バルブリミットスイッチの分類と動作原理

バルブリミットスイッチの分類と動作原理

6月12日^th、2023年

中国天津のTWSバルブ

キーワード:機械式リミットスイッチ; 近接リミットスイッチ

1. 機械式リミットスイッチ

通常、このタイプのスイッチは、機械動作の位置またはストロークを制限するために使用され、これにより、移動機械は特定の位置またはストロークに応じて自動的に停止、逆動作、可変速度動作、または自動往復動作を行うことができます。操作ヘッド、接点システム、およびハウジングで構成されています。ダイレクトアクション（ボタン）、ローリング（回転）、マイクロアクション、およびコンビネーションに分けられます。

直動式リミットスイッチ：動作原理はボタン式と似ていますが、一方は手動で、もう一方は可動部のバンパーに衝突して作動する点が異なります。外部可動部にある衝撃ブロックがボタンを押して接点を移動させ、可動部が離れると、バネの作用で接点が自動的にリセットされます。

ローリングリミットスイッチ：移動機械のストッパー（衝突ブロック）がリミットスイッチのローラーに押し付けられると、伝動ロッドが回転軸と一緒に回転し、カムが衝突ブロックを押し、衝突ブロックが特定の位置に当たると、微動スイッチが急速に作動します。ローラー上のストッパーアイアンが取り外されると、リターンスプリングが移動スイッチをリセットします。これは単輪自動復帰リミットスイッチです。また、2輪回転式移動スイッチは自動復帰できず、移動機械を頼りに反対方向に移動する場合、鉄ストッパーが別のローラーにぶつかって復帰します。

マイクロスイッチは、圧力によって作動するスナップスイッチです。その動作原理は、外部の機械的力が伝達要素（プレスピン、ボタン、レバー、ローラーなど）を介して動作リードに作用し、エネルギーが臨界点まで蓄積された後、瞬間的な動作が発生し、動作リードの端にある可動接点と固定接点が急速に接続または切断されることです。伝達要素への力が除去されると、動作リードは逆動作力を生成し、伝達要素の逆ストロークがリードの動作の臨界点に達すると、逆動作が瞬時に完了します。マイクロスイッチの接触距離は小さく、動作ストロークは短く、押圧力は小さく、オン/オフは迅速です。その可動接点の動作速度は、伝達要素の動作速度とは無関係です。マイクロスイッチの基本タイプはプッシュピンタイプで、ボタンショートストロークタイプ、ボタンラージストロークタイプ、ボタンエクストララージストロークタイプ、ローラーボタンタイプ、リードローラータイプ、レバーローラータイプ、ショートアームタイプ、ロングアームタイプなどに分類できます。

機械式バルブリミットスイッチは通常、受動接点のマイクロスイッチを採用しており、スイッチ形式は単極双投SPDT、単極単投SPST、双極双投DPDTに分けられます。

2.近接リミットスイッチ

近接スイッチは、非接触式トラベルスイッチとも呼ばれ、接触式トラベルスイッチを置き換えて完全な移動制御とリミット保護を実現できるだけでなく、高速カウント、速度測定、液面制御、部品サイズ検出、加工工程の自動接続待機などにも使用できます。非接触トリガー、動作速度が速い、異なる検出距離内で動作、安定したパルスフリー信号、安定した信頼性の高い動作、長寿命、高い繰り返し位置決め精度、過酷な作業環境への適応性などの特性を備えているため、工作機械、繊維、印刷、プラスチックなどの工業生産分野で広く使用されています。

近接スイッチは動作原理によって、主に高周波発振型、ホール型、超音波型、静電容量型、差動コイル型、永久磁石型などに分類されます。 永久磁石型：永久磁石の吸引力を利用してリードスイッチを駆動し、信号を出力します。

差動コイル型：検出対象物が接近したときに発生する渦電流と磁場の変化を利用し、検出コイルと比較コイルの電位差によって動作します。 容量性近接スイッチ：主に容量性発振器と電子回路で構成され、その容量はセンシングインターフェース上にあります。物体が接近すると、結合容量値の変化により振動し、発振したり、発振を停止したりして出力信号を生成します。 変化が大きくなります。 ホール近接スイッチ：磁気信号を電気信号出力に変換して動作し、出力にはメモリ保持機能があります。内部の磁気感応素子は、センサー端面に垂直な磁場にのみ感応します。磁極Sが近接スイッチに面している場合、近接スイッチの出力は正のジャンプを示し、出力は高くなります。磁極Nが近接スイッチに面している場合、出力は低くなります。

超音波近接スイッチ：圧電セラミックセンサー、超音波の送信と反射波の受信を行う電子デバイス、および検出範囲を調整するためのプログラム制御ブリッジスイッチから構成されています。触れることのできない、あるいは触れることのできない物体の検出に適しています。その制御機能は、音、電気、光などの要因によって妨げられることはありません。検出対象は、超音波を反射できる限り、固体、液体、粉末状の物体です。

高周波発振型近接スイッチ：金属をトリガーとして動作し、主に高周波発振器、集積回路またはトランジスタ増幅器、出力装置の3つの部分で構成されています。動作原理は、発振器のコイルがスイッチのアクティブ面に交流磁場を発生させ、金属物体がアクティブ面に近づくと、金属物体内部に発生する渦電流が発振器のエネルギーを吸収し、発振器の振動を停止させます。発振器の発振と振動停止の2つの信号は、整形・増幅された後、2値のスイッチング信号に変換され、スイッチング制御信号として出力されます。

磁気誘導弁式リミットスイッチは、一般的に受動接点の電磁誘導近接スイッチを採用しており、スイッチ形式は単極双投SPDT、単極単投SPSrに分類されますが、双極双投DPDTはありません。磁気誘導は一般的に2線式の常時開路と常時閉路に分けられ、3線式は単極双投SPDTに類似していますが、常時開路と常時閉路はありません。

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