Jak funguje tlakový spínač čerpadla?

Tlakové spínače se používají téměř ve všech inženýrských sítích, ve kterých dochází k pohybu proudění vody, vzduchu nebo plynu. Relé monitoruje a reguluje indikátory tlaku a uvádí je na stanovené standardní hodnoty.

Princip činnosti relé je založen na přenosu elektrického impulsu – při změně tlaku je vyslán na kontakty elektrický signál, sepnut elektrický obvod a povel je odeslán do dalších regulačních zařízení (ovladačů) el. systém, který snižuje nebo zvyšuje tlak.

Vzhledem k tomu, že fyzikální vlastnosti vzduchu, teplé a studené vody a plynu jsou různé, liší se také konstrukce a princip činnosti tlakového spínače.

Princip činnosti tlakového spínače

Měří se tři typy tlaku:

• Absolutní – atmosférický + nadbytek
• Nadměrné – absolutní – atmosférické
• Diferenciál – tlakový rozdíl mezi dvěma body

Chcete-li vybrat správný tlakový spínač, musíte zvážit několik provozních parametrů:

• Charakteristika měřeného média (kapalina, plyn)
• Provozní vlastnosti (rozsah teplot, vystavení agresivnímu chemickému prostředí, nebezpečí mechanického poškození, provozní zatížení, přítomnost vibrací, nebezpečí zamrznutí)
• Indikátory nejnižšího a nejvyššího tlaku v inženýrském systému
• Požadovaná přesnost měření, citlivost, rychlost odezvy

V závislosti na provozním účelu mohou být v konstrukci relé implementovány různé metody měření tlaku.

Typy, provedení tlakového spínače

Podívejme se na nejběžnější provedení tlakových spínačů, které se nejčastěji používají v sítích komunálních, domácích, průmyslových vodáren, vytápění a větrání a vzduchotechniky.

Membránová relé

Univerzální a jednoduchý senzor, který pracuje pro polohy „otevřeno“, „zavřeno“ a „mezilehlé“. Uvnitř potrubí je instalována membrána vyrobená z plastu, kovu nebo kompozitu. Při změně tlaku se mění úhel membrány, blokuje nebo naopak otevírá volné proudění kapaliny nebo vzduchu.

Pro vrácení membrány do původní polohy je k dispozici speciální vratná pružina.

Protože membrána může být vyrobena z různých materiálů, jsou taková relé široce používána v systémech s vysokým rizikem kontaminace vodním kamenem, solemi a agresivními chemikáliemi, například v topných systémech uzavřeného typu, které nezajišťují čištění chladicí kapaliny.

Elektrická automatická relé

Princip činnosti elektrod, které řídí činnost relé, může být odlišný.

Kapacitní relé – princip činnosti je založen na přenosu impulsu, který se mění při pohybu membrány umístěné mezi dvěma kovovými deskami kondenzátoru. Jsou vysoce citlivé a pracují v rozsahu tlaků 2 ​​– 70 MPa.

Indukční – na principu měření změn elektromagnetické indukce při změně parametrů tlaku média v systému. Pracují v tlakovém rozsahu – 230 Pa – 70 MPa.

Magnetorezistentní relé – s vysokou přesností, citlivé (0,30 MPa) na minimální tlakové rozdíly, pracovní rozsah 230 Pa – 70 MPa.

Piezoelektrické – piezokrystaly vykazovaly okamžitou odezvu na změnu elektrického impulsu při poklesu nebo zvýšení tlaku. Tato relé se vyznačují vysokou přesností, citlivostí a dlouhou životností. Režim provozního tlaku 0.020 – 100 MPa, rozsah odezvy signálu – 0.1 MPa.

Potenciometry – pákový mechanismus snímače je odolný vůči mechanickému zatížení a vibracím, ale takové relé se nevyznačuje vysokou přesností měření ani citlivostí.

Vibrace – měří změnu frekvence částic kapalného plynu při změně rychlosti a tlaku proudění. Používají se v průmyslových potrubích, kde je nutné zabránit riziku vodních rázů.

Diferenciál – převede rozdíl naměřených hodnot tlaku na elektrický impuls, který umožňuje určit rozdíl naměřených hodnot tlaku v konkrétním bodě potrubí. Používá se jako testovací nástroj při provádění auditu inženýrské sítě.

Vakuum – práce v systémech s velmi nízkým tlakem (menším než atmosférický).

Tepelné vakuum – pro měření tlaku plynu.

V každém konkrétním případě se při výběru tlakového snímače musíte zaměřit na vlastnosti inženýrského systému, instalovaného zařízení, vzít v úvahu instalační vlastnosti, rozměry a způsob připojení konkrétního modelu relé.

Relé regulace tlaku pro instalatérství, topení

Jak funguje tlakový senzor ve vodovodním systému:

• Když otevřete kohoutky, tlak se sníží, protože v potrubí je méně vody
• Když tlak v systému dosáhne nastaveného minima, aktivuje se tlakový spínač a sepnou se kontakty snímače
• Je odeslán signál, který zapne pomocné čerpadlo dodávající vodu ze studny nebo z centrálního zásobování vodou
• Jak se potrubí plní vodou, tlak se zvyšuje
• Když je potrubí plné, tlak v potrubí dosáhl požadovaných hodnot, kontakty snímače se otevřou a vypnou čerpadlo

Snímač diferenčního tlaku udržuje tlak ve vodovodní síti na dané úrovni, což zabraňuje riziku vodních rázů při nekontrolovaném zapínání a vypínání čerpadla. Relé automaticky zapíná a vypíná pomocné čerpadlo v systému zásobování vodou.

Tlakový spínač je nezbytnou automatizací každé topné sítě. Snímač udržuje požadovaný tlak v potrubí, což zajišťuje rovnoměrný pohyb chladicí kapaliny a snižuje zatížení čerpacího zařízení.

Tlakový spínač vzduchu

Nezbytné pro přívodní a odsávací ventilační systémy. Čidlo hlídá chod ventilátorů, promptně zvyšuje nebo snižuje průtok vzduchu a signalizuje poruchu jednotlivých prvků ventilačního systému: ventilátorů, filtrů nebo poruchu těsnění.

Relé funguje následovně:

• Vzduch proudí trubicí k membráně snímače
• Při změně tlaku je vyslán elektrický impuls do spínacího relé
• Poté se podle zadaných hodnot tlak v systému zvýší, sníží, případně se systém v nouzovém režimu vypne.

Relé je druh signálního prvku, který posílá do regulátoru povel o stavu tlaku ve vzduchotechnickém potrubí, načež regulátor reguluje provoz podle uživatelem zadaných parametrů.

Parametry výběru diferenčního tlakového spínače

Hlavní charakteristiky diferenčního tlakového spínače, které je důležité věnovat pozornost při výběru:

• Jaký typ tlaku je třeba měřit
• Rozsah provozního tlaku v systému (minimum – průměrný provozní – maximální maximální)
• Přípustný rozsah provozních teplot
• Úroveň ochrany proti poškození (mechanické, vibrace, agresivní chemikálie, mrazy)
• Přesnost měření
• Typ signálu – analogový (číselník, stupnice) nebo digitální displej

Při výběru snímače tlaku od konkrétního výrobce je důležité prostudovat nejen záruční a technický pas, ale informovat se o možnosti dokoupit potřebné díly, komponenty pro rychlou a odbornou montáž, možnosti další údržby, opravy, ověřování a kalibrace zařízení.