Durchfluss-Schalter und Differenzdruckschalter funktionieren genau wie die Lichtschalter in unseren Wohnzimmern zu Hause: Wenn sie eingeschaltet werden, stellt der Schalter den Kontakt her, schließt den Stromkreis und schaltet das Licht ein. Wenn sie ausgeschaltet werden, wird der Stromkreis unterbrochen und die Stromversorgung abgeschaltet. Bei Durchfluss-Schaltern wird der Kontakt nicht manuell geschaltet, sondern der Durchfluss-Schalter schließt oder öffnet den Kontakt, indem er auf Änderungen des Luftdrucks an einem voreingestellten Auslösepunkt reagiert, und schaltet entsprechend ein und aus. Diese Luftdruckschalter können zum Starten/Stoppen von Motoren oder Ventilatoren, zum Öffnen/Schließen von Klappen oder Lüftungsgittern, zum Auslösen von Alarmkontakten und für vieles mehr verwendet werden.
Druckschalter in verschiedenen Kombinationen sind für spezifische gewerbliche oder industrielle Anforderungen ausgelegt. Je nach Art der Flüssigkeit, Druck, Temperatur, Umgebungstemperatur und Messbereichsanforderungen kann die Sensorelementtechnologie ein Balg, eine Membran oder ein Bourdon-Rohr sein. Auch die Materialien variieren; sie können aus Keramik, Metall oder Elastomeren bestehen.
Wenn der Luft- oder Gasdruck auf beiden Seiten des Sensorelements steigt oder sinkt, bewegt sich das Sensorelement zur Seite mit dem geringeren Druck und überträgt mechanisch eine Kraft auf eine Feder und mechanische Verbindungen. Je nach der auf die Feder ausgeübten Last wird dann der Schalter betätigt. Der Schalter ist so ausgelegt, dass er sowohl bei steigendem als auch bei sinkendem Differenzdruck auslöst. Der Bewegung der Membran wirkt eine kalibrierte Feder entgegen. Diese Feder bestimmt den Messbereich des Differenzdrucks, innerhalb dessen die Bewegung der Membran den elektrischen Schalter auslöst. Der Auslösepunkt wird durch Einstellen der Druck- oder Zugkraft der Feder festgelegt. Der Druck, der auf das Sensorelement wirkt, kann die Differenz zwischen einem Überdruck auf der einen Seite der Membran und dem atmosphärischen Druck auf der anderen Seite sein; ein Unterdruck und atmosphärischer Druck; zwei ungleiche Überdrücke; zwei Unterdrücke; oder ein Überdruck und ein Unterdruck.
Die Kontakte des Schnappschalter-Mikroschalters sind entweder normalerweise geschlossen (NC) oder normalerweise offen (NO). Die Normalposition dieser Kontakte ist gegeben, wenn kein Druck ausgeübt wird und somit kein Druck vom Druckschalter gemessen wird. Sobald Druck ausgeübt wird, schließen sich je nach Schaltertyp die NO-Kontakte oder öffnen sich die NC-Kontakte. Luftstromdruckschalter und Differenzdruckschalter sind als einpolig, zweifach umschaltbar (SPDT) oder zweipolig und zweifach umschaltbar (DPDT) erhältlich.
In welchen Anwendungen werden Luftdruckschalter und Differenzdruckschalter eingesetzt?
- Der Differenzdruckschalter kann verwendet werden, um zu überprüfen, ob der Motor des Zuluftventilators oder der Rückluftventilatoren eines Lüftungsgeräts läuft, oder um den Status der Filter in einem Lüftungsgerät zu bestimmen.
- Als Lüfterprüfswitch würde die Niederdruckseite an die Einlassseite des Gebläserads und die Hochdruckseite an die Auslassseite desselben Gebläserads angeschlossen werden.
- Druckschalter werden für die Steuerung von Brandschutzklappen, die Überwachung von Lüftungskanälen, den Überhitzungsschutz von Ventilatoren, Rauchabzugssysteme usw. verwendet.
Überlegungen bei der Auswahl eines Druckschalters
Membrangröße – Der Membrandurchmesser bestimmt die Empfindlichkeit, die wiederum die Skala bestimmt. Eine Membran mit größerem Durchmesser reagiert empfindlicher auf Druckänderungen, da sie unter Niederdruckbedingungen mehr Bewegung erzeugt als eine kleine Membran. Größere Membranen sorgen für eine größere Skaleneinteilung und kleinere Totzonen.
Dwyer Instruments, Inc. bietet viele Serien von Druckmessgeräten an, die sich in Membrangröße und -dicke unterscheiden. Die Serie A3000 und 43000 (aus der Photohelic®-Schalter-/Manometer-Familie) bieten aufgrund der verschiedenen Membrandicken und -größen eine große Auswahl an Messbereichen und Totzonen. Sie sind auch mit verschiedenen Sensorelementen erhältlich, um sie für verschiedene Gase kompatibel zu machen. Der Mini-Photohelic® Differenzdruckschalter/-messer der Serie MP verfügt über eine kleinere Membran und bietet einen Messbereich von bis zu 20 Zoll Wassersäule. Alle oben genannten Photohelic®-Schalter/Manometer kombinieren die Funktion eines Druckschalters mit einem Manometer mit sichtbarer Anzeigennadel.
Auswahl des Messbereichs – Bei der Auswahl eines Druckschalters stehen viele Messbereichsoptionen zur Verfügung. Wir empfehlen die Auswahl eines Messbereichs, dessen Sollwert (Auslösepunkt) möglichst nahe an der Mitte des gesamten Einstellbereichs liegt.
Sollwert – Bei Anwendungen, bei denen der Sollwert bekannt ist, kann das Gerät am Ort der Installation eingestellt oder bei OEM-Mengen werkseitig voreingestellt werden. Dwyer bietet beide Optionen an. Für Anwendungen, bei denen Änderungen des Sollwerts vor Ort zu erwarten sind, bietet die Serie A3000, MP, ADPS, EDPS und 1630 bieten eine visuelle Sollwertanpassung für zusätzlichen Komfort.
In Fällen, in denen Drücke möglicherweise zurückgesetzt werden müssen, um Warnhinweise auszugeben, oder in denen der Techniker möglicherweise den höheren oder niedrigeren Wert aufzeichnen muss, bieten der Photohelic®-Schalter/Manometer, Serie 3000MR und der Photohelic® Pressure Switch/Gage, Serie A3000, sind hervorragende Optionen. Wenn Sie einen visuellen Sollwert und einen Schwimmkontakt-Nullschalter für hohe und niedrige Betätigung benötigen, sollten Sie die Serie 1640 in Betracht ziehen. Wenn zwei Sollwerte erforderlich sind, wählen Sie die Serie 1627 oder die Serie 1831 in Betracht, die über zwei Schalter verfügen.
Totzone – Für OEM-Anwendungen sind spezielle Schnappschalter mit einer besonders breiten Totzone erhältlich. Modelle wie unser Photohelic® Druckschalter/Manometer, Serie A3000 haben Totzonenmessbereiche, die von der Breite der Anzeigennadel bis zum praktisch vollen Skalensteuerungsbereich reichen. Die Serie ADPS, EDPS und BDPA verfügen über einen Einstellknopf, mit dem Sie den Sollwert ändern können.
Maximale psi-Nennleistung – Die meisten membranbetriebenen Druckschalter sind für 10 PSI ausgelegt, unsere H3-Serie jedoch für bis zu 1500 PSI.
Umgebungen – Viele Druckschalter und Differenzdruckschalter von Dwyer sind mit explosionsgeschützten Gehäusen oder wetterfesten Einbaugehäusen für den Einsatz in rauen Umgebungen erhältlich.
Installation – Wählen Sie einen Standort, der frei von übermäßigen Vibrationen ist, an dem kein Öl oder Wasser auf den Schalter tropfen kann und an dem die Umgebungstemperatur etwa 70 °F beträgt. Bei höheren Temperaturen sorgt eine Spule aus Kupfer- oder Aluminiumrohr häufig für eine ausreichende Wärmeableitung.
Siehe Spezifikationsseiten für wetterfeste Gehäuse, explosionsgeschützte Gehäuse und Umweltschalter. In der Regel sollten Differenzdruckschalter so montiert werden, dass die Membran in einer vertikalen Ebene liegt. Es ist wichtig, dass der Sollwert mit der Membran in der Position eingestellt wird, in der sie montiert wird.
Dwyer-Schalter werden bei 21 °C (70 °F) montiert, kalibriert und getestet, aber die empfohlene Betriebstemperatur kann zwischen 0 und 54 °C (32 bis 130 °F) liegen. Bei reduzierter elektrischer Nennleistung kann die Obergrenze etwas höher angesetzt werden. Weitere Informationen finden Sie in den Spezifikationen der einzelnen Modelle.