JP2601883Y2 - 2線式圧力スイッチ - Google Patents

2線式圧力スイッチ

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JP2601883Y2
JP2601883Y2 JP1992018574U JP1857492U JP2601883Y2 JP 2601883 Y2 JP2601883 Y2 JP 2601883Y2 JP 1992018574 U JP1992018574 U JP 1992018574U JP 1857492 U JP1857492 U JP 1857492U JP 2601883 Y2 JP2601883 Y2 JP 2601883Y2
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pressure
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pressure switch
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才郎 西元
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は,流体の圧力を検出して
所定圧力によりスイッチング端子に接続した電気回路を
開閉する圧力スイッチに関する。
【0002】
【従来の技術】流体圧力が所定値を上まわったことを検
出してスイッチング接点を開閉し電気回路の動作を制御
する圧力スイッチは,自動制御等の分野に欠かせないも
のとして信頼性,耐久性,動作精度の高さが求められる
と共に,電気回路への接続や動作圧力の設定等が容易に
行い得ることが要求される。圧力スイッチには,機械的
な動作によりスイッチを動作させる機械式のものと,歪
みゲージ等の圧力センサにより圧力を電気信号に変換し
た検出出力を電気的に処理してスイッチング回路を動作
させる電気式のものとに大別することができる。この機
械式及び電気式の圧力スイッチの従来例について以下に
説明する。図2は機械式の圧力スイッチの構造を示す模
式図,図3はこの機械式圧力スイッチにより電気回路を
開閉制御するときの回路図である。図2において,機械
式圧力スイッチ20は,流体の流路に接続される配管口
21から受ける流体圧力をベローズ22で受け,このベ
ローズ22の圧力による変位を操作軸23の変位として
動作させ,操作軸23の先端に設置したマイクロスイッ
チ24を動作させている。動作圧力の設定は,圧力設定
ノブ25を回転させてレンジスプリング26の弾性圧を
調整することによってなされる。即ち,別途用意した圧
力計によって圧力を測定し,その測定値が所定圧力にな
ったときに操作軸23によってマイクロスイッチ24が
動作するように圧力設定ノブ25を回転させて調整す
る。前記ベローズ22に代えてピストンやダイヤフラム
等のアクチェエータを採用することもでき,検出圧力の
大小によって適宜選択される。上記機械式圧力スイッチ
20の電気回路への接続は図3に示すようになされ,交
流電源27に接続される負荷28への片側配線を機械式
圧力スイッチ20のマイクロスイッチ24の端子に接続
して,負荷28への電源供給を所定圧力によりオン/オ
フ制御する。この場合の機械式圧力スイッチ20への配
線は2線式である。
【0003】次に,電気式圧力スイッチの従来例につい
て説明する。図4は電気式圧力スイッチの圧力検出部位
の概略構造を示す断面図,図5,図6はこの電気式圧力
スイッチにより電気回路を開閉制御するときの回路図で
ある。図4において,電気式圧力スイッチ30は,流体
の流路に接続される配管口31から受ける流体圧力を半
導体歪みゲージあるいは金属歪みゲージ等による圧力セ
ンサ32で受けて電気信号に変換し,この電気信号を図
5,図6に示すように制御回路38で処理して出力段の
トランジスタ33をスイッチング素子として動作させ
る。動作圧力の設定は,圧力センサ32の出力信号が所
定値を越えたとき,前記トランジスタ33が動作するよ
う制御回路38の動作圧力設定のための可変抵抗器等の
調整手段を調整することによってなされる。即ち,別途
用意した圧力計で圧力を測定して,その測定値が所定圧
力になったときの圧力センサ32の出力値で前記トラン
ジスタ33が動作するよう調整される。この電気式圧力
スイッチ30は,上記したようにトランジスタをスイッ
チング素子として動作させているため,大きな電力負荷
や交流電力負荷をオン/オフ制御する場合には,図5に
示すように出力段のスイッチング用トランジスタ33に
リレー34を接続して,このリレー34によって負荷3
5をオン/オフ制御する。この電気式圧力スイッチ30
を動作させるためには,制御回路38に直流電流を供給
する直流電源36が必要であるため,電気式圧力スイッ
チ30への配線は3線式となる。図6に示すように負荷
37が直流電源で動作する比較的小電力のものである場
合には,トランジスタ33のコレクタ回路に直接負荷3
7を接続することができる。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】上記に示した従来例圧
力スイッチには,以下に示すような問題点がある。ま
ず,機械式圧力スイッチの場合には,機械的な動作部分
が多いため耐久性に欠け,特にマイクロスイッチを動作
させるための可動部分に固着あるいは流体洩れ等の故障
が発生しやすい問題点があった。また,負荷がモータ,
ソレノイド等の誘導性負荷である場合にサージ電流によ
るマイクロスイッチ接点の溶着,磨耗等が発生しやすく
接点寿命が短くなる問題点を有していた。電気式圧力ス
イッチの場合には,交流電源による負荷を直接オン/オ
フ制御できない問題点があり,このため交流電源による
負荷を制御する場合には,別途リレーと直流電源とを必
要とする。また,制御回路に直流電源を接続する必要が
あるため,圧力スイッチへの配線は最低3線式となり汎
用的な2線配線路が使用できない問題点を有していた。
また,上記機械式及び電気式の各圧力スイッチにおける
動作圧力の設定に対しては,上記したように別途用意す
る圧力計の測定値と比較して設定することを要し,設定
作業の煩雑さと設定時間が長くなる問題点があった。本
考案は上記問題点に鑑みて創案されたもので,交流大電
力負荷を2線式配線で直接接続してオン/オフ制御する
ことを可能にすると共に,機械的な動作部分を無くして
耐久性を向上させ,且つ動作圧力の設定を容易になすこ
とのできる2線式圧力スイッチを提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本考案が採用する手段は,負荷の駆動回路に接続され
る2線式のスイッチング端子と,上記スイッチング端子
に接続された一対の給電線に接続され,上記駆動回路か
らの電力により電気駆動される制御回路と,上記スイッ
チング端子に上記制御回路と並列に上記給電線に接続さ
れ,上記制御回路より出力される点弧信号に基づき導通
状態となるサイリスタと,上記制御回路に接続され,検
出した圧力に対応する信号を上記制御回路に出力する上
記圧力センサと,上記制御回路に接続され,上記圧力セ
ンサからの出力信号と比較され,上記サイリスタへの点
弧信号の契機となる基準値をプリセット方式で設定する
デジタル圧力設定手段とが一体として結合されてなるこ
とを特徴とする2線式圧力 スイッチとして構成される。
【0006】
【作用】本考案によれば,圧力センサによって検出した
圧力を電気信号に変換して制御回路に入力し,この電気
信号が所定値を越えたとき,制御回路から出力される点
弧信号によってサイリスタを導通状態にして,このサイ
リスタが接続されたスイッチング端子間が閉じ,該スイ
ッチング端子に接続された電気回路をオンに動作させ
る。前記サイリスタを導通状態にする所定動作圧力の設
定は,制御回路に設けられるデジタル圧力設定手段によ
って行うことができる。即ち,デジタル圧力設定手段に
は圧力センサによる検出値に対応してサイリスタを導通
させる制御回路の動作がプリセットされているので,デ
ジタル圧力設定手段に所望の動作圧力を設定すると,制
御回路は圧力センサの検出値が設定値になったときに点
弧信号を出力してサイリスタを導通状態にする。
【0007】
【実施例】以下,添付図面を参照して本考案を具体化し
た実施例につき説明し,本考案の理解に供する。尚,以
下の実施例は本考案を具体化した一例であって,本考案
の技術的範囲を限定するものではない。ここに,図1は
本考案の実施例に係る2線式圧力スイッチの構成を示す
ブロック回路図で,交流電源により動作する負荷をオン
/オフ制御する状態を示している。図1において,本実
施例になる,一点破線で囲まれて示される2線式圧力ス
イッチ1は,流体の圧力を検出して電気信号に変換する
圧力センサ2と,該圧力センサ2から入力される電気信
号がデジタル圧力設定手段であるデジタルスイッチ4に
設定された圧力を越えたとき点弧電流を出力する制御回
路3と,該制御回路3から出力される点弧電流がゲート
5gに入力されたときアノード5aとカソード5kとの
間が導通状態になるサイリスタ5と,該サイリスタ5の
アノード5aとカソード5kとにそれぞれ接続された2
端子のスイッチング端子6とを具備して一体として構成
されている。圧力センサ2は,半導体歪みゲージあるい
は金属歪みゲージからなり,加わる圧力に対応する撓み
によって素子抵抗が変化するもので,この抵抗変化を電
気信号として取り出している。この圧力センサ2は,従
来例において図4として示したと同様に,圧力を検出す
る流体の流路に接続される配管口31から圧力が伝達さ
れる位置に設置されて圧力を検出する。
【0008】上記圧力センサ2から出力される検出圧力
に対応する電気信号は制御回路3に入力される。制御回
路3にはデジタルスイッチ4が設けられており,該デジ
タルスイッチ4で設定された圧力値を圧力センサ2が検
出した圧力が越えたとき制御回路3は動作して,サイリ
スタ5のゲート5gに対して点弧電流を出力する。制御
回路3が点弧電流を出力する動作は,デジタルスイッチ
4に設定される数値に対応して動作点がプリセットされ
ており,従って,デジタルスイッチ4により所望の動作
圧力を設定すると,制御回路3が点弧電流を出力する動
作点が調整されるので,デジタルスイッチ4に設定した
動作圧力によって当該圧力スイッチ1をオン動作させる
ことができる。上記制御回路3から設定動作圧力に応じ
て点弧電流が出力されたとき,この点弧電流をサイリス
タ5のゲート5gに入力すると,サイリスタ5はアノー
ド5a・カソード5k間が導通して,サイリスタ5が接
続されたスイッチング端子6の2端子間が短絡され,図
1に示すようにスイッチング端子6に配線された交流電
源8を負荷7に対して回路接続して,負荷7を電源オン
の状態に制御することができる。
【0009】上記のように,本実施例による2線式圧力
スイッチ1は,先に従来例において示した機械式圧力ス
イッチの長所と同様に,負荷及び電源とのスイッチング
接続を2線で配線することができるので,配線に用いる
線路は汎用的な2線で実施することができると共に,電
気式圧力スイッチの長所と同様に,機械的な動作部分が
なく,機械的動作接点もないので,消耗箇所がなく半永
久的な耐久性を実現することができる。また,電気式圧
力スイッチの交流電源負荷あるいは大電力負荷を直接制
御できない短所を解消し,適用範囲の広い圧力スイッチ
を実現することができる。さらに,従来の圧力スイッチ
の動作圧力の設定操作の煩雑さと設定時間が長い問題点
を,デジタル圧力設定手段であるデジタルスイッチ4に
よって容易に実施することができるので,動作圧力の設
定操作の簡略化と設定時間の縮小とが実現される。即
ち,従来の圧力スイッチの長所を踏襲すると同時に問題
点を解決した圧力スイッチということができる。尚,本
実施例において,サイリスタ5として双方向3端子サイ
リスタを用いた例を示したが,SSS(商品名)等の双
方向2端子サイリスタを用いることもできる。また,直
流電源負荷に限って適用する場合にはSCR(商品名)
等の単方向サイリスタを用いることもでき,採用するサ
イリスタの種類に応じて制御回路3を構成することがで
きる。
【0010】
【考案の効果】以上の説明の通り本考案によれば,圧力
センサによって検出した圧力を電気信号に変換して制御
回路に入力し,この電気信号が所定値を越えたとき,制
御回路から出力される点弧電流によってサイリスタを導
通状態にして,このサイリスタが接続されたスイッチン
グ端子間が閉じ,該スイッチング端子に接続された負荷
に電源を接続する。サイリスタを導通状態にする所定動
作圧力の設定は,制御回路に設けられたデジタル圧力設
定手段に圧力センサによる検出値に対応してサイリスタ
を導通させる制御回路の動作がプリセットされているの
で,デジタル圧力設定手段に所望の動作圧力を設定する
と,制御回路は圧力センサの検出値が設定値になったと
きに点弧電流を出力してサイリスタを導通状態にする。
従って,本考案になる圧力スイッチによれば,負荷への
電源供給のスイッチング接続は2線で配線することがで
きるので,配線に用いる線路は汎用的な2線で実施する
ことができ,機械的な動作部分がなく機械的動作電気接
点もないので,消耗箇所がなく半永久的な耐久性を実現
することができ,交流電源負荷あるいは大電力負荷を直
接制御することもできる適用範囲の広い圧力スイッチを
実現することができる効果を奏する。さらに,従来の圧
力スイッチの動作圧力の設定操作の煩雑さと設定時間が
長い問題点を,デジタル圧力設定手段によって容易に実
施することができるので,動作圧力の設定操作の簡略化
と設定時間の縮小とが実現される効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る2線式圧力スイッチの
構成を示すブロック回路図で,交流電源により動作する
負荷をオン/オフ制御する状態を示す。
【図2】従来例の機械式圧力スイッチの構造を示す模式
図。
【図3】従来例機械式圧力スイッチによる制御回路図。
【図4】電気式圧力スイッチの圧力センサ部分の構造を
示す断面図。
【図5】従来例電気式圧力スイッチにより交流電源負荷
を制御する場合の制御回路図。
【図6】従来例電気式圧力スイッチにより直流電源負荷
を制御する場合の制御回路図。
【符号の説明】
1…2線式圧力スイッチ 2…圧力センサ 3…制御回路 4…デジタルスイッチ(デジタル圧力設定手段) 5…サイリスタ 6…スイッチング端子 7…負荷 8…交流電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01H 35/24 H01H 9/54 H03K 17/965 H03K 17/04

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷の駆動回路に接続される2線式のス
    イッチング端子と, 上記スイッチング端子に接続された一対の給電線に接続
    され,上記駆動回路からの電力により電気駆動される制
    御回路と, 上記スイッチング端子に上記制御回路と並列に上記給電
    線に接続され,上記制御回路より出力される点弧信号に
    基づき導通状態となるサイリスタと, 上記制御回路に接続され,検出した圧力に対応する信号
    を上記制御回路に出力する上記圧力センサと, 上記制御回路に接続され,上記圧力センサからの出力信
    号と比較され,上記サイリスタへの点弧信号の契機とな
    る基準値をプリセット方式で設定するデジタル圧力設定
    手段とが一体として結合されてなることを特徴とする2
    線式圧力スイッチ。
JP1992018574U 1992-03-31 1992-03-31 2線式圧力スイッチ Expired - Lifetime JP2601883Y2 (ja)

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