ویبریشن سوئیچ چیست؟ | انواع و کاربرد آن

ویبریشن سوئیچ یکی از ابزار های پرکاربرد در صنایع کشور می باشد. این تجهیز به شناسایی لرزش های غیر معمول در هر تجهیز کمک شایانی می کند. در این مقاله در ارتباط با این تجهیز و کاربرد های آن در صنعت صحبت شده است.

ویبریشن سوئیچ چیست؟

سوئیچ های ارتعاشی یا ویبریشن سوئیچ ابزارهایی هستند که برای محافظت از ماشین های دوار در برابر خرابی فاجعه بار ناشی از ارتعاش بیش از حد استفاده می شوند. این امر به ویژه در مورد فن های بزرگ مانند برج های خنک کننده، کمپرسورها، توربین ها و غیره صادق است. ویبریشن سوئیچ ها به طور مداوم ارتعاش دستگاه را کنترل می کنند و یک خروجی دیجیتال ارائه می دهند یا دستگاه را بسته به نوع سوئیچ مورد استفاده و پیکربندی آن، زمانی که سطح ارتعاش خیلی بالا می رود، خاموش می کنند.

چرا از ویبریشن سوئیچ استفاده کنیم؟

سوئیچ های ارتعاشی عمدتاً برای محافظت از ماشین آلات حیاتی در برابر خرابی مخرب گران قیمت با به راه انداختن زنگ هشدار یا خاموش شدن کامل در هنگام شناسایی ارتعاش قابل توجه ماشین آلات استفاده می شوند. از سوی دیگر، می‌توان از یک سوئیچ لرزش برای هشدار در صورت کمبود لرزش استفاده کرد، مانند زمانی که یک موتور به دلیل لغزش تسمه محرک کار نمی‌کند. کاربردها شامل انواع ماشین آلات چرخشی یا رفت و برگشتی مانند فن های برج خنک کننده، پمپ ها، موتورها و غیره است.

ویبریشن سوئیچ چگونه کار می کند؟

یک آهنربای نوسان دائمی یک سوئیچ مغناطیسی را در یک موقعیت خاص نگه می دارد. به دلیل ارتعاش، میدان مغناطیسی در میان سوئیچ رید (Reed) و تغییرات آهنربایی وجود دارد. بنابراین، سوئیچ فعال می شود و در نتیجه تجهیزات از حرکت می ایستند. حساسیت پاسخگویی دستگاه را می توان با تنظیم شکاف جداکننده سوئیچ و آهنربا تغییر داد. در نتیجه، ارتعاشات با دامنه کمتر از سطح تعیین شده را می توان تنظیم کرد.

طول آونگ آزاد و فرکانس پاسخگوی سوئیچ با استفاده از مولد صدا را می توان دقیقاً با فرکانس طبیعی تجهیزاتی که باید محافظت شود تنظیم کرد.

انواع ویبریشن سوئیچ ها

۳ نوع اصلی ویبریشن سوئیچ در صنعت وجود دارد. این ۳ نوع عبارت است از:

• ویبریشن سوئیچ مکانیکی
• ویبریشن سوئیچ الکترونیکی
• ویبریشن سوئیچ الکترونیکی قابل برنامه ریزی

در ادامه توضیحاتی در ارتباط با این دو نوع داده شده است.

۱- ویبریشن سوئیچ مکانیکی

سوئیچ ارتعاش مکانیکی رایج ترین سوئیچ لرزش است، اصل کار سوئیچ لرزش مکانیکی به شرح زیر است.

سوئیچ ارتعاشی مکانیکی یک دستگاه نسبتاً ساده متشکل از یک آهنربا است که روی یک بازوی اهرمی با فنر نصب شده است که به نوبه خود به کنتاکت های کلید الکتریکی فعال شده مکانیکی متصل می شود. هنگامی که محل یک صفحه مغناطیسی تنظیم می شود، سوئیچ در موقعیت مسلح قرار می گیرد تا به اندازه کافی به آهنربا نزدیک باشد تا بر نیروی بازوی فنری غلبه کند.

شکاف بین آهنربا و صفحه مغناطیسی را می توان با یک پیچ تنظیم خارجی تنظیم کرد تا نیروی مغناطیسی نگهدارنده بازوی فنری در موقعیت مسلح را افزایش یا کاهش دهد. متأسفانه، همه کلیدهای مکانیکی حداکثر شکاف یا تنظیم نیرو در هر دور یکسان ندارند. برخی از سوئیچ‌ها حداکثر فاصله‌ای بین ۰٫۰۱۷ تا ۰٫۰۲۰ اینچ (۴٫۳ تا ۵٫۱ میلی‌متر) داشتند که فراتر از آن، نیروی مغناطیسی برای غلبه بر نیروی فنر به اندازه کافی قوی نیست.

سایر کلیدهای مکانیکی دارای شکاف هایی به اندازه ۰٫۰۸۰ اینچ (۲ میلی متر) بودند. همچنین تنظیم حساسیت نیز تابعی از رزوه های روی پیچ تنظیم است و برخی دارای رزوه های ظریف و برخی دارای رزوه های درشت تر هستند. روال معمولی برای تنظیم حساسیت تریپ این است که پیچ تنظیم را با افزایش ¼ دور چرخاند تا زمانی که سوئیچ هنگام راه اندازی خاموش نشود. بنابراین، حساسیت می تواند به طور گسترده ای بین سوئیچ ها متفاوت باشد.

هنگامی که حرکت رخ می دهد، آهنربا نیروهای اینرسی روی بازوی فنردار و جرم فنر ایجاد می کنند که با نیروی مغناطیسی که کلید را بسته (مسلح) نگه می دارد، مخالف است و توسط قانون دوم حرکت نیوتن F =ma متناسب است. هنگامی که سطح شتاب به اندازه کافی بالا باشد که نیروی اینرسی بیشتر از نیروی مغناطیسی ایجاد کند، سوئیچ خاموش می شود. بازوی فنری در برابر یک توده فنردار قرار می گیرد که می تواند در سه جهت حرکت کند. این اتفاق در شکل نشان داده شده است. بنابراین، سوئیچ های مکانیکی در هر سه محور حساس هستند، اما به همان اندازه که در ادامه این مقاله نشان داده خواهد شد، نیستند. توده فنر برای این عکس جابجا شد تا عملکرد را نشان دهد.

توجه: جرم فنر در سمت منفی X (با توجه به شکل) حرکت نمی کند، بنابراین تفاوت زیادی در شوک مورد نیاز برای خاموش کردن کلید در مثبت و منفی جهت X وجود دارد. این می تواند مشکل ساز باشد زیرا سوئیچ های مکانیکی اغلب به دلیل ضربه از کار می افتند.

بحث بالا یک مشکل کلیدی در مورد ویبریشن سوئیچ مکانیکی را برجسته می کند. در سرعت‌های کم عملیاتی، همانطور که برای مثال در فن‌های برج خنک‌کن بزرگ مشاهده می‌شود، شتاب آنقدر کم است که نیروهای اینرسی هرگز آنقدر زیاد نمی‌شوند که سوئیچ را در شرایط نامتعادل خالص خاموش کنند، اما آنها از کار می‌افتند، بنابراین چه اتفاقی می‌افتد که باعث خاموش شدن آن‌ها شود؟

اگر عدم تعادل به اندازه کافی زیاد شود، معمولاً ضربه ای وجود دارد که شتاب کافی ایجاد می کند تا سوئیچ را خاموش کند. با این حال، از آنجایی که حرکت در جهت X- تمایل دارد کلید را هنگام توقف ناگهانی ببندد (با یک توقف برخورد می کند) و باعث حرکت توده فنر نمی شود، حساسیت آن در آن جهت بسیار کمتر از جهت +X است (ضربه یا لرزش کمتری می گیرد).

۲- ویبریشن سوئیچ الکترونیکی

با فناوری ریزپردازنده های امروزی، ویبریشن سوئیچ الکترونیکی را می توان بیشتر به دو نوع ویبریشن سوئیچ الکترونیکی سنتی و ویبریشن سوئیچ الکترونیکی قابل برنامه ریزی تقسیم کرد.

ارتعاش سوئیچ های الکترونیکی بسیار دقیق تر و قابل تکرار تر از ارتعاش سوئیچ های مکانیکی هستند. آنها از یک شتاب‌سنج پیزوالکتریک کالیبره‌شده، که معمولاً در محفظه سوئیچ تعبیه شده است، برای تشخیص ارتعاش استفاده می‌کنند و می‌توانند سیگنال را برای دریافت سرعت و در برخی موارد جابجایی یکپارچه کنند.

بسیاری از سوئیچ های ارتعاشی الکترونیکی برخی یا همه ویژگی های زیر را در دسترس دارند که آنها را متنوع تر، موثرتر و محافظت بهتری نسبت به سوئیچ های لرزش مکانیکی می کند. این ویژگی ها عبارتند از:

• آلارم های هشدار و بحرانی (خاموش شدن)
• تاخیرهای زمانی
• عملکرد سوئیچ گیره دار و غیر چفت کننده
• خروجی ارتعاش خام
• خروجی ۴-۲۰ میلی آمپر

۳- سوئیچ های ارتعاشی الکترونیکی قابل برنامه ریزی

ویبریشن سوئیچ الکترونیکی قابل برنامه‌ریزی عموماً دقت کمی بهتری دارند و کنترل بهتری بر سطوح سفر و تأخیرها نسبت به ویبریشن سوئیچ الکترونیکی سنتی دارند که به کاربر اجازه می‌دهند تا پاسخ را به دلخواه تنظیم کند. با این حال، آنها ممکن است تمام ویژگی های دیگر سوئیچ های سنتی را نداشته باشند.

قیمت و خرید ویبریشن سوئیچ

قیمت ویبریشن سوئیچ با توجه به انواع گسترده آن، دارای قیمت های متفاوتی نیز می باشد. برای استعلام قیمت می توانید با واحد فروش شرکت پتروپردا تماس حاصل فرمایید.

شرکت پترو پردا تامین کننده تجهیزات ابزار دقیق در حوزه ی نفت، گاز و پتروشیمی