عملکرد ویبریشن سوئیچ

یک آهنربای دائمی در حال چرخش یک سوئیچ مغناطیسی را که در زیر در موقعیت خاص قرار دارد ، نگه می دارد. به دلیل لرزش ،میدان مغناطیسی بین رید سوئیچ و آهنربا تغییر می کند.

چرا از سوییچ لرزش استفاده می کنید؟

سوئیچ های لرزش در درجه اول برای محافظت از ماشین آلات حساس در برابر خرابی مخرب پرهزینه با ایجاد زنگ یا خاموش شدن هنگام شناسایی لرزش بیش از حد ماشین آلات استفاده می شوند. در مقابل ، از سوئیچ لرزش می توان برای هشدار هنگام عدم وجود لرزش استفاده کرد ، مانند زمانی که یک نقاله به دلیل کمربند درایو شکسته متوقف شود. برنامه های کاربردی شامل انواع ماشین های دوار یا متقابل مانند فن های برج خنک کننده ، پمپ ها ، کمپرسورها و غیره می شوند.

ویبریشن سوئیچ چیست؟

ویبریشن سوئیچ ابزاری هستند که برای محافظت از ماشین آلات 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 خاموش می کنند، بسته به نوع ویبریشن سوئیچ و پیکربندی آن، در هنگام سطوح ارتعاش. بیش از حد بالا شود می تواند شامل دو دسته زیر باشد :

انواع ویبریشن سوئیچ

دو نوع اصلی کلیدهای لرزشی وجود دارد

1. ویبریشن سوئیچ مکانیک
2. ویبریشن سوئیچ الکترونیکی

1. ویبریشن سوئیچ مکانیکی

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

اصل کار:  ویبریشن سوئیچ مکانیکی یک دستگاه نسبتاً ساده است که از یک آهنربا بر 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 تنظیم پیچ خارجی تنظیم کرد تا نیروی مغناطیسی نگهدارنده بازوی فنری در موقعیت مسلح را افزایش یا کاهش دهد. متأسفانه، همه کلیدهای مکانیکی دارای حداکثر فاصله یا تنظیم نیرو در هر دور یکسان نیستند. برخی از سوئیچ‌هایی که این مقاله به آن‌ها نگاه کرده، حداکثر فاصله‌ای بین 0.017 تا 0.020 اینچ (4.3 تا 5.1 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 0.080 اینچ (2 میلی متر) بودند. بدتر از آن، تنظیم حساسیت نیز تابعی از رزوه های روی پیچ تنظیم است و برخی دارای رزوه های ظریف و برخی دارای رزوه های کورس هستند. روال معمولی برای تنظیم حساسیت تریپ این است که پیچ تنظیم را با افزایش ¼ دور بچرخانید 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 روی بازوی فنری و جرم فنر، نیروهای اینرسی 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 کنترل می شود. 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 همانطور که 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 شکل منفی X حرکت نمی کند، مکانیزم ویبریشن سوئیچ مکانیکی مسلح با قطعات برچسب دار شکل مکانیزم ویبریشن سوئیچ مکانیکی با جهت قطعات برچسب دار قطع شده است، بنابراین تفاوت زیادی در شوک مورد نیاز برای خاموش کردن کلید در مثبت و منفی وجود دارد. جهت X 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 کار پایین، همانطور که برای مثال در فن‌های برج خنک‌کننده 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  می‌شود. آن‌ها تریپ بخورن ؟ اگر عدم تعادل به اندازه کافی زیاد شود، اثرات ثانویه، 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 است (ضربه یا لرزش کمتری می گیرد) در جهت +X همانطور که در شکل نشان داده شده است.

2. ویبریشن سوئیچ الکترونیکی

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

اصل کار: ویبریشن سوئیچ الکترونیکی بسیار دقیق تر و قابل تکرارتر از ارتعاش سوئیچ های مکانیکی هستند. آنها از یک شتاب‌سنج پیزوالکتریک کالیبره‌شده، که معمولاً در محفظه سوئیچ تعبیه شده است، برای سنجش ارتعاش استفاده می‌کنند و می‌توانند سیگنال را برای دریافت سرعت و در برخی موارد جابه‌جایی ادغام کنند. بسیاری از ویبریشن سوئیچ الکترونیکی برخی یا همه گزینه های زیر را در دسترس دارند که آنها را همه کاره تر، موثرتر و محافظت بهتری نسبت به ویبریشن سوئیچ مکانیکی می کند.

• آلارم هشدار و بحرانی (خاموش شدن).
• تاخیرهای زمانی
• عملکرد سوئیچ گیره دار (Latching ) و غیر چفت کننده (non-latching )
• خروجی ارتعاش خام
• خروجی 4-20 میلی آمپر

3. سوئیچ های ارتعاشی الکترونیکی قابل برنامه ریزی

ویبریشن سوئیچ الکترونیکی قابل برنامه‌ریزی معمولاً دقت کمی بهتری دارند و کنترل بهتری بر سطوح سفر و تأخیرها نسبت به ویبریشن سوئیچ الکترونیکی سنتی دارند که به کاربر امکان می‌دهند پاسخ را به دلخواه تنظیم کنند. با این حال، آنها ممکن است تمام ویژگی های دیگر سوئیچ های سنتی را نداشته باشند. شکل یک ویبریشن سوئیچ هوشمند قابل برنامه ریزی با USB را نشان می دهد که روی یک موتور نصب شده است.

ویبریشن سوئیچ هوشمند قابل برنامه ریزی USB روی موتور نصب شده است

شکل صفحه برنامه نویسی آن و تعداد زیادی گزینه برای تنظیم سطوح هشدار و تأخیرها را نشان می دهد.