阀门限位开关的分类及工作原理

阀门限位开关的分类及工作原理

6月12日^th2023年

中国天津TWS阀门

关键词：机械限位开关；接近限位开关

1. 机械限位开关

通常，这类开关用于限制机械运动的位置或行程，使运动机械能够根据特定位置或行程自动停止、反转、变速运动或自动往复运动。它由操作头、触点系统和外壳组成，分为直接作用式（按钮式）、滚动式（旋转式）、微动式和组合式。

直动式限位开关：其工作原理与按钮式限位开关类似，区别在于一个是手动操作，另一个是通过运动部件的碰撞触发。当外部运动部件上的冲击块按下按钮使触点移动时，运动部件离开后，触点在弹簧的作用下自动复位。

滚动式限位开关：当移动机械的止动铁（碰撞块）压在限位开关的滚轮上时，传动杆随旋转轴一起旋转，凸轮推动碰撞块，当碰撞块撞击到一定位置时，便会推动微动开关快速动作。当滚轮上的止动铁移开时，复位弹簧使行程开关复位。这是一种单轮自动复位的限位开关。而双轮旋转式行程开关则无法自动复位，当它依靠移动机械反向运动时，止动铁撞击另一个滚轮才能复位。

微动开关是一种压力驱动的瞬动开关。其工作原理是：外部机械力通过传动元件（压销、按钮、杠杆、滚轮等）作用于簧片，当能量积累到临界点时，产生瞬时动作，使簧片末端的动触点与定触点快速接通或断开。当传动元件上的力移除时，簧片产生反向动作力，当传动元件的反向行程达到簧片动作的临界点时，反向动作瞬间完成。微动开关的特点是触点距离小、动作行程短、按压力小、接通/断开速度快。其动触点的动作速度与传动元件的动作速度无关。微动开关的基本类型是压销式，由此衍生出按钮式（短行程）、按钮式（长行程）、按钮式（超长行程）、滚轮按钮式、簧片滚轮式、杠杆滚轮式、短臂式、长臂式等。

机械阀门限位开关通常采用被动触点的微动开关，开关形式可分为：单刀双掷 SPDT、单刀单掷 SPST、双刀双掷 DPDT。

2. 接近限位开关

接近开关，又称非接触式行程开关，不仅可以替代接触式行程开关，实现行程控制和限位保护，还可以用于高计数、速度测量、液位控制、零件尺寸检测、加工工序自动连接等待等应用。由于其具有非接触式触发、动作速度快、可在不同检测距离内动作、信号稳定无脉冲、工作稳定可靠、寿命长、重复定位精度高、适应恶劣工作环境等特点，因此广泛应用于机床、纺织、印刷、塑料等工业生产领域。

根据工作原理，接近开关可分为：主要有高频振荡型、霍尔型、超声波型、电容型、差动线圈型、永磁型等。永磁型：利用永磁体的吸力驱动簧片开关输出信号。

差分线圈式：利用被测物体接近时产生的涡流和磁场变化，通过检测线圈和比较线圈之间的差异进行工作。电容式接近开关：主要由电容振荡器和电子电路组成。其电容位于传感接口上。当物体接近时，由于耦合电容值的变化，电容振荡器会发生振荡，从而产生或停止振荡，进而产生输出信号。霍尔接近开关：通过将磁信号转换为电信号输出来工作，其输出具有记忆保持功能。内部磁敏器件仅对垂直于传感器端面的磁场敏感。当磁极S朝向接近开关时，接近开关的输出会发生正向跳变，输出为高电平；当磁极N朝向接近开关时，输出为低电平。

超声波接近开关：主要由压电陶瓷传感器、用于发射超声波和接收反射波的电子器件以及用于调节检测范围的程序控制桥式开关组成。适用于检测不可触碰或无法触碰的物体。其控制功能不受声音、电流和光线等因素的干扰。检测目标可以是固体、液体或粉末状物体，只要能够反射超声波即可。

高频振荡接近开关：它由金属触发，主要由三部分组成：高频振荡器、集成电路或晶体管放大器和输出器件。其工作原理是：振荡器的线圈在开关的有效表面上产生交变磁场，当金属物体靠近有效表面时，金属物体内部产生的涡流会吸收振荡器的能量，使振荡器停止振动。振荡器的振荡和停止振动这两个信号经过整形和放大后，转换为二进制开关信号，并输出开关控制信号。

磁感应阀门限位开关一般采用被动触点的电磁感应接近开关，开关形式可分为：单刀双掷 (SPDT)、单刀单掷 (SPSr)，但没有双刀双掷 (DPDT)。磁感应开关一般分为两线常开和常闭，三线式与单刀双掷 (SPDT) 类似，没有常开和常闭之分。

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