Cómo Funciona un Interruptor de Presión Diferencial.

El interruptor de presión diferencial, es un dispositivo electromecánico simple que funciona según los principios básicos de las palancas y las fuerzas opuestas. Vamos a ver Cómo Funciona un Interruptor de Presión Diferencial.

Los interruptores de presión diferencial se utilizan principalmente para detectar una diferencia de presión entre dos puntos en una planta o sistema. Su función de detectar diferencias de presión en cualquier sistema, lo hace útil para sistemas de seguridad, sistemas de acción en procesos de fabricación y sistemas de prevención de accidentes.

Cómo funciona un interruptor de presión diferencial
Cómo funciona un interruptor de presión diferencial
Índice De Contenidos

    ¿Qué es un interruptor de presión?

    Este es un dispositivo diseñado para monitorear la presión de un proceso y proporcionar una salida cuando se alcanza una presión establecida (punto de ajuste). Un interruptor de presión hace esto aplicando la presión del proceso a un diafragma o pistón para generar una fuerza que se compara con la de un resorte de rango pre-comprimido.

    Se usa un interruptor de presión para detectar la presencia de presión de fluido. La mayoría de los interruptores de presión usan un diafragma o fuelle como elemento sensor. El movimiento de este elemento sensor se utiliza para active uno o más contactos de interruptor para indicar una alarma o iniciar una acción de control.

    Los interruptores de presión tienen diferentes diseños con diferentes elementos de detección. Uno de los más comunes es el que tiene diafragmas o fuelles como elementos sensores. El que discutiremos aquí usa un pistón como elemento sensor de presión. En cualquier caso, el principio de funcionamiento para este tipo de pistón es el mismo con un diafragma o un interruptor de presión de tipo fuelle.

    Partes básicas de un interruptor de presión.

    Los interruptores de presión diferencial están conformados por varios elementos, los cuales la mayoría se repiten indistintamente del diseño y la marca.

    • Micro interruptor.
    • Botón de disparo aislado.
    • Pin de funcionamiento.
    • Tuerca de ajuste de disparo.
    • Rango de primavera.
    • Pistón de funcionamiento.
    • Carcasa.

    Micro interruptor.

    El micro interruptor se utiliza para crear o interrumpir un circuito eléctrico cuando funciona el presostato. El micro interruptor, es un interruptor unipolar de doble tiro (SPDT). Este interruptor está compuesto por un contacto normalmente cerrado (NC) y un contacto normalmente abierto (NA). Cuando se activa el interruptor de presión, el contacto NA se cierra y el NC se abre.

    Los micro interruptores con contactos dorados se utilizan normalmente en aplicaciones de baja tensión y baja corriente (es decir, en circuitos intrínsecamente seguros). Para voltajes / corrientes más altas se utilizan contactos plateados.

    Botón de disparo aislado.

    Este botón hace que los contactos NA y NC cambien cuando se activa el interruptor de presión.

    Pin de funcionamiento.

    El pasador de operación está unido al pistón de operación. Cuando el pistón se activa como resultado de los cambios de presión de entrada, el pasador de operación se mueve hacia arriba y hace contacto con el botón de disparo o se mueve hacia abajo y rompe el contacto con el botón de disparo.

    Tuerca de ajuste del disparo.

    La tuerca de ajuste de disparo (también podría llamarse un tornillo de rango) se usa para ajustar el punto de ajuste del interruptor de presión. Lo hace cambiando la cantidad de compresión en el resorte de rango.

    Mientras más se comprima el resorte de rango con la tuerca de ajuste de disparo, mayor será el punto de ajuste de presión para el interruptor. Cuanto menor es la compresión, menor es el punto de ajuste para el interruptor de presión.

    Resorte de Rango.

    Este es un resorte pre-comprimido y la fuerza generada por este determina la presión a la que opera el interruptor.

    Pistón de funcionamiento.

    Esta es la parte del interruptor de presión en contacto con el proceso. La presión del proceso que actúa sobre el área del pistón operativo genera la fuerza que se opone a la del resorte de rango. El rango del interruptor es una función del área del pistón de operación y la velocidad del resorte de rango (medido en lbf / pulgada, N /mm, etc.).

    Carcasa.

    El gabinete que contiene el micro interruptor y otros accesorios del interruptor de presión se denomina caja o carcasa del interruptor. Para un interruptor de presión que emite una salida eléctrica, se proporcionan una o más conexiones roscadas para permitir que el cable se introduzca en la carcasa a través de un prensaestopa adecuado.

    Para el interruptor con salida neumática, se proporcionan dos o más conexiones de mamparo para las conexiones de salida. Las carcasas de los interruptores generalmente están disponibles en aluminio o acero inoxidable.

    Cómo Funciona un Interruptor de Presión Diferencial.

    Un interruptor de presión diferencial está diseñado para detectar una diferencia de presión entre dos fuentes de presión en la planta con fines de control. Cuando las presiones de dos fuentes diferentes en un proceso se conectan a través del diafragma de detección, metálico o elastomérico, según sea el caso, la diferencia de presión crea una fuerza que luego supera la de un resorte pretensado y en el proceso mueve un brazo de equilibrio o mecanismo para efectuar el movimiento mínimo requerido para accionar los micro interruptores del conmutador.

    Se aplican presiones altas y bajas a cada lado del diafragma sensor especialmente contorneado. Esta característica de diseño ayuda a eliminar errores debido a una diferencia en el área, que a menudo es un problema común presente en los interruptores diferenciales de presión de elementos dobles.

    A continuación se describe un diseño particular del interruptor de presión diferencial para ilustrar el principio de funcionamiento. Ten en cuenta que hay varias variantes del interruptor de diferentes fabricantes, pero el principio básico de funcionamiento sigue siendo el mismo.

    Los puertos de presión para alta presión de proceso y baja presión de proceso están separados por un diafragma elástico. La diferencia de presión que existe entre los dos puertos provoca un movimiento axial (recorrido de medición) del diafragma contra el resorte del rango de medición.

    La presión diferencial, que es proporcional al recorrido de medición, se transmite por medio de una biela con poca fricción a los émbolos del micro interruptor. El micro interruptor contiene los contactos eléctricos del conmutador. Los contactos eléctricos del interruptor se activarán según los puntos de ajuste del interruptor. La protección contra sobrepresión es proporcionada por refuerzos metálicos contorneados para el diafragma elástico.

    Cómo seleccionar un interruptor de presión.

    Con la prevalencia de interruptores de presión en la mayoría de las plantas industriales, a menudo se convierte en un desafío cuando existe la necesidad de reemplazar un interruptor de presión defectuoso o seleccionar un interruptor de presión para una nueva aplicación.

    Los factores decisivos en la selección de un interruptor de presión para usar en la aplicación dependen de los requisitos de la aplicación. Deben considerarse los siguientes requisitos para ayudarte a seleccionar el interruptor de presión adecuado.

    Puntos de ajuste.

    ¿Cuántos puntos de ajuste necesitas en tu aplicación? ¿Deseas controlar / monitorear un punto de ajuste o dos?

    • Para un punto de ajuste, usa un interruptor de presión diferencial fijo.
    • Para dos puntos de ajuste, usa un interruptor de presión diferencial ajustable.

    Fluidos.

    ¿Qué fluidos deseas controlar? Los fluidos comunes utilizados con los interruptores de presión incluyen:

    • Aceites hidráulicos.
    • Aire.
    • Agua dulce.
    • Agua de mar.
    • Vapor.
    • Fluido corrosivo.
    • Fluido viscoso

    Para usar cualquiera de los fluidos anteriores con un interruptor de presión, asegúrate de que las partes húmedas del interruptor sean compatibles con el sistema fluido.

    Rango de presión.

    El rango de presión de un interruptor de presión es un factor crítico en su aplicación. ¿Qué rango de presión experimenta el sistema? Siempre es práctico seleccionar ajustes de presión que se encuentren dentro del 80% del rango de presión del interruptor. La presión aplicada durante un ciclo normal nunca debe exceder el valor de rango máximo indicado para el interruptor. En la aplicación, los aumentos de presión deben ser inferiores a la presión máxima permitida indicada para el interruptor de presión.

    Sobrepresiones.

    Durante la vida útil de un interruptor de presión, se producirán sobrepresiones y la frecuencia de su aparición depende de la aplicación particular.

    ¿Qué tan frecuentes son las sobrepresiones en tu sistema y cuál es el nivel máximo de presión?

    Las aplicaciones que experimentan sobrepresiones frecuentes o de alta presión pueden requerir un dispositivo con un rango de presión más alto.

    Caja del interruptor.

    ¿Qué tipo de caja necesitas? Los tipos de gabinetes comunes incluyen:

    • NEMA Tipo 1.
    • Estilo abierto 1.
    • NEMA Tipo 7, 9.
    • NEMA Tipo 4, 4X, 13 / IP66, IP65.

    Configuración de salida.

    Los interruptores de presión vienen en diferentes configuraciones de salida. ¿Qué tipo de salida necesitas?

    Las configuraciones de salida populares incluyen:

    • Contactos SPDT, 1 N / O, 1 N / C.
    • 2 contactos SPDT, 1 N / O, 1 N / C.
    • Etapa dual, 1 contacto SPDT en cada etapa, 1 N / O, 1 N / C.

    Conexión eléctrica.

    Al igual que hay diferentes configuraciones de salida, abundan las diferentes configuraciones de conexión eléctrica. Por lo general, preguntarías, ¿Qué tipo de conexión eléctrica necesitas en tu aplicación? Las configuraciones de conexión eléctrica comunes incluyen:

    • 1/2"- 14 NPTF.
    • 3/4" -14 NPTF (disponible solo en NEMA 7 y 9).
    • Roscas métricas ISO M20 • Roscas métricas tipo 13 (PG 13.5).
    • Sin conexión roscada (estilo abierto o NEMA 1 solamente).

    Conexión de presión.

    ¿Qué tipo de conexión de presión necesitas en tu aplicación? Las conexiones de presión comunes incluyen:

    • 1/4"- 18 NPTF (hembra).
    • 1/2" - 14 NPT.
    • PT 1/4 (JIS B0203).
    • 7/16"-20 UNF-2B.
    • G 1/4 BSP (hembra) rosca métrica.

    Características especiales.

    ¿Requieres alguna característica especial en el interruptor de presión?

    Si es así, debes especificarlo de acuerdo con la guía descrita por el fabricante del interruptor de presión. Por ejemplo, cuando los interruptores de presión deben configurarse de fábrica y solo se identifica una configuración, especifica si esta configuración está en presión ascendente o descendente.

    Tiempo de respuesta del sistema.

    Si el tiempo de respuesta del sistema es crítico en su aplicación, selecciona un interruptor con un desplazamiento volumétrico que sea compatible con el sistema general.

    Con estos requisitos comunes para un interruptor de presión, podrás seleccionar el interruptor adecuado para tu aplicación específica.

    Cómo calibrar y ajustar un interruptor de presión.

    El ajuste del punto de cambio o punto de ajuste se realiza mediante tornillos de punto de ajuste accesibles desde el frente de la caja del interruptor de presión diferencial. Las escalas graduadas permiten un ajuste relativamente preciso de los puntos de conmutación e indican el punto de ajuste que se ajusta momentáneamente.

    Para Cerrar.

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    En conclusión, el interruptor de presión diferencial funciona esencialmente sobre la base de una diferencia de presión entre los puertos de alta y baja presión. Esta diferencia de presión luego se convierte en un movimiento axial que se usa para accionar los contactos de un micro interruptor dependiendo de los puntos de ajuste del presostato diferencial.

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