Cảm biến áp suất máy nén khí

Cảm biến áp suất máy nén khí được coi là bộ phận giám sát trung tâm. Thiết bị này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ bền của máy nén.

1. Cảm biến áp suất của máy nén khí là gì?

Cảm biến áp suất của máy nén khí là thiết bị đo lường áp suất khí nén trong quá trình vận hành. 

Cảm biến có khả năng chuyển đổi tín hiệu áp suất thành tín hiệu điện (thường dao động từ 4-20mA hoặc 0-5V).

Nhiệm vụ chính là giám sát và điều khiển áp suất trong hệ thống máy nén khí để đảm bảo an toàn.

Cảm biến áp suất nén khí là thành phần quan trọng, giúp bảng điều khiển xác định chính xác áp suất tại điểm đo. 

2. Cấu tạo cảm biến áp suất máy nén khí

Cảm biến áp suất máy nén khí được cấu tạo từ 4 bộ phận chính. Mỗi bộ phận đều có đặc điểm riêng và đảm nhiệm chức năng khác nhau:

• Chân ren kết nối: Bộ phận kết nối cảm biến với vị trí đo áp suất trên đường ống hoặc bình chứa. Chân ren thường làm từ thép không gỉ, chịu được áp suất và tính ăn mòn cao.
• Màng đo áp suất: Được thiết kế nằm bên trong cảm biến để nhận biết áp suất thực tế. Có 4 loại màng được sử dụng phổ biến là màng silicon, màng inox 316L, màng Ceramics hoặc màng 316L kết hợp Ceramics.
• Mạch chuyển đổi áp suất: Được xem là bộ não của cảm biến, thực hiện chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện.
• Terminal kết nối điện: Đây là cổng nối dây điện để kết nối và truyền tín hiệu tới các thiết bị thuộc bộ điều khiển như: PLC, HMI,...

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

Để đảm bảo chức năng giám sát và điều khiển hiệu quả, cảm biến áp suất sẽ hoạt động theo nguyên lý chuyển đổi tín hiệu cơ học sang điện tử:

• Áp suất khí tác động lên màng đo và làm nó biến dạng. Tạo ra tín hiệu cơ học tỷ lệ với áp suất hiện tại.
• Mạch chuyển đổi bên trong cảm biến ứng dụng các công nghệ (áp điện, điện trở, cảm ứng từ). Sau đó, chuyển đổi tín hiệu cơ thành tín hiệu điện analog (dòng 4-20mA hoặc điện áp 0-5V).
• Cuối cùng, truyền tín hiệu tới các bộ phận điều khiển (PLC, HMI hoặc bộ cảnh báo) để giám sát và xử lý tắt máy, xả áp phù hợp.

4. Chức năng và ứng dụng của cảm biến áp suất máy nén khí

Trong thực tế, cảm biến áp suất máy nén khí có chức năng quan trọng và được ứng dụng phổ biến:

• Giám sát áp suất dầu bôi trơn: Cảm biến cũng có nhiệm vụ giám sát áp suất của lượng dầu bên trong máy khí nén. Đảm bảo, dầu luôn đủ để bôi trơn và làm mát động cơ (trục vít, vòng bi,...).
• Duy trì áp suất đầu ra: Cảm biến sẽ liên tục kiểm tra và đảm bảo mức áp suất khí nén đầu ra phù hợp. Hệ thống sẽ tự động điều chỉnh hoặc cảnh báo khi áp suất quá cao/thấp.
• Giám sát bộ lọc: Thực hiện đo áp suất tại các điểm ở trước và sau bộ lọc (lọc dầu, lọc khí, lọc tách dầu). Giúp phát hiện sớm các tình trạng nghẹt bộ lọc và xử lý kịp thời.
• Hỗ trợ hệ thống PLC: Tín hiệu từ cảm biến áp suất được gửi đến PLC để thực hiện điều khiển tự động (bật, tắt máy, chỉnh van xả,...). Đồng thời, cũng hỗ trợ chẩn đoán lỗi, báo cáo hiệu suất nén khí.
• Đảm bảo an toàn hệ thống: Cảm biến giám sát để phát hiện áp suất bất thường, vượt ngưỡng an toàn hoặc giảm đột ngột. Sau đó, sẽ kích hoạt cơ chế bảo vệ an toàn như ngắt máy hoặc xả áp tự động.

5. Tiêu chí lựa chọn cảm biến áp suất cho máy khí nén

Mỗi loại cảm biến áp suất sẽ phù hợp với hệ thống máy nén khí riêng. Hãy cân nhắc 5 tiêu chí dưới đây để chọn được linh kiện máy khí nén chuẩn xác nhất:

• Độ chính xác cao và dải đo phù hợp: Cảm biến cần đo chính xác dải áp suất phù hợp với máy nén khí để máy nén khí ổn định.
• Khả năng chịu môi trường khắc nghiệt: Cảm biến cần thích ứng được môi trường nén khí khắc nghiệt như: nhiệt độ cao, rung động mạnh, ăn mòn nhanh.
• Tín hiệu đầu ra chuẩn: Nên chọn cảm biến có dòng điện 4-20mA hoặc điện áp 0-5V. Để dễ dàng tích hợp với hệ thống điều khiển tự động mà không cần chuyển đổi thêm.
• Độ bền và ổn định cao: Cảm biến chất lượng phải đáp ứng được độ ổn định và độ bền trong thời gian dài. Hạn chế phát sinh lỗi cần điều chỉnh để tối ưu chi phí vận hành và bảo trì.
• Tích hợp được hệ thống điều khiển: Cảm biến áp suất máy nén khí cần có khả năng tích hợp với PLC hoặc bộ điều khiển trung tâm để tự động hóa các thao tác máy.