Pressure switch adalah perangkat mekanis atau elektronik yang diaktifkan oleh tekanan fluida, udara, atau gas ketika fluida, udara, atau gas mencapai ambang batas atau setpoint.
Definisi Pressure Switch
Desain pressure switch meliputi tabung bourdon, piston, diafragma, atau membran yang bergerak atau berubah bentuk dengan jumlah tekanan yang diberikan oleh sistem.
Komponen pressure switch terhubung ke satu atau lebih kontak di sakelar. Dengan kekuatan yang cukup, kontak menutup atau membuka sakelar tergantung pada konfigurasinya. Meskipun sakelar tekanan memiliki berbagai metode yang digunakan untuk mendeteksi tekanan, sakelar ini dapat dikategorikan sebagai elektromekanis atau elektronik. Pressure switch digunakan di sebagian besar industri yang menggunakan sistem gas terkompresi, HVAC, sistem instrumentasi, sistem pemompaan, dan sebagainya.
Baca Juga : Apa itu Solenoid Valves 3 Arah?
Prinsip Kerja Pressure Switch
Tipikal pressure switch memiliki piston dengan satu sisi yang terkena tekanan fluida. Sisi lainnya biasanya dalam tekanan atmosfer. Gaya yang diberikan oleh tekanan fluida dilawan oleh gaya dari pegas yang telah dimuat sebelumnya. Area permukaan yang bersentuhan dengan fluida dan konstanta pegas dirancang dengan cermat sehingga piston hanya bergerak ketika tekanan tertentu tercapai. Pegas sudah dikompresi sebelumnya oleh sekrup setpoint. Sekrup setpoint disesuaikan untuk mengatur tekanan aktivasi lebih tinggi atau lebih rendah.
Cut-in dan Cut-out
Pressure switch umumnya memiliki dua titik operasi: tekanan cut-in dan cut-out. Pada sistem pompa dan kompresor, sakelar diaktifkan ketika tekanan fluida berada di bawah level yang ditetapkan. Hal ini akan menghidupkan motor pompa atau kompresor, yang mengembalikan sistem ke level normal. Sakelar tidak langsung dinonaktifkan ketika tekanan berada di atas titik setel. Ada suatu bentuk histeresis atau diferensial yang mencegah tersandung secara tiba-tiba. Hal ini memungkinkan tekanan untuk meningkat hingga ujung yang lebih tinggi dari kisaran tekanan tercapai. Ketika titik setel yang lebih tinggi atau pemutusan tercapai, sakelar dinonaktifkan.
Baca Juga : Perbedaan Antara Linear dan Rotary Actuactor
Bagian Bagian Pressure Switch
Bab ini membahas bagian-bagian utama dari pressure switch. Perhatikan bahwa setiap jenis atau desain eksklusif mungkin menyertakan komponen tambahan. Bagian-bagian yang disebutkan di bawah ini hanya berlaku untuk sakelar tekanan mekanis.
Port Proses (Saluran Masuk)
Port inlet adalah bagian yang menghubungkan rakitan sakelar tekanan ke unit proses. Sakelar tekanan dipasang pada nozel yang terhubung ke tangki atau pipa. Sambungan tipikal adalah alat kelengkapan berulir. Dalam kasus yang jarang terjadi, koneksi yang dibaut atau dilas digunakan. Jenis fitting dan peringkat tekanannya harus sesuai dengan tekanan fluida.
Elemen Sensor Tekanan
Sakelar tekanan mekanis diklasifikasikan menurut elemen penginderaan tekanannya. Ini adalah bagian utama sakelar yang secara mekanis menggerakkan sakelar dari tekanan fluida. Area piston atau diafragma di sisi fluida dirancang untuk mentransfer gaya yang cukup dari tekanan fluida yang diharapkan. Semakin besar areanya, semakin besar gaya penggerak dan gaya pegas yang diperlukan. Perhatikan bahwa hanya gaya kecil yang diperlukan untuk menggerakkan sakelar. Sebagian besar tekanan dilawan oleh pegas.
Baca Juga : Pengertian, Keuntungan dan Kekurangan Pneumatic Actuactor
Pegas
Pegas melawan gaya dari fluida. Pegas ini dimuat sebelumnya agar sesuai dengan tekanan operasi fluida. Sakelar hanya aktif ketika gaya dari tekanan fluida melebihi gaya yang diterapkan oleh pegas.
Sekrup Penyetelan Titik Setel
Terintegrasi dengan pegas adalah sekrup penyetelan setpoint. Sekrup penyetelan setpoint digunakan untuk menambah atau mengurangi tekanan aktivasi.
Diferensial
Ini digunakan untuk memperlebar atau mempersempit rentang tekanan operasi sakelar. Desain umum yang banyak terlihat pada sistem pemompaan adalah satu set pegas dan sekrup penyetelan yang terlihat lebih kecil daripada penyetelan setpoint. Mengencangkan atau melonggarkan sekrup ini hanya memodifikasi satu ujung (ujung yang lebih tinggi atau lebih rendah) dari rentang tekanan sementara ujung lainnya tetap sama.
Diafragma (Rakitan Diafragma-piston), Segel, dan Cincin-O:
Diafragma, bersama dengan bagian penyegelan lainnya, melindungi bagian dalam sakelar dari cairan proses. Ini adalah bahan fleksibel yang biasanya terbuat dari polimer, elastomer, atau paduan logam. Jenis bahan diafragma dipilih berdasarkan jenis fluida dan suhunya. Diafragma yang umum dan bahan penyegel adalah:
Nitril atau NBR (Buna-N)
Bahan-bahan ini sangat tahan terhadap minyak atau cairan berbasis minyak bumi, tetapi dapat terurai dengan adanya ozon dan keton. Diafragma dan seal nitril memiliki keseimbangan yang baik antara biaya dan sifat fisik, sehingga cocok untuk sebagian besar cairan netral. Suhu operasinya dapat berkisar dari -30 ° C hingga 100 ° C.
Ethylene Propylene Diene Monomer atau EPDM
Ini adalah elastomer lain yang banyak digunakan untuk layanan air dan uap bersuhu tinggi. Suhu operasinya dapat mencapai hingga 482 ° F (250 ° C). Elastomer ini tahan terhadap ozon, keton, asam ringan, alkali, dan bahan kimia pengoksidasi lainnya. Mereka tidak digunakan dalam layanan perminyakan karena EPDM dapat menyerap minyak dan bahan bakar, yang menyebabkannya membengkak.
Fluorokarbon atau FKM (Viton)
Viton adalah bahan berpemilik dengan sifat yang mirip dengan NBR. Bahan ini tahan terhadap cairan dan pelarut berbasis minyak bumi. Bahan ini juga tidak cocok untuk cairan yang mengandung keton. Viton memiliki suhu operasi yang unggul yang dapat mencapai hingga 200 ° C.
PTFE
PTFE jarang digunakan sebagai membran diafragma dibandingkan bahan sebelumnya karena struktur rantai polimernya. Ini tidak elastis seperti elastomer dan cenderung merayap. Mereka hanya dipertimbangkan untuk suhu yang sangat tinggi (hingga 500 ° C) dan layanan korosif atau abrasi tinggi. Diafragma PTFE yang populer terbuat dari Teflon (PTFE) dengan Lapisan Kapton (polimida).
Switch Housing
Rumah sakelar melindungi sakelar dan bagian internal lainnya dari lingkungan eksternal. Spesifikasi penting dari rumah sakelar adalah peringkat perlindungannya. Spesifikasi enklosur yang umum adalah peringkat IP, NEMA, dan ATEX. Peringkat IP dan NEMA menggambarkan tingkat perlindungan terhadap masuknya benda asing padat dan cair. Peringkat ATEX adalah untuk lingkungan dengan risiko kebakaran dan ledakan.
Baca Juga : Apa itu sistem hidrolik?
Kontak
Kontak adalah salah satu bagian konduktif dari sakelar. Memisahkan atau menghubungkan kontak akan menghilangkan energi atau memberi energi pada sirkuit listrik. Kontak sakelar terbuat dari bahan dengan ketahanan korosi dan konduktivitas listrik yang tinggi, seperti tembaga, perak, emas, atau kuningan. Dari segi koneksinya, kontak dapat berupa NO, NC, atau CO. NO adalah untuk sirkuit yang awalnya tidak diberi energi yang memotong pada setpoint. NC melakukan hal yang sebaliknya dengan diberi energi pada awalnya. Sakelar CO melayani dua koneksi atau sirkuit, satu terbuka dan satu tertutup, yang biasanya digunakan untuk kontrol yang saling mengunci atau sirkuit yang lebih rumit. Untuk aktivasi kontrol sederhana, NO atau NC sudah cukup.
Terminal
Terminal tempat sirkuit kontrol atau instrumentasi dihubungkan. Sebagian besar sakelar tekanan memiliki tanda pada pelat nama tentang konfigurasi terminal sehubungan dengan kontak. Papan nama mencakup skema atau diagram untuk menentukan koneksi terminal yang benar dalam rangkaian. Seperti halnya kontak, terminal harus tahan terhadap korosi dan sangat konduktif.
Baca Juga : Cara Memilih Actuactor Valve
Jenis Pressure Switch
Ada dua jenis sakelar tekanan utama: sakelar tekanan elektronik dan sakelar tekanan mekanis. Sakelar tekanan elektronik adalah sakelar solid-state yang tidak memerlukan aktuasi dari elemen penginderaan tekanan untuk mengoperasikan sakelar. Sakelar ini beroperasi secara tidak langsung dengan menggunakan properti lain, seperti resistansi dan kapasitansi. Sakelar tekanan mekanis dibagi lebih lanjut menurut bentuk dan konstruksi komponen penginderaan tekanan.
Baca Juga : Perbedaan Antara Katup Proporsional, Directional, dan Servo
Pressure Switch Elektronik (Solid-state)
Sakelar tekanan elektronik memiliki transduser tekanan, biasanya pengukur regangan, dengan elektronik eksklusif tambahan yang memperkuat dan mengubah sinyal menjadi tampilan yang dapat dibaca.
Beberapa sakelar tekanan elektronik memiliki kemampuan analog, yang berarti mereka memiliki kemampuan beralih dan dapat mengirimkan sinyal variabel kontinu yang mewakili pembacaan tekanan. Fitur tambahan sakelar tekanan elektronik adalah pemrograman waktu tunda di tempat, fungsi pengalihan, titik setel, dan histeresis.
Baca Juga : Prinsip Kerja, Klasifikasi, dan Jenis Directional Control Valves
High-Pressure Switches
Sakelar tekanan tinggi memiliki batas tekanan tahan tekanan tinggi dan dapat beroperasi dari 1 psig hingga lebih dari 10.000 psig, dengan 4500 psig dan 7500 psig sebagai rata-rata. Mereka dapat digerakkan menggunakan diafragma, piston, atau kristal piezoelektrik. Bentuk sakelar tekanan tinggi yang paling umum adalah diafragma yang diaktifkan, yang digerakkan oleh perubahan tekanan. Seperti halnya semua sakelar tekanan diafragma, aktuasi dipicu ketika aliran melebihi titik setel.
Meskipun sebagian besar sakelar tekanan akan gagal dalam kondisi tertentu, sakelar tekanan tinggi terus beroperasi dan mempertahankan kontrol tekanan, apa pun itu. Karena kemampuannya untuk memberikan kontrol tekanan berkelanjutan, sakelar tekanan tinggi digunakan sebagai sakelar tekanan tahan ledakan dan tahan air dalam kondisi tekanan yang intens.
Sakelar tekanan tinggi memiliki daya tahan dan kekuatan tarik yang tinggi dan terbuat dari aluminium, baja tahan karat, Monel, Hastelloy, atau baja. Tergantung pada jenis logam paduannya, beberapa sakelar tekanan tinggi tahan korosi.
Baca Juga : Sensor Temperatur Motor Listrik Berliku
Low-Pressure Switches
Sakelar tekanan ringan atau rendah dirancang untuk merespons fluktuasi tekanan yang berkurang atau kecil. Sakelar ini merupakan metode perlindungan yang mencegah hilangnya tekanan pada saluran yang dapat merusak atau membahayakan sistem. Jika aliran atau tekanan tidak ada dalam saluran, sakelar tekanan rendah akan mematikan peralatan, mengaktifkan alarm, atau memberikan pembacaan tekanan.
Sama seperti sakelar tekanan tinggi, sakelar tekanan rendah memiliki beberapa metode operasional yang berbeda, termasuk diafragma, piston, dan kristal piezoelektrik. Sakelar ini biasanya digunakan dengan sistem hidrolik dan pneumatik, yang membutuhkan tekanan konstan. Sensitivitas luar biasa dari sakelar tekanan rendah memungkinkannya bereaksi dalam korelasi dengan perubahan tekanan dalam suatu sistem.
Sakelar tekanan rendah diferensial bekerja dengan mengukur tekanan antara dua titik dengan tekanan berbeda dan digerakkan sesuai dengan titik setelannya. Sakelar tekanan rendah positif bekerja dengan mengubah sinyal tekanan positif menjadi output listrik sebagai respons terhadap perubahan tekanan positif. Sebaliknya, sakelar tekanan rendah negatif mengubah sinyal tekanan negatif menjadi output listrik ketika ada perubahan tekanan negatif.
Baca Juga : Pengertian, Keuntungan, dan Aplikasi Globe Valve
Jenis Sakelar Tekanan Lainnya
Ada banyak sekali sakelar tekanan yang masing-masing dirancang untuk menjalankan fungsi tertentu untuk membantu penyelesaian atau perlindungan suatu proses. Yang ditambahkan ke dalam klasifikasi mekanik dan elektronik adalah sakelar tekanan khusus.
Sakelar Tekanan yang Dapat Disesuaikan: Sakelar tekanan yang dapat disesuaikan memungkinkan pengguna untuk menentukan tingkat tekanan di mana sakelar akan diaktifkan. Sakelar ini digunakan di mana tingkat tekanan bervariasi, seperti kompresor udara, sistem hidrolik, sistem irigasi, dan sistem HVAC.
Sakelar Tekanan Udara: Sakelar tekanan udara mengontrol udara dalam sistem pneumatik, kompresor udara, sistem HVAC, perkakas listrik, dan mesin.
Sakelar Tekanan Gas: Seperti halnya sakelar tekanan udara, sakelar tekanan gas memantau dan mengontrol tekanan gas pada peralatan rumah tangga seperti tungku, ketel uap, dan pemanas air panas. Mereka digunakan dalam aplikasi industri untuk mengontrol tekanan dalam pipa.
Sakelar Tekanan Minyak: Sakelar tekanan oli ditemukan di mesin, kompresor, dan sistem hidrolik. Mereka melakukan fungsi yang sama dengan sakelar tekanan gas dan udara dalam hal penggunaan oli. Sakelar tekanan oli sangat penting untuk sistem hidraulik karena oli adalah tenaga penggerak proses hidraulik.
Sakelar Tekanan Hidraulik: Sakelar tekanan hidraulik berfungsi sebagai ukuran keamanan untuk sistem hidraulik yang beroperasi di bawah tekanan tinggi. Fungsi utamanya adalah untuk mencegah kerusakan pada peralatan serta melindungi pekerja. Sakelar tekanan hidraulik ditemukan di semua industri yang menggunakan tenaga hidraulik.
Sakelar Vakum: Sakelar vakum mengukur tekanan negatif dan memantau status vakum dalam sambungan terbuka atau tertutup. Mereka datang dalam beberapa versi, yang meliputi elektro mekanis, solid state, dan pneumatik. Ada sejumlah konfigurasi, desain, dan jenis sakelar vakum, yang masing-masing bervariasi sesuai dengan biasanya terbuka atau tertutup, kutub tunggal, kutub ganda, dan jenis lemparan vakum.
Sakelar Tekanan Sumur: Sakelar tekanan sumur dirancang untuk menghidupkan atau mematikan pompa sumur berdasarkan tekanan di dalam sumur. Sakelar ini memiliki tekanan hidup dan mati yang menentukan kapan sakelar menyalakan atau mematikan pompa. Sakelar tekanan sumur adalah alat pengaman dan metode kontrol yang memastikan bahwa sumur selalu berada pada level yang benar, tidak terlalu kosong dan tidak terlalu penuh.
Baca Juga : Cara Kerja, Jenis, dan Aplikasi Check Valve
Aplikasi Pressure Switch
Ada dua fungsi utama sakelar tekanan. Salah satunya adalah untuk mempertahankan tingkat tekanan atau reservoir sistem. Fungsi lainnya adalah untuk melindungi peralatan dari kerusakan atau agar tidak bekerja pada efisiensi rendah.
Sistem Pemompaan Air
Pompa air menggunakan sakelar tekanan untuk memutus daya ke motor, yang menggerakkan pompa jika terjadi level rendah atau tekanan saluran rendah. Setelah mencapai tekanan yang ditetapkan, daya akan diputus.
Sistem Udara Terkompresi
Hal ini mirip dengan sistem pemompaan air. Sakelar tekanan digunakan untuk memutus daya ke motor kompresor ketika tekanan rendah terdeteksi. Hal ini untuk menjaga tekanan sistem udara tekan.
Sistem Pneumatik dan Hidraulik
Ini adalah sistem kontrol yang menggunakan aktuator pneumatik dan hidrolik. Pompa dan kompresor mempertahankan tekanan dan level reservoir melalui sakelar tekanan.
Penyejuk Udara dan Pendinginan
Dalam sistem pendingin, termostat memberikan sinyal umpan balik pengontrolan. Namun, jika ada masalah dalam sistem, termostat hanya akan merasakan suhu di ruang yang didinginkan tetapi tidak pada kondisi peralatan. Sakelar tekanan berfungsi sebagai pengaman yang menghentikan motor kompresor jika terjadi tekanan berlebih. Penggunaan lain dari sakelar tekanan dalam sistem pendingin adalah perlindungan pada tekanan rendah, yang menunjukkan kemungkinan kebocoran zat pendingin.
Sistem Tungku dan Boiler
Sakelar tekanan dalam tungku atau ketel berfungsi sebagai pengaman interlock untuk mencegah penyala beroperasi jika terjadi masalah dengan sistem aliran udara. Ini mencegah ruang bakar beroperasi, yang dapat mengakibatkan pembakaran tidak sempurna.
Peralatan Penyaringan dan Penyaringan
Sakelar tekanan diferensial digunakan untuk mengukur atau memantau penurunan tekanan di seluruh filter dan layar. Sakelar tekanan memicu alarm atau pemberitahuan untuk mengindikasikan bahwa filter tersumbat atau tersumbat dan perlu dilakukan pemeliharaan, pembersihan, atau penggantian.
Baca Juga : Definisi, Prinsip Kerja, dan Jenis Pressure Gauge
Kesimpulan
- Sakelar tekanan adalah jenis sakelar yang diaktifkan oleh tekanan fluida proses setelah mencapai ambang batas atau titik setel tertentu. Sakelar tekanan dapat memiliki tabung bourdon, piston, diafragma, atau membran yang bergerak atau berubah bentuk sesuai dengan jumlah tekanan yang diberikan oleh sistem.
- Ada dua jenis sakelar tekanan utama: tekanan mekanis dan sakelar tekanan elektronik. Sakelar tekanan mekanis memiliki bagian penginderaan tekanan mekanis yang berubah bentuk sesuai dengan tekanan fluida.
- Sakelar tekanan elektronik adalah sakelar solid-state yang tidak memerlukan aktuasi dari elemen penginderaan tekanan untuk mengoperasikan sakelar. Sakelar ini beroperasi secara tidak langsung dengan menggunakan properti lain, seperti resistansi dan kapasitansi.
- Ada dua fungsi utama sakelar tekanan. Salah satunya adalah untuk mempertahankan tingkat tekanan atau reservoir sistem. Yang lainnya adalah untuk melindungi peralatan dari kerusakan atau agar tidak bekerja dengan efisiensi rendah.
Referensi : www.iqsdirectory.com
