. Giriş pistonunun kuvveti, karşı yay kuvvetinden daha yüksek olduğunda, çalıştırma pimini (B) yalıtılmış tetik düğmesine (E) doğru iter. Bu düğme daha sonra mikro anahtarı NC konumundan NO konumuna hareket ettirir. Basınç yay kuvvetinin altına düşerse, düğme, pim ve piston, mikro anahtardan uzaklaşarak bağlantıyı koparır. Bağlantı daha sonra NO konumundan NC konumuna geçer.
Seçim Kriterleri
Aşağıdaki seçim kriterlerini göz önünde bulundurun;
- Akışkan Türü: Akışkan türü, housing (muhafaza) ve conta malzemesi ile uyumlu olmalıdır. Nitril bütadien kauçuk (NBR), hava ve hidrolik/makine yağı ile kullanıma uygundur. Etilen propilen dien monomer kauçuğu (EPDM), ortam su olduğunda uygundur. Basınç anahtarlarıyla birlikte kullanılan yaygın ortamlar şunlardır:
- Hidrolik yağ
- Isıtma yakıtı
- Terebentin
- Benzin/benzin
- Hava
- Su
2. Basınç: Maksimum çalışma basıncına dayanabilmelidir. Diyafram tasarımı, vakum ve düşük basınçlı uygulamalar için iyi çalışır. Yüksek basınçlı uygulamalar için bir piston tasarımı daha iyi bir tercih olacaktır.
3.Sıcaklık: Maksimum ve minimum sıcaklık aralığında iyi çalışabilmelidir.
4.Tekrarlanabilirlik: Tekrarlanabilirlik veya doğruluk, cihazın her tekrar için aynı ayar noktasına doğru bir şekilde geri dönme yeteneğidir. Gereken doğruluk aralığı, uygulamanız için basınç anahtarı seçimini belirleyecektir. Diyafram tasarımları genellikle piston tasarımından daha fazla doğruluk sağlar.
5.Histerezis: Histerezis, anahtarlama noktası ile sıfırlama noktası arasındaki farktır. Sıfırlama noktası çok büyükse, anahtar uzun süre aktif kalır. Sıfırlama noktası çok kısaysa, anahtar açma/kapama durumu arasında sık sık geçiş yapar. Histerez, bir elektrikli basınç anahtarında yapılandırılabilir, ancak üretici tarafından mekanik bir basınç anahtarında önceden ayarlanmıştır.
6.Basınç anahtarı tipi: Alçak basınç ve vakum uygulamaları için diyafram tasarımlı olanı kullanın. Yüksek basınçlı uygulamalar için piston tasarımlı bir tane kullanın.
7.Elektrikli veya mekanik basınç anahtarı: Elektrikli basınç anahtarı daha pahalıdır, ancak mekanik basınç anahtarına kıyasla basınç ayar noktası ve histerezis gibi ayarlar üzerinde daha fazla kontrol sağlar.
Genel Uygulamalar
Aşağıda listelenen çok çeşitli evsel ve ticari uygulamalarda bir basınç anahtarı kullanılabilir:
- HVAC, gaz silindirleri, hava pompaları vb. sistemin hava basıncını izlemek ve kontrol etmek için hava kompresörü basınç anahtarlarını kullanır.
- Yağ basıncı anahtarları, motor yağ basıncının önceden ayarlanmış seviyenin altına düştüğünü belirlemek için motorlar tarafından bir aktüatör veya sensör olarak kullanılır.
- Fırın basınç şalterleri, endüstriyel ve konut amaçlı güvenlik cihazları olarak işlev görür. Fırın başlangıcında negatif basıncı algılarlar ve düşük hava basıncı olması durumunda fırını kapatır.
- Kuyu pompası basınç şalterleri, konut ve ticari binalarda kuyudan su getirmek ve sistemde aşırı basınç olmadan, yeterli su basıncının olmasını sağlamak için kullanılır.
- Konut, ticari ve tarımsal uygulamalardaki su pompası basınç anahtarları, su akışını otomatik olarak düzenler.
- Vakum basınç şalterleri sistemdeki vakumu veya negatif basıncı ölçer. Konut kazanlarında, elektrikli ısıtıcılarda, hava kompresörlerinde ve iletim sistemlerinde bulunurlar.
