مقالات

فلوسوئیچ

فلوسوئیچ

فلوسوئیچ چیست؟

فلوسوئیچ یا سوئیچ های جریان، وظیفه میزان جریان مایعات را بر عهده دارد و در صورت افزایش یا کاهش بسیار زیاد جریان از مقدار تنظیم شده، جهت حفاظت از تجهیزات آلارم را روشن کرده و سنسور جریان، سیگنال الکتریکی  را به پی ال سی یا کنترلر های الکتریکی ارسال می کند.

این دستگاه یک سیگنال را به دستگاه دیگری مثل پمپ ارسال می کند و می تواند جریان را به پمپ برای خاموش و روشن شدن نشان دهد. فلوسوئیچ ها دستگاه های کنترل کننده جریان هستند و سیگنال قطع را به دستگاه های دیگر مانند پمپ، جهت محافظت ارسال می کنند.

از این سوئیچ‌ها می‌توان به منظور اندازه‌گیری گازها، مایعات و بخار استفاده کرد. همچنین می‌توان از آنها برای فعال کردن یک آلارم استفاده کرد که در صورت نیاز، حفاظت لازم را برای سیستم فراهم می‌کنند.

باید به این موضوع توجه کرد که تمام فلوسوئیچ‌ها، فلومتر هستند، اما تمام فلومترها، فلوسوئیچ نیستند چرا که تمام آن‌ها مجهز به توانایی کنترل دبی نمی باشند. قابل ذکر است که سوئیچ تشکیل‌شده از بدنه شیر، دستگاه حسگر و یک واحد سوئیچینگ است که به خط لوله متصل می شود.

نحوه عملکرد فلوسوئیچ‌ ها

پیش تر گفتیم فلوسوئیچ ها تجهیزاتی مکانیکی هستند که جهت کنترل میزان جریان هوا، بخار و یا سیال در یک سیستم به کار برده می شوند و با حس کردن فرایند جریان در لوله فرمان قطع و وصل را صادر میکنند.

این تجهیزات با در نظر گرفتن کاربردهای متفاوتی که در سیستم دارند می توانند عملکردهای متفاوتی داشته باشد. مثلا یک فلوسوئیچ  می‌تواند در صورت عدم وجود جریان، پمپ را خاموش کند و با احساس مجدد میزان جریان، پمپ را مجددا روشن کند.و یا در کاربردی دیگر فلوسوئیچ می‌تواند در صورت قطع شدن یا شدت زیاد جریان، آلارم سیستم را به عنوان هشدار روشن کند و در صورت بازگشت جریان به شرایط عادی آلارم را خاموش نماید.

فلوسوئیچ‌ ها برای سنس کردن (حس کردنِ) دبی سیال یا هوا از طریق یک شیر تعبیه شده داخل سوئیچ مورد استفاده قرار می‌گیرند. قابل ذکر است که یک واحد سوئیچینگ، سیگنال ارسالی توسط شیر را می‌خواند تا سیگنال الکتریکی را افزایش و یا کاهش دهد.

از فلوسوئیچ‌ها می‌توان برای نظارت بر ویژگی های دبی مانند حجم، سرعت و فشار و همچنین تنظیم هر تغییری که رخ می‌دهد نیز استفاده کرد.

بررسی دقیق تر نحوه عملکرد

فلو سوئیچ ها با انتقال حرکت یک محرک (رله، سوئیچ نی شکل، پدال) به مدار داخلی سیستم، معمولا پمپ عمل می کنند. سیگنال حرکتی به پمپ فرستاده می شود تا پمپ آلارم را خاموش و یا روشن کند. در واقع این دستگاه در شرایط مختلف به دستگاه های متفاوت مانند پمپ، مدار خنک کننده و آلارم ها سیگنال هایی ارسال می کند و به آن ها دستور قطع و وصل می دهد.

فلوسوئیچ به مدار متصل شده و در مجاری که سیال از آن عبور می کند قرار می گیرد.در مدل های مکانیکی اهرم بوسیله سیال جا بجا شده و یا چرخانده می شود وسیگنال را به مبدل ارسال می کند.

قابل ذکر است که مبدل سیگنال خام را از اهرم می گیرد و آن را به یک فرمت قابل خواندن به فرستنده منتقل می کند.فرستنده نیز این قرائت را در برابر مجموعه ای از پارامترهای از پیش تعیین شده اندازه گیری کرده و هر سیگنال یا کنشی را که برای تنظیم رفتار اجزاء و مکانیزم ها در سایر نقاط مورد نیاز است، انجام می دهد.

بنابراین می توان گفت فلوسوئیچ می تواند نرخ جریان مایع یا گاز عبوری از بخشی از سیستم را گزارش دهد و متناسب با تنظیمات سیستم آن را کنترل کند.

انواع فلوسوئیچ (از نظر کارکرد)

فلو سوئیچ ها در انواع مختلف جهت کاربرد در صنایع و سیستم های متفاوتی طراحی شده اند ،که از انواع آن تنها می توان به موارد ذکر شده زیر اشاره کرد :

  1. خطی
  2. بین راهی
  3. تیغه ای
  4. ترمال/گرمایی
  5. پیزو
  6. کلمپی
  7. پیستونی
  8. آلتراسونیک

فلو سوئیچ خطی

مکانیزم عملکرد فلوسوئیچ خطی مشابه فلوسوئیچ پدالی است. تنها تفاوت آنها باهم در نحوه نصب تیغه درون سوئیچ جریان می باشد.

این مدل فلو سوئیچ مانند شیر است که در مسیر جریان قرار می گیرد و با هرگونه تغییر در جریان ، میزان جریان عبوری را تشخیص می دهد.و بر اساس تنظیمات قبلی، سیگنال الکتریکی را ارسال کرده و و فرمان قطع و وصل را صادر می کند.

فلو سوئیچ خطی

فلو سوئیچ تیغه ای

یکی از پرکاربردترین انواع فلوسوئیچ ، فلوسوئیچ های تیغه ای می باشند. فلوسوئیچ های پدالی دارای یک پره می باشند. در اثر جریان سیال پدال به حرکت در آمده و پس از رسیدن به ست پوینت تنظیم شده، یک سیگنال الکتریکی برای واکنش ارسال می کنند. با افزایش و کاهش جریان سیال،دستور قطع  یا وصل به میکروسوئیچ اعمال می شود.

در این نوع فلو سوئیچ ها تغییر جریان سیال باعث حرکت پره ها شده و سوییچ با این حرکت عمل می کند. در واقع در طراحی فلوسوئیچ تیغه ای از یک پدال استفاده شده که هنگام عبور جریان، سیال آن را هل می دهد.

سوئیچ های جریان آب پدالی یک پروب یا پدال فیزیکی دارند که پدال در لوله ای که آب یا مایعات دیگر از آن عبور می کند قرار می گیرد.

این پدال متناسب با نرخ جریان آب عبوری از کانال در سرعت ها و فشارهای متفاوتی چرخانده و یا تحریک می شود.

سوئیچ های جریان پدالی به منظور اندازه گیری مداوم و قابل اطمینان میزان جریان بسیار مناسب هستند اما نسبت به اشیاء خارجی و تجمع رسوب بسیار حساس می باشند.همچنین به دلیل فرسودگی قطعات متحرک به تعمیرات دوره ای احتیاج دارند.

زمانی که جریان سیال کاهش می یابد، راه اندازی یک اتصال مغناطیسی درونی باعث تحریک سوئیچ و تغییر فاز آن می‌شود. فلو سوئیچ های پدالی یا سنسورهای تیغه ای سیگنال های خروجی الکتریکی در یک نرخ جریان به خصوص صادر می کنند.

کاربرد فلوسوئیچ های تیغه ای

این مدل از فلو سوئیچ ها بسیار مقرون به صرفه و قابل اعتماد می باشند. فلوسوئیچ های تیغه ای در موارد زیر کاربرد دارند:

  •  جریان بویلر
  • تهویه مطبوع
  • در کنترل دمپر ها
  • حفاظت از پمپ ها، موتور ها و دیگر تجهیزات  با جریان کم یا بدون جریان از مزایای فلوسوئیچ های تیغه ای کارکرد آنها با عمر طولانی می باشد.

فلوسوئیچ تیغه ای یا پدالی

فلو سوئیچ ترمال (گرمایشی)

فلوسوئیچ های ترمال براساس انتقال حرارت همرفتی با سنسورهایی که در یک نرخ جریان خاص سیگنال های خروجی الکتریکی را می فرستند، عمل می کند. با افزایش سرعت جریان، اختلاف دما بین سنسورها کاهش می یابد بنابراین هنگامی که  اختلاف دما به نقطه تنظیم شده رسید، رله تغییر کرده و باعث تغییر و یا عدم عبور جریان می شود.

فلو سوئیچ ترمال از یک سیستم کامل جهت تشخیص نشتی و یا یک  انتخاب عملکرد NC/ نرمال کلوز و NO/ نرمال اپن می باشد. از کاربردهای این مدل می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • چیلر
  • آبگرمکن ها
  • سیستم انتقال سیال

فلو سوئیچ ترمال

فلوسوئیچ پیزو

فلو سوئیچ پیزو دارای سنسورهای با سیگنال های خارجی الکتریکی می باشند. انواع فلوسوئیچ های پیزو با کنترل و مانیتورینگ جریان حجمی، اطلاعات ارزشمندی را برای شرایطی که بیشترین سیال و یا هنگامی که هیچ سیالی داخل لوله ها نیست فراهم می کند.

قابل ذکر است که فلوسوئیچ های پیزو مزایای ویژه ای دارند که از آنها ابزاری فراتر از استاندارد های صنعتی می سازد. کاربرد های این سوئیچ ها شامل موارد زیر می شود :

  • سیستم پخش و توزیع نفت
  • درام چرخشی
  • توزیع کننده هوا
  • تهیه غذا

فلوسوئیچ پیزو

فلو سوئیچ (مغناطیسی) پیستونی

در طراحی ساختمان فلوسوئیچ های پیستونی یک پیستون داخلی و یک فنر تعبیه شده است که به واسطه جریان سیال درون سیستم به حرکت افتاده و باعث فشار روی سوپاپ مغناطیسی می گردد.

سوییچ های جریان مغناطیسی مطابقا قانون القای الکترومغناطیسی فارادی عمل می کنند که اساساً بیان می کند ولتاژ القایی با سرعت حرکت یک هادی (در این حالت آب) از یک میدان مغناطیسی متناسب می باشد.

سرعت و حجم آب عبوری با تولید یک میدان مغناطیسی اندازه گیری می شود.

قابل ذکر است که عملکرد صحیح فلوسوئیچ آب مغناطیسی، مایعات عبوری از آن باید حدی رسانا باشند.به همین علت معمولا این فلوسوئیچ ها در سیستم های فاضلابکاربرد دارند.

قابل ذکر است که فلوسوئیچ های پیستونی و یا رفت و آمدی دارای سنسورهایی همراه با سیگنال های خروجی الکتریکی در یک نرخ جریان خاص می باشند. از مزایای ویژه  فلوسوییچ های پیستونی این است که این قطعه در سیستم هایی که دارای مقدار دبی پایینی هستند کاربرد دارند.

و به علت سازگاری عالی با انواع محیط شیمیایی در تشخیص جریان کم در خطوط خنک کننده و سیستم های هوا، آب و گاز مورد استفاده قرار می گیرند.از کاربردهای این سوئیچ ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • کنترل جریان نفت
  • سیستم های روانکاری
  • کنترل جریان نفت

فلو سوئیچ (مغناطیسی) پیستونی

فلو سوئیچ آلتراسونیک

فلوسوئیچ های التراسونیک برای نصب در بیرون از لوله ها طراحی شده اند. در طراحی ساختار نوع اولتراسونیک به وسیله سنسور ویژه عبور جریان حس می شود و به محض تغییر مقدار جریان از لوله ، سیگنال الکتریکی به سیستم ارسال شده وموجب قطع و وصل عملکرد می شود.

فلوسوئیچ های مافوق صوت یک نوع فلوسوئیچ غیر نفوذی است، به این معنا که در واقع نیازی به نفوذ به دیواره لوله یا کانال ندارند.

یک سوئیچ جریان اولتراسونیک می تواند به قسمت بیرونی مجرا بسته شود سپس با فرستادن سیگنال فراصوت به درون کانال، عبور جریان مایع یا گاز داخل مجرا را تشخیص دهد.

این سیگنال قبل از بازگشت به سنسور شکسته شده و توسط ذرات یا حباب های جریان داخل کانال منعکس می گردد.

درنهایت می توان با استفاده از اثر داپلر میزان جریان را محاسبه کرد.از آنجا که سوئیچ های جریان اولتراسونیک معمولاً به ذرات معلق یا هوادهی موجود در مایع متکی هستند،بنابراین بیشتر جهت کنترل کانال های فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرند.

فلو سوئیچ آلتراسونیک

فلوسوئیچ توربینی

فلوسوئیچ های توربینی با دقت عملکرد دقیق خود به گزینه ای مناسب برای کاربرد در سیستم های حساس تر  تبدیل شده اند.

سایز مدل توربینی کوچک است و در سیستم هایی که جریان، فشار و دما پایین می باشد کاربرد دارند. قابل ذکر است که این فلو سوئیچ ها از جمله پر کاربردترین فلو سوئیچ های موجود در بازار می باشند.

 

فلوسوئیچ توربینی

 فلوسنج درون خطی

فلوسوئیچ های آب درون خطی سوئیچی است که به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از سیستم به طور دائمی نصب می گردد.

فلو سوئیچ های داخلی دارای هزینه بیشتری هستند و نصب و نگهداری آنها پیچیده تر است.

برای کارکرد صحیح به بخش های مستقیم و کوتاه نیاز دارند و به طور معمول پس از نصب می توانند جریان را به طور خودکار تنظیم کنند.

 فلو سنج پنوماتیک

در فلوسوئیچ های پنوماتیک معمولاً سوپاپ هوا جایگزین پدال می شود که می تواند به منظور کنترل عبور هوا از رله ها یا شیرها هنگام شروع یا توقف جریان مورد استفاده قرار گیرد.

در صورت افت سرعت جریان، یک سوپاپ هوا کمک می کند تا فشار از سیستم خارج شود.

قابل ذکر است که سوئیچ های جریان پنوماتیک در مواردی که اختلاف فشار لازم بین مناطق مختلف کانال کشی وجود دارد نیز مفیدهستند.

انواع فلوسوئیچ (ازنظر سیال)

فلو سوییچ هوا

این نوع فلو سوئیچ ها یکی از ارزان ترین و کاربردی ترین روش ها جهت تشخیص تغییر سرعت و میزان هوا و گاز در فرآیند ها و سیستم ها می باشند. آنها در فرآیند هایی که نیاز به سرعت بالا و پایین دارند کاربرد دارند و مورد استفاده قرار می گیرند.

کاهش و تغییر در سرعت هوا می تواند به عنوان یک نتیجه از عوامل متعددی باشد. این عوامل شامل فیلتر کثیف یا مسدود شده و آلوده، اضافه بار چرخ موتور، چرخ های گشاد شده فن موتور و یا فن یا دمپر نزدیک ورودی می باشد.

فلوسوئیچ مایع

فلو سوئیچ های مایع برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی مورد استفاده قرار می گیرند که شامل تجهیزات الکتریکی، موتور ها و سیگنال ها می شود. علاوه بر آن می توانند برای شروع یا توقف تجهیزات الکتریکی مورد استفاده قرار بگیرند. همچنین بیشتر برای موارد عمومی کنترل جریان کاربرد دارند.

این سوئیچ ها را می توان به منظور تشخیص جریان عبوری در سیستم های صنعتی از آن ها استفاده کرد و در هنگام قطع جریان و یا ایجاد مشکل در سیستم با به صدا در آوردن هشدار شما را از مشکل بوجود آمده با خبر می سازند. عوامل متفاوتی برای بررسی در هنگام نصب این سوئیچ جریان ها وجود دارد. که برای اطمینان از نصب درست آن ها باید همیشه به سمت جریان باشد.

نکات مهم خرید فلو سوئیچ

  • نوع اتصال
  • نوع کانکشن
  • رنج جریان
  • ویسکوزیته یا چگالی سیال

دلایل عملکرد اشتباه فلوسویچ ها چیست؟

از جمله دلایل احتمالی عملکرد اشتباه فلو سوئیچ ها عبارتند از:

  • هوا یا گاز محبوس
  • آشفتگی در لوله‌ها یا واحد
  • امکان دارد مونتاژ سنسور مکانیکی آسیب دیده باشد.
  • مایع بیش از حد چسبنده (ویسکوز) است.
  • عدم استفاده از اتصالات ( پیچ و بست‌هایی) ارائه شده توسط تولید کننده

کاربرد فلوسوئیچ ها

فلوسوئیچ ها به عنوان ابزاری کنترلی در تشخیص جریان سیال و اندازه گیری سرعت فن ها کاربرد دارند. امکان دارد یک فلوسوئیچ برای محافظت از یک المان گرمایشی الکتریکی در یک سیستم گرمایشی مرکزی پیش از اینکه جریان هوا از دمنده منتشر شود، استفاده شود.از جمله مهمترین کاربردهای فلوسوئیچ ها می توان به جریان کنترل اطفاء حریق اشاره کرد.

قابل ذکر است که فلوسوئیچ ها به دو دسته هوا و مایعات تقسیم می‌شوند.که در ادامه به کاربردهای آنها نیز خواهیم پرداخت:

کاربرد فلوسوئیچ مایعات
  • پمپ
  • دستگاه های خنک کننده
  • آبپاش
  • آب گرمکن
  • تهویه مطبوع
  • سیستم انتقال مایعات
  • تصفیه آب و کلر زنی
کاربرد فلوسوئیچ هوا
  • تهویه اگزوز
  • تصفیه هوای اتاق و سیستم فیلتر اتاق
  • گرمایش مجرایی
  • سیستم تامین هوا

*ممکن است فلوسوئیچ ها برای هشدار زمانی که فن تهویه در موقعیت خطرناکی قرار گیرد و یا جریان هوا قطع شود کاربرد داشته باشند:

  • حفاظت از پمپ
  • چاه آزمایی نفتی
  • سیستم تامین هوا
  • سیستم فیلتر اتاق
  • زهکشی خط جریان
  • نظارت بر شیر اطمینان
  • نظارت بر نازل افشانه ایمنی
  • آب سرد و یا مبدل های حرارتی
  • انتقال مایعات
  • سیستم گرمایشی
  •  تصفیه آب
  • کلر زنی به استخر ها

*سوالات متداول در ارتباط با فلو سوئیچ ها

چگونه می توان یک فلو سوئیچ را تست کرد؟

  1. ابتدا روی فلوسوئیچ پوشش قرار دهید و برق را وصل کنید.
  2. جریان را داخل سیستم مورد نظر برقرار کنید.
  3. بر جریان عملیاتی نظارت کنید تا تعیین کنید آیا فلوسوئیچ کارکرد مناسبی دارد یا خیر.
  4. این فرآیند را بارها تکرار کرده تا اطمینان حاصل کنید که فلوسوئیچ و سیستم مورد نظر در حقیقت درست و دقیق کار می‌کند.

آیا یک فلوسوئیچ NO (نرمال اوپن) است یا NC (نرمال کلوز)؟

از فلوسوئیچ ها به منظور فعال کردن دستگاه هنگام شروع جریان استفاده می شود. زمانی که جریان شروع می شود و جریان عملیاتی افزایش می یابد و یا بیشتر می شود، تماس های مشترک (سیم سیاه) و نرمال اوپن (سیم قرمز) بسته می شوند، این در حالی است که مشترک (سیم سیاه) و نرمال کلوز (سیم آبی) باز هستند.

چطور می توان تشخیص داد که فلوسوئیچ ما خراب است؟

روشن شدن چراغ، بدون جریان، احتمالاً بدین معناست که فلو سوئیچ سلول خراب شده است. بررسی کنید که پمپ ابتدا کار می کند (آب واقعا از خط عبور می کند). اگر “بدون جریان” همچنان روی جریان کلید باقی ماند نیاز است که فلو سوئیچ را عوض کنید.

روند تمیزکاری فلوسوئیچ چگونه است؟

فلوسوئیچ ها به گونه ای طراحی شده اند تا سال‌ها بدون دردسر کار کنند. اما از طرفی ممکن است دچار گرفتگی شوند که جلوی عملکرد مناسب آن ها را می‌گیرد. هنگامی که فلوسوئیچ دچار گرفتگی شود، دو علامت بسیار مشخص خواهد داشت:

۱) زمانی که دستگاه آب گرم روشن می شود (با دبی بالاتر از ۰٫۵ گرم در دقیقه) دیگ بخار پاسخ نمی دهد و چراغ دمای آب گرم (DHW Temp) روشن نخواهد شد.

۲) دیگ بخار با کد ER5 قفل می شود، و یا چراغ دمای آب گرم (DHW Temp) بدون استفاده از آب گرم خانگی روشن می ماند.

قابل ذکر است که در هر یک از این دو حالت، احتمالا فلوسوئیچ دچار گرفتگی شده است و باید پیش از تعویض، تمیز و بررسی شود.

برای تمیز کردن فلوسوئیچ، ابتدا آن را از لوله و خط آب جدا کنید و مهره A (یا NUT “A”) را باز کنید. یک فنر سبک در سطح داخلی مهره و یک پلانجر مغناطیسی داخل فنر قرار دارد. این اجزا را باز کرده و هر چیزی که داخل آن گرفته است را پاک کنید. سوراخ و حفره سوئیچ را با استفاده از یک مسواک، قلم یا پارچه کوچک تمیز کنید.

برای سوئیچ‌هایی که داخل آن‌ها آهک و یا ته‌ مانده آب جمع شده است، پلانجر را تعویض کنید، پس از آن فنر را و بعد مهره را دوباره ببندید و تا ۲۵lbft گشتاور دهید.

به منظور تست کردن سوئیچ، از یک شی نازک مانند قلم یا پیچ‌گوشتی استفاده کنید تا پلانجر در جهت جریان فشرده شود و پیوستگی را در امتداد دو سیم قرمز بررسی کنید.

هنگامی که دکمه فشرده شده است، باید پیوستگی وجود داشته باشد و زمانی که دکمه رها می‌شود، مدار باید باز شود. سوئیچ را دوباره نصب کنید و جهت نصب آن با پیکان جهت جریان آب، همسو باشد.

 

جهت مشاهده مقاله سنسور فشار کلیک کنید.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.