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^th2023年

中国天津製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、機械の動きの位置やストロークを制限するために使用され、特定の位置やストロークに応じて、可動機械が自動的に停止したり、逆方向に動いたり、速度を変えたり、自動往復運動を行ったりできるようにします。操作ヘッド、接点システム、ハウジングで構成され、直接動作式（ボタン式）、回転式（ロータリー式）、微動式、および複合式に分類されます。

直動式リミットスイッチ：動作原理はボタン式スイッチと似ていますが、違いは、一方は手動操作であるのに対し、もう一方は可動部のバンパーに衝突することで作動する点です。外部可動部上の衝撃ブロックがボタンを押すと接点が動き、可動部が離れると、バネの作用により接点が自動的に元の位置に戻ります。

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共に回転し、カムが衝突ブロックを押します。衝突ブロックが特定の位置に当たると、スイッチが微動して素早く作動します。ローラー上のストッパーが外れると、戻りばねがトラベル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。一方、二輪回転式トラベルスイッチは自動復帰せず、移動機械が反対方向に移動すると、ストッパーが別のローラーに衝突して復帰します。

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、外部の機械力が伝達要素（押しピン、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ると、瞬時に動作が発生し、動作リードの端にある可動接点と固定接点が素早く接続または切断されるというものです。伝達要素にかかる力が取り除かれると、動作リードは逆動作力を発生させ、伝達要素の逆ストロークがリードの動作臨界点に達すると、逆動作が瞬時に完了します。マイクロスイッチは、接点距離が小さく、動作ストロークが短く、押圧力が小さく、オンオフが高速です。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押しピンタイプで、ボタン短ストロークタイプ、ボタン長ストロークタイプ、ボタン特大ストロークタイプ、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、短アームタイプ、長アームタイプなどから派生します。

機械式バルブの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）に分類できます。

2. 近接リミットスイッチ

近接スイッチは、非接触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トラベル制御とリミット保護を完了できるだけでなく、高カウント、速度測定、液面制御、部品サイズ検出、処理手順の自動接続待機にも使用できます。非接触トリガー、高速動作速度、さまざまな検出距離での動作、安定したパルスのない信号、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産業生産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分類され、主に高周波発振型、ホール型、超音波型、容量型、差動コイル型、永久磁石型などがあります。永久磁石型：永久磁石の吸引力を使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: 検出対象物が近づくと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ています。その容量はセンシングインターフェース上にあります。物体が近づくと、結合容量値が変化するため発振し、それによって発振が発生したり、発振が停止して出力信号が生成されます。 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、その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、センサの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にジャンプし、出力はハイになります。磁極Nが近接スイッチに面している場合、出力はローになります。

超音波近接スイッチ：主に圧電セラミックセンサー、超音波を発信し反射波を受信する電子デバイス、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で構成されています。触れることができない、または触れることができない物体を検出するのに適しています。音、電気、光などの要因によって制御機能が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ものであれば、固体、液体、粉末のいずれの状態でも構いません。

高周波発振近接スイッチ：金属に反応して作動するスイッチで、主に高周波発振器、集積回路またはトランジスタ増幅器、出力デバイスの3つの部分から構成されます。動作原理は、発振器のコイルがスイッチの有効面に交流磁場を発生させ、金属物体が有効面に近づくと、金属物体内部で発生した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るというものです。発振器の発振信号と振動停止信号は、整形および増幅された後、バイナリ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。

電磁誘導式バルブ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、双極双投（DPDT）はありません。電磁誘導式は、一般的に2線式で常時開または常時閉に分類され、3線式は単極双投（SPDT）に類似しており、常時開および常時閉はありません。

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