机械式压力开关 华越国际教大家如何选择合适的压力开关

基于多年的行业经验，华月国际将向读者解释什么是压力开关和各种类型的压力开关，压力开关是最常用的流体控制部件之一。它们在家里的冰箱、洗碗机和洗衣机里都能找到。在处理气体或液体时，我们几乎总是需要控制它的压力。使用时应该如何选择？本文可以帮助工程师在新项目中选择压力开关产品或更换和升级故障产品。

我们的家用电器不要求压力开关的高精度和高循环率。相比之下，工业机械和系统中使用的压力开关必须坚固、可靠、准确且使用寿命长。很多时候，我们从来不考虑压力开关。它们只出现在造纸机、空气体压缩机或泵组等机器上。在这类设备中，我们依靠压力开关作为安全设备、报警器或系统的控制元件。但大多数情况下，我们很少考虑这些技术细节。

作为一名年轻的工程师，他通常被告知要“注意细节”。为什么要注重细节？在工作过程中，通常会注意到主要和昂贵的部分。然而，当我们评估设备的性能时，通常是简单或廉价的组件故障导致系统关闭或影响其性能。廉价零件的故障会导致昂贵机器的故障，并导致计划外的生产停机，这是所有工厂经理都不想看到的。

工厂里最常见的零件，大概是我们知道的最少的零件。当压力开关失灵时，我们通常只是简单地买一个替代品。但是要想提高机器的性能，就要对这部分的细节有更深的了解。我们需要考虑的是最符合我们需求的产品，而不是简单的用“可用”来代替压力开关。

选择压力开关

工程师通常在以下三种情况下更关注压力开关:

1.液压或气动系统出现故障时；

2.购买包含压力开关的设备或系统时；

3.设计新系统时；

当压力开关出现故障时，工程师通常会试图找出开关是应该简单地更换为“同类”，还是试图升级到更好的产品。为了确定是否应使用其他压力开关，以下程序可能有用:

1.确定当前使用的开关类型及其技术参数。该信息将在交换机标签上找到。如果标签信息缺失，需要联系设备设计或生产厂家；

2.确定故障模式。例如，如果压力开关没有在设定压力下启动，问题可能是循环疲劳。了解压力开关的原理和技术细节，有助于快速诊断问题。

3.根据故障模式，考虑更换能更好满足系统动态和运行要求的部件。目的是消除系统的故障和隐患。例如，如果当前系统使用隔膜开关，并且系统压力开关频率高，解决方案可能是选择隔膜活塞开关而不影响精度，或者选择固态开关以实现更高的精度和更长的循环寿命。

当购买包含压力开关的设备或系统时，工程师应至少考虑以下四个问题:

1.您可以指定开关类型、型号和制造商。对于复杂系统，这可能很困难，尤其是在系统动力学未知的情况下。

2.可以指定“压力开关额定寿命至少100万次，精度0.50%等功能。”，然后供应商可以自己选择正确的开关。

3.结合两种方法。例如，指定质量开关制造商、最小循环寿命和精度。

4.简单的要求意味着所有参数都是最好的。

设计您自己的系统时，识别产品参数和关键开关特性相对容易。在了解和熟悉每种压力开关的优点和局限性后，工程师可以在未来的设计中优化压力开关的精度、使用寿命、易用性等具体参数。

如果你想成功地选择或更换压力开关，你必须熟悉每个压力开关的特点和优缺点。和所有其他产品一样，压力开关有自己独特的语言和术语，需要深刻的理解才能掌握选择。本文的其余部分将为读者提供做出正确选择的必要信息。

应用-暖通空调空暖通空调

隔膜开关(隔膜开关)

这些开关使用焊接和密封的金属隔膜，可以直接作用于快速开关。

压力从真空到150 psi。；

准确率为0.5%。

低循环速率(小于25次/分钟)；

价格从100美元开始。

隔膜活塞(直径密封活塞)开关

弹性隔膜连接到活塞以接触机械触点。

●真空至1600 psi压力。

●精确度2%。

●250万次循环

●价格从50美元起。

弹簧管压力开关(弹簧管开关)

如图所示，博登管用于向机械触点传递压力，其特点如下:

●压力从50到18，000磅/平方英寸；；

●精度为0.5%；

低循环速率(小于25个循环/分钟)；

●价格从200美元左右开始。

活塞压力开关(活塞开关)

o形环密封活塞直接作用于机械接触，其特点是:

低压至12000磅/平方英寸；；

●准确度2%；

●寿命250万周期；

●价格从100美元起；

2.固态压力开关

1980年，起重机公司的子公司巴克斯代尔公司推出了第一个固态压力开关。这是一个简单的产品，它结合了应变传感器和晶体管开关。现在有各种固态压力开关，通常有1到4个或更多的开关点，数字显示，模拟和数字输出，完全可编程。左图是一个简单的固态图压力开关。在许多情况下，它们不仅仅是简单的开关，而是开环控制器。此外，当打开或关闭压力开关电路时，它们可以部分输出4-20 mA模拟信号或数字信号。模拟信号可直接与PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(集散控制系统)和计算机连接。

固态压力开关

与机械压力开关相比，固态压力开关有许多优点，例如:

●使用寿命更长；

●精度提高到0.25%；

●高抗冲击性和抗振动性；

●处理各种系统压力的能力；

●宽带响应更快；

●优异的长期稳定性。

但是，它的主要优势在于它的循环寿命。

一般固态开关的使用寿命是1亿个周期。电磁干扰是工业固态开关的主要应用环境。所以在评选过程中要选择一个有CE或者其他类似认证标志的。此外，固态开关需要电源才能工作。

机械压力开关不受电源和EMI/RFI的影响。

示例:用固态压力开关监控四个压力点

测量和控制各种压力是常见的工程应用。如图所示，系统需要四个压力点来控制，通常需要多达12种不同的硬件来实现。但现在这些要求都可以通过固态压力开关来实现，可以节省时间和经济成本。

例如，双泵控制系统需要基于四个压力设置的控制逻辑，带有低压和高压警报，并控制前泵或后泵。

以前，该系统需要使用四个独立的或两个双触点机械压力开关。此外，需要一个压力表来提供视觉显示，这里还增加了一个变送器，为可编程控制器系统提供4-20 mA信号。每个设备都需要仪表阀门、管道和接线。

目前的固态开关技术可以降低设备的复杂性，从而提高精度，延长使用寿命，降低安装成本。此外，许多应用环境要求过程变量的高/低报警或启动/停止值。最新一代固态压力开关不仅可以测量压力，还可以测量液位、温度和流量。

更换机械压力开关时，固体压力开关的价格(从300美元起)会让很多用户望而却步。然而，如果在新设计的系统中使用，使用固态开关可能成为最具成本效益的解决方案。当系统需要多个触摸开关点、本地仪器和变送器时，固态压力开关可以将安装成本降低一半。