آشنایی با سنسورهای فلو سوئیچ

فلوسوییچ (Flow Switch) یا سطح سنج

Flow Switch یک تجهیز کنترلی است که برای تشخیص جریان سیال (مایع یا گاز) در سیستم های لوله کشی و فرآیندهای صنعتی استفاده می شود.

این دستگاه زمانی فعال می شود که جریان سیال از یک حد مشخص عبور کند (کمتر یا بیشتر شود) و می تواند سیگنال هایی را به سیستم های کنترلی ارسال کند تا تجهیزات مختلفی مانند پمپ، موتور یا شیرهای برق را روشن یا خاموش کند. به طور کلی این تجهیز نقش مهمی در بهینه سازی، کنترل و ایمنی سیستم ها ایفا می کند و به عنوان یک ابزار اساسی در کنترل فرآیندهای صنعتی شناخته می شود.

عملکرد فلوسوئیچ:

به صورت زیر عمل می کند:

1. تشخیص جریان: با استفاده از یک سنسور، جریان سیال در لوله شناسایی می شود.
2. مقایسه با حد تنظیم شده: سنسور، جریان را با حد مشخص شده مقایسه می کند. 
3. فعال سازی سوئیچ: در صورت عبور جریان از مقدار تعیین شده( کمتر یا بیستر شدن جریان)، فلوسوییچ سیگنال کنترلی صادر می کند. 

انواع فلوسوئیچ:

فلوسوئیچ ها به طور کلی بر اساس روش های تشخیص جریان و نوع سیال به چند دسته تقسیم می شوند. مهم ترین انواع آن ها عبارتند از:

   1. فلوسوئیچ های مکانیکی(Mechanical Flow Switch):

این نوع فلوسوئیچ ها از یک مکانیزم مکانیکی برای تشخیص جریان استفاده می کنند. معمولاً از یک شناور یا پره استفاده می شود که با تغییر سرعت جریان حرکت کرده و تماس الکتریکی ایجاد می کند. این نوع فلوسوئیچ ها ساده و مقرون به صرفه هستند، اما معمولاً برای کاربردهای با جریان های بالا مناسب تر هستند.

* مزایا:  

- قیمت مقرون به صرفه، سادگی طراحی و تعمیر، مناسب برای کاربردهای عمومی

* معایب:

- حساسیت به آلودگی ها: ذرات معلق در مایع ممکن است به بخش متحرک آسیب برسانند.

- عمر کوتاهتر: قطعات مکانیکی به مرور دچار سایش می شوند.

- محدودیت دقت: دقت کمتری نسبت به انواع الکترونیکی دارند.

    2. فلوسوئیچ های مغناطیسی( Magnetic Flow Switch):

در این نوع فلوسوئیچ ها، تغییرات جریان سیال باعث حرکت یک شناور مغناطیسی می شود که به یک سنسور مغناطیسی نزدیک می شود و سیگنال الکتریکی ارسال می کند. این مدل ها برای سیالاتی که ممکن است تحت تأثیر شرایط محیطی و فیزیکی باشند، مناسب است.

* مزایا:

-  دقت بالا: نسبت به فلوسوئیچ های مکانیکی دقیق تر عمل می کنند.

-  مقاومت در برابر آلودگی: کمتر تحت تأثیر ذرات معلق قرار می گیرند.

-  طول عمر بالا: به دلیل عدم وجود قطعات متحرک زیاد، طول عمر بیشتری دارند.

* معایب:

-   محدودیت مواد: برای مایعات غیرمغناطیسی یا بسیار چسبناک، مناسب نیستند.

-  قیمت بالاتر: گران تر از فلوسوییچ های مکانیکی هستند.

    3. فلوسوئیچ های الکترونیکی( Electronic Flow Switch): 

فلوسوئیچ های الکترونیکی از سنسورهای الکتریکی مانند سنسورهای جریان یا اختلاف فشار برای تشخیص تغییرات جریان استفاده می کنند. این نوع فلوسوئیچ ها دقیق تر هستند و می توانند سیگنال های الکتریکی با فرکانس بالا یا کنترل دیجیتال برای کاربردهای پیچیده تر ارائه دهند.

* مزایا:

- دقت و سرعت بالا: می توانند جریان را با دقت بالا و به صورت لحظه ای کنترل کنند.

- مقاومت در برابر خوردگی و آلودگی: تماس مستقیم با مایع ندارند.

- قابلیت تنظیم: می توانند با پارامترهای مختلف تنظیم شوند. 

عیب:

- قیمت بالا، پیچیدگی در نصب و نگهداری، وابستگی به برق

   4. فلوسوئیچ های مبتنی بر اختلاف فشار(Differential Pressure Flow Switch): 

این نوع فلوسوئیچ ها از تفاوت فشار در دو نقطه مختلف برای تشخیص جریان استفاده می کنند. معمولاً در لوله ها یا خطوط جریان استفاده می شوند و به ویژه در سیستم هایی که فشار ثابت نیاز دارند کاربرد دارند.

* مزایا:

- دقت بالا در اندازه گیری جریان، مناسب برای مایعات و گازها، عدم وابستگی به قطعات متحرک زیاد، قابلیت عملکرد در شرایط مختلف، قابلیت استفاده در جریان های کوچک 

* معایب:

- حساسیت به انسداد ( ذرات معلق یا آلودگی ها ممکن است باعث انسداد یا کاهش عملکرد دیافراگم یا سنسور فشار شوند)، نیاز به کالیبراسیون منظم، محدودیت در مایعات چسبناک، حساسیت به تغییرات سریع فشار، پیچیدگی نصب

   5. فلوسوئیچ های صوتی( Ultrasonic Flow Switch):

 این نوع فلوسوئیچ ها از امواج فراصوت برای اندازه گیری سرعت جریان سیال استفاده می کنند. این نوع فلوسوئیچ ها به دلیل دقت بالا و بدون تماس با سیال، برای سیالاتی که باید در حالت بهداشتی یا بدون آلودگی بمانند، مناسب هستند.

   6. فلوسوئیچ های حرارتی(Thermal Flow Switch ):

 این نوع فلوسوئیچ ها از تغییرات دما ناشی از جریان سیال برای تشخیص جریان استفاده می کنند. معمولاً در سیستم های با سیالاتی که تغییر دمای قابل توجهی دارند، به کار می روند.  

* مزایا:

-  بدون قطعات متحرک: باعث افزایش طول عمر و کاهش نیاز به تعمیرات و نگهداری می شود.

-  دقت بالا در جریان کم: بسیار حساس به جریان های کوچک بوده و قابلیت تشخیص تغییرات جزئی جریان را دارد.

-  مقاومت در برابر آلودگی: عملکرد آن تحت تأثیر ذرات معلق با ناخالصی های موجود در سیال قرار نمی گیرد.

-  انعطاف پذیری: می تواند در مایعات و گازهای مختلف حتی با چگالی و ویسکوزیته متغیر، عملکرد خوبی ارائه دهد.

-  امکان اندازه گیری جریان و دما: برخی از فلوسوییچ های حرارتی قابلیت ترکیبی نظارت بر دما و جریان را دارند. 

-  مناسب برای محیط های صنعتی: به دلیل طراحی مقاوم، در محیط های صنعتی سخت و شرایط نامساعد محیطی قابل استفاده هستند.

-  نصب آسان: به راحتی در خطوط لوله یا سیستم ها قابل نصب است.  

-  مصرف انرژی پایین: در مقایسه با برخی فناوری های دیگر مصرف انرژی کمتری دارد.

*  معایب:

- وابستگی به شرایط دمایی: تغییرات شدید دما یا فشار محیط ممکن است بر دقت عملکرد تأثیر بگذارد.

- محدودیت در جریان های بسیار بالا: برای جریان های بسیار زیاد یا با سرعت بالا ممکن است عملکرد مناسبی نداشته باشد.

- نیاز به کالیبراسیون دوره ای: برای حفظ دقت، نیاز به کالیبراسیون منظم دارد.

- حساسیت به تغییرات محیطی: در محیط هایی که تغییرات دمای محیط سریع رخ می دهد، ممکن است نتایج اندازه گیری ناپایدار باشد.

- هزینه اولیه بالا: به دلیل فناوری پیشرفته تر، قیمت اولیه آن نسبت به فلوسوئیچ های مکانیکی بیشتر است.

- نیاز به برق: برای عملکرد، به منبع تغذیه الکتریکی وابسته است. 

- عدم کاربرد برای سیالات خاص: در سیالات بسیار خورنده یا با خواص حرارتی غیر معمول ممکن است عملکرد آن محدود باشد.

کاربرد فلوسوئیچ در صنایع :

سیستم‌های  HVAC: جلوگیری از گرم شدن بیش از حد تجهیزات یا کاهش راندمان در صورت اختلال در جریان

سیستم‌های آبیاری: جهت اطمینان از جریان مطلوب آب در سیستم‌های آبیاری کشاورزی

صنایع فرآیندی: برای کنترل جریان مواد شیمیایی، نفت و گاز در کارخانه‌ها

سیستم‌های ایمنی: در جلوگیری از جریان بیش از حد یا تشخیص نشت در سیستم‌های حساس

مزایای استفاده از فلوسوئیچ (سطح سنج):

• ایمنی بالا: فلوسوییچ به شناسایی سریع مشکلاتی مانند نشتی یا انسداد کمک می کند.
• صرفه جویی در هزینه: با جلوگیری از آسیب به تجهیزات و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری
• افزایش راندمان: با پایش مدوام جریان، عملکرد سیستم بهینه می شود.
• قابلیت تنظیم: امکان تنظیم حساسیت و محدوده جریان برای کاربردهای محتلف وجود دارد.

** کمپانی IFM در سال 1969 با هدف تولید سنسورهای با کیفیت و قابل اطمینان در آلمان شروع به فعالیت نمود و از جمله تولیدات این کمپانی، سوییچ های جریان می باشند. شرکت مهندسی جنوب از سال 1363 به عنوان تأمین کننده محصولات این کمپانی به صورت واسطه می باشد. جهت کسب اطلاعات بیشتر و استعلام قیمت با کارشناسان ما تماس بگیرید.

.