閥門限位開關的分類及工作原理

閥門限位開關的分類及工作原理

6月12日^th，2023年

中國天津的TWS閥門

關鍵字：機械限位開關；接近限位開關

1.機械限位開關

通常，此類開關用於限制機械運動的位置或行程，使運動機械能依某一位置或行程自動停止、反向運動、變速運動或自動往復運動。它由操作頭、觸點系統和外殼組成。分為直動式（按鈕式）、滾動式（旋轉式）、微動式和組合式。

直動式限位開關：動作原理與按鈕類似，不同之處在於一個是手動，一個是靠運動部件的緩衝器碰撞。當外部運動部件上的撞擊塊壓下按鈕使觸點動作，當運動部件離開時，觸點在彈簧的作用下自動重設。

滾動式行程開關：當移動機械的擋鐵（撞塊）壓在行程開關的滾輪上時，傳動桿連同轉軸一起旋轉，使凸輪推動撞塊，當撞塊碰至某一位置時，便推動微動開關迅速動作。當移開滾輪上的擋鐵時，復位彈簧使行程開關重設。這是一種單輪自動復歸限位開關。而雙輪旋轉式行程開關無法自動復歸，是依靠移動機械反方向移動時，擋鐵碰上另一個滾輪而復歸的。

微動開關是一種由壓力驅動的快速開關。其運作原理是外部機械力透過傳動元件（壓銷、按鈕、槓桿、滾輪等）作用於動作簧片，能量累積到臨界點後產生瞬時動作，使動作簧片末端的動觸點與靜觸點快速接通或斷開。當傳動元件上的作用力撤去後，動作簧片產生反向作用力，當傳動元件的反向行程達到簧片動作的臨界點時，瞬時完成反向動作。微動開關的接點距離小，動作行程短，壓緊力小，通斷迅速。其動觸點的動作速度與傳動元件的動作速度無關。微動開關的基本類型為壓銷式，可衍生出按鈕短行程式、按鈕大行程式、按鈕特大行程式、滾輪按鈕式、簧片滾輪式、槓桿滾輪式、短臂式、長臂式等。

機械閥門限位開關通常採用被動接點的微動開關，開關形式可分為：單刀雙擲SPDT、單刀單擲SPST、雙刀雙擲DPDT。

2.接近限位開關

接近開關又稱為非接觸式行程開關，不僅可以取代有接點的行程開關完成行程控制和限位保護，還可以用於高速計數、轉速測量、液位控制、零件尺寸檢測、加工程序的自動接續等。由於它具有非接觸觸發、動作速度快、在不同檢測距離內均能動作、信號穩定無脈衝、工作穩定可靠、壽命長、重複定位精度高以及適應惡劣工作環境等特點，因此在機床、紡織、印刷、塑料等工業生產中得到廣泛的應用。

接近開關依工作原理分：主要有高頻振盪式、霍爾式、超音波式、電容式、差動線圈式、永磁式等。永磁式：是利用永久磁鐵的吸力來驅動乾簧開關輸出訊號的。

差分線圈式：它是利用被偵測物體接近時產生的渦流和磁場的變化，透過偵測線圈與比較線圈的差值來動作。電容式接近開關：它主要由電容振盪器和電子電路組成，它的電容位於感測介面上，當物體接近時，由於改變其耦合電容值而產生振盪，從而產生振盪或停止振盪，產生輸出訊號，其變化量越來越大。霍爾接近開關：它的工作原理是將磁訊號轉換成電訊號輸出，其輸出具有記憶保持功能，內部的磁敏感元件只對垂直於感測器端面的磁場敏感，當磁極S朝向接近開關時，接近開關輸出端有正跳變，輸出為高電平，若磁極N接近開關，則輸出為低電平。

超音波接近開關：主要由壓電陶瓷感測器、發射超音波和接收反射波的電子裝置以及調節偵測範圍的程控橋式開關組成。適用於偵測不能接觸或無法觸及的物體。其控制功能不受聲音、電、光等因素的干擾。檢測目標可以是固體、液體或粉末狀態的物體，只要它能反射超音波即可。

高頻振盪式接近開關：由金屬觸發，主要由高頻振盪器、積體電路或電晶體放大器、輸出元件三部分組成。其工作原理是：振盪器的線圈在開關有效表面上產生交變磁場，當金屬物體接近有效表面時，金屬物體內部產生的渦流將吸收振盪器的能量，使振盪器停振。振盪器的起振、停振兩個訊號經整形放大後，變成二進位開關訊號，輸出開關控制訊號。

磁感應閥門限位開關一般採用被動接點的電磁感應接近開關，開關形式可分為：單刀雙擲SPDT、單刀單擲SPSr，無雙刀雙擲DPDT。磁感應一般分為2線常開或常閉，3線的與單刀雙擲SPDT類似，無常開與常閉。

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