Slide #: 1 Entrenamiento sobre Switches de Presión Julio 2008 Gems, Plainville, CT Stephen Petronio Especialista de Producto.

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1 Slide #: 1 Entrenamiento sobre Switches de Presión Julio 2008 Gems, Plainville, CT Stephen Petronio Especialista de Producto

2 Slide #: 2 USOS COMUNES Alarma Alta/Baja Control Encendido/Apagado Cerrarse/Seguridad Indicación de Mantenimiento Muchas de la veces son sistemas innecesarios para transductores de presión, sensores de flujo, etc. Switch Applications –Flow –Level –Temperature –Pressure

3 Slide #: 3 Dirige Cambios de Presión Hacia Una Señal Eléctrica a Set Points Predeterminados ¿Qué es un Switch de Presión?

4 Slide #: 4 PS-77 PS-61 (algunos) SWITCHES DE PRESIÓN DE GEMS PS-75 PS-71 PS-11/81 PS-41 PS-71 HCR PS-91 PS-75 MANIFOLD

5 Slide #: 5 Tipos de Switches de Presión Cápsula Diafragma Inoxidable Pistón de Diafragma Inoxidable Elastómero / Película de Pistón de Diafragma Tubo Bourdon (Manométrico) Pistón Actualmente Gems solamente hace Switches de Elastómero/Película de Pistón de Diafragma... Pero los de tipo de Pistón están en desarrollo para el mercado de OHV

6 Slide #: 6 Diferentes Tecnologías GEMS Fuelles Bourdon Diafragmas Pistón Dia/Pistón 1 =MEJOR Repetibilidad11 12 1 4=PEOR Resistencia a: Vibración33311 Aumentos Pres44311 Temp.12121 Sobrepresión32311 Medio Corrosivo 11141 Ciclos Altos32311 Rangos Pres Bajos12131 Rangos Pres Altos32411 Tabla de “La Guía de Diseñador de Dispositivos de Sensado de Presión”, Por Jerry L. Lyons. La última columna no es de la guía.

7 Slide #: 7 Switch de Diafragma-Pistón Pros Presión de prueba alta desde el diseño del pistón Capacidad de presión baja y buena repetibilidad desde el diseño del diafragma. Contras La exposición termica para las unidades de medición puede presentar problemas. Las técnicas de fabricación/diseño influencian grandiosamente las especificaciones El Switch más común diseñado hasta ahora. Diafragma Flexible Micro switch Empaque Actuador Stops de Sobrecarga Tornillo de Ajuste Pistón Glándula

8 Slide #: 8 Micro Switch Vs Hojas de Metal MicroSwitch Pros Excelente para la vibración El Switch puede ser montado en cualquier orientación Honeywell,Burgess, Cherry Contras Costo aprox. $1-20 c/u Metal Blades Pros Muy económico Contras Dependiendo en la Aplicación la Vibración/banda muerta puede ser un problema. No puede controlar la Banda Muerta Hojas de Metal Fijas El empaque se mueve para hacer/cortar contacto

9 Slide #: 9 ¡ La Única Ecuación Que Necesita ! Presión = F/A = Fuerza (Resorte) Área Efectiva (Actuador) Usamos un probador de fuerza digital para determinar la fuerza real y luego calcular la área efectiva para diferentes combinaciones de actuador/diafragma.

10 Slide #: 10 Lo Que Significa Que... Cuanto más grande el actuador o la nariz del actuador, menor presión del establecimiento -PS11/81 tiene un actuador de 1” para presión baja -PS71 tiene un actuador de.093” para presión alta Mientras más grande el diámetro del alambre en relación al diámetro del resorte: mayor es la fuerza Cuanto más grande el diámetro del resorte en relación al diámetro del alambre, menor será la fuerza del resorte

11 Slide #: 11 Contactos de HojasMicroswitch de Acción instantánea 500PSI PS31-32 PS51-52 9000 PSI PS71 PS75 (Todo Metal) 9000 PSI PS61 Prueba Baja Prueba Alta 350 PSI PS41 Generalmente la Prueba Baja es para aplicaciones Neumáticas y la Prueba Alta es para aplicaciones Hidráulicas Prueba Baja Prueba Alta

12 Slide #: 12 Versión Común de Switch de Hoja / Empaque

13 Slide #: 13 Versión Común de MicroSwitch

14 Slide #: 14

15 Slide #: 15 Estilo de Alta Prueba — Vea la Nariz del Actuador

16 Slide #: 16 Latón – Utilizado con Agua Potable, Aire Comprimido, Medio de Extintor de Fuego, Oxigeno Bajo Costo, Maquinable pero de fuerza pobre Inoxidable – Agua de Alta Pureza, Ácidos Fuertes, Bases Fuertes, Oxigeno Caro, Fuerte para Maquinar y Débil Acero Chapado en Zinc – Sistema Hidráulicos, Sistemas de Alta Presión Fuerte pero Propenso a Corrosión por Humedad Bases de Construcción — Carcasa

17 Slide #: 17 Diafragmas – Elastómeros Nitrilo, Viton, EPDM, ECOH Ventajas: Resistente a Fallas Larga vida Integral Económico Fácil de ensamblar Desventajas Baja Sensibilidad Errores de Arrastramiento Bajas Temperaturas Rango de Temperatura Compatibilidad Química

18 Slide #: 18 Diafragmas – Películas Poliimida (Kapton), Poliéster Ventajas: Cubierta de Teflón Compatibilidad Química Rango de -100 ºF (-73°C) a 400 ºF (204°C) Económico Desventajas Vida Corta Sin Resistencia a Fallas Requiere Empaque Difícil de Manejar Atrae el Polvo

19 Slide #: 19 Diafragmas de Plástico Descripción del Diafragma Diafragma de Kapton ® (Poliimida) Kapton es compatible con casi todos los medios líquidos y gaseosos excepto el vapor y el agua caliente. Es muy estable en propiedades físicas sobre un gran rango de temperaturas (-100 a 400 °F). Esto resulta en switches de presión que exhiben un cambio muy pequeño de setpoint debido a las temperaturas extremas. El Kapton posee una fuerza de fatiga excepcional pero es muy tieso lo cual resulta en bandas muertas más amplias pero más estables que la mayoría de los elastómeros. Los Elastómeros ofrecen una sensibilidad increíble de emparejamiento con una vida extremadamente larga. Esto resulta en setpoints estables sobre la vida del switch de presión así como en bandas muertas apretadas. Su gran debilidad es el incremento en módulos (entesamiento) que ocurre en temperaturas bajas. Esto resulta en setpoints de switch de presión para hacer grandes cambios y bandas muertas para incrementar con temperaturas decrecientes. También exhiben más histéresis que los diafragmas de Kapton. Diafragmas de Elastómero Nitrilo Estándar (Buna-N) Material de propósito general, excelente para agua, gasolina, aceite y alcohol. No para usarse con solventes desengrasantes o hidráulicos. Fuerza de tensión baja. Clasificado quebradizo a -65ºF. Puede endurecerse a 30ºF hasta -20ºF.

20 Slide #: 20 LINEA DE TIEMPO DE CONTACTO

21 Slide #: 21 Presión Absoluta: Presión medida relativa a la presión cero absoluta. Usualmente establecido en términos de PSIA, torr o mm Hg (milímetro de Mercurio). Presión Atmosférica (Barométrica): La presión causada por el peso de la atmosfera de la Tierra. Es altitud especifica y puede ser influenciada por sistemas de clima localizados. Por esta razón, las condiciones de nivel de sellado estándar se definen como 14.7 psi o 29.92” Hg de presión absoluta. Presión de Arranque: presión a la cual la falla catastrófica del elemento de sensado, interferencia mecánica o cierre de switch de presión se espera que ocurra. Por esta razón, las condiciones de nivel de sellado estándar se define como 14.7 psi o 29.92” Hg de la presión absoluta. Banda Muerta: La diferencia aritmética en presión entre el aumento de los setpoints de presión (o de vacío) y el decrecimiento de los setpoints de presión (o vacío). Todos los switches de presión electromecánica exhiben una banda muerta. Las bandas muertas mínimas o máximas generalmente se especifican para que un switch de presión pueda usarse como un método de costo de control efectivo en sistemas neumáticos e hidráulicos. Presión Diferencial: La diferencia en presión entre dos presiones diferentes una de las cuales usualmente no es definida como presión absoluta cero o presión atmosférica. Switch de Presión Diferencial: Un switch de presión con dos interfases de presión distintas (puertos) que electromecánicamente comparan las presiones. Todos los switches de presión detectan presión diferencial porque un diferencial de presión debe existir para generar suficiente fuerza para accionar el mecanismo. Sin embargo, ellos no tienen dos interfases de presión distintas. Presión de Calibración: Presión medida relativa a la presión atmosférica. La mayoría de los setpoints están especificados en presión de medida estándar porque proporciona un método automático de variaciones de presión atmosférica de compensación causadas por la altitud y el clima. Usualmente expresadas en términos de psig o bar. Definiciones

22 Slide #: 22 Histéresis: La diferencia en la banda muerta que resulta del cambio de puntos de los cuales los setpoints están determinados. Por ejemplo, un switch de presión establece 30 psi en presión decreciente puede ser revisado en una prueba de resistencia desde 40 psig o 3000 psig. Ambos métodos resultarán en consecuencias ligeramente diferentes. La Histéresis es más común y más pronunciada sobre unidades de diafragma de elastómero. Vida: Comúnmente definida como el número de ciclos de presión (O psig – presión deseada – 0 psig) que un switch de presión puede soportar mientras ambos mantienen su setpoint dentro del rango de repetibilidad establecido y cambiando fielmente la carga eléctrica deseada. El ciclo de vida varía bastante con cada aplicación y se determina mejor a través de pruebas de largo plazo en el sistema real. Frecuentemente Gems proporciona pruebas de vida hidráulica y neumática a petición. Normalmente Cerrada (NC/SPST): Elemento de dos alambres o dos terminales eléctricas cambiantes que permite que la corriente fluya hasta que la presión se aplica para abrir el circuito. Normalmente Abierta (NO/SPST): Elemento de dos alambres o dos terminales eléctricas cambiantes que no permite que la corriente fluya hasta que la presión se aplique para cerrar el circuito. Elemento de Sensado de Presión: La porción del switch de presión con el que está en contacto y se mueve como resultado de un cambio en la presión del fluido. Gems utiliza un elemento de sensado de presión hibrido de diafragma/pistón. Switch de Presión: Instrumento que sobre un aumento o decrecimiento en la presión (o vacío) abre o cierra uno o más elementos de cambio eléctrico a un setpoint determinado. Presión de Prueba: La presión máxima que se puede aplicar a un switch de presión sin causar degradación mecánica o que cambie el setpoint. Definiciones

23 Slide #: 23 Repetibilidad: El limite de desviación desde el setpoint deseado de un switch de presión bajo un set dado de condiciones ambientales u operacionales. Setpoint: La presión exacta a la cual el circuito eléctrico controlado por el elemento de switcheo cambia el estado. Los setpoints se pueden especificar en presión (vacío) de aumento o decrecimiento. Polo Sencillo Doble Tiro (SPDT): Elemento de tres alambres o tres cambios de terminal eléctrica que tiene un circuito normalmente abierto (NO) y uno normalmente cerrado (NC) sin presión aplicada. Puede ser cableado ya sea en un circuito NC, circuito NO o en ambos. Presión de Sistema: Presión a la cual un sistema se espera que normalmente opere, sin incluir puntas o aumentos. Vacío: Cualquier monto de presión que es menor a la presión atmosférica. Usualmente expresado en términos de milibar, “Hg o psiv. Switch de Presión Ventilada: Switch de presión, generalmente con un establecimiento de presión baja o vacío bajo, con un medio para interconectar con la atmosfera que lo rodea. La ventilación permite que el setpoint permanezca estable a pesar de las temperaturas cambiantes, altitudes y condiciones atmosféricas. La ventilación también expone la mecánica interna y el mecanismo eléctrico para los efectos de la atmosfera. Definiciones

24 Slide #: 24 G: Por lo general se requieren los contactos de oro para cargas de corriente en el rango de miliamperaje (12VCD a 12mA o menos). Ellos proporcionan resistencia de contacto decrecida, lo cual resulta en switcheo más confiable especialmente en la presencia de una atmósfera de oxidación OXY: Los Materiales Húmedos se limpian ultrasónicamente por el Método G-4.1 de la Asociación de Gas Comprimido. 10A: La opción 10A es proporcionada por un microswitch de rango de 10 Amps a 250 VCA. Este microswitch tiene un gran movimiento diferencial, el cual resulta en una banda muerta más grande que la listada en las paginas del catalogo estándar. IP: La Protección de Ingreso está proporcionada ya sea por una cubierta sellada epóxica (IP66) o sellos de alambre de silicio (IP67). En algunos modelos, esta opción solamente está disponible con opción FS. RB: La Rubber Boot está diseñada para calarse por el alambre apropiado o tamaño de cable por el cliente y sellado con un sellador apropiado en el campo WF: La terminación hembra del weatherpack consiste en el siguiente numero de parte de Delphi: Conector 12015792, Dos pines hembra 12089188 y dos sellos de alambre 12015323. Opciones

25 Slide #: 25 WM: La terminación macho de weatherpack consiste en el siguiente numero de parte de Delphi: conector 12010973, dos pines machos 12089040 y dos sellos de alambre 12015323. DE: La terminación macho Deutsch consiste del siguiente numero de parte Deutsch: conector DT04-2P, dos pines machos 1060-16-0122 y Wedgelok W2P. FS: Gems preestablecerá siwtches para el setpoint indicado dentro de los limites de repetibilidad listados en la página especifica del catalogo de productos. R: La opción de restrictor se recomienda para los sistemas hidráulicos que necesitan una pequeña reducción en las pulsaciones de presión para incrementar la vida del switch de presión. Por una parte es bueno saber que tiene un orificio de tamaño de 0.045”. SR: La opción de restrictor espiral humedece mucho las pulsaciones de presión en cualquier sistema hidráulico, el cual previene el señalamiento falso y el desgaste prematuro. No se recomienda para establecimientos de presión por debajo de 1500 psig porque retrasa el tiempo de respuesta del switch de presión. Opciones

26 Slide #: 26 Reunión de Información para Switches de Presión Factores Importantes en consideración para la aplicación Medios Ambiente Rangos de Temperatura Presión Máxima de Sistema - Presión de Prueba Presión de Operación Setpoint requerido: Establecido en fabrica o ajustable? –Setpoint Ascendente o Decreciente Banda muerta Importante Tamaño de Hilo de Puerto Terminal Eléctrica Tipo de Circuito: A, B, o C (NO, NC o SPDT) Carga eléctrica que necesita cambiar. –Cargas menores a 12 VCD a 12 mA usan contactos de oro. Costo Objetivo

27 Slide #: 27 Aplicaciones COMUNES de OHV Peso de Carga Presión de Frenado Estabilización Control de Dirección Presiones Ram Indicación de Sistema Saludable en Tecla Común.

28 Slide #: 28 Aplicación de Frenado de OHV Número de Parte 212908 PS61-20-4MSZ-B-FLS18-IP-WM-FS225psiR Orden del Cliente = 30,000 unidades Uso Esperado: 1 año Aplicación: SAHB Resorte Aplicado Freno Hidráulico Por qué ganamos: Prueba en Campo Comprobado por 1 año Glándula Cautiva proporciona presión de alta prueba Alcanzando Banda Muerta Apretada Cualquiera por debajo de 210 PSI causo desgaste excesivo de freno

29 Slide #: 29 Freno de Tren Número de Parte 212730 PS76-30-4MSZ-CC- M14S6PW-G-RD-FS87PSIGF 6 capas de Kapton, 2 SPDT= DPDT c/ mil 6 conectores pin 1200 unidades ordenadas Uso esperado: 1 año Aplicación: Presión de Frenado Neumático/Hidráulico - Intensificador Cómo ganamos: Conector Integral – La competencia solo ofrecería el Cable. Pasó En- Prueba Casera El Constructor del Carro y el Constructor del Intensificador realizaron todas las pruebas

30 Slide #: 30 Plataformas para Sillas de Ruedas para Mini Vans Serie PS71, Terminales de Pala, Sistema de Levantamiento Hidráulico – Switch de Acero Chapado en Zinc. 18,000 unidades ordenadas Uso esperado: 1 año Aplicación: Detectar cuando la plataforma ha alcanzado su extensión completa. Cómo ganamos: Prueba de Campo Comprobada Banda Muerta y Setpoint A la Medida