壓力開關怎麼選:壓力與介質、動作點、輸出與電氣、環境與壽命的 4 個階段
壓力開關先看壓力與介質(正常工作壓力、可能的最高壓力與突波、接觸介質的零件材質);再看動作點與動作差(設定值落在量程的哪一段、可不可調、動作差固定或可調);接著對輸出與電氣(接點容量、感性負載,或電子式的輸出與電源);最後檢查環境與壽命(溫度、外殼與認證、動作次數、蒸汽這類特殊場合)。 本文以工業管路與氣動設備常見的壓力開關為主(氣體與液體,含真空與正負壓);輸出連續信號的壓力傳送器與壓力表不在本文範圍。分成 4 個階段:
- 階段①|壓力與介質: 三個壓力要先寫下來、機械式與電子式的差別、突波,以及接觸介質的材質。
- 階段②|動作點與動作差: 設定值放在量程哪一段、單點或雙點、動作差、重複精度。
- 階段③|輸出與電氣: 接點與電晶體輸出、交流與直流、感性負載怎麼接。
- 階段④|環境與壽命: 溫度、外殼與認證、動作次數、蒸汽與維護。
本文從「已經決定用壓力開關偵測或控制壓力」開始講。下面每個階段寫:怎麼做、公開資料怎麼說、嘉鴻能幫的;各家資料與依據放在最後的「備註」。此為一般情況,仍需視個案而定。
階段①:壓力與介質,先把三個壓力寫下來
怎麼做:
- 先寫下三個壓力:正常工作壓力、可能的最高壓力(含突波)、要讓開關動作的壓力;量程要涵蓋第一個,也要承受得住第二個。
- 分清楚型式:機械式的感壓元件(膜片、活塞、波紋管、彈簧管)推動接點;電子式用感測元件加電路,與設定值比較後輸出。
- 看過壓承受力:一般是電子式最怕過壓、膜片式較高、活塞式很高;預期有突波,選耐壓高的,或在管路加壓力緩衝器。壓力表的節流孔可能把突波擋掉,表上沒看到,不代表開關不會遇到。
- 看接觸介質的零件(接口、膜片、O 形環):材質要耐該介質。
公開資料怎麼說: 一家自動化元件廠的知識庫文章(2013 年)寫到:壓力開關分機械式(膜片、波紋管、彈簧管、活塞)與固態式;量程有真空、到數千 psi 的正壓與複合範圍;過壓承受力,固態式一般最低、膜片式比固態式高、活塞式很高;預期有突波時選耐壓高的,也可裝壓力緩衝器;黃銅接口加橡膠膜片在許多工業場合壽命不如焊接密封的不鏽鋼。一家壓力開關廠的選型補充手冊(2007 年)寫到:壓力表的節流孔可能擋掉系統的突波,膜片式與彈簧管式開關很敏感。網路百科的條目寫到:橡膠膜片可用在水,但在礦物油中會劣化(備註表 1)。
嘉鴻能幫的: 下面的規格,都是 2026 年 10 月 13 日讀自商品頁的文字;商品頁沒有寫的,請洽詢。
- 壓力開關:商品頁以一款差壓式微壓開關(雙氣口,量測兩點的壓力差)當規格表的代表:最大工作壓力 5,000 Pa、切換點調整範圍 40 至 400 Pa(切換差 20 Pa)、矽橡膠膜片、軟管接口 6 mm 兩口、工作環境 -20 至 +85 °C。商品頁寫該系列已停產,現貨與替代型號請洽詢;商品頁也說明差壓型、正壓型、負壓型的差別,正壓型與負壓型寫「可詢價」。
- 壓力開關系列:商品頁列 8 個型號,分正壓、真空、真空含液體三類。正壓型寫量測範圍 -0.1 至 1 MPa、2 組開關輸出(NPN 或 PNP)加 1 組類比輸出(1 至 5 V 或 4 至 20 mA,依型號)、回應時間 1.5 ms 以下、防護等級 IP40;商品頁寫正壓型不能用在真空迴路,管路含非腐蝕性液體要選另一型(IP65)。管路接口有 M5、R1/8、NPT1/8 與快速接頭。
- 液壓壓力開關:商品頁寫機械式,油壓推活塞、活塞壓彈簧,到設定值時觸動微動開關,不需要外部電源。商品頁列 4 個型號,壓力調整範圍 5 至 200 bar、20 至 350 bar、25 至 240 bar、50 至 350 bar,最高系統壓力 200 至 360 bar;頁面提醒,調整範圍是可以設定動作點的區間,不等於系統可承受的最大壓力。液壓接口 G 1/4,密封 NBR O 形環。
階段②:動作點與動作差,設定值放在量程哪一段
怎麼做:
- 設定值的位置:機械式放在量程中段,兼顧準確度與壽命;電子式放在量程上段較準。機械式常設不到量程最低的 10% 到 15%,要用低段時,看電子式(可設在量程內幾乎任何位置)。
- 單點或雙點:只要一個動作,選單點;要兩個警報或上下限,選雙點。
- 動作差:動作壓力與復歸壓力之間的差,有固定的,也有可調的。警報用的可以窄,控制用的寬一些。
- 重複精度:常見從 0.25% 到 2%,精度高價格也高;只做簡單警報,2% 大概夠,控制重要製程可能要更準。
公開資料怎麼說: 一家自動化元件廠的知識庫文章(2013 年)寫到:機械式的設定點放在工作範圍中間,固態式放在上段 25% 最準;動作差是設定點與復歸點的差,例子是 100 psi 動作、90 psi 復歸,動作差 10 psi;機械式的動作差一般是固定值,固態式一般可在整個量程內調整,窄的用在警報電路、寬的用在控制電路;準確度(重複性)一般從 0.25% 到 2%,越準越貴,2% 對簡單警報大概夠、控制重要製程可能要更高。一家壓力儀表廠在泵浦與系統雜誌網站的文章(無日期)寫到:機械式開關常設不到量程最低的 10% 到 15%,電子式幾乎可設在量程內任何位置;固定的動作差由開關的機械特性決定(例如膜片材質、開關機構、壓力範圍),可調的可在特定範圍內選。一家壓力開關廠的選型補充手冊(2007 年)寫到:要最準,設定點放在可調範圍上段 65%;要壽命長,放在下段 65%;兩者兼顧在中間 30%。網路百科的條目寫到:每個壓力開關都有遲滯(動作差)(備註表 2)。
嘉鴻能幫的:
- 電子數顯壓力開關:商品頁列 9 個型號:量程 0 至 0.2、0.3、0.5 MPa(正壓),或 -0.1 至 0.2、0.3、0.5 MPa(含負壓);輸出是 NPN 開關輸出,其中 3 個型號另附 1 至 5 V 的類比輸出。數位 LCD 顯示,kPa 與 MPa 可切換;電源 12 至 24 V 直流,防護等級參考 IP40,接口是 PT1/8 加快插接頭。動作差與設定方式,商品頁沒有寫,請洽詢。
- 壓力感知器:商品頁寫一款感測範圍 0 至 1 MPa、耐壓 1.5 MPa,輸出是 1 至 5 V 的類比電壓(不是接點或開關輸出),精度 ±1% F.S.、重複精度 ±0.2% F.S.;商品頁另寫,控制器是電流型(4 至 20 mA)要選另一款。動作點與動作差怎麼設,商品頁沒有寫,請洽詢。
階段③:輸出與電氣,接點容量與負載型式要對
怎麼做:
- 機械式:不需要外部電源,常見單刀雙投或雙刀雙投接點,一般約 3 到 15 A、交流 120 到 480 V。
- 電子式:需要外部電源,通常直流 24 V;輸出多為電晶體,一般約 500 mA、直流 30 V。
- 交流與直流分開看:直流沒有自然的電流過零點,切換容量可能低很多。
- 阻性與感性分開看:線圈、電磁閥、接觸器、馬達是感性負載,有的資料把感性額定另外寫、數值較低(例:某型阻性 10 A、感性 6 A);還要看湧入電流與動作頻率。
- 容量不夠或負載是感性:直流線圈並聯二極體,交流線圈加 RC 模組或壓敏電阻;或讓壓力開關只切一顆中間繼電器的小線圈,再由繼電器去切負載。
公開資料怎麼說: 一家自動化元件廠的知識庫文章(2013 年)寫到:機械式開關不需要外部電源,常見單刀雙投或雙刀雙投接點,約 3 到 15 A、交流 120 到 480 V;固態式需要外部電源(通常直流 24 V),電晶體輸出約 500 mA、直流 30 V。網路百科的條目寫到:接點額定從零點幾安培到約 15 安培,額定小的多半在較靈敏的開關上。一家量測儀器公司的文章(2026 年)寫到:感性負載在接點打開時可能產生電弧,造成接點磨損、接觸電阻上升甚至焊死;交流與直流額定要分開看,直流沒有自然的電流過零點,切換容量可能低很多;以文中某型為例,阻性交流負載 10 A、感性負載 6 A(交流 230 V);接點不要串聯或並聯來加大容量,除非廠商核准;直流線圈可用反向並聯二極體,交流線圈可用 RC 模組或壓敏電阻;負載電流大、湧入電流大、動作頻繁或需要隔離時,用中間繼電器,壓力開關只切繼電器的小線圈。一家壓力儀表廠在泵浦與系統雜誌網站的文章(無日期)寫到:微動開關列出的電壓與電流是以最長壽命為準的參考,用在其他電壓與電流壽命可能縮短(備註表 3)。
嘉鴻能幫的:
- 壓力開關:商品頁寫一款防爆壓力開關:接點 SPDT,電氣額定 15 A、交流 250 V;壓力上升時的設定點範圍 12 至 150 psi(0.8 至 10.3 bar)、壓力下降時 4 至 142 psi,切換差約 8 psi;系統最大壓力 1,500 psig、耐壓 2,000 psig;壓力接口 1/4 吋 FNPT。商品頁另寫可選 SPDT 或 DPDT 接點。感性負載的額定與直流額定,商品頁沒有寫,請洽詢。
- 液壓壓力開關:商品頁寫切換容量最大交流 250 V 5 A、直流 24 V 5 A,接線端子 DIN 43650 Form A,輸出是 NO/NC 乾接點;接線有 2P(NO 或 NC 擇一)與 3P(轉換型)兩種。
- 電子數顯壓力開關:商品頁寫電子式,NPN 開關輸出,電源 12 至 24 V 直流;最大負載電流,商品頁沒有寫,請洽詢。
階段④:環境與壽命,溫度、外殼與動作次數
怎麼做:
- 溫度:把現場溫度與資料表比對;超過規格,動作點可能漂移、元件也可能出問題。
- 外殼與認證:現場有可燃氣體,選防爆外殼或本質安全等認證;室內或戶外使用,看資料表標示的防護等級。
- 動作次數:次數多或頻率高,往活塞式或電子式選;每次壓力變動只用到感壓元件範圍的一小段,壽命比較長。
- 蒸汽:只有膜片式與彈簧管式能用;接口朝上,管路加兩三圈盤管。
- 維護:定期打開蓋子,目視檢查有沒有短路或漏洩的跡象。
公開資料怎麼說: 一家自動化元件廠的知識庫文章(2013 年)寫到:膜片式一般超過 50 萬次、活塞式超過 100 萬次、固態式沒有活動零件而超過 5,000 萬次;膜片式用在每分鐘 25 次以下,活塞式一般到每分鐘 50 次,超過就用固態式。一家壓力儀表廠在泵浦與系統雜誌網站的文章(無日期)寫到:高溫超過規格,可能造成設定點漂移、零件問題與安全顧慮;危險場所的認證有防爆、本質安全、非引燃等;室內外使用要看所需的防護等級(IP、NEMA);同一家的選型文件(2015 年版)第一步是選外殼:防爆或防水。一家壓力開關廠的選型補充手冊(2007 年)寫到:服務壽命 100 萬次以下可用彈簧管或膜片,更高用活塞;預期每 3 秒動作超過一次,應指定活塞式;感壓元件只在範圍的一小段動作,壽命明顯較長,動作速度也影響壽命;蒸汽只有膜片式與彈簧管式能用,接口朝上,並加兩三圈 4 到 8 英寸的盤管;每 100 萬次動作或 6 個月(先到者),打開蓋子目視檢查有沒有短路或漏洩。網路百科的條目寫到:有可燃氣體的危險場所,外殼要能包住電弧(備註表 4)。
嘉鴻能幫的:
- 壓力開關:商品頁寫防爆壓力開關,認證寫危險場所分類 Class I、Division 1、Groups A 到 D,UL/CSA 認證;外殼為鋁製,防護等級 NEMA 4X、IP66。商品頁沒有寫工作溫度,請洽詢。
- 液壓壓力開關:商品頁寫工作溫度 -20 至 +80 °C、防護等級 IP65(含接頭),機械壽命 100 萬次以上;安裝時,商品頁建議壓力接口加緩衝器或節流閥,避免液壓衝擊讓開關誤動作。
- 複合壓力感測器:商品頁寫一款複合型數位壓力感測器:量測範圍 -101.3 至 +100.0 kPa,NPN 開集極輸出 2 組、最大負載電流 80 mA,電源 12 至 24 V 直流;流體寫空氣與非腐蝕性氣體,防護等級 IP40,操作溫度 0 至 +50 °C,外殼 PBT。
- 真空壓力感測器:商品頁寫複合型,量測範圍 -100 至 +100 kPa,精度 ±1% F.S.;標準型 NPN 開集極輸出 2 組,多功能型是 NPN 1 組加類比 1 至 5 V;流體寫空氣與非腐蝕性氣體,防護等級 IP40,操作溫度 0 至 +50 °C,壓力單位可切換七種。
- 智慧型壓力傳送器:現場要連續信號而不是開關時,可以另外看。商品頁寫一款表壓傳送器:輸出 4 至 20 mA 直流,支援 HART 5 數位通訊,精度 ±0.04%(校正量程),電源直流 10.5 至 42 V,操作溫度 -50 至 85 °C,防護等級 IP66/IP67,列有 IECEx 防爆選項與功能安全 SIL2/SIL3 認證。
- 蒸汽場合:開關類的商品頁沒有寫,請洽詢;智慧型壓力傳送器那頁的使用場合有列蒸汽與熱流體管路。
備註:來源與例外
以下給需要核對的人看,不看也不影響上面的做法。您的系統規範、壓力開關廠的書面規格與安全標準,和本文不同時,以它們為準。
各階段的出處
| 來源 | 用在哪裡與出處 |
|---|---|
| 來源 1 | 階段①至④:型式、過壓承受力、設定點、動作差、準確度、電氣特性、動作次數。出處:一家自動化元件廠的知識庫文章(2013 年 9 月 24 日,頁面 2023 年修改;廠商資料) |
| 來源 2 | 階段①至④:三個壓力、低段設定、單點與雙點、動作差、微動開關額定、溫度、外殼與認證。出處:一家壓力儀表廠在泵浦與系統雜誌網站的文章(無日期、無署名;廠商資料) |
| 來源 3 | 階段②、④:單點與雙點、先選外殼。出處:同一家壓力儀表廠的選型文件(2015 年 7 月版;廠商資料) |
| 來源 4 | 階段①、②、④:突波與壓力表節流孔、設定點位置、動作次數、蒸汽、維護。出處:一家壓力開關廠的選型補充手冊(2007 年 9 月;廠商資料) |
| 來源 5 | 階段①至④:型式、膜片材質、遲滯、接點額定、危險場所外殼。出處:網路百科的壓力開關條目(多人編輯,內容會變動) |
| 來源 6 | 階段③:感性負載、電弧、抑制元件、中間繼電器。出處:一家量測儀器公司的文章(2026 年 8 月 28 日;廠商資料) |
| 嘉鴻資料 | 「嘉鴻能幫的」。出處:嘉鴻商品頁 |
表 1|壓力與介質
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 型式 | 機械式(膜片、波紋管、彈簧管、活塞)與固態式(來源 1、5) |
| 量程 | 真空、到數千 psi 的正壓、複合範圍(來源 1) |
| 過壓承受力 | 固態式一般最低;膜片式比固態式高;活塞式很高、耐突波;可裝壓力緩衝器(來源 1) |
| 突波 | 壓力表的節流孔可能擋掉突波;膜片式與彈簧管式很敏感(來源 4) |
| 介質與材質 | 接口、膜片、O 形環的材質要配合介質(來源 1、2);橡膠膜片在水可用、礦物油中劣化(來源 5) |
來源:1、2、4、5
表 2|動作點與動作差
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 設定點位置 | 機械式中段;固態式上段 25%(來源 1);另一家:準確度上段 65%、壽命下段 65%、兼顧中間 30%(來源 4) |
| 低段設定 | 機械式常設不到量程最低的 10% 到 15%(來源 2) |
| 單點與雙點 | 先決定單點或雙點(來源 2、3) |
| 動作差 | 設定點與復歸點的差,例子 100 與 90 psi,差 10 psi;機械式一般固定,固態式一般可在整個量程內調整;窄的用在警報、寬的用在控制(來源 1) |
| 固定或可調 | 固定由開關的機械特性決定(例如膜片材質、機構、壓力範圍);可調在範圍內選(來源 2) |
| 遲滯 | 每個壓力開關都有,帶內小變化不改變接點狀態(來源 5) |
| 準確度 | 一般 0.25% 到 2%,越準越貴;2% 對簡單警報大概夠,重要製程可能要更高(來源 1) |
來源:1、2、3、4、5
表 3|輸出與電氣
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 機械式 | 不需外部電源;單刀雙投或雙刀雙投;3 到 15 A、交流 120 到 480 V(來源 1) |
| 固態式 | 外部電源通常直流 24 V;電晶體輸出約 500 mA、直流 30 V(來源 1) |
| 接點額定範圍 | 零點幾安培到約 15 安培;額定小的多在靈敏開關(來源 5) |
| 感性負載 | 電弧使接點磨損、接觸電阻上升、可能焊死;交流與直流分開看(直流沒有自然過零點);某型阻性 10 A、感性 6 A(交流 230 V);不要串並聯加容量(來源 6) |
| 抑制與繼電器 | 二極體(直流)、RC 模組或壓敏電阻(交流);用中間繼電器讓開關只切小線圈(來源 6) |
| 微動開關額定 | 額定值是以最長壽命為準的參考,用在其他電壓電流壽命可能縮短(來源 2) |
來源:1、2、5、6
表 4|環境與壽命
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 溫度 | 超過資料表規格,可能設定點漂移、零件問題與安全顧慮(來源 2) |
| 外殼與認證 | 防爆(NEMA 7)或防水(NEMA 4)(來源 3);危險場所認證有防爆、本質安全、非引燃(來源 2) |
| 動作次數 | 膜片式超過 50 萬次、活塞式超過 100 萬次、固態式超過 5,000 萬次;膜片式每分鐘 25 次以下、活塞式到 50 次(來源 1) |
| 另一家的次數 | 100 萬次以下可用彈簧管或膜片,更高用活塞;每 3 秒動作超過一次用活塞(來源 4) |
| 壽命影響 | 動作只用感壓元件範圍的一小段,壽命較長;動作速度也影響(來源 4) |
| 蒸汽 | 只有膜片式與彈簧管式能用;接口朝上,兩三圈 4 到 8 英寸盤管(來源 4) |
| 維護 | 每 100 萬次動作或 6 個月(先到者)目視檢查短路與漏洩(來源 4) |
| 危險場所外殼 | 有可燃氣體要能包住電弧;外殼可能要防天候、耐腐蝕、能泡水(來源 5) |
來源:1、2、3、4、5
此為一般情況,仍需視個案而定。
例外與限制
- 看到什麼、沒看到什麼:本文看到的是一篇 2013 年的自動化元件廠知識庫文章(廠商資料)、一篇壓力儀表廠在雜誌網站的文章(廠商資料,無日期)、同一家的選型文件(2015 年版,廠商資料)、一份 2007 年壓力開關廠的選型補充手冊(廠商資料)、一篇網路百科條目(多人編輯),以及一篇 2026 年量測儀器公司的文章(廠商資料)。沒有讀到任何一份標準的全文或說明頁。
- 數字是例子:設定點位置、動作次數、額定電流與電壓、準確度,都是各來源的例子或經驗值,不是選型門檻;不同廠、不同系列會不同。各來源的壓力單位多是 psi 與英寸,本文照列,沒有換算。
- 來源之間不一致:設定點該放哪一段,兩家廠的建議不同(一家:機械式中段、固態式上段 25%;另一家:準確度要高放上段 65%、壽命要長放下段 65%、兼顧在中間 30%);本文兩者並列,沒有挑一個當標準。
- 只有單一來源的說法:突波被壓力表節流孔擋掉(來源 4);蒸汽場合的接管(來源 4);感性負載的接點額定與抑制方式(來源 6)。
- 有立場的資料:來源 1、2、3、4、6 是廠商資料;來源 5 是多人編輯的網路百科。本文只取一般性的說法。
- 來源的原文是英文:中文是本文的翻譯;來源 5 的「hysteresis」譯為「遲滯」,來源 5 把它和「動作差」寫成同一件事。
- 本文的整理:正文沒有使用「本文的整理」標記,各項說法都能在上面的來源找到對應。
- 範圍:本文以工業管路與氣動設備常見的壓力開關為主;輸出連續信號的壓力傳送器與壓力表不在範圍,不談各家型號對照,也不談價格與交期。
- 設備與商品:「嘉鴻能幫的」的數字與說法,是 2026 年 10 月 13 日讀自商品頁的文字,沒有看商品圖片,也沒有讀到規格書,不是本文查證的;規格以商品頁為準,商品頁沒有寫的,請洽詢。商品頁的型號、系列代號與廠牌,本文沒有寫;商品頁的行銷用語與「同場加映」,本文沒有引用。
本文為一般情況的整理,不是標準條文的轉述,也不是對某一家供應商、設備廠或服務商的背書,更不構成對您設備與製程的保證。請以您的系統規範、壓力開關廠的書面規格與安全標準,以及您自己的驗證為準;此為一般情況,仍需視個案而定。