Pressure regulators function based on the concept of responding to alterations in the pneumatic (air or gas) or hydraulic (water or oil) pressure exerted on a bellows or piston. This exerted force encounters resistance from a primary spring. Modulating the force applied to the primary spring (via the adjustment screw for range) enables the configuration of the contacts to trigger at the higher pressure level. By manipulating the differential adjustment screw (if available), the force on a secondary spring can be modified, thereby establishing the lower pressure threshold at which the contacts revert to their original state. An assortment of ranges and differentials can be attained by utilizing bellows or pistons of varying dimensions to cater to diverse specifications.

OPERATIONAL PRINCIPLES

The functioning of the pressure controls depicted in next Figure is aimed at either opening or closing electrical circuits in direct response to modifications in pneumatic (air or gas) or hydraulic (oil or non-corrosive liquids) pressure. It should be noted that piston controls are not suitable for employment with air or water.

Pressure controls—Traditional machine tool. (Allen-Bradley)

Once pressure is exerted upon the actuator, be it of the bellows or piston variety, the actuator applies force to the primary spring until the critical force of the primary spring is surpassed. At that point, levers come into play, transferring the motion to the contact block. Consequently, the contacts undergo displacement, a condition referred to as the trip setting. The lever design serves to amplify the actuator's motion, resulting in a shorter stroke and an extended lifespan for the bellows.

The lever assembly also incorporates an over-center toggle arrangement with virtually no friction. This particular arrangement ensures a definitive snap action of the contact block, thereby prolonging the longevity of the contacts. As the pressure diminishes, the force on the differential spring intensifies, prompting the contacts to revert to their original state, known as the reset setting.

By adjusting the force exerted by the primary spring (via the manipulation of the operating range adjustment screw), the moment at which the contacts will trip can be determined. Similarly, by adjusting the force of the differential spring (using the differential adjustment screw), the point at which the contacts will reset can be established. The selection of trip and reset values plays a crucial role in defining the operational parameters of the specific application.

Copper alloy bellows are employed when dealing with air, water, oil, non-corrosive liquids, vapors, or gases across a range of pressures spanning from 30 inches of vacuum (Hg) up to 900 pounds per square inch (psi). For more corrosive liquids or gases, stainless steel bellows are used, capable of withstanding pressures of up to 375 psi.

The contact blocks are single-pole, double-throw units that can be wired to either open or close circuits based on increasing or decreasing pressures. If necessary, replacement kits for the contact blocks are available.

Refrigeration-type controls encompass a broad range of pressures, starting from 20 inches of mercury (inHg) vacuum and extending up to 120 pounds per square inch (psi). On the other hand, high-pressure cutout controls are designed for more elevated pressures, with ranges spanning from 100 to 500 psi. These controls can be obtained with or without maximum-limit range stops, catering to the specific safety adjustment requirements associated with high pressures.

In low-pressure scenarios, bellows are employed, accommodating ranges up to 650 psi. Conversely, piston assemblies are utilized for high-pressure situations, capable of withstanding pressures as high as 5000 psi. For vacuum controls, a diaphragm serves as the preferred mechanism.

Los reguladores de presión funcionan basados en el concepto de responder a alteraciones en la presión neumática (aire o gas) o hidráulica (agua o aceite) ejercida sobre un fuelle o pistón. Esta fuerza ejercida encuentra la resistencia de un resorte primario. La modulación de la fuerza aplicada al resorte primario (a través del tornillo de ajuste del rango) permite que la configuración de los contactos se dispare al nivel de presión más alto. Manipulando el tornillo de ajuste diferencial (si está disponible), se puede modificar la fuerza sobre un resorte secundario, estableciendo así el umbral de presión inferior en el que los contactos vuelven a su estado original. Se puede lograr una variedad de rangos y diferenciales utilizando fuelles o pistones de diferentes dimensiones para satisfacer diversas especificaciones.

PRINCIPIOS OPERATIVOS

El funcionamiento de los controles de presión representados en la figura siguiente tiene como objetivo abrir o cerrar circuitos eléctricos en respuesta directa a modificaciones en la presión neumática (aire o gas) o hidráulica (aceite o líquidos no corrosivos). Cabe señalar que los controles de pistón no son adecuados para el empleo con aire o agua.

Una vez que se ejerce presión sobre el actuador, ya sea del tipo de fuelle o de pistón, el actuador aplica fuerza al resorte primario hasta que se supera la fuerza crítica del resorte primario. En ese momento, entran en juego las palancas, transfiriendo el movimiento al bloque de contacto. En consecuencia, los contactos se desplazan, una condición denominada configuración de disparo. El diseño de la palanca sirve para amplificar el movimiento del actuador, lo que da como resultado una carrera más corta y una mayor vida útil del fuelle.

El conjunto de la palanca también incorpora una disposición de palanca sobre el centro prácticamente sin fricción. Esta disposición particular asegura una acción rápida definitiva del bloque de contacto, prolongando así la longevidad de los contactos. A medida que la presión disminuye, la fuerza sobre el resorte diferencial se intensifica, lo que hace que los contactos vuelvan a su estado original, lo que se conoce como configuración de reinicio.

Ajustando la fuerza ejercida por el resorte primario (mediante la manipulación del tornillo de ajuste del rango operativo), se puede determinar el momento en el que se dispararán los contactos. De manera similar, al ajustar la fuerza del resorte diferencial (usando el tornillo de ajuste diferencial), se puede establecer el punto en el que se restablecerán los contactos. La selección de los valores de disparo y reinicio juega un papel crucial en la definición de los parámetros operativos de la aplicación específica.

Los fuelles de aleación de cobre se emplean cuando se trata de aire, agua, aceite, líquidos no corrosivos, vapores o gases en un rango de presiones que van desde 30 pulgadas de vacío (Hg) hasta 900 libras por pulgada cuadrada (psi). Para líquidos o gases más corrosivos se utilizan fuelles de acero inoxidable, capaces de soportar presiones de hasta 375 psi.

Los bloques de contacto son unidades unipolares de dos vías que pueden conectarse a circuitos abiertos o cerrados en función de presiones crecientes o decrecientes. Si es necesario, hay disponibles juegos de repuesto para los bloques de contactos.

Los controles de tipo refrigeración abarcan una amplia gama de presiones, desde 20 pulgadas de mercurio (inHg) de vacío hasta 120 libras por pulgada cuadrada (psi). Por otro lado, los controles de corte de alta presión están diseñados para presiones más elevadas, con rangos que van de 100 a 500 psi. Estos controles se pueden obtener con o sin topes de rango de límite máximo, atendiendo a los requisitos de ajuste de seguridad específicos asociados con las altas presiones.

En escenarios de baja presión, se emplean fuelles que se adaptan a rangos de hasta 650 psi. Por el contrario, los conjuntos de pistón se utilizan para situaciones de alta presión, capaces de soportar presiones de hasta 5000 psi. Para los controles de vacío, un diafragma sirve como mecanismo preferido.