Công tắc áp suất
Công tắc áp suất (Pressure Switch) là một thiết bị điều khiển có nguyên lý hoạt động dựa trên việc chuyển đổi tín hiệu áp suất thành tín hiệu điện. Nó được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống thủy lực và khí nén để phát hiện, giám sát và điều khiển sự thay đổi áp suất. Khi áp suất trong hệ thống đạt đến giá trị cài đặt, công tắc áp suất sẽ đóng hoặc ngắt tiếp điểm điện, phát ra tín hiệu điều khiển để kích hoạt các thiết bị điện khác như van điện từ, động cơ, rơle thời gian hoặc ly hợp điện từ. Qua đó thực hiện các chức năng như khởi động/dừng thiết bị, chuyển hướng, xả áp hoặc bảo vệ an toàn cho hệ thống.
Sản phẩm công tắc áp suất do KUHNWAY cung cấp
-
Công tắc áp suất thủy lực
KUHNWAY cung cấp các dòng công tắc áp suất chất lượng cao, phù hợp cho cả hệ thống thủy lực và khí nén. Sản phẩm được thiết kế để giám sát áp suất một cách chính xác và kích hoạt tín hiệu điều khiển khi áp suất đạt đến mức cài đặt, giúp đảm bảo vận hành an toàn và hiệu quả cho hệ thống.
Đặc điểm sản phẩm:
-
Độ nhạy cao, vận hành ổn định, tuổi thọ dài
-
Sử dụng công tắc vi mô chất lượng cao nhập khẩu, độ chính xác và độ tin cậy điều khiển vượt trội
-
Hỗ trợ tiếp điểm SPDT (đơn cực hai ngả), đáp ứng nhiều nhu cầu điều khiển khác nhau
-
Cung cấp nhiều chuẩn kết nối lắp đặt khác nhau (như 1/4" PT, NPT, BSP)
-
Phạm vi áp suất đa dạng, phù hợp với nhiều loại hệ thống khác nhau
Ứng dụng:
-
Được sử dụng rộng rãi trong máy móc thủy lực, thiết bị tự động hóa, trung tâm gia công, điều khiển bơm thủy lực và các hệ thống công nghiệp khác.
-
Công tắc áp suất cơ học
KUHNWAY – Nhà phân phối chuyên nghiệp công tắc áp suất dòng HS và KHS sản xuất tại Hàn Quốc
Dòng sản phẩm này có độ ổn định cao và độ bền vượt trội, đặc biệt phù hợp cho các hệ thống vận hành liên tục và yêu cầu đóng/ngắt thường xuyên.
Đặc điểm sản phẩm:
-
Cấu trúc cơ học đơn giản và ổn định, hoạt động không cần nguồn điện
-
Dễ dàng điều chỉnh: thiết lập phạm vi áp suất bằng vít xoay
-
Nhiều lựa chọn về dải áp suất và kiểu tiếp điểm
Ứng dụng rộng rãi trong:
-
Hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC)
-
Điều khiển áp suất khí nén và nước
-
Quản lý áp suất đường ống trong hệ thống tự động hóa nhà máy
-
Điều khiển bật/tắt bơm và thiết bị bảo vệ quá áp
Các loại công tắc áp suất
Công tắc áp suất có thể được phân loại theo phương thức cảm biến, dạng tín hiệu đầu ra và lĩnh vực ứng dụng như sau:
-
Công tắc áp suất cơ khí
Sử dụng cấu trúc lò xo hoặc màng để cảm nhận sự thay đổi áp suất. Khi áp suất đạt đến giá trị cài đặt, công tắc sẽ được kích hoạt. Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, chi phí thấp, độ bền cao. Thường được sử dụng trong máy bơm tăng áp, máy nén khí và các ứng dụng công nghiệp thông thường. Cũng có thể dùng trong hệ thống hơi áp suất trung bình và thấp, nhưng cần chọn loại chịu nhiệt và chống ngưng tụ nước.
-
Công tắc áp suất điện tử
Kết hợp cảm biến áp suất và mạch vi xử lý, có thể đo và cài đặt điểm áp suất chính xác. Hỗ trợ hiển thị kỹ thuật số, điều khiển nhiều mức và giám sát từ xa. Phù hợp với thiết bị tự động hóa, hệ thống khí nén và các quy trình cần độ chính xác cao.
-
Công tắc áp suất chất lỏng
Là thiết bị điều khiển áp suất trong hệ thống thủy lực, có thể giám sát chính xác áp suất chất lỏng và phát tín hiệu đóng/ngắt theo giá trị đã cài đặt. Thích hợp cho môi trường áp suất cao và tải nặng như bơm thủy lực, xi lanh thủy lực, máy ép và các thiết bị công nghiệp nặng. Giúp nâng cao độ ổn định và an toàn của hệ thống, là thành phần quan trọng trong điều khiển thủy lực.
-
Công tắc áp suất khí
Dùng để phát hiện áp suất không khí hoặc các loại khí không ăn mòn khác. Thường thấy trong hệ thống khí nén, điều khiển môi chất lạnh và các dụng cụ khí nén. Cũng thích hợp cho việc giám sát và điều khiển áp suất của khí đốt đô thị, khí thiên nhiên và khí hóa lỏng.
-
Công tắc áp suất chống cháy nổ
Chuyên dùng trong môi trường nguy hiểm như nhà máy hóa dầu, đường ống khí đốt, khu khai thác mỏ. Có đặc điểm chống tia lửa, vỏ chống nổ và độ kín cao, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
Cấu tạo công tắc áp suất
Thiết kế công tắc áp suất thay đổi đôi chút tùy theo kiểu máy và ứng dụng, nhưng nhìn chung bao gồm các thành phần chính sau:
-
Vỏ
Nó bao phủ thân công tắc áp suất để ngăn môi trường bên ngoài như bụi, hơi ẩm, dầu hoặc tác động cơ học làm hỏng các thành phần bên trong. Tùy thuộc vào môi trường sử dụng, bạn có thể chọn vỏ vật liệu đặc biệt như chống thấm nước, chống cháy nổ hoặc chịu nhiệt độ cao.
-
Thân chính
Đây là phần lõi hỗ trợ toàn bộ cấu trúc và các thành phần. Phần tử cảm biến, cơ chế khởi động và thiết bị tiếp xúc được lắp đặt bên trong. Nó thường được làm bằng kim loại (như hợp kim nhôm, thép không gỉ) hoặc nhựa kỹ thuật cường độ cao để đảm bảo độ bền và độ ổn định cơ học.
-
Phần tử cảm biến / Cổng áp suất
Nó tiếp xúc trực tiếp với môi trường được đo (chất lỏng hoặc khí) và là lối vào để truyền áp suất. Tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng, phần tử cảm biến có thể là màng ngăn, piston hoặc ống Bourdon và vật liệu phải chịu được áp suất và chống ăn mòn.
-
Mạch điện / PCB
Thường thấy trong các công tắc áp suất điện tử, nó có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu áp suất cảm biến thành tín hiệu điện kỹ thuật số hoặc tương tự, điều khiển công tắc hoặc đưa tín hiệu đó ra hệ thống điều khiển như PLC. Các sản phẩm cao cấp cũng tích hợp các mô-đun như màn hình, chức năng trễ và giao diện cài đặt.
-
Cơ chế truyền động
Cấu trúc truyền động nằm giữa phần tử cảm biến áp suất và tiếp điểm công tắc, có nhiệm vụ điều khiển tiếp điểm di chuyển theo sự thay đổi áp suất. Công tắc cơ học chủ yếu là cơ cấu lò xo, trong khi công tắc điện tử điều khiển rơ le hoặc phần tử công tắc bán dẫn thông qua bộ vi điều khiển.
-
Kết n ối nguồn và đầu cuối
Được sử dụng để kết nối các mạch nguồn và điều khiển bên ngoài. Các tùy chọn đấu dây bao gồm đầu cuối vít, đầu cuối kết nối nhanh hoặc đầu nối chống thấm nước. Một số sản phẩm hỗ trợ ổ cắm tiêu chuẩn M12 hoặc DIN để cải thiện sự tiện lợi và an toàn khi lắp đặt.
Các loại tiếp điểm phổ biến của công tắc áp suất
"Loại tiếp điểm" của công tắc áp suất đề cập đến cách sắp xếp và phương pháp điều khiển các tiếp điểm bên trong công tắc ở trạng thái có điện và không có điện, quyết định cách công tắc có thể điều khiển mạch. Các loại tiếp điểm phổ biến như sau:
-
Single Pole Single Throw (SPST)
Loại tiếp điểm cơ bản nhất, được thiết kế để điều khiển một mạch duy nhất, chỉ cung cấp một đường dẫn bật-tắt. Cấu trúc của nó bao gồm một đầu vào và một đầu ra, với một hàm nhị phân đơn giản: bật (dẫn) hoặc tắt (không dẫn).
-
Ứng dụng: Thường được sử dụng để điều khiển khởi động/dừng cơ bản, chẳng hạn như công tắc bơm, kích hoạt báo động và các ứng dụng khác.
-
Form: có thể chia thành thường mở (NO) và thường đóng (NC)
-
NO (thường mở): Bình thường không dẫn, dẫn khi áp suất đạt giá trị cài đặt
-
NC (thường đóng): Bình thường dẫn, ngắt khi áp suất đạt giá trị cài đặt
-
-
Single Pole Double Throw (SPDT)
Công tắc SPDT điều khiển một mạch đơn (một cực), nhưng cung cấp hai đường dẫn đầu ra có thể lựa chọn (double throw). Không giống như SPST, chỉ có thể bật hoặc tắt, công tắc SPDT có thể hướng dòng điện đầu vào đến một trong các đầu ra, giống như một ngã ba đường và công tắc xác định hướng tín hiệu sẽ đi. Cấu trúc điển hình bao gồm ba đầu cuối: một đầu cuối chung (COM), một đầu cuối thường mở (NO) và một đầu cuối thường đóng (NC). Trong quá trình vận hành, khi áp suất hệ thống thay đổi, công tắc sẽ chuyển đổi giữa NO và NC theo giá trị cài đặt, cho phép hệ thống điều khiển đạt được điều khiển hai chiều, chỉ báo trạng thái hoặc các ứng dụng logic đa phân đoạn.
-
Ứng dụng: Có thể điều khiển hai trạng thái cùng lúc, chẳng hạn như khởi động động cơ ở một đầu và tắt đèn báo ở đầu kia; hoặc có thể sử dụng để báo động và chuyển mạch hành động.
-
Tính năng: Có chức năng linh hoạt và là dạng tiếp điểm phổ biến trong công nghiệp.
-
Công tắc hai cực hai chiều (DPDT)
Công tắc DPDT về cơ bản bao gồm hai bộ công tắc SPDT được liên kết cơ học và điều khiển bằng một cơ cấu truyền động duy nhất. Công tắc có hai đầu vào độc lập (hai cực), mỗi đầu có thể chuyển đổi giữa **hai đầu ra (hai đầu ra)** để điều khiển đồng thời hai mạch không gây nhiễu cho nhau. Loại công tắc này thường có sáu đầu tiếp điểm: hai đầu chung (COM), hai đầu thường mở (NO) và hai đầu thường đóng (NC). Khi công tắc được kích hoạt, hai bộ mạch sẽ chuyển đổi cùng lúc, có thể sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu điều khiển đồng bộ, truyền động hai chiều, điều khiển động cơ tiến và lùi hoặc đầu ra xen kẽ.
-
Ứng dụng: Được sử dụng trong các hệ thống điều khiển phức tạp hoặc dự phòng, chẳng hạn như bảo vệ an toàn mạch kép, chuyển mạch bơm kép, v.v.
-
Tính năng: Có cấu trúc lớn và chi phí cao, thường được sử dụng cho các công tắc áp suất điện tử cao cấp hoặc các mục đích công nghiệp đặc biệt.
Những điểm cần lưu ý khi chọn công tắc áp suất
Khi lựa chọn công tắc áp suất, cần đánh giá đầy đủ nhu cầu vận hành của hệ thống và điều kiện môi trường để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định và bền bỉ. Các yếu tố quan trọng bao gồm:
-
Dải áp suất
Đảm bảo dải cài đặt của công tắc áp suất bao phủ áp suất làm việc của hệ thống. Nên chọn dải áp suất lớn hơn một chút so với áp suất thực tế để tránh bật/tắt thường xuyên. Đồng thời, áp suất tối đa cho phép của thiết bị cần lớn hơn áp suất đỉnh có thể xảy ra trong hệ thống để tránh hư hại.
-
Độ chính xác
Công tắc cơ khí sử dụng lò xo hoặc màng cảm biến để phát hiện áp suất, có độ chính xác khoảng ±2% đến ±5% FS, chịu ảnh hưởng bởi mỏi đàn hồi, ma sát và sai số gia công. Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, bền và không cần nguồn điện.
Công tắc điện tử tích hợp cảm biến chính xác cao với mạch vi xử lý, hỗ trợ cài đặt kỹ thuật số và đầu ra ổn định. Độ chính xác có thể đạt ±0.5% đến ±1% FS hoặc tốt hơn, thích hợp cho hệ thống điều khiển chính xác.
Chọn độ chính xác phù hợp theo yêu cầu điều khiển của hệ thống, độ chính xác cao giúp tăng độ ổn định và hiệu quả vận hành.
-
Độ lặp lại
Độ lặp lại là khả năng công tắc áp suất kích hoạt tại cùng một điểm áp suất trong điều kiện giống nhau. Trong hệ thống tự động hoặc bật/tắt thường xuyên, độ lặp lại cao giúp hệ thống ổn định và chính xác.
-
Độ chính xác: “có đúng không”
-
Độ lặp lại: “có ổn định không”
-
Độ trễ (Hysteresis)
Là khoảng chênh lệch giữa điểm mở và điểm đóng của công tắc. Khi áp suất giảm, công tắc không chuyển trạng thái ngay mà chờ đến khi áp suất giảm xuống dưới một mức nhất định. Điều này giúp tránh hiện tượng đóng/ngắt liên tục khi áp suất dao động nhẹ.
-
Thời gian phản hồi và tần suất chuyển mạch
Thời gian phản hồi là khoảng thời gian từ khi thay đổi áp suất đến khi công tắc phát tín hiệu – quan trọng trong các hệ thống cần phản ứng nhanh.
Tần suất chuyển mạch là số lần bật/tắt công tắc chịu được trong mỗi giây hoặc mỗi phút. Công tắc cơ khí thường thấp hơn loại điện tử.
Trong các ứng dụng tải nặng như băng thử áp suất, máy nén khí, dây chuyền đóng gói, nên chọn loại công tắc có tuổi thọ chuyển mạch cao.
-
Phương thức cảm biến
Chọn loại cơ khí (lò xo/màng) hoặc điện tử (cảm biến + vi xử lý) dựa trên yêu cầu về độ chính xác và tốc độ phản hồi của hệ thống.
-
Tương thích môi chất
Đảm bảo vật liệu của công tắc phù hợp với môi chất sử dụng như nước, dầu, khí nén, môi chất lạnh... để tránh ăn mòn hoặc hư hỏng.
-
Thông số điện
Kiểm tra điện áp hoạt động, dòng định mức và tải tiếp điểm để đảm bảo tương thích với mạch điều khiển và thiết bị điện liên quan.
-
Chống bụi, chống nước
Chọn công tắc có cấp bảo vệ phù hợp (như IP65, chống cháy nổ Ex d) nếu sử dụng trong môi trường ngoài trời, độ ẩm cao, bụi hoặc nguy hiểm.
-
Chứng nhận và tiêu chuẩn
Đảm bảo sản phẩm đạt chứng nhận CE, UL, RoHS hoặc tiêu chuẩn cần thiết cho xuất khẩu và an toàn kỹ thuật.
Mục đích của công tắc áp suất
Công tắc áp suất đóng vai trò quan trọng trong điều khiển công nghiệp và bảo vệ thiết bị, chủ yếu thực hiện các chức năng sau:
-
Cảm biến áp suất
Khi áp suất hệ thống đạt đến giá trị tới hạn được cài đặt trước, công tắc áp suất có thể ngay lập tức gửi tín hiệu điện để kích hoạt thiết bị phản ứng, chẳng hạn như bật đèn cảnh báo, khởi động máy bơm hoặc gửi tín hiệu điều khiển đến PLC. Chức năng này thường thấy trong các trạm giám sát áp suất, hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí và hệ thống nén khí.
-
Kiểm soát áp suất
Công tắc áp suất có thể được sử dụng để điều khiển việc khởi động và dừng máy bơm, van điện từ hoặc máy nén. Khi áp suất cao hơn hoặc thấp hơn phạm vi cài đặt, công tắc sẽ tự động điều chỉnh để duy trì áp suất hệ thống trong phạm vi hoạt động an toàn. Ví dụ, trong hệ thống bơm áp suất, công tắc áp suất có nhiệm vụ tự động bật và tắt máy bơm để duy trì nguồn cung cấp nước ổn định.
-
Bảo vệ hệ thống
Khi áp suất cao hoặc thấp bất thường, công tắc áp suất có thể ngay lập tức ngắt mạch, khởi động rơle bảo vệ hoặc kích hoạt hệ thống báo động để ngăn ngừa quá tải, rò rỉ hoặc hư hỏng thiết bị. Nó thường được sử dụng trong các hệ thống thủy lực, nồi hơi và đường ống áp suất cao.
-
Tự động hóa quy trình
Công tắc áp suất có thể tự động thực hiện logic điều khiển cụ thể theo các giai đoạn áp suất khác nhau, chẳng hạn như khởi động/dừng động cơ, chuyển hướng van hoặc thay đổi quy trình sản xuất. Chúng được sử dụng trong các dây chuyền sản xuất tự động, chế biến thực phẩm, máy đóng gói và hệ thống chiết rót.
Các thương hiệu công tắc áp suất nổi tiếng thế giới
Trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp và kiểm soát chất lỏng, việc lựa chọn một thương hiệu công tắc áp suất đáng tin cậy là rất quan trọng đối với sự ổn định và an toàn của hệ thống. Sau đây là các thương hiệu công tắc áp suất hàng đầu đáng tin cậy nhất thế giới:
-
Honeywell (Hoa Kỳ)
Nổi tiếng với độ chính xác cao và độ tin cậy cao, được sử dụng rộng rãi trong tự động hóa công nghiệp, HVAC, thiết bị y tế và hệ thống năng lượng. Thiết kế sản phẩm chắc chắn, có khả năng chống sốc tuyệt vời và tuổi thọ cao, hỗ trợ nhiều dải áp suất và dạng đầu ra. Honeywell cung cấp các công tắc áp suất từ cơ học truyền thống đến điện tử cao cấp, phù hợp với môi trường khí, chất lỏng và chân không, để đáp ứng nhiều nhu cầu kiểm soát độ chính xác và bảo vệ an toàn khác nhau.
-
Schneider Electric (Pháp)
Là nhà cung cấp giải pháp điện và tự động hóa nổi tiếng thế giới, các sản phẩm công tắc áp suất của công ty ổn định và bền bỉ, thường được sử dụng trong điều khiển tòa nhà, hệ thống điện, bảo vệ cơ học và điều khiển bơm.
-
Emerson (Hoa Kỳ)
Có các thương hiệu con như ASCO và TESCOM, cung cấp các công tắc áp suất có độ chính xác cao, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp chế biến, kiểm soát khí, lĩnh vực hóa chất và năng lượng, với độ tin cậy cao và khả năng thích ứng với môi trường khắc nghiệt.
-
Siemens (Đức)
Nổi tiếng với sự đổi mới và tay nghề thủ công của Đức, Siemens cung cấp nhiều loại công tắc áp suất và cảm biến phù hợp với các nhà máy thông minh, dây chuyền sản xuất tự động và hệ thống quản lý năng lượng, hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông.
-
Danfoss (Đan Mạch)
Tập trung vào kiểm soát áp suất và nhiệt độ, các sản phẩm của công ty ổn định, bền, lâu dài và có thể điều chỉnh cao. Phạm vi ứng dụng bao gồm chân không, áp suất thấp đến áp suất cao. Dòng KP thông dụng được sử dụng cho hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí và kiểm soát chất làm lạnh, trong khi dòng RT phù hợp với các ứng dụng thủy lực và áp suất cao trong công nghiệp, và có thể tương ứng với khí, chất lỏng và các hệ thống chất làm lạnh khác nhau.
-
Saginomiya (Nhật Bản)
Đây là nhà sản xuất linh kiện điều khiển tự động nổi tiếng của Nhật Bản với lịch sử hơn 70 năm, tập trung vào hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí, hệ thống máy nén khí và kiểm soát chất lỏng. Các sản phẩm công tắc áp suất của công ty được biết đến với thiết kế chính xác, độ ổn định cao và tuổi thọ cao, được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị OEM và hệ thống chính trên toàn thế giới.
-
Festo (Đức)
Là một thương hiệu hàng đầu về công nghệ tự động hóa và linh kiện khí nén, Festo cung cấp các công tắc áp suất điện tử và khí nén hiệu suất cao, đặc biệt phù hợp để sử dụng trong rô bốt, các ứng dụng Công nghiệp 4.0 và dây chuyền lắp ráp tự động. Chúng hỗ trợ IO-Link và đầu ra kỹ thuật số, có khả năng tích hợp mạnh mẽ và độ chính xác cao.
Ứng dụng công tắc áp suất Excel trong hệ thống van kiểm tra báo động tự động
Van kiểm tra báo động tự động (còn gọi là thiết bị phát hiện dòng nước) là một thành phần quan trọng trong hệ thống chữa cháy tự động bằng vòi phun nước ướt. Chức năng chính của nó là theo dõi trạng thái dòng nước và kích hoạt hệ thống báo động, đồng thời kiểm soát hướng dòng nước để ngăn chặn dòng chảy ngược gây ra sự cố hệ thống hoặc ô nhiễm nguồn nước.
Trong hệ thống này, công tắc áp suất đóng vai trò cốt lõi là giám sát và kích hoạt. Khi xảy ra hỏa hoạn, đầu phun nước được kích hoạt và dòng nước bắt đầu chảy vào đường ống, làm giảm áp suất ở phía đầu ra nước và tạo thành chênh lệch áp suất. Công tắc áp suất có thể cảm nhận sự thay đổi này ngay lập tức. Khi áp suất vượt quá phạm vi cài đặt trước, nó sẽ ngay lập tức phát ra tín hiệu điện để kích hoạt báo động bằng âm thanh và hình ảnh hoặc hệ thống thông báo trung tâm điều khiển để nhắc nhở nhân viên tại chỗ phản ứng nhanh chóng.
Ngoài ra, công tắc áp suất cũng có thể hỗ trợ kiểm soát việc đóng mở van kiểm tra để đảm bảo nước chỉ có thể chảy từ phía cấp nước đến đầu phun nước, ngăn chặn dòng chảy ngược và đảm bảo hiệu quả chữa cháy và vệ sinh đường ống. Ứng dụng kết hợp của nó có thể thực hiện giám sát áp suất, báo động tự động và kiểm soát lưu lượng nước của toàn bộ hệ thống, cải thiện đáng kể tính an toàn và tự động hóa của hệ thống phòng cháy chữa cháy.