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^th，2023年

中国天津的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，该类开关用于限制机械运动的位置或行程，使运动机械能按某一位置或行程自动停止、反向运动、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。分为直动式（按钮式）、滚动式（旋转式）、微动式和组合式。

直动式限位开关：动作原理与按钮类似，不同之处在于一个是手动，一个是靠运动部件的缓冲器碰撞。当外部运动部件上的撞击块压下按钮使触点动作，当运动部件离开时，触点在弹簧的作用下自动复位。

滚动式行程开关：当移动机械的挡铁（撞块）压在行程开关的滚轮上时，传动杆连同转轴一起旋转，使凸轮推动撞块，当撞块碰至某一位置时，便推动微动开关迅速动作。当移开滚轮上的挡铁时，复位弹簧使行程开关复位。这是一种单轮自动复归限位开关。而双轮旋转式行程开关不能自动复归，是依靠移动机械反方向移动时，挡铁碰上另一个滚轮而复归的。

微动开关是一种由压力驱动的快速开关。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）作用于动作簧片，能量积聚到临界点后产生瞬时动作，使动作簧片末端的动触点与静触点快速接通或断开。当传动元件上的作用力撤去后，动作簧片产生反向作用力，当传动元件的反向行程达到簧片动作的临界点时，瞬时完成反向动作。微动开关的触点距离小，动作行程短，压紧力小，通断迅速。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为压销式，可衍生出按钮短行程式、按钮大行程式、按钮特大行程式、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无源触点的微动开关，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，不仅可以代替有触点的行程开关完成行程控制和限位保护，还可以用于高速计数、转速测量、液位控制、零件尺寸检测、加工程序的自动接续等。由于它具有非接触触发、动作速度快、在不同检测距离内均能动作、信号稳定无脉冲、工作稳定可靠、寿命长、重复定位精度高以及适应恶劣工作环境等特点，因此在机床、纺织、印刷、塑料等工业生产中得到广泛的应用。

接近开关按工作原理分：主要有高频振荡式、霍尔式、超声波式、电容式、差动线圈式、永磁式等。永磁式：是利用永久磁铁的吸力来驱动干簧开关输出信号的。

差分线圈式：它是利用被检测物体接近时产生的涡流和磁场的变化，通过检测线圈与比较线圈的差值来动作。电容式接近开关：它主要由电容振荡器和电子电路组成，它的电容位于传感接口上，当物体接近时，由于改变其耦合电容值而产生振荡，从而产生振荡或停止振荡，产生输出信号，其变化量越来越大。霍尔接近开关：它的工作原理是将磁信号转换成电信号输出，其输出具有记忆保持功能，内部的磁敏感器件只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，接近开关输出端有正跳变，输出为高电平，若磁极N朝向接近开关，则输出为低电平。

超声波接近开关：主要由压电陶瓷传感器、发射超声波和接收反射波的电子器件以及调节检测范围的程控桥式开关组成。适用于检测不能接触或无法触及的物体。其控制功能不受声、电、光等因素的干扰。检测目标可以是固体、液体或粉末状态的物体，只要它能反射超声波即可。

高频振荡式接近开关：由金属触发，主要由高频振荡器、集成电路或晶体管放大器、输出器件三部分组成。其工作原理是：振荡器的线圈在开关有效表面上产生交变磁场，当有金属物体接近有效表面时，金属物体内部产生的涡流将吸收振荡器的能量，使振荡器停振。振荡器的起振、停振两个信号经整形、放大后，变成二进制开关信号，输出开关控制信号。

磁感应阀门限位开关一般采用无源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，无双刀双掷DPDT。磁感应一般分为2线常开或常闭，3线的与单刀双掷SPDT类似，无常开和常闭。

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