آشنایی با لول سوئیچ ها

شاید زمانی که از شناور درجه بنزین در خودروی شخصی شما صحبت کردیم و یا نگاه شمارا به سمت شناور کولرآبی منحرف کردیم این تصور برای شما پیش آمد که لول سوئیچ درواقع یک وسیله‌ی ساده مکانیکی است و بررسی آن چندان اهمیت ندارد. ولی برای تغییر این دیدگاه لازم است، انواع این وسیله را هرچند مختصر بررسی کنیم

لول سوئیچ چیست؟

شاید کلمه سوئیچ را بارها در طول زندگی شنیده باشیم که از آن جمله می‌توان به مواردی چون سوئیج ماشین ( به معنی کلید ماشین یا خودروی سواری) ، فرمان سوئیچ (در رابطه با علم برنامه‌نویسی)، سوئیچ شبکه (که در رابطه با شبکه‌ی رایانه‌ای به کار می‌رود)، سوئیچ مدار(کلید مدار) نام برد. اما آنچه از بیان این کلمه در ما تداعی می‌شود تغییر دادن مسیر یک جریان و یا خاموش و روشن کردن یک وسیله‌ی الکتریکی و یا قطع و وصل کردن یک فرآیند هست. اما لول که معادل کلمه‌ی انگلیسیLevel است، بر اساس آنچه درGoogle translate آمده است، به سطح، میزان و تراز تعبیر می‌شود.

لول سوئیچ درواقع وسیله‌ای است که فاصله‌ی سطح یک ماده(معمولاً مایع)، درون مخزن را از کف مخزن به ما نشان می‌دهد. نمونه‌ی بسیار ساده آن که شاید در زندگی روزمره با آن بسیار برخورد داشته‌ایم، درجه بنزین خودرو بوده است. شاید کمتر کسی را دیده باشی که حداقل یک‌بار به دلیل تمام شدن بنزین خودروی شخصی‌اش درراه نمانده باشد. زمانی که علت این سرگردانی را واکاوی می‌کنیم درنهایت به خرابی یک ‌لول سوئیچ می‌رسیم. درجه بنزین که در ماشین‌های قدیمی ساختاری مکانیکی داشت و در ماشین امروزی معمولاً‌ دیجیتال است در اتصال با یک شناور و یا لول سوئیچ که در داخل باک خودرو قرار دارد، میزان سوخت باقیمانده در باک را نشان می‌دهد.

اما کاربرد این وسیله به اینجا ختم نمی‌شود. از آن برای سنجش ارتفاع مایعات در مخازن حاوی آب، سیالات صنعتی، دارویی، اسیدها، محصولات پتروشیمی و . . استفاده می‌شود. همچنین در مخازن حاوی مواد جامد پودری شکل مانند سیلوها هم کاربرد دارد. ازاین‌رو با توجه به دامنه‌ی گسترده‌ی کاربرد لول سوئیچ‌ها، اشکال و مکانیزم های متنوعی را برای آن می‌توان متصور بود.

مکانیزم های متفاوت لول سوئیچ‌ها

شاید زمانی که از شناور درجه بنزین در خودروی شخصی شما صحبت کردیم و یا نگاه شمارا به سمت شناور کولرآبی منحرف کردیم این تصور برای شما پیش آمد که لول سوئیچ درواقع یک وسیله‌ی ساده مکانیکی است و بررسی آن چندان اهمیت ندارد. ولی برای تغییر این دیدگاه لازم است، انواع این وسیله را هرچند مختصر بررسی کنیم:

شناوری (مکانیکی):

درواقع همان نوع ساده‌ای است که اغلب ما با مکانیزم آن آشناییم و از یک قطعه‌ی ساده و توپ شکل، تشکیل‌شده است که بر سطح مایع شناور باقی می‌ماند و به‌محض رسیدن به مقدار تعیین‌شده برای آن، فرمان به قطع جریان مایع می‌دهد. شناورهای داخل کولرهای آبی و سیفون توالت از این نوع هستند.

لول کنترل جیوه‌ای:

یکی از قدیمی‌ترین انواع لول سوئیچ‌ها، نوع جیوه‌ای آن است که با استفاده از خواص هم‌زمان افزایش حجم و رسانایی جیوه فرایند کنترل انجام می‌شود. مکانیزم عمل این سوئیچ درواقع، حبس جیوه در محفظه‌ی شیشه‌ای است که در طرفین آن دو سیم از مدار متصل می‌شود. به دلیل سمی بودن جیوه و امکان شکستن محفظه‌ی شیشه‌ای، این مدل کم‌کم جای خود را به انواع دیگر سوئیچ‌ها می‌دهند. در حال حاضر شاید بتوان گفت تنها نوع سوئیچ جیوه‌ای که در بازار موجود است لول سوئیچ‌های کله‌گاوی مربوط به دیگ‌های بخار است.

لول کنترل ساچمه‌ای:

این لول سوئیچ‌ها که بیشتر در پمپ‌های مورداستفاده در چاه‌ها و یا بر روی کف کش ها نصب می‌شود، با تغییر موضع دادن یک ساچمه درون محفظه‌ای خاص عمل قطع و وصل مدار را انجام می‌دهند و اغلب به آن فلوتر چاهی و یا لول کنترل چاهی گفته می‌شود.

لول سوئیچ الکترومکانیکی – الکترومغناطیسی:

این دسته از لول سوئیچ‌ها با توجه به طول عمر و کارایی بالایی که دارند در صنعت بسیار مورد استقبال قرارگرفته و کاربردهای فراوانی برای آن تعریف‌شده است. این میکرو سوئیچ‌ها درعین‌حال که ساختاری مکانیکی دارند، اما بر اساس خواص مغناطیسی عمل می‌کنند. مکانیزم عمل آنها بر اساس یک سوئیچ و یک شناور طراحی‌شده است، به‌طوری‌که هیچ‌یک از آن دو یعنی سوئیچ و شناور با سیال در تماس نیستند. عدم تماس لول سوئیچ با سیال از نقاط قوت این نوع از سوئیچ‌ها است. در صنعت اغلب ما با سیالات خورنده و یا بسیار گرم روبرو هستیم و گاهی هم مجبور هستیم عمل کنترل را در مخازن با فشار بالا انجام دهیم. ازاین‌رو عدم تماس لول سوئیچ با سیال برای ما از اهمیت قابل‌توجهی برخوردار است. لول سوئیچ‌های الکترومکانیکی – الکترومغناطیسی معمولاً به دو نوع محوری و الاکلنگی تقسیم می‌شوند. تفاوت این دو نوع لول کنترل در مدل طراحی آن است به‌طوری‌که در نوع الاکلنگی، محور از یک سمت به شناور، و از سمت دیگر به سوئیچ متصل است. در داخل محور از سمتی که به سوئیچ نزدیک است یک آهن‌ربا قرار دارد. که آهن‌ربا در مقابل قطب هم نامش از آهن‌ربایی که در سوئیچ قرار دارد، واقع‌شده است، تا زمانی که دو آهنربا در مقابل هم قرار می‌گیرند، همدیگر را دفع کرده و موقعیت سوئیچ را عوض کنند. در نوع محوری، محور از درون شناور عبور می‌کند و به دلیل نوع طراحی معمولاً‌ در مخازنی مورداستفاده قرار می‌گیرد که قابلیت نصب لول سوئیچ از جوانب مخزن وجود ندارد.

لول سوئیچ یا لول کنترل الکترونیکی:

این نوع از لول سوئیچ‌ها بر اساس قابلیت القای جریان در سیال و فلز طراحی‌شده است، به‌طوری‌که اطلاعات از طریق الکترودهایی که در داخل مخزن قرارگرفته به‌صورت سیگنال‌هایی به سوئیچ انتقال داده‌شده تا درسیستم اعمال گردد.

آلتراسونیک:

در این نوع از لول سوئیچ‌ها از امواج مخابراتی استفاده می‌شود. این نوع که به راداری هم معروف هستند، با توجه به اینکه از فنّاوری بالایی برخوردار هستند، معمولاً‌ در سیالاتی کاربرد دارد که به دلیل چسبندگی و یا حرارت خیلی بالا، نمی‌توانیم از انواع دیگر استفاده کنیم. به‌طور مثال در مورد خمیرکاغذ انواع دیگر لول کنترل از دوام بسیار کمی برخوردارند و در کمتر از چند ماه مستهلک می‌شوند.

دیاپازنی یا دیافراگمی:

این نوع از لول سوئیچ‌ها هم در مخازن مواد پودری و هم‌جهت مخازن حاوی سیالات استفاده دارند، ولی در مخازن حاوی مواد پودری رواج بیشتری دارد. از طریق این نوع لول سوئیچ‌ها به‌راحتی می‌توان موجودی سیلوهای گندم و برنج و مخازن حاوی حبوبات و یا سیالات خاص را از طریق سیستم مونیتوریگ متصل به آن رصد کرد. به دلیل شرایط راحت استفاده از این نوع سوئیچ‌ها در مخازن حاوی مواد انفجاری و همچنین به دلیل کارایی بالای آن‌ها در محیط‌های با دمای خیلی بالا، کاربردهای زیادی برای این سوئیچ تعریف‌شده که همواره رو به گسترش است.

98/6/5