سوئیچ دما

سوئیچ دما (Temperature switch) تمپرچر سوئیچ از مهمترین تجهیزات کنترلی و حفاظتی است که جهت نظارت و کنترل دما در طیف گسترده ای از صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. سوئیچ های دما با نام های دیگری نظیر ترموسوئیچ، ترموستات و سوئیچ حرارتی نیز شناخته می شوند.

این تجهیزات به حفظ دمای سیال یا فرآیند در یک بازه مشخص و از پیش تعیین شده کمک می‌کنند و از افزایش یا کاهش دما فراتر از حد مجاز (Set Point) جلوگیری می‌نمایند. هنگامی که دما به این حد مجاز می‌رسد، سوئیچ دما مانند سایر تجهیزات حفاظتی، یک کنتاکت الکتریکی را باز یا بسته می‌ کند.

به عبارت دیگر بر اساس تغییرات دما و دستیابی به یک دمای مشخص، عملکرد یک کنتاکت الکتریکی را فعال می‌ کند و وضعیت آن را از باز به بسته یا بالعکس تغییر می‌ دهد. وقتی دما از حد تنظیم شده به سمت پایین حرکت می‌کند، سوئیچ به حالت اولیه و عادی خود باز می‌ گردد. تجهیزات مسئول نظارت بر دمای ماشین‌آلات و تجهیزات هستند و به منظور محدود کردن دما مورد استفاده قرار می‌ گیرند.

فروش سوئیچ دما

پیکاتک فروشگاه تخصصی در زمینه تجهیزات ابزار دقیق (شامل دما، فشار، سطح و جریان) و تأمین‌کننده شیرآلات صنعتی در کشور است. این فروشگاه بزرگ، انواع تجهیزات اندازه‌گیری دما نظیرگیج دما، ترانسمیتر دما، سوئیچ دما، سنسورهای ترموکوپل و سنسورهای RTD را ارائه می‌ دهد.

بازدیدکنندگان محترم می‌توانند برای خرید محصولات پیکاتک، در هر دسته‌بندی محصولات مرتبط را بررسی کرده و مشخصات فنی، قیمت و موجودی آن‌ها را مشاهده نمایند. فروشگاه تخصصی پیکاتک، انواع سوئیچ‌های مکانیکی و الکترونیکی دما را از برندهای مختلف با مشخصات فنی متنوع ارائه می‌کند.

محصولات این دسته‌بندی دما شامل سوئیچ‌های مکانیکی با کپیلاری، بی‌متال، ترموستات جداری، ترموستات مستغرق و بسیاری موارد دیگر است. برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه خرید، مشاوره فنی و استعلام قیمت تمپرچر سوئیچ ، می‌ توانید با کارشناسان فروش ما به شماره 87700142-021 تماس بگیرید. کارشناسان پیکاتک در انتخاب بهترین سوئیچ دما با توجه به بودجه و نیازهای فنی شما، به شما کمک خواهند کرد.

سوئیچ دما چگونه کار می کند؟

سوئیچ دما با تشخیص دمای سیال فرآیندی و سپس باز کردن یا بستن یک مدار الکتریکی با رسیدن به دمای خاصی (Set Point) عمل می کند و می تواند انواع مختلفی از تجهیزات یا سیستم ها مانند گرمایش، سرمایش، تهویه یا آلارم را کنترل کند.

بنابراین سوئیچ دما یک تجهیز حساس به تغییرات دما است که با عبور از یک نقطه تنظیم شده، وضعیت یک مدار الکتریکی را تغییر می‌دهد. برای مثال، در صورتی که دما به یک مقدار تعیین شده برسد، سوئیچ فعال می‌شود و مدار الکتریکی را تغییر وضعیت می‌دهد. این تغییر وضعیت می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد تا عملیات کنترلی یا هشداری را در سیستم‌ها و فرآیندهای مختلف فعال کند.

نحوه عملکرد سوئیچ دما به نوع تکنولوژی استفاده‌شده در آن بستگی دارد. در اینجا به برخی از رایج‌ترین انواع سوئیچ دما و نحوه عملکرد آن‌ها اشاره می‌کنیم:

پادکست شنیدنی آشنایی با سوئیچ دما

1. سوئیچ‌های دمای بی‌متال (Bi-metal Temperature Switches):

• نحوه عملکرد: این نوع سوئیچ از دو فلز با ضرایب انبساط حرارتی متفاوت که به هم متصل شده‌اند (مانند فولاد و برنج) تشکیل شده است. وقتی دما تغییر می‌کند، این دو فلز به میزان متفاوتی منبسط یا منقبض می‌شوند. این اختلاف در میزان انبساط باعث خم شدن نوار بی‌متال می‌شود. این حرکت مکانیکی برای باز یا بسته کردن یک کنتاکت الکتریکی استفاده می‌شود.
• کاربردها: ترموستات‌های ساده خانگی، محافظت از گرمای بیش از حد در برخی دستگاه‌ها.
• مزایا: ساده، ارزان، بدون نیاز به منبع تغذیه خارجی.
• معایب: دقت و سرعت پاسخگویی محدود، احتمال سایش مکانیکی.

2. سوئیچ‌های دمای انبساط مایع (Liquid Expansion Temperature Switches):

• نحوه عملکرد: این سوئیچ‌ها شامل یک حسگر (بالب) پر از مایع (معمولاً روغن یا یک مایع آلی) هستند که از طریق یک لوله مویین به یک مکانیزم سوئیچ متصل می‌شود. وقتی دما افزایش می‌یابد، مایع منبسط شده و فشار داخل سیستم افزایش می‌یابد. این افزایش فشار باعث حرکت یک دیافراگم یا پیستون می‌شود که در نهایت کنتاکت الکتریکی را تغییر می‌دهد.
• کاربردها: کنترل دمای آبگرمکن‌ها، دیگ‌های بخار، سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی صنعتی.
• مزایا: دقت نسبتاً خوب، قابلیت تنظیم نقطه تنظیم، عملکرد قابل اعتماد.
• معایب: پاسخگویی نسبتاً کند به تغییرات دما، احتمال نشتی مایع در صورت آسیب دیدن سیستم.

3. سوئیچ‌های دمای فشار گاز (Gas Pressure Temperature Switches):

• نحوه عملکرد: مشابه سوئیچ‌های انبساط مایع هستند، با این تفاوت که داخل حسگر و لوله مویین با گاز پر شده است. تغییرات دما باعث تغییر فشار گاز شده و این تغییر فشار برای عملکرد سوئیچ استفاده می‌شود.
• کاربردها: کنترل دما در کوره‌ها، اتوکلاوها و فرآیندهای صنعتی با دمای بالا.
• مزایا: محدوده دمایی عملکرد وسیع‌تر نسبت به نوع مایع.
• معایب: پاسخگویی ممکن است کندتر باشد، حساسیت به تغییرات فشار محیط.

4. سوئیچ‌های دمای ترمیستوری (Thermistor Temperature Switches):

• نحوه عملکرد: ترمیستورها مقاومت الکتریکی حساسی به دما دارند. در این نوع سوئیچ، از یک مدار الکترونیکی برای مانیتور کردن مقاومت ترمیستور استفاده می‌شود. وقتی دما به نقطه تنظیم می‌رسد و در نتیجه مقاومت ترمیستور به مقدار مشخصی می‌رسد، مدار الکترونیکی یک رله یا ترایاک را فعال کرده و کنتاکت الکتریکی را تغییر می‌دهد.
• کاربردها: سیستم‌های حفاظت از گرمای بیش از حد در موتورها، منابع تغذیه، و تجهیزات الکترونیکی.
• مزایا: دقت بالا، اندازه کوچک، پاسخگویی سریع.
• معایب: نیاز به منبع تغذیه خارجی و مدار الکترونیکی.

5. سوئیچ‌های دمای ترموکوپلی (Thermocouple Temperature Switches):

• نحوه عملکرد: ترموکوپل از اتصال دو فلز غیرهمجنس تشکیل شده است که در اثر اختلاف دما در محل اتصال، ولتاژ کوچکی تولید می‌کند. در این نوع سوئیچ، این ولتاژ توسط یک مدار الکترونیکی تقویت و مانیتور می‌شود. وقتی دما به نقطه تنظیم می‌رسد و ولتاژ ترموکوپل به مقدار متناظر می‌رسد، مدار الکترونیکی خروجی سوئیچ را تغییر می‌دهد.
• کاربردها: اندازه‌گیری و کنترل دما در دماهای بسیار بالا در صنایع مختلف.
• مزایا: محدوده دمایی عملکرد بسیار وسیع.
• معایب: نیاز به سیم‌کشی خاص و مدار الکترونیکی برای تقویت سیگنال.

6. سوئیچ‌های دمای RTD (Resistance Temperature Detector):

• نحوه عملکرد: RTDها نیز مانند ترمیستورها، مقاومت الکتریکی حساسی به دما دارند، اما معمولاً از فلزاتی مانند پلاتین، نیکل یا مس ساخته می‌شوند. تغییرات دما باعث تغییر مقاومت RTD می‌شود که توسط یک مدار الکترونیکی مانیتور شده و برای عملکرد سوئیچ استفاده می‌شود.
• کاربردها: کنترل دقیق دما در صنایع مختلف، به ویژه در دماهای متوسط.
• مزایا: دقت و پایداری بالا.
• معایب: نیاز به منبع تغذیه خارجی و مدار الکترونیکی.

برندهای مطرح سوئیچ دما

• سوئیچ دما دانفوس DANFOSS
• سوئیچ دما ای اف ام IFM electronic
• سوئیچ دما زیمنس SIEMENS
• سوئیچ دما ویکا Wika
• سوئیچ دما یو ای UNITED ELECTRIC CONTROL(UE)
• سوئیچ دما اشکرافت Aschcroft
• سوئیچ دما ایندومارت Indumart

انواع سوئیچ دما

سوئیچ های دما را میتوان بر اساس عملکرد به دو دسته مکانیکی و الکترونیکی تقسیم بندی کرد. سوئیچ های مکانیکی شامل سوئیچ هایی با سنسورهای بی متال و گازی می شوند. استفاده از سوئیچ‌های دمای الکترونیکی در مواردی که دقت بالا ضروری است توصیه می‌شود. این نوع سوئیچ‌ها به کاربر این امکان را می‌دهند که مقدار حد را به دلخواه تغییر دهد و چندین نقطه سوئیچ را تنظیم کند.

سوئیچ‌های مکانیکی بی متال (دو فلزی) دارای دقت پایین‌تری هستند، اما به دلیل طراحی فشرده و قیمت مناسب محبوبیت زیادی دارند. همچنین، سوئیچ‌های دمایی گازی در کاربردهای ایمنی به کار می‌روند و به دلیل ویژگی‌های خاص خود در این زمینه اهمیت ویژه‌ای دارند.

• سوئیچ دمای مکانیکی (سنسور بی متال و گازی)
• سوئیچ دمای الکترونیکی (سنسور PT100)

سوئیچ دما بی متال (Bimetal temperature switch)

 سوئیچ های دمایی بی-متال از یک نوار تشکیل شده از دو جنس فلز متفاوت ساخته می‌شوند و تغییرات دما را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کنند. عملکرد این نوار به خاصیت انبساط حرارتی فلزات بکار رفته در آن بستگی دارد. انبساط حرارتی به تمایل فلزات به تغییر و افزایش طول آنها در اثر تغییرات دمایی اشاره دارد و هر فلزی ضریب دمایی خاص خود را دارد.

یک نوار از یک تماس ثابت و یک کنتاکت دیگر بر روی نوار دو فلزی تشکیل شده است. هنگامی که دما تغییر می‌کند، نوارهای دو فلزی به دلیل اختلاف در انبساط حرارتی فلزات مختلف، خم می‌شوند.

این خم شدن باعث فعال شدن یک سوئیچ با عملکرد ضربه‌ای (snap-action) می‌شود که به مدار اجازه می‌دهد باز یا بسته شود و به این ترتیب فرآیند مورد نظر شروع یا متوقف می‌شود. به عبارت دیگر، تغییر طول در المنت بی-متال (2 فلزی) باعث تغییر وضعیت سوئیچ الکتریکی از حالت نرمالی (open) به حالت نرمالی (closed) یا بالعکس می‌شود.

سوئیچ دما گازی (Gas-actuated temperature switch)

این نوع سوئیچ دما شامل یک لوله انعطاف پذیر (کپیلاری تیوب) است که با یک گاز پر شده است. سوئیچ‌های دمایی که با گاز فعال می‌شوند، سوئیچ‌های بسیار باکیفیت و قوی هستند که به‌ویژه برای کاربردهای حیاتی ایمنی طراحی شده‌اند.

با افزایش دما، گاز داخل کپیلاری تیوب منبسط می شود و گاز در حال انبساط به دیافراگم یا پیستون داخل سوئیچ فشار وارد می کند. در نهایت این فشار باعث حرکت دیافراگم می شود که به نوبه خود وضعیت سوئیچ را از بسته به باز یا برعکس تغییر می دهد.

بنابراین در این نوع سوئیچ ها، تغییر دما باعث تغییر فشار گاز درون لوله انعطاف‌پذیر کپیلاری می‌شود. این افزایش فشار طبق روابط برنولی حاکم در مکانیک سیالات متناسب با افزایش دمای المنت اندازه گیری خواهد بود. به عبارت بهتر هر چقدر دمای سیال بیشتر افزایش پیدا کند در اصل فشار سیال نیز بیشتر افزایش پیدا خواهد کرد و این افزایش فشار منجر به فعال شدن سوئیچ متصل کپیلاری تیوب می شود. 

سوئیچ دما الکترونیکی (Electronic temperature switch)

این سوئیچ ها از سنسورهای مقاومتی RTD برای اندازه گیری دما استفاده می کنند و از این طریق سیگنال سوئیچ ON /OFF ارسال می کنند. آنها اغلب دقت و قابلیت اطمینان بالاتری نسبت به سوئیچ های مکانیکی ارائه می دهند. از دیگر مزایای این سوئیچ ها میتوان به نمایشگر دیجیتال، نمایش لحظه ای دما، خروجی مختلف به عنوان مثال آنالوگ 4 تا 20 میلی آمپر یا 0 تا 10 ولت اشاره کرد.

عملکرد آنها نیز به این صورت است که اگر دما به حد آستانه ست پوینت برسد مکانیزم سوئیچینگ فعال می شود و سوئیچ می تواند مداری را باز کند یا ببندد، تجهیزی را روشن یا خاموش کند یا زنگ هشدار را فعال کند.

به عبارت بهتر سوئیچ دمای الکترونیکی شامل یک المنت اندازه گیری، مدار الکترونیکی و منبع تغذیه است، دمای اندازه گیری شده از طریق تغییر دمای المنت اندازه گیری به یک سیگنال سوئیچینگ یا یک سیگنال الکتریکی تقویت شده تبدیل می شود. این سیگنال الکتریکی متناسب با دما تغییر کرده و بر این اساس می توان به منظور تعیین دما آن را مورد بررسی و اندازه گیری قرار داد.

مزایای استفاده از سوئیچ دما

سوئیچ های دما یکی از تجهیزات مهم و حیاتی در صنایع مختلف محسوب می شوند. این سوئیچ‌ها می‌توانند با خاموش کردن تجهیزات در صورت تجاوز دما از حد آستانه، از گرمای بیش از حد جلوگیری کنند و در نتیجه خطر آتش‌سوزی یا آسیب را کاهش دهند. برخی دیگر از مزایای استفاده از سوئیچ های دما به شرح زیر است:

• نظارت و کنترل دقیق دما
• کاهش سایر هزینه ها و افزایش ایمنی فرآیند
• حفاظت از سایر تجهیزات
• قیمت مقرون به صرفه
• سهولت استفاده و دوام بالا
• دارای انواع مختلف مکانیکی و الکترونیکی
• ایجاد هشدار یا آلارم هنگام افزایش یا کاهش دما نسبت به حد آستانه set point
• عملکرد ایمن و جلوگیری از توقف فرآیند
• قابلیت تنظیم حد آستانه set point

نکات مهم خرید سوئیچ دما

با توجه به اهمیت نظارت و کنترل دما انواع مختلفی از سوئیچ های دما در بازار موجود هستند.  به همین منظور هنگام خرید این تجهیزات باید نکات زیر در نظر گرفته شود تا بهترین گزینه را بر اساس مشخصات فنی و قیمت انتخاب نمایید:

• نوع سوئیچ دما: سوئیچ های دمایی در انواع مکانیکی و الکترونیکی تولید می شوند اما سوئیچ های مکانیکی به دلیل ریتینگ کنتاکت بالاتر کاربرد بیشتری دارند. سوئیچ های الکترونیکی دقت بیشتری دارند و برخی از آنها مانند ترانسمیتر دما علاوه بر سیگنال سوئیچینگ، سیگنال 4 تا 20 میلی آمپر متناسب با دما به اتاق کنترل ارسال می کنند. توجه داشته باشید که در بین سوئیچ های مکانیکی نیز کپیلاری دار یا گازی کاربرد بیشتری نسبت به بی متال دارد.
• محدوده دما: حداقل و حداکثر دمایی را که سوئیچ باید انجام دهد را بررسی کنید. اطمینان حاصل کنید که سوئیچ می تواند در این محدوده کار کند.
• مشخصات الکتریکی کنتاکت: در نظر داشته باشید که سوئیچ می تواند ولتاژ و جریان مداری را که نظارت می کند کنترل کند. این ریتینگ در سوئیچ های مکانیکی نسبت به الکترونیکی بیشتر است.
• تاییدیه ها: سوئیچ های دمایی که در مکان های خطرناک با احتمال انفجار استفاده می شوند باید دارای تاییدیه های ضد انفجاری Exباشند.
• درجه بندی حفاظت بدنه (IP): رتبه حفاظت بدنه بررسی کنید تا اطمینان حاصل کنید که سوئیچ برای قرار گرفتن در معرض گرد و غبار، آب یا سایر آلاینده ها مناسب است.
• قیمت: سوئیچ های الکترونیکی با توجه به دقت بالاتر از سوئیچ های مکانیکی گرانتر هستند. همچنین ویژگی هایی مانند برند سازنده، نوع سنسور، متریال، دقت، مشخصات الکتریکی کنتاکت، دمای فرآیندی، تاییدیه ها و درجه حفاظتی بدنه بر قیمت سوئیچ دما تاثیر گذار هستند.