Công tắc áp suất: Thiết bị quan trọng trong các hệ thống áp suất
1. Công tắc áp suất là gì?
Công tắc áp suất (Pressure Switches) là thiết bị chuyển đổi tín hiệu áp suất hoặc áp suất âm thành tín hiệu điện dạng on/off. Tùy thuộc vào số lượng cảm biến, công tắc áp suất có thể là đơn hoặc kép. Công tắc sẽ cho biết khi nào áp suất đạt một giá trị nhất định, tùy thuộc vào giới hạn mà người dùng đặt ra. Công tắc áp suất còn có tên gọi khác như Công tắc áp lực hoặc rơ le áp suất.
2. Cấu tạo công tắc áp suất
Cấu tạo chung của một công tắc áp suất bao gồm một bộ phận cảm biến và một công tắc điện. Công tắc sẽ mở và đóng một tiếp điểm ở một áp suất cụ thể được gọi là điểm đặt. Điểm đặt có thể được cố định hoặc điều chỉnh. Cấu tạo của công tắc áp suất đơn bao gồm các phần như vít đặt áp suất thấp LP, vít đặt vi sai LP, tay đòn chính, lò xo chính, lò xo vi sai, hộp xếp giãn nở, đầu nối áp suất thấp, tiếp điểm, vít đấu dây điện, vít nối đất, lối đưa dây điện vào, cơ cấu lật để đóng mở tiếp điểm dứt khoát, tấm khóa, tay đòn, vấu đỡ, nút reset, đối với công tắc áp suất cao, vít đặt áp suất cao HP, đầu nối áp suất cao.
3. Hoạt động của công tắc áp suất
Công tắc áp suất có hai loại cổng: một cổng và hai cổng. Do đó, hoạt động của chúng cũng khác nhau. Đối với công tắc áp suất đơn, áp suất sẽ đi qua cổng và chạm vào màng ngăn bên trong. Nếu áp suất cao hơn áp suất tác động của lò xo đã đặt sẵn, công tắc sẽ đóng hoặc ngắt mạch, tạo ra một báo động trong hệ thống và cảnh báo người dùng về thay đổi áp lực.
Đối với công tắc áp suất kép, áp suất đến công tắc từ cả hai cổng và được so sánh. Nếu áp suất từ một cổng khác với áp suất từ cổng khác, công tắc áp suất sẽ cảnh báo người dùng về sự thay đổi này.
4. Ứng dụng của công tắc áp suất
Công tắc áp suất được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như Y tế, Motorsport, Nông nghiệp, Quốc phòng, Hàng hải và nhiều hơn nữa. Có nhiều ứng dụng cụ thể cho công tắc áp suất như:
- Theo dõi mức áp suất oxy trong bệnh viện và trên các thiết bị y tế.
- Máy móc lấy mẫu DNA.
- Chỉ ra các bộ lọc bị chặn trên quạt và bộ phận chiết bếp.
- Thiết bị pha chế đồ uống và máy pha cà phê.
- Hệ thống lọc trong bể cá.
- Kích hoạt/báo động bên trong máy thở và thiết bị y tế.
- Máy móc quét bụi nông nghiệp.
Công tắc áp suất còn được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như điều khiển máy ép, máy ép nhựa và máy hàn. Nó cũng được áp dụng trong các hệ thống thủy lực và khí nén của xe tải và tàu hỏa, ví dụ như điều khiển ống thổi khí và áp lực phanh. Công tắc áp suất cũng có ứng dụng trong các thiết bị ô tô khác nhau, bao gồm giám sát dầu động cơ, trợ lực lái và truyền động. Các thiết bị y tế như hệ thống cung cấp oxy cũng sử dụng công tắc áp suất để theo dõi áp suất khí đến. Ngoài ra, còn có các loại công tắc áp suất chống cháy nổ được sử dụng trong các ngành công nghiệp dầu khí.
5. Các loại công tắc áp suất
Có hai loại công tắc áp suất cơ bản: cơ điện và trạng thái rắn. Công tắc áp suất điện cơ sử dụng một số loại cảm biến để chuyển đổi tín hiệu áp suất. Các loại cảm biến khác nhau có độ chính xác và tuổi thọ khác nhau, bao gồm:
- Công tắc màng: sử dụng màng ngăn kim loại hàn kín để kích hoạt công tắc. Chúng có áp suất hoạt động lên đến 150 psi và độ chính xác tới ± 0,5%.
- Công tắc ống Bourdon: sử dụng ống bourdon hàn kín để truyền động công tắc. Áp suất hoạt động dao động từ 50 đến 18.000 psi và độ chính xác là ± 0,5%.
- Công tắc piston màng: được trang bị màng ngăn đàn hồi hoạt động trên piston. Pít-tông kích hoạt công tắc. Áp suất hoạt động từ chân không đến 1600 psi và độ chính xác là ± 0,2%.
- Công tắc piston: sử dụng một piston để kích hoạt trực tiếp công tắc. Áp suất hoạt động là 12.000 psi và độ chính xác là ± 0,2%.
Ngoài ra, còn có công tắc áp suất chênh lệch có thể sử dụng cảm biến màng, kim loại hoặc đàn hồi. Chúng có hai cổng áp suất, một cho áp suất quá trình cao và một cho áp suất thấp. Cảm biến phát hiện sự chênh lệch áp suất giữa hai nguồn và kích hoạt công tắc.
Công tắc áp suất trạng thái rắn có thể có một hoặc nhiều điểm chuyển đổi. Chúng không chỉ đóng/mở mạch chuyển đổi áp suất mà còn có màn hình kỹ thuật số và cung cấp đầu ra analog hoặc kỹ thuật số. Các mô hình hiện tại có thể lập trình đầy đủ và giao tiếp với PLC hoặc máy tính. Công tắc áp suất trạng thái rắn có phạm vi áp suất hoạt động rộng và đáp ứng tần số cao, độ chính xác đến ± 0,25%. So với công tắc áp suất cơ điện, chúng có tuổi thọ cao hơn nhiều.
6. Hướng dẫn cách điều chỉnh công tắc áp suất
Để điều chỉnh công tắc áp suất một cách hiệu quả, trước tiên người dùng cần tìm hiểu kỹ về rơ le áp lực và các thông số kỹ thuật liên quan. Điều này giúp tránh sai sót và chọn được sản phẩm phù hợp với kích thước đường ống trong hệ thống. Dưới đây là các bước điều chỉnh công tắc áp suất:
- Xác định các thông số max, min, diff.
- Bắt đầu điều chỉnh max bằng cách vặn các vít tương ứng trên đầu cột Range. Tăng dần áp suất và quan sát kim đồng hồ áp suất và tín hiệu của rơ le. Khi rơ le nhảy sang vị trí max, người dùng đã điều chỉnh max thành công.
- Tương tự, để điều chỉnh diff, vặn vít trên đầu cột diff đến một con số đã xác định. Giảm dần áp suất của đường ống và quan sát kim đồng hồ áp suất.
- Sau khi điều chỉnh các thông số trên, kiểm tra lại để đảm bảo là công tắc áp suất đã được điều chỉnh đúng và phù hợp với yêu cầu cũng như hệ thống đường ống.
Nếu sau cùng người dùng vẫn không thể điều chỉnh công tắc áp suất một cách hợp lý, họ cần xem xét lại và đảm bảo rằng phương pháp điều chỉnh rơ le áp suất được sử dụng là chính xác và chuẩn xác nhất.
Hy vọng những chia sẻ trên về công tắc áp suất sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về công tắc này và cách lựa chọn cũng như điều chỉnh nó một cách đơn giản và hiệu quả. Nếu bạn quan tâm, hãy tìm hiểu thêm về đồng hồ áp suất tại LADEC.