压力开关

压力开关概述

压力开关应用广泛，是工业的重要组成部分。它有许多专业应用，包括设计在制造业和海洋事业一些领域的艰苦环境中有效运行的开关。

本质上，当达到或实现预置压力后，压力开关关闭电器触点。为确保开关“双向”工作，一些压力开关被配置为当压力升高或减小时，进行电器接触。除此之外，压力开关并非仅设计为响应（比如）气态或液态压力变化—其亦可响应机械力的动作，如置于计划移动区域上的重量，并因此关闭电器接触。应用这一技术的例子是车库门，若开关检测到微小压力变化，其可“迫使”车库门升起。带有垫子的商业建筑中也含有压力开关（当有压力时便会迫使大门打开）。

一般而言，压力开关允许待监控设备内部的压力产生活动，并通常在压力水平超出其安全范围时发出某种形式的警报。

设计根据要求动作类型而不同。若需要手动操作（如快速激活排气过程或关闭的机器），通常相关压力开关会使用触发开关，主要因为其在警报响起时，操作简单快捷。一些压力开关被设计与电脑技术结合使用，在此情况下其通常采用微动开关形式。若电脑程序认为装备系统中的下次逻辑序列是安全关闭或压力释放，就会向压力微动开关发送命令，其会迅速激活所要求动作。

压力开关也为工程师和其他在近处操作设备的人提供了真正的安全收益。在过载或爆炸点前关闭或清空系统已经实现，操作人员受到严重伤害的几率越来越小。实际上所有包括（比如）压缩机的机械，都在主要阶段拥有压力开关，以保证安全运行。近些年自动化开关越来越流行，然而手动开关的安装也很广泛，若发生任何形式的电器故障，其可用作备用安全层启动。

虽然压力开关有众多类型，但所有类型都可被分为两大类：气动型和液压型。

 

历史
 

法国科学家Lucien Vidie于1843年发明设计并建造了世界上首个测量大气压力的无液气压计。使用Vidie的想法（基于受压时放大弹簧伸展的指示系统），Eugene Bourdon于1849年发明了“波尔登管”，该装置在如今的一些压力开关中仍在使用。

到1930年，压力测量装置中弹簧和膜片的机械运动被电力传感器和转导机制利用。如上文所述，如今结合压力测量技术和电路驱动以响应预设压力的开关种类已发展至全世界室内、商业和制造业的所有领域。

 

技术方面

 

液压开关包含一个移动部件，如膜盒压力传感器、隔板、波尔登管、活塞或荚膜，其根据施加压力相应弯曲或移动。该要素的移动或被放大，或被直接传送至电触头。压力可能缓慢升高或降低，但若达到预设水平时，开关应能够迅速打开或关闭。这一般通过使用偏心或端点机制实现，如小型快动开关，但极其灵敏的类型采用并入波尔登管的水银开关。水银的重量提供了灵敏的偏心特征，其根据压力变化而变化。

有些压力开关被设计为可调节类型，通常通过改变补偿弹簧的张力或移动触点进行调节。在工业压力开关中，通常使用带指针的校准天平明确指示调整点，然而其一般都有差动范围。这一范围（在一些开关中可以调节），避免了小的压力波动改变触点的状态。

在一些压力开关中，也可以将其安装以响应两个压力间的不同。在一些情境下，响应这种不同十分重要，如供水系统被堵塞了的过滤器所影响时进行的检测。然而，这类开关应当只能响应指定压力不同，而不得因正常压力波动而错误运行。

通常压力开关触点的分级从几十分之一安培到大概15安培，但更灵敏的开关的分级一般更细。压力开关通常用来启动继电器或一些其他类型的控制机构，但有些用来直接控制小型电动机。

液态压力开关构造中使用的材料十分重要。其内部零件将直接接触被监测压力的液体，因此其必须能接触工艺流体而不退化或发生反应，并拥有合理使用年限。例如，若工艺流体是水，则橡胶荚膜较为理想，但其若与矿物油接触，则会开始快速分解。

在危险区域（如可燃气体中）使用的开关，所要求的关键安全特点是具有防止触点跳火的外壳。若无此类外壳，任何跳火都可能引燃气体并引起爆炸。在设计为可入水、防风雨或耐腐蚀的压力开关上，也要求使用此类外壳。

 

在制造业中压力开关的用途

气动压力开关普遍用于当存储器内压力达到设定点时，或当进气阶段没有进气时，关闭电动气体压缩机。其也用于调节可充电电池的充电率，保护电池不收到过多电流。关键是它们也广泛应用于飞机座舱，当以海拔高度为基础的座舱压力降至潜在危险水平时，触发警报灯。加油站也经常在充气软管中使用气动压力开关以计算流量（每次汽车驶过软管时启动开关）。

液压开关广泛应用于汽车中，最常见的是在发动机油压降至安全水平以下时，启动警报灯。它们也广泛应用于空调和过滤系统中，根据设定压力启动或关闭。许多温水游泳池结合液压开关，帮助其调节水温。

 

 

压力开关与其他开关有何不同
 

电子压力开关使用某种传感器，如电容成分或应变仪，以及内部电路，其“协作”以比较被测压力与设定点压力。此类装置通常比机械开关更精确，且更可快速重复。