Реле тиску в гідравліці: механічне чи електронне, як налаштувати й підключити

Реле тиску в гідравліці — це прилад, який замикає або розмикає електричне коло, коли тиск оливи в гідросистемі досягає заданого значення (уставки). Механічне реле перемикає контакт мікровимикача саме і живлення не потребує, електронний датчик-реле перемикає транзисторний вихід, а перетворювач тиску нічого не перемикає: він лише передає тиск сигналом 4–20 мА або 0–10 В у контролер.

Гідравлічне реле і реле для насоса води — різні прилади

Побутові реле тиску для насосних станцій водопостачання — інший клас приладів. Діапазони гідравлічних реле — від 0,2–2 бар у мембранного PNOMEK DS1 до 32–630 бар в Atos MAP-630. Робоче середовище — мінеральна гідравлічна олива за DIN 51524, підключення — штуцер G1/4 і роз'єм DIN 43650 або M12. Для високого тиску й гідроударів ставлять поршневі реле, для низького — мембранні.

Ще одна поширена плутанина — «регулятор тиску оливи». Реле тиску тиск не змінює: воно лише повідомляє, що тиск досяг уставки чи впав нижче. Типове завдання — увімкнути насос, коли тиск у гідроакумуляторі впав, і вимкнути, коли піднявся. Обмежують і знижують тиск клапани: запобіжний і редукційний, про їхні відмінності — у статті типи та види гідравлічних клапанів.

Як влаштоване механічне реле: мембрана чи поршень

Розглянемо Atos MAP. Тиск оливи діє на поршень, пов'язаний з регулювальною пружиною. Поки сила тиску менша за силу пружини, поршень нерухомий. Коли тиск досягає уставки, поршень зрушує і через штовхач натискає мікровимикач, і той замикає або розмикає контакт. Уставку задають обертанням рукоятки зі шкалою: за годинниковою стрілкою пружина стискається сильніше, і тиск спрацювання зростає.

Чутливим елементом буває мембрана або поршень. У реле PNOMEK DS1, DS3 і DSM діапазони 0,2–2 і 1–12 бар мембранні, з максимальним тиском системи 40 бар. Діапазони до 100, 200 і 400 бар поршневі, і там максимальний тиск системи вже 600 бар. Мембрана — для низьких тисків, поршень — для високих тисків і ударних навантажень. Atos MAP поршневий в усіх виконаннях: код 40 — це 3–40 бар, 80 — 4–80, 160 — 8–160, 320 — 16–320, 630 — 32–630 бар. Мембранне FOX F4R2/M3 налаштовується в межах 0,2–2,5 бар.

Повторюваність налаштування PNOMEK — 3 % у DS1 і в межах 1 % у DS3, LP A3 і LPM A3; точність FOX F4 — ±4 % верхньої межі шкали.

Гістерезис: чому реле вмикається і вимикається на різному тиску

Гістерезис — це різниця між тиском спрацювання (під час зростання тиску) і тиском скидання (під час падіння). У механічних реле гістерезис задає конструкція, і його не налаштовують: Atos прямо називає MAP реле «з нерегульованою різницею тиску перемикання».

Гістерезис росте з уставкою. Паспорт PNOMEK DS1 дає його графіками для кожного діапазону:

У FOX F4 гістерезис теж фіксований: близько 10 % верхньої межі шкали в мембранних виконаннях і близько 15 % у поршневих. У мембранного F4R2/M3 зі шкалою до 2,5 бар це приблизно 0,25 бар. Тож, якщо реле має вимкнути насос на 150 бар, а знову ввімкнути не нижче 140, поршневе DS1 з гістерезисом 22,5–37,5 бар на цій уставці такого не забезпечить — потрібен електронний датчик-реле з налаштовуваною точкою скидання.

Контакти NO, NC і навантаження

Мікровимикач більшості механічних реле перекидний (SPDT): спільний контакт C і два робочі. NO (нормально відкритий) замикається з C, коли тиск досяг уставки. NC (нормально закритий) замкнений з C, коли тиску немає або він нижче точки скидання. Для сигналу «тиск є» беруть пару C–NO, для аварійного сигналу «тиск упав» — пару C–NC.

Струм, який витримує контакт, залежить від роду струму й характеру навантаження. Для Atos MAP паспорт дає такі значення:

Котушка пускача чи електроклапана — індуктивне навантаження, тож дивіться правий стовпчик. Контакт FOX F4 розрахований на 0,5 А на 250 В змінного струму. Якщо реле подає сигнал на вхід контролера, струм там мізерний: мінімальний струм контакту PNOMEK DS1 — 1 мА на 12 В DC, а для таких кіл в Atos MAP і FOX F4 на замовлення є виконання з позолоченими контактами.

Електронні датчики-реле

Електронний датчик-реле міряє тиск чутливим елементом, а перемикає транзистор. IFM серії PK має вихід PNP постійного струму до 500 мА, живлення 9,6–32 В, частоту перемикання до 100 Гц і захист від короткого замикання та переплутаної полярності. Точність точки перемикання — краща за ±2,5 % діапазону, повторюваність — ±0,5 %. Ресурс — не менше 50 млн перемикань.

• PK5522 — 0–100 бар, один вихід NO, гістерезис фіксований 2 бар; перевантаження до 200 бар, руйнівний тиск не менше 1000 бар.
• PK6532 — 0–100 бар, два комплементарні виходи NO і NC; уставку SP задають у межах 5–100 бар, точку скидання rP — 3–98 бар окремим кільцем.
• PK7521 — 0–250 бар, два виходи NO, гістерезис фіксований 5 бар; перевантаження до 400 бар.
• PN7071 — 0–250 бар, чотиризначний дисплей, два програмовані виходи (NO або NC, PNP або NPN), IO-Link; SP — 2–250 бар, rP — 1–249 бар з кроком 1 бар; похибка точки перемикання — краща за ±0,5 %; перевантаження до 500 бар.

У PN7071 вихід працює в гістерезисному режимі (Hno, Hnc: увімкнення на SP, вимкнення на rP) або у віконному (Fno, Fnc: вихід увімкнений, поки тиск між межами FL і FH). Є також затримки dS і dr до 50 с і демпфування dAP до 4 с.

Перетворювачі 4–20 мА і 0–10 В

Перетворювач тиску потрібен, коли контролер має бачити саме значення тиску: показати, записати, порівняти з кількома порогами. Пороги задають у програмі контролера.

IFM PT5401 міряє 0–250 бар, видає 4–20 мА, живиться від 8,5–36 В DC, відповідає за 1 мс і витримує перевантаження до 625 бар. PNOMEK P16 і P21 мають п'єзорезистивну керамічну комірку, точність ±0,5 % шкали за 25 °C і час реакції до 5 мс; виходи — 4–20 мА, 0–10 В, 0,5–4,5 В та інші. Живлення для 4–20 мА — 8–30 В, для 0–10 В — 14–30 В.

У струмовій петлі 4–20 мА опір входу контролера разом з кабелем обмежений. Для PT5401 максимум — (Ub − 8,5 В) / 21,5 мА, тобто 720 Ом за живлення 24 В. Для P16 і P21 — (Ub − 8 В) / 0,02 А, за 24 В розрахунок дає 800 Ом. Нуль шкали відповідає 4 мА, а не нулю, тому струм нижче 4 мА контролер може трактувати як обрив лінії.

Діапазон перетворювача вибирайте так, щоб робочий тиск лежав у середній або верхній частині шкали, а піки не перевищували допустимого тиску. У P16 допустимий тиск для діапазону 0–100 бар — 250 бар, для 0–250 — 600, для 0–600 — 1050 бар.

Як налаштувати точку спрацювання і скидання

Механічне реле налаштовують за манометром на гідросистемі, що працює. Як правильно підключити манометр і на якому тиску вірити його показам — у статтях як виміряти тиск у гідросистемі і як вибрати манометр для гідравліки.

1. Поставте манометр у ту саму лінію, де стоїть реле. У PNOMEK LPM A3 160 манометр Ø63 вбудований.
2. Знеструмивши коло керування, підключіть до контактів C і NO тестер у режимі прозвонювання.
3. Поверніть гвинт чи маховик на уставку за шкалою. За годинниковою стрілкою уставка вища — так у Atos MAP і FOX F4. DS1 і DS3 можна підкручувати під час роботи системи.
4. Плавно піднімайте тиск і запишіть показ манометра в момент, коли контакт замкнувся. Підкоригуйте й повторіть.
5. Плавно знижуйте тиск і запишіть, на якому тиску контакт розімкнувся. Різниця з уставкою має відповідати гістерезису з паспорта.

PNOMEK можна замовити з заводською уставкою: літера D у коді означає налаштування на падіння тиску, Y — на зростання. Тиск піднімайте лише в межах налаштування запобіжного клапана; граничні тиск, температуру й в'язкість з паспорта PNOMEK не можна поєднувати.

IFM PK налаштовують кільцями без живлення: у PK5522 одне кільце, у PK6532 два — SP і rP; стан виходу показує жовтий світлодіод. У PN7071 налаштування через меню: кнопка [●] — вхід, [▲] або [▼], утримувані не менше 2 с, змінюють значення, коротке натискання [●] підтверджує. Точка rP має бути меншою за SP, інакше прилад її не прийме.

Як підключити реле тиску

Механічні реле підключають через роз'єм DIN 43650 (EN 175301-803) форми A, кабель або клеми. Номери клем різні навіть в одного виробника, тому дивіться паспорт саме своєї моделі:

Електронні датчики IFM підключають роз'ємом M12×1 на 4 контакти. Для PN7071 розпіновка така: 1 (коричневий) — L+, 2 (білий) — OUT2, 3 (синій) — L−, 4 (чорний) — OUT1 і IO-Link. Вихід PNP подає «плюс»: навантаження — вхід контролера або котушку проміжного реле — вмикають між виходом і мінусом живлення. Готовий кабель — EVC490 довжиною 2 м з оболонкою PUR, для власного кабелю є розбірний роз'єм під монтаж кабелю E11145.

Двопровідний перетворювач PT5401 вмикають послідовно у струмову петлю: коричневий дріт (L+) — на +24 В, білий (OUT, контакт 2) — на аналоговий вхід контролера, а вхід замикає петлю на 0 В. Для PNOMEK P16 і P21 розпіновку беріть зі схеми в паспорті конкретного коду роз'єму: T1 — DIN 43650 A, T2 — DIN 43650 C, T3 — M12×1, T4 — кабель 2 м.

Монтаж

Більшість реле нашого асортименту мають різьбу G1/4; у кодах PNOMEK A3 означає G1/4, A4 — G1/8. Датчики IFM PK мають приєднання G1/4 A з ущільненням FPM за DIN 3869-14, момент затягування — 25 Н·м.

Atos MAP встановлюють у будь-якому положенні: на фітинг (адаптери BMM, BMF), у трубопровід (BFM, G1/4–G1 1/4) або модульно під розподільник ISO 4401 розміру 06 чи 10 (BHM, BKM), вибравши канал P, A чи B. Вимоги MAP до оливи — в'язкість 15–100 сСт за 40 °C, чистота ISO 19/16 (фільтр 25 мкм), температура до 80 °C. PNOMEK теж вимагає фільтрації для довгого ресурсу; як підібрати фільтр — у статті як вибрати гідравлічний фільтр.

Якщо в лінії пульсації, реле може перемикатися частіше, ніж треба. У PNOMEK P16 для цього передбачено знімний дросель Ø1 мм у вхідному отворі M4, у PN7071 — програмне демпфування dAP.

Де купити реле тиску для гідравліки

У розділі реле тиску зібрані механічні реле PNOMEK DS1, DS3 і LP A3, реле LPM A3 з вбудованим манометром, Atos MAP і FOX F4, електронні датчики-реле IFM PK і PN7071, перетворювачі IFM PT5401, PNOMEK P16 і P21, а також кабелі й роз'єми M12. Назвіть менеджеру тиск системи, потрібну уставку і що реле має вмикати — він підбере діапазон, контакти й роз'єм. Відправляємо по всій Україні, забрати замовлення можна в пунктах видачі у 31 місті, повернути — протягом 30 днів.

Питання й відповіді

Чи може реле тиску регулювати тиск оливи?
Ні. Реле лише подає електричний сигнал, коли тиск досяг уставки або впав нижче точки скидання. Тиск обмежує запобіжний клапан, знижує — редукційний.

Чим датчик тиску відрізняється від реле тиску?
Реле (механічне чи електронне) має вихід «увімкнено/вимкнено» і перемикається на уставці. Перетворювач тиску видає безперервний сигнал 4–20 мА або 0–10 В, пропорційний тиску, а пороги задає контролер.

Як вибрати діапазон реле тиску?
Потрібна уставка має лежати всередині діапазону налаштування, а максимальний тиск системи разом з піками — не перевищувати допустимого для реле: 40 бар у мембранних PNOMEK, 600 бар у поршневих. Для перетворювача робочий тиск має припадати на середню або верхню частину шкали.

Що означають NO і NC у реле тиску?
NO — нормально відкритий контакт: замикається, коли тиск досяг уставки. NC — нормально закритий: замкнений, коли тиску немає, і розмикається на уставці. Для аварійного сигналу падіння тиску використовують NC.

Чому реле тиску часто перемикається?
Тиск коливається біля уставки ширше, ніж гістерезис: пульсації насоса, удари від розподільника, мала різниця між SP і rP. Допомагають дросель на вході, демпфування dAP і затримки dS, dr у PN7071 та більша різниця між SP і rP.

Чи можна поставити реле тиску від насосної станції води на гідравліку?
Ні. Гідравлічне реле має бути розраховане на оливу за DIN 51524 і на тиск системи разом з піками.

Автор: Технічний відділ HYDRAULIC.UA. Оновлено: 05.10.2026.