پرشر سوئیچ ویکا

پرشر سوئیچ ویکا تجهیزی است که برای پایش فشار طراحی شده و با رسیدن فشار به نقطه تنظیم شده، مدار الکتریکی را قطع و یا وصل می‌کند. ویکا (Wika) برند آلمانی است که این سوئیچ‌ها را در دو مدل مکانیکال و الکتریکال عرضه می‌کند. مدل‌های مکانیکال مانند سری MW و MA با میکروسوئیچ کار می‌کنند و در مدل‌های الکترونیکی مانند PSD-30 و PSA از نمایشگر برای نشان دادن خروجی سیگنال فشار استفاده شده است.

انواع سوئیچ فشار ویکا در سیستم‌های هیدرولیکی، پنوماتیکی، خطوط بخار و ایمنی کارایی گسترده‌ای دارند. اما مهمترین نکته هنگام خرید پرشر سوئیچ ویکا تطبیق نوع سوئیچ با شرایط سیال و فشار کاری سیستم است که در این مطلب با جزئیات کامل همراه معرفی مدل‌های مختلف بررسی خواهیم کرد.

انواع پرشر سوئیچ ویکا براساس عملکرد

پرشر سوئیچ‌های ویکا از نظر عملکرد به دو دسته مکانیکال و الکتریکال تقسیم می‌شوند. مدل‌های مکانیکال متکی بر حرکت فیزیکی دیافراگم یا پیستون و میکروسوئیچ کار می‌کنند و برای سیستم‌های عمومی مناسب هستند. اما مدل‌های الکتریکال دقت بالاتر، نمایشگر دیجیتالی و خروجی سیگنال دارند که برای نصب در فرایندهای حساس انتخاب می‌شوند.

پرشر سوئیچ‌های مکانیکال ویکا

mechanical pressure switch wika انواع مکانیکی هستند که با حرکت دیافراگم یا پیستون کار می‌کنند. جابجایی فشار فرایند باعث حرکت پیستون یا دیافراگم شده و در ادامه یک میکروسوئیچ مکانیکی را فعال می‌کند. این سوئیچ‌ها طراحی ساده و بدنه مقاومی دارند و بدون نیاز به منبع تغذیه راه‌اندازی می‌شوند. مدل‌های MA، MW و MH از جمله تیپ‌های پرکاربرد مکانیکال هستند که برای استفاده در سیستم‌های عمومی، ماشین‌آلات هیدرولیکی و پمپ‌ها طراحی شده‌اند. نقطه تنظیم (Set Point) این مدل‌های مکانیکی را می‌توان به شکل دستی از طریق پیچ تنظیم مکانیکی جابجا کرد.

پرشر سوئیچ ویکا MW

از این مدل‌های مکانیکی در موارد زیر استفاده می‌کنند:

• نصب روی پمپ‌ها برای جلوگیری از خشک‌کاری
• نصب روی کمپرسورها با قابلیت قطع در فشار بالا
• تشخیص آلارم فشار پایین در سیستم‌های هیدرولیکی
• پایش حداقل فشار روی خطوط بخار

قابلیت تشخیص افت فشار در شبکه‌های آبرسانی

پرشر سوئیچ‌های الکتریکال ویکا

پرشر سوئیچ الکتریکال ویکا با سنسور الکترونیکی فشار طراحی شده و به شکل پیوسته بدون نیاز به المان‌های مکانیکی قادر است تا تغییرات فشار را با دقت بالا اندازه‌گیری کند. همچنین به روش الکترونیکی قابلیت تنظیم دقیق نقطه سوئیچینگ را دارد. این پرشر سوئیچ‌های ویکا دارای نمایشگر دیجیتالی با خروجی آنالوگی هستند و برای نصب در فرایندهای حساس و مانیتورینگ دقیق فشار استفاده می‌شوند.  PSD-31، PSD-30 و PSA مدل‌های رایج پرشر سوئیچ الکتریکال ویکا هستند.

برای فرایندهای حساس بهتر است مدل‌های مکانیکال را نصب نکنید و از انواع الکتریکال ویکا تهیه نمایید. اگر برای کنترل فرایند فقط به قطع و وصل نیاز داشته باشید، یک مدل مکانیکال کافی است. مواردی مانند:

• کنترل فشار در خطوط فرایندی حساس صنایع دارویی و غذایی
• نصب روی کمپرسورهای دقیق برای کنترل پیوسته
• مانیتورینگ دائمی فشار مخازن
• طراحی تجهیزات تست و کالیبراسیون

طراحی سیستم مانیتورینگ اتاق‌های تمیز و محیط‌های استریل

انواع سنسور و المان حس کننده فشار پرشر سوئیچ ویکا

انواع سوئیچ فشار ویکا (Wika) از نظر نوع سنسور و المان اندازه‌گیری فشار نیز در مدل‌های متنوع دیافراگمی، پیستونی، بوردون تیوب و کپسولی تولید می‌شوند. از مدل‌های دیافراگمی ویکا عموماً برای طراحی سیستم‌های فشار پایین، سیالات گازی یا سیالات چسبنده استفاده می‌شود. مدل‌های پیستونی نیز انحصاراً برای نصب در خطوط فشار بالا و شرایط صنعتی طراحی شده‌اند و مدل‌های کپسولی با دقت اندازه‌گیری بالا برای استفاده در فشارهای خیلی پایین و حتی شرایط خلا کارایی دارند.

پرشرهای دیافراگمی ویکا

پرشرهای دیافراگمی ویکا با استفاده از یک دیافراگم فلزی یا لاستیکی طراحی شده‌اند. فشار روی دیافراگم وارد شده و حرکت آن به میکروسوئیچ منتقل می‌شود. این مدل‌های دیافراگمی حساسیت خوبی به تغییرات فشار دارند و صرفاً برای نصب در سیستم‌ها با سیالات تمیز و غیرساینده مناسب هستند.

یک مدل دیافراگمی برند ویکا در شرایط نرمال برای نصب روی خطوط با فشار پایین و سیالات گازی یا مایع تمیز عملکرد دقیقی دارد. اما در شرایط مرزی که فشار به سقف محدوده طراحی گیج نزدیک می‌شود و یا سیال حاوی ذرات ساینده باشد، دیافراگم حساس این مدل‌ها خیلی زود خسته شده و آسیب می‌بینند. نصب  مدل‌های دیافراگمی را برای فشارهای بالا و یا نصب روی سیالات ساینده توصیه نمی‌کنند و بهتر است که مدل پیستونی را استفاده کنید.

پرشرهای بوردون تیوپ ویکا

پرشرهای لوله بوردون ویکا با حرکت یک لوله خمیده فلزی بر اثر اعمال فشار کار می‌کنند. از این مدل‌های ساده و نسبتاً ارزان قیمت برند ویکا برای نصب در فشارهای متوسط و سیالات غیرخورنده، سیالات بدون ذرات معلق یا سیالات با ویسکوزیته کم استفاده می‌کنند. مدل‌های بوردون تیوپ ویکا طراحی ساده، کارکرد مقاوم و قیمت اقتصادی دارند. کاربردهای رایج این مدل شامل نصب روی کمپرسورهای هوا، خطوط آب، خطوط بخار دما پایین و سیستم‌های هیدرولیکی است.

پرشرهای پیستونی ویکا

این مدل‌ها دارای یک پیستون مکانیکی هستند که بر اثر فشار فرایند جابجا می‌شود. طراحی پیستونی باعث شده تا مقاومت بدنه و تحمل فشار پرشر سوئیچ افزایش پیدا کرده و برای نصب در فشارهای بالا و سیالات صنعتی مناسب باشد. همچنین مدل‌های پیستونی مقاومت خوبی در برابر ضربه‌های فشاری دارند و برای نصب در سیستم‌های هیدرولیکی، پرس‌ها و خطوط روغن پرفشار انتخاب می‌شوند. اگر خط شما فشار بالایی دارد یا سیال از نوع سنگین صنعتی است، بهتر است یکی از پرشر سوئیچ‌های پیستونی برند ویکا را انتخاب کنید. اما این مدل‌های پیستونی معمولاً برای فشار پایین یا پایش فشار خطوط گاز مناسب نیستند.

پرشر سوئیچ‌های کپسولی ویکا

این مدل‌ها مبتنی بر انبساط و انقباض کپسول بر اثر فشار کار می‌کنند و برای استفاده در فشارهای خیلی پایین و یا شرایط خلا مناسب هستند. پرشر سوئیچ‌های کپسولی ویکا حساسیت بالایی به تغییرات کوچک فشار دارند و از آنها در طراحی سیستم‌های تهویه، خطوط گاز کم فشار و تجهیزات آزمایشگاهی استفاده می‌شود.

انواع پرشر سوئیچ ویکا براساس سیگنال خروجی و نمایشگر

Wika pressure switch از نظر نوع خروجی در سه دسته‌بندی اصلی مدل‌های ساده، آنالوگی و یا دیجیتالی قرار می‌گیرند. پرشرهای ساده ویکا فقط برای قطع و وصل فرایند کارایی دارند و هیچ آلارمی را تولید نمی‌کنند. اما مدل‌های آنالوگی به شکلی طراحی شده‌اند که سیگنال ۴ الی ۲۰ میلی آمپر را برای پایش پیوسته فشار خط تولید می‌کنند. مدل‌های دیجیتالی نیز پیشرفته‌ترین الگوی طراحی Wika Pressure Switch هستند که علاوه‌ بر قابلیت قطع و وصل و اندازه‌گیری مقدار فشا، امکان نمایش دیجیتالی و همچنین قابلیت اتصال به PLC را دارند. این دسته بندی را با جزئیات بیشتری بررسی می‌کنیم.

پرشر سوئیچ‌های ساده ویکا

پرشرهای ساده برند ویکا فقط یک خروجی قطع و وصل دارند و با رسیدن فشار به نقطه تنظیم شده، مدار را باز یا بسته می‌کنند. این مدل‌های ساده برای شرایطی مانند آلارم فشار بالا، قطع در شرایط اضطراری و کنترل‌های ساده On/Off مناسب هستند و به خاطر طراحی ساده و تولید ارزان از جمله انتخاب‌های اقتصادی و بی دردسر معرفی می‌شود. اگر فقط باید سیستم شما در یک فشار مشخص آلارم دهد یا مدار را قطع کند، این پرشرهای ساده ویکا بهترین و اقتصادی‌ترین انتخاب هستند. مواردی مانند:

• آلارم فشار در صورت افت یا افزایش غیر عادی فشار خط
• قطع اضطراری مدار در فشارهای غیر مجاز یا خاموش کردن پمپ در فشارهای پایین
• روشن و خاموش کردن مستقیم تجهیزات مانند کنترل پمپ‌های کوچک ساختمانی

پرشر سوئیچ‌های آنالوگی ویکا

پرشرهای آنالوگی برند ویکا علاوه‌بر قابلیت قطع و وصل می‌توانند سیگنال پیوسته فشار را با خروجی‌های آنالوگی ۴ الی ۲۰ میلی آمپر تولید نمایند. این مدل‌ها برای مانیتورینگ مداوم فشار و اتصال به سیستم‌های کنترل مناسب هستند و در مقایسه با مدل‌های ساده، دقت و انعطاف پذیری بالاتری دارند. همچنین از قابلیت اتصال به سیستم‌های مانیتورینگ یا PLC برای کنترل خودکار فرایند پشتیبانی می‌کنند. اگر فقط آلارم نمی‌خواهید و لازم است که مقدار فشار را بررسی کرده و یا برای کنترلرهای سیستم از جمله PLC اطلاعات فشار خط را ارسال کنید، این مدل‌های آنالوگی ویکا را تهیه نمایید. مواردی مانند:

• روی خطوط فرایندی که فشار باید به شکل لحظه‌ای مانیتور شود.
• در سیستم‌های اتوماسیون و ارتباط با PLC برای کنترل خودکار فرایند
• روی مخازن تحت فشار برای ثبت پیوسته فشار
• در ایستگاه‌های پمپاژ برای کنترل دور پمپ
• طراحی سیستم کمپرسورهای بزرگ برای پایش پیوسته
• و…

پرشر سوئیچ‌های دیجیتالی ویکا

مدل‌های دیجیتال همان سیگنال آنالوگی را اندازه‌گیری کرده اما یک نمایشگر دیجیتالی برای نشان دادن فشار دارند که از طریق منوهای روی پرشر سوئیچ و نمایشگر دیجیتالی می‌توان مقدار دقیق نقاط سوئیچینگ را تنظیم نمود. از این مدل‌های دیجیتالی که به راحتی با سیستم‌های کنترلر صنعتی از قبیل PLC لینک می‌شوند، برای فرایندهای حساس، صنایع دارویی و غذایی و طراحی سیستم‌های کنترل پیشرفته استفاده می‌کنند.

پارامترهای فنی و نکات خرید پرشر سوئیچ ویکا

اگرچه ویکا (Wika) انواع پرشرها را در کلاس‌های مختلف و برای شرایط گوناگون فرایندی طراحی می‌کند، اما لازم است تا در هنگام خرید پرشر سوئیچ ویکا اطلاعات کاملی درباره محدوده فشار، نقطه تنظیم (Set Point)، نوع سیال، نوع خروجی‌های مورد نیاز و درجه حفاظت مورد نیاز داشته باشید. اگر محیط انفجاری است، تهیه مدل‌های طراحی شده EX مطابق با استاندارد ATEX الزامی است. همچنین نقطه تنظیم باید داخل محدوده کاری فرایند باشد و اختلاف فشار (Differential) را متناسب با نوسانات خط انتخاب کنید. نکته هایی که با جزئیات بیشتر بررسی کرده‌ایم

تعیین محدوده فشار

هنگام بررسی Wika pressure switch از قبل اطلاعات کاملی درباره محدوده فشار پرشر سوئیچ مورد نیاز داشته باشید. این محدوده فشار باید به شکلی انتخاب شود که فشار کار عادی سیستم در حدود ۶۰ الی ۷۰ درصد محدوده اندازه‌گیری پرشر قرار بگیرد تا نقطه تنظیم در میانه محدوده باقی بماند. حداکثر فشار خط را نیز در نظر بگیرید تا سوئیچ در برابر نوسانات و ضربه‌های فشاری مقاومت کند. انتخاب محدوده فشار اشتباه از دقت و عمر سوئیچ فشار ویکا می‌کاهد.

تعیین نقطه تنظیم (Set Point)

نقطه تنظیم (Set Point) فشاری است که باید پرشر سوئیچ ویکا در آن قطع و وصل کند. این مقدار باید در میانه محدوده فشار قرار بگیرد. از طرفی هنگام خرید دقت کنید که مقدار Set Point خیلی به فشار کار عادی سیستم نزدیک نباشد تا از قطع و وصل مکرر جلوگیری شود. تنظیم این نقطه در مدل‌های مکانیکال با پیچ تنظیم دستی و در مدل‌های الکتریکال به صورت دیجیتالی انجام می‌شود.

هرگز بدون مشخص کردن Set Point برای خرید پرشر سوئیچ ویکا اقدام نکنید. مشتری‌هایی که فقط محدوده فشار را می‌گویند و اطلاعاتی درباره نقطه تنظیم نمی‌دهند، معمولاً بعداً دچار مشکل می‌شوند. همیشه از مشتریان درباره فشاری که باید قطع و وصل انجام شود، پرسجو می‌کنیم. زیرا اگر این عدد مشخص نشود، ممکن است پرشر سوئیچی تهیه کنید که دیر عمل می‌کند و یا برعکس مداوم روشن و خاموش خواهد شد.

بررسی اختلاف فشار پرشر سوئیچ (Differential)

Differential (اختلاف فشار) یک پارامتر کلیدی است که فاصله بین نقطه قطع و وصل سوئیچ را نشان می‌دهد. در هنگام خرید پرشر سوئیچ ویکا حتماً مقدار این پارامتر را بررسی کنید، زیرا از قطع و وصل‌های مکرر پرشر جلوگیری می‌کند. در عین حال این پارامتر را باید متناسب با نوسانات فشار خط انتخاب کنید. اگر فشار خط ثابت است، انتخاب یک پرشر سوئیچ با Differential کوچک کافی است. اما برای خطوط با نوسانات بالا باید مقدار بزرگتر یا مدل‌های قابل تنظیم را تهیه کنید.

بارها با مشتریانی روبرو هستیم که فقط نقطه تنظیم را می‌گویند و اصلاً اطلاعاتی درباره Differential مورد نیاز خط ندارند. در این حالت همیشه می‌پرسیم که فشار خط ثابت است یا نوسان می‌کند؟ زیرا اگر نوسان زیاد باشد و اختلاف فشار را کم در نظر بگیرید، سوئیچ شما مداوم قطع و وصل خواهد کرد. توصیه می‌کنیم که اگر فرایند شما نوسان زیادی دارد، حتماً پرشر سوئیچی را انتخاب کنید که با Differential بالا و قابل تنظیم طراحی شده باشد.

بررسی الزامات EX (تجهیزات ضد انفجار)

اگر پرشر سوئیچ ویکا را در محیط‌های با گاز یا غبار قابل اشتعال، پتروشیمی‌ها، پالایشگاه‌ها، خطوط گاز، سوخت و یا محیط‌ها با بخارات شیمیایی نصب می‌کنید، حتماً یک مدل طراحی شده مطابق با استاندارد ATEX که گواهی EX دارد را تهیه کنید. هنگام خرید باید نوع کلاس منطقه‌ای و نوع گاز یا نوع غبار محیط را مشخص کنید.

هرگز برای نصب در محیط‌های خطرناک از پرشرهای غیر EX برند ویکا نصب نکنید. همیشه از مشتریان درباره محل نصب پرشر سوئیچ در یک محیط مستعد گاز یا بخارات قابل اشتعال Zone 1,2 یا Zone 21,22 پرس‌وجو می‌کنیم. زیرا باید بررسی شود که محیط نصب عادی یا خطرناک است؟ و اگر خطرناک است در کدام Zone قرار گرفته و با چه نوع گاز یا بخار قابل اشتعال طرف هستیم. زیرا ویکا برای تمامی شرایط استاندارد EX پرشر سوئیچ‌های تخصصی را طراحی کرده است.

قیمت پرشر سوئیچ ویکا

قیمت پرشر سوئیچ‌های ویکا تحت تاثیر فاکتورهایی از قبیل نوع عملکرد، المان حس کننده، محدوده فشار، متریال ساخت، اتصالات و درجه حفاظت آن بستگی دارد. در کل مدل‌های مکانیکی از مدل‌های الکترونیکی ارزان‌تر هستند و در عین حال پرشرهای ساخته شده از استنلس استیل با درجه IP بالاتر و درجه گواهی ATEX نیز با قیمت بیشتری فروخته می‌شوند:

• مدل‌های مکانیکال با طراحی ساده‌تر و نمایشگر آنالوگی قیمت ارزان‌تری دارند. اما یک مدل الکترونیکال در همان رنج تقریباً ۳۰ الی ۶۰ درصد گرانتر فروخته می‌شود.
• معمولا مدل‌های طراحی شده با المان اندازه‌گیری دیافراگمی از همه ارزان‌تر هستند. اما پیستونی‌ها در حدود ۲۰ الی ۴۰ درصد با قیمت بالاتری عرضه می‌شوند.
• جنس بدنه و نوع اتصال نیز فاکتور تعیین کننده است. مدل‌های بدنه استیل از بدنه برنجی گران‌تر هستند. همچنین قیمت مدل‌های طراحی شده با اتصال فلنجی در حدود ۱۵ الی ۳۵ درصد بالاتر از مدل‌های رزوه‌ای است.
• هرچه درجه حفاظت IP پرشر بالاتر باشد، قیمت آن نیز افزایش پیدا می‌کند. تا جاییکه یک مدل با درجه حفاظت IP67 ممکن است تا ۲۰ درصد گرانتر از یک مدل معمولی با درجه حفاظت IP65 عرضه شود.
• مدل‌های طراحی شده با گواهی EX در حدود ۴۰ الی ۸۰ درصد از مدل‌های معمولی بدون گواهی EX گران‌تر هستند.

خرید پرشر سوئیچ ویکا فقط انتخاب یک قطعه صنعتی ساده نیست. بلکه تهیه قطعه‌ای است که باید در لحظه‌های حساس، دقیق، درست و به موقع عمل کند. تعیین محدوده فشار، نقطه تنظیم Set Point و بررسی Differential به همراه درجه گواهی EX همگی نکات کلیدی هستند تا مناسب‌ترین مدل را از میان انواع سوئیچ فشار ویکا تهیه کنید. در این‌باره نیز می‌توانید از مشاوره فنی با کارشناسان پیکاتک برای بررسی الزامات فرایند و تطبیق شرایط فنی محصولات بهره‌مند شوید.

سوالات متداول

از کجا بررسی کنیم که پرشر سوئیچ مکانیکال ویکا برای فرایند مناسب است یا باید از نوع الکتریکال تهیه کنیم؟

اگر فقط به آلارم یا قطع و وصل ساده نیاز دارید، مدل‌های مکانیکال را تهیه کنید. اما برای مانیتورینگ دقیق یا اتصال به PLC بهتر است مدل‌های الکتریکال را بخرید.

مقدار Differential مناسب برای خط فرایندی چگونه محاسبه می‌شود؟

تعیین مقدار Differential بستگی به نوسان خط دارد. خطوط با نوسان کم یک مدل با Differential کوچک کافی است. اما برای خطوط با نوسان زیاد باید مدل‌های قابل تنظیم را تهیه کنید.

آیا همه پرشر سوئیچ‌های برند ویکا قابل تنظیم هستند؟

نه، برخی از مدل‌ها ثابت طراحی شده‌اند و برخی دیگر از قابلیت تنظیم نقطه Set Point برخوردار هستند. در هنگام خرید پرشر سوئیچ ویکا این مورد را حتماً بررسی کنید.