Cảm Biến Áp Suất Máy Nén Khí: Nguyên Lý, Cấu Tạo và Ứng Dụng

Cảm biến áp suất máy nén khí là một thiết bị quan trọng trong các hệ thống khí nén, đóng vai trò đo lường và giám sát áp suất để đảm bảo máy móc hoạt động ổn định, an toàn và hiệu quả. 

Trong bài viết này, hãy cùng ACcom tìm hiểu chi tiết về nguyên lý hoạt động, cấu tạo, ứng dụng, cũng như các lưu ý khi chọn mua cảm biến áp suất máy nén khí, giúp bạn hiểu rõ hơn về sản phẩm này.

Cảm biến áp suất máy nén khí là gì?

Cảm biến áp suất máy nén khí (pressure sensor) là thiết bị điện tử dùng để đo lường áp suất của khí nén trong hệ thống máy nén khí hoặc đường ống dẫn khí. Thiết bị này chuyển đổi áp suất cơ học thành tín hiệu điện (thường là 4-20mA, 0-10V hoặc tín hiệu số như Modbus RTU) để gửi về bộ điều khiển, PLC, hoặc màn hình hiển thị, từ đó hỗ trợ giám sát và điều chỉnh hoạt động của hệ thống.

Vai trò của cảm biến áp suất máy nén khí

– Giám sát áp suất: Đảm bảo áp suất khí nén luôn trong giới hạn cho phép, tránh tình trạng quá áp hoặc thiếu áp.

– Bảo vệ hệ thống: Phát hiện sớm các bất thường như rò rỉ, tắc nghẽn, hoặc nghẹt lọc để ngăn ngừa hư hỏng máy móc.

– Tăng hiệu suất: Giúp điều chỉnh công suất máy nén khí, tiết kiệm năng lượng và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Cảm biến áp suất là một trong những linh kiện không thể thiếu trong các máy nén khí hiện đại, đặc biệt là máy nén khí trục vít hoặc máy nén khí piston công nghiệp.

Cấu tạo cảm biến áp suất máy nén khí

Cảm biến áp suất máy nén khí có cấu tạo đơn giản nhưng tinh vi, bao gồm các bộ phận chính sau:

Thân cảm biến (Body):

• Được làm từ vật liệu chống ăn mòn như thép không gỉ (Inox 304 hoặc 316L), đảm bảo độ bền trong môi trường khắc nghiệt.
• Thân cảm biến bảo vệ các linh kiện bên trong khỏi tác động từ rung động, nhiệt độ cao, hoặc hóa chất.

Màng cảm biến (Diaphragm):

• Là bộ phận quan trọng nhất, tiếp xúc trực tiếp với áp suất khí nén.
• Thường được làm từ thép không gỉ, gốm, hoặc vật liệu đặc biệt để chịu được áp suất cao và chống ăn mòn.
• Một số cảm biến dùng màng mỏng để đo áp suất thấp, trong khi màng dày hơn được dùng cho áp suất cao.

Bộ chuyển đổi tín hiệu:

• • Bao gồm các linh kiện điện tử như vi mạch, cảm biến áp điện, hoặc cảm biến điện trở.
  • Chuyển đổi sự biến dạng của màng thành tín hiệu điện.

Khối xử lý tín hiệu:

• Khuếch đại và chuẩn hóa tín hiệu để tương thích với các thiết bị điều khiển như PLC, biến tần, hoặc màn hình hiển thị.
• Một số cảm biến hiện đại tích hợp giao thức truyền thông như HART hoặc Modbus.

Kết nối cơ khí:

• Thường là các đầu nối ren (G1/2”, G1/4”), clamp, hoặc mặt bích để gắn cảm biến vào đường ống hoặc bình chứa khí.
• Đầu nối được thiết kế để chịu áp suất cao và chống rò rỉ.

Vỏ bảo vệ:

• Đạt tiêu chuẩn bảo vệ IP65, IP66, hoặc IP67, chống nước, bụi, và các tác nhân môi trường.

Cấu tạo này đảm bảo cảm biến áp suất máy nén khí hoạt động ổn định, chính xác và có độ bền cao trong các điều kiện công nghiệp khắc nghiệt.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất máy nén khí

Cảm biến áp suất máy nén khí hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi áp suất cơ học thành tín hiệu điện. Dưới đây là các bước cơ bản trong quá trình hoạt động:

Cảm nhận áp suất:

– Áp suất khí nén tác động lên một màng cảm biến (diaphragm) bên trong thiết bị. Màng này được làm từ vật liệu nhạy, có khả năng biến dạng khi chịu lực.

– Độ biến dạng của màng tỷ lệ thuận với mức áp suất tác động.

Chuyển đổi tín hiệu:

Sự biến dạng của màng cảm biến được chuyển đổi thành tín hiệu điện thông qua các công nghệ như:

• Áp điện (Piezoelectric): Biến dạng tạo ra dòng điện nhỏ, tỷ lệ với áp suất.
• Điện trở (Piezoresistive): Sự thay đổi điện trở của màng khi chịu áp suất.
• Điện dung (Capacitive): Sự thay đổi khoảng cách giữa các tấm điện dung tạo ra tín hiệu.

Các công nghệ này đảm bảo độ chính xác cao ngay cả trong điều kiện áp suất cao hoặc môi trường khắc nghiệt.

Xử lý và xuất tín hiệu:

– Tín hiệu điện được khuếch đại và chuyển đổi thành các dạng phổ biến như 4-20mA, 0-10V, hoặc tín hiệu số.

– Tín hiệu sau đó được gửi đến bộ điều khiển hoặc màn hình hiển thị để người vận hành theo dõi và điều chỉnh.

Nguyên lý này cho phép cảm biến đo chính xác áp suất trong các dải đo từ thấp (0-1 bar) đến cao (lên đến 600 bar), phù hợp với nhiều loại máy nén khí và ứng dụng công nghiệp.

Các loại cảm biến áp suất máy nén khí

Tiêu chí	Loại cảm biến	Đặc điểm / Ứng dụng chính
Theo nguyên lý đo	Áp suất tuyệt đối	Đo so với chân không (0 bar). Dùng trong môi trường chân không hoặc áp suất rất thấp.
	Áp suất tương đối (Gauge)	Đo so với khí quyển (~1 bar). Phổ biến trong máy nén khí.
	Chênh áp (Differential)	Đo áp suất giữa hai điểm. Dùng kiểm tra lọc khí, giám sát chênh áp hệ thống.
Theo tín hiệu đầu ra	Analog (4-20mA, 0-10V, 0-5V)	Tín hiệu truyền thống, dễ kết nối với PLC, màn hình hiển thị.
	Kỹ thuật số (Modbus, HART…)	Cho độ chính xác cao, giám sát và điều khiển từ xa qua mạng công nghiệp.
Theo môi trường đo	Áp suất khí nén	Đo áp suất khí trong máy hoặc đường ống.
	Áp suất dầu	Giám sát áp suất dầu bôi trơn, đảm bảo bơm dầu hoạt động ổn định.
	Áp suất nước làm mát	Đảm bảo áp suất nước làm mát ổn định trong hệ thống giải nhiệt.
Theo dải đo	Dải thấp (0-1 bar, 0-4 bar)	Dùng cho các hệ thống khí áp suất thấp, chính xác cao.
	Dải trung bình (0-10 bar, 0-16 bar)	Dùng phổ biến trong máy nén khí công nghiệp.
	Dải cao (0-100 bar, 0-600 bar)	Dùng cho máy nén khí áp suất cao, hệ thống thủy lực, hoặc ngành đặc thù.

Ứng dụng cảm biến áp suất máy nén khí

– Giám sát áp suất khí nén: Đảm bảo áp suất đầu ra ổn định, phát hiện rò rỉ hoặc tắc nghẽn trên đường ống.

– Giám sát dầu và nước làm mát: Kiểm tra áp suất dầu bôi trơn và nước làm mát để ngăn quá nhiệt, tăng độ bền thiết bị.

– Bảo vệ hệ thống: Cảnh báo sớm khi lọc dầu, lọc gió bị nghẹt, phòng ngừa sự cố và cháy nổ do áp suất bất thường.

– Điều khiển tự động: Kết hợp PLC, biến tần để bật/tắt máy tự động, tối ưu công suất và tiết kiệm điện.

– Ứng dụng công nghiệp: Phổ biến trong sản xuất, y tế, hàng hải, xây dựng – nơi cần kiểm soát chính xác áp suất khí nén.

Ưu điểm vượt trội của cảm biến áp suất Uni ACcom

Với Uni ACcom, khách hàng không chỉ sở hữu một thiết bị cảm biến áp suất máy nén khí chính xác mà còn nhận được giá trị bền vững về lâu dài. 

• Giám sát áp suất có độ chính xác cao: Cảm biến áp suất máy nén khí Uni ACcom sử dụng công nghệ đo áp suất kỹ thuật số tiên tiến, cho phép phản hồi nhanh và sai số cực thấp. 
• Độ bền vượt trội: Cảm biến áp suất máy nén khí Uni ACcom có khả năng chống rung, chống bụi và chịu nhiệt tốt. Thiết bị có tuổi thọ cao, hoạt động ổn định trong thời gian dài mà không cần hiệu chuẩn thường xuyên.
• Độ tương thích cao: Uni ACcom cung cấp đa dạng chuẩn kết nối (analog 4-20mA, 0-10V, Modbus…) giúp dễ dàng lắp đặt cho hầu hết các dòng máy nén khí hiện nay – từ dòng cơ bản đến cao cấp, từ máy trục vít đến máy không dầu.
• Hỗ trợ kỹ thuật và chính sách bảo hành: Khi lựa chọn Uni ACcom, khách hàng không chỉ nhận được sản phẩm chất lượng mà còn được hỗ trợ kỹ thuật chuyên sâu từ đội ngũ nhiều năm kinh nghiệm. Chính sách bảo hành rõ ràng, nhanh chóng và linh kiện thay thế luôn sẵn có.

>> Tham khảo: Cảm biến áp suất Uni ACcom

ACCOM – Đối tác phân phối chính thức phụ tùng Uni ACcom tại Việt Nam, cam kết mang đến giải pháp tối ưu cho hệ thống khí nén của bạn:

• Giao hàng tận nơi trên toàn quốc
• Hỗ trợ lắp đặt và tư vấn kỹ thuật tận tình
• Bảo hành rõ ràng, linh kiện thay thế luôn sẵn
• Giá tốt cho đại lý và doanh nghiệp mua số lượng

Cách chọn cảm biến áp suất máy nén khí phù hợp

Để chọn được cảm biến áp suất máy nén khí phù hợp, bạn cần lưu ý các yếu tố sau:

1. Xác định môi chất đo:

– Đo khí nén, dầu, hay nước làm mát? Môi chất có tính ăn mòn hoặc cặn bẩn không?

– Chọn vật liệu màng cảm biến máy nén khí phù hợp, ví dụ: Inox 316L cho môi trường ăn mòn.

2. Dải đo áp suất:

– Xác định áp suất tối đa của hệ thống và chọn cảm biến có dải đo cao hơn khoảng 30% để đảm bảo độ bền.

– Ví dụ: Nếu hệ thống hoạt động ở 10 bar, chọn cảm biến có dải đo 0-16 bar.

3. Tín hiệu đầu ra:

– Chọn tín hiệu analog (4-20mA, 0-10V) hoặc số (Modbus, HART) tùy thuộc vào hệ thống điều khiển.

– Nếu cần hiển thị tại chỗ, chọn cảm biến có tích hợp màn hình LED

4. Kết nối cơ khí:

– Đảm bảo đầu nối ren hoặc clamp tương thích với đường ống hoặc bình chứa khí.

5. Môi trường làm việc:

– Kiểm tra nhiệt độ, độ ẩm, rung động, và nguy cơ nhiễu điện từ tại nơi lắp đặt.

– Chọn cảm biến có tiêu chuẩn bảo vệ phù hợp (IP65, IP67)

6. Thương hiệu và chất lượng:

– Ưu tiên các thương hiệu uy tín như Georgin (Pháp), Kobold (Đức), ESI-TEC (Anh), hoặc Festo.

– Chọn sản phẩm có bảo hành dài hạn (thường 1-2 năm) và hỗ trợ kỹ thuật tốt.

Lưu ý sử dụng cảm biến áp suất máy nén khí

– Tránh quá áp: Không để áp suất vượt quá dải đo của cảm biến, có thể gây hỏng màng cảm biến.

– Bảo trì định kỳ: Vệ sinh màng cảm biến và kiểm tra kết nối để đảm bảo hoạt động ổn định.

– Lắp đặt đúng cách: Đảm bảo cảm biến áp suất máy nén khí được lắp chắc chắn, không bị rung lắc hoặc tiếp xúc với hóa chất ăn mòn.

– Kiểm tra nguồn cấp: Đảm bảo nguồn điện cung cấp cho cảm biến ổn định (thường 12-24V DC).

– Lựa chọn nhà cung cấp uy tín: Mua cảm biến áp suất máy nén khí từ các đại lý chính hãng để đảm bảo chất lượng và chế độ bảo hành.

Cảm biến áp suất máy nén khí là thiết bị quan trọng trong việc giám sát và điều chỉnh áp suất hệ thống, giúp duy trì hiệu suất ổn định và ngăn ngừa các sự cố ngoài ý muốn. Với khả năng đo lường chính xác, cấu tạo bền bỉ và khả năng tích hợp linh hoạt, cảm biến áp suất máy nén khí là giải pháp tối ưu cho mọi hệ thống khí nén – từ quy mô xưởng nhỏ đến dây chuyền sản xuất tự động hóa hiện đại.

Nếu bạn cần tư vấn thêm về cảm biến áp suất máy nén khí Uni ACcom hoặc các phụ tùng máy nén khí, hãy liên hệ ngay ACcom để được hỗ trợ chuyên sâu và lựa chọn sản phẩm phù hợp nhất!

CÔNG TY CP ACCOM Việt Nam

• Địa chỉ:
  – Miền bắc: Lô 21 Khu Dân Cư Nguyễn Lương Bằng, Phương Việt Hòa, TP Hải Dương
  – Miền Nam: 229 Đường Lê Văn Quới, Bình Trị Đông, Bình Tân, Hồ Chí Minh
• Số điện thoại: 0973 132 318
• Email: maynenkhiaccom@gmail.com
• Trang web: maynenkhiaccom.com
• Facebook: Máy nén khí ACcom