Công Tắc Áp Suất Khí Nén Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý Và Cách Chọn

Công tắc áp suất khí nén là thiết bị dùng để giám sát áp suất và đóng hoặc ngắt mạch điện khi áp suất đạt đến một giá trị đã cài đặt. Thiết bị này thường được lắp trên máy nén khí, bình chứa khí, đường ống khí nén hoặc các cụm điều khiển tự động.

Trên máy nén khí piston, công tắc áp suất có nhiệm vụ điều khiển máy tự động chạy và dừng theo áp suất trong bình chứa. Khi áp suất đạt mức giới hạn trên, công tắc ngắt điện để máy dừng. Khi áp suất giảm xuống mức giới hạn dưới, công tắc đóng điện để máy hoạt động trở lại.

Với hệ thống khí nén công nghiệp, công tắc áp suất còn được dùng để phát tín hiệu cảnh báo, điều khiển van điện từ, contactor, máy sấy khí, bơm, quạt hoặc bộ điều khiển trung tâm. Đây là bộ phận nhỏ nhưng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng vận hành an toàn và ổn định của hệ thống.

công tắc áp suất khí nén

Công tắc áp suất khí nén là gì?

Công tắc áp suất khí nén, còn được gọi là rơ le áp suất hoặc pressure switch, là thiết bị chuyển đổi sự thay đổi của áp suất khí thành tín hiệu đóng hoặc ngắt điện.

Thiết bị thường có một đầu kết nối với đường khí và một cụm tiếp điểm điện. Khi áp suất tác động lên màng ngăn hoặc piston bên trong đạt đến mức cài đặt, cơ cấu truyền động sẽ làm thay đổi trạng thái của tiếp điểm điện.

Công tắc áp suất có thể thực hiện một hoặc nhiều chức năng:

  • Khởi động máy khi áp suất giảm.
  • Dừng máy khi áp suất đạt giới hạn.
  • Phát tín hiệu cảnh báo áp suất thấp hoặc cao.
  • Điều khiển van điện từ hoặc contactor.
  • Bảo vệ hệ thống khỏi điều kiện áp suất bất thường.
  • Giám sát trạng thái khí nén trong dây chuyền tự động.

Cấu tạo của công tắc áp suất khí nén

Bộ phậnChức năng
Thân công tắcBảo vệ các chi tiết bên trong
Cổng kết nối áp suấtKết nối công tắc với bình chứa hoặc đường khí
Màng ngăn hoặc pistonNhận lực tác động từ áp suất khí
Lò xo điều chỉnhThiết lập ngưỡng đóng hoặc ngắt
Cơ cấu truyền độngTruyền chuyển động từ màng ngăn đến tiếp điểm
Tiếp điểm điệnĐóng hoặc ngắt mạch điều khiển
Vít chỉnh áp suấtĐiều chỉnh mức áp suất hoạt động
Van xả tảiXả áp dư ở đầu nén trên một số máy piston
Vỏ bảo vệHạn chế bụi, nước và va chạm vào bộ phận điện

Một số công tắc áp suất điện tử có thêm màn hình hiển thị, cảm biến áp suất, nút cài đặt, đèn báo trạng thái và ngõ ra tín hiệu kết nối với PLC.

Nguyên lý hoạt động của công tắc áp suất

Công tắc áp suất hoạt động dựa trên sự cân bằng giữa lực do áp suất khí tạo ra và lực của lò xo cài đặt.

Khi áp suất tăng, khí nén tác động lên màng ngăn hoặc piston. Khi lực này đủ lớn để thắng lực lò xo, cơ cấu truyền động làm tiếp điểm chuyển trạng thái. Tùy cách đấu dây, tiếp điểm có thể đóng hoặc ngắt mạch điện.

Trên máy nén khí piston, chu trình thường diễn ra như sau:

  1. Áp suất trong bình thấp hơn mức cài đặt, công tắc đóng mạch để máy chạy.
  2. Máy nén khí nạp khí vào bình chứa.
  3. Khi áp suất đạt mức ngắt, công tắc mở mạch để máy dừng.
  4. Khí nén được thiết bị phía sau sử dụng, làm áp suất bình giảm.
  5. Khi áp suất giảm đến mức khởi động, công tắc đóng mạch và máy chạy lại.

Khoảng chênh lệch giữa áp suất ngắt và áp suất khởi động được gọi là độ chênh áp hoặc hysteresis. Ví dụ, máy có thể dừng ở 8 bar và chạy lại khi áp suất giảm còn 6 bar.

Nguyên lý hoạt động của công tắc áp suất

Vai trò của công tắc áp suất trong máy nén khí

  • Điều khiển máy chạy và dừng theo áp suất.
  • Duy trì áp suất bình chứa trong phạm vi cài đặt.
  • Hạn chế máy chạy liên tục không cần thiết.
  • Bảo vệ bình chứa khỏi tình trạng áp suất vượt giới hạn.
  • Giảm số lần thao tác thủ công.
  • Hỗ trợ xả áp đầu nén để motor dễ khởi động lại.
  • Phát hiện áp suất thấp hoặc áp suất cao bất thường.
  • Điều khiển các thiết bị phụ trợ trong hệ thống khí nén.

Cần lưu ý công tắc áp suất không thay thế hoàn toàn van an toàn. Van an toàn là lớp bảo vệ cơ khí độc lập, có nhiệm vụ xả khí nếu áp suất vượt mức cho phép.

Các loại công tắc áp suất khí nén phổ biến

Công tắc áp suất cơ

Đây là loại sử dụng màng ngăn, piston, lò xo và tiếp điểm cơ khí. Công tắc áp suất cơ có cấu tạo đơn giản, giá hợp lý, dễ lắp đặt và thường dùng trên máy nén khí piston hoặc hệ thống khí nén phổ thông.

Công tắc áp suất điện tử

Loại điện tử sử dụng cảm biến để đo áp suất, sau đó xử lý tín hiệu và điều khiển ngõ ra điện. Thiết bị thường có màn hình hiển thị áp suất, nút cài đặt và đèn báo trạng thái.

Công tắc áp suất có van xả tải

Loại này thường được lắp trên máy nén khí piston. Khi máy dừng, van xả tải giải phóng lượng khí còn lại trong đoạn ống giữa đầu nén và van một chiều, giúp motor khởi động nhẹ hơn.

Công tắc áp suất cao và áp suất thấp

Công tắc áp suất cao dùng để cảnh báo hoặc ngắt thiết bị khi áp suất vượt giới hạn. Công tắc áp suất thấp phát tín hiệu khi áp suất giảm xuống dưới mức cho phép.

So sánh công tắc áp suất cơ và điện tử

Tiêu chíCông tắc áp suất cơCông tắc áp suất điện tử
Nguyên lýMàng ngăn, lò xo và tiếp điểmCảm biến và mạch điện tử
Hiển thị áp suấtThường không cóCó màn hình trên nhiều model
Độ chính xácPhù hợp nhu cầu phổ thôngCao hơn
Cài đặtĐiều chỉnh bằng vítCài đặt bằng nút hoặc phần mềm
Tín hiệu đầu raTiếp điểm NO/NCTiếp điểm, transistor hoặc tín hiệu analog
Ứng dụngMáy piston, hệ thống đơn giảnTự động hóa, PLC, máy công nghiệp
Chi phíThấp hơnCao hơn

Phân biệt công tắc áp suất và cảm biến áp suất

Thiết bịTín hiệu đầu raMục đích chính
Công tắc áp suấtĐóng/ngắt, ON/OFFĐiều khiển hoặc cảnh báo theo ngưỡng
Cảm biến áp suấtGiá trị liên tụcĐo, hiển thị và điều khiển chính xác
Đồng hồ áp suấtHiển thị tại chỗQuan sát áp suất bằng mắt

Dấu hiệu công tắc áp suất bị hỏng

Dấu hiệuNguyên nhân có thể
Máy không tự ngắt khi đủ ápTiếp điểm bị kẹt, cài đặt sai, màng ngăn hỏng
Máy không tự chạy khi áp giảmTiếp điểm không đóng hoặc lò xo bị kẹt
Máy đóng ngắt liên tụcĐộ chênh áp quá nhỏ, rò khí hoặc bình chứa quá nhỏ
Motor không khởi độngTiếp điểm cháy, dây điện lỏng hoặc công tắc hỏng
Có tia lửa, mùi khétTiếp điểm quá tải hoặc đấu dây không chắc
Khí xì liên tục tại van xả tảiVan xả tải kẹt hoặc van một chiều bị hở
Áp suất ngắt không ổn địnhLò xo yếu, cơ cấu chỉnh áp bị mòn

Vì sao máy bị xì khí ở công tắc áp suất?

Một số công tắc áp suất trên máy piston có van xả tải. Khi máy vừa dừng, van này sẽ xả một lượng khí ngắn trong vài giây. Đây có thể là trạng thái bình thường.

Nếu khí xì liên tục không dừng, nguyên nhân thường gặp gồm:

  • Van một chiều trên bình chứa không đóng kín.
  • Van xả tải bị kẹt hoặc hỏng gioăng.
  • Ống dẫn khí nhỏ bị nứt hoặc lỏng.
  • Đầu nối không kín.
  • Công tắc áp suất bị hỏng cơ cấu van xả.

Nếu van một chiều bị hở, khí trong bình sẽ chảy ngược về công tắc và thoát ra qua van xả tải. Trong trường hợp này, chỉ thay công tắc áp suất có thể không xử lý được nguyên nhân.

Cách kiểm tra công tắc áp suất khí nén

  1. Ngắt nguồn điện và xả áp hệ thống.
  2. Quan sát công tắc có nứt, cháy, biến dạng hoặc rò khí không.
  3. Kiểm tra dây điện, đầu cos và tiếp điểm.
  4. Theo dõi áp suất máy bắt đầu chạy và dừng.
  5. So sánh giá trị thực tế với mức cài đặt.
  6. Kiểm tra van xả tải sau khi máy dừng.
  7. Kiểm tra van một chiều nếu khí xì liên tục.
  8. Thay mới nếu công tắc đóng ngắt không ổn định.

Không nên đấu tắt công tắc áp suất để máy chạy liên tục. Việc này có thể làm áp suất vượt giới hạn, gây nguy hiểm cho bình chứa và người vận hành.

Công Tắc Áp Suất Khí Nén

Cách chọn công tắc áp suất phù hợp

  • Dải áp suất làm việc.
  • Áp suất khởi động và áp suất ngắt.
  • Áp suất tối đa công tắc có thể chịu.
  • Kiểu và kích thước ren kết nối.
  • Điện áp sử dụng.
  • Dòng điện và công suất tiếp điểm.
  • Số lượng tiếp điểm NO, NC hoặc chuyển đổi.
  • Có cần van xả tải hay không.
  • Nhiệt độ và môi trường làm việc.
  • Loại máy nén khí và công suất motor.

Với motor công suất lớn, công tắc áp suất thường chỉ điều khiển cuộn hút contactor thay vì đóng ngắt trực tiếp nguồn động lực. Điều này giúp giảm tải cho tiếp điểm và tăng độ an toàn.

Lưu ý khi điều chỉnh công tắc áp suất

  • Không chỉnh áp suất vượt giới hạn của bình chứa và máy nén.
  • Xác định đúng vít chỉnh áp suất tổng và vít chỉnh độ chênh áp.
  • Chỉ điều chỉnh từng bước nhỏ.
  • Theo dõi đồng hồ áp suất sau mỗi lần chỉnh.
  • Kiểm tra hoạt động của van an toàn.
  • Đảm bảo motor khởi động lại bình thường.
  • Không điều chỉnh khi công tắc đang có điện.

Airtec cung cấp công tắc áp suất khí nén

Airtec cung cấp công tắc áp suất khí nén, rơ le áp suất, cảm biến áp suất và phụ tùng cho nhiều dòng máy nén khí. Ngoài ra, Airtec còn cung cấp van một chiều, van an toàn, rơ le nhiệt, contactor, dầu máy nén khí, lọc dầu, lọc gió, lọc tách dầu, máy sấy khí và bình chứa khí.

Khách hàng cần thay công tắc áp suất có thể gửi hình ảnh thiết bị cũ, model máy nén khí, dải áp suất, điện áp, kích thước ren và sơ đồ đấu dây để được tư vấn đúng loại.

Kết luận

Công tắc áp suất khí nén là thiết bị giám sát áp suất và đóng hoặc ngắt mạch điện khi áp suất đạt đến giá trị cài đặt. Trên máy nén khí, thiết bị giúp máy tự động chạy khi áp suất thấp và dừng khi bình chứa đã đủ áp.

Khi chọn công tắc áp suất, cần kiểm tra đúng dải áp, kiểu ren, điện áp, dòng tiếp điểm, độ chênh áp và yêu cầu van xả tải. Không nên tự ý đấu tắt hoặc tăng áp suất vượt giới hạn của máy.

FAQ về công tắc áp suất khí nén

Công tắc áp suất khí nén là gì?

Công tắc áp suất khí nén là thiết bị đóng hoặc ngắt mạch điện khi áp suất khí đạt đến một giá trị đã cài đặt.

Công tắc áp suất và rơ le áp suất có giống nhau không?

Trong hệ thống máy nén khí, hai tên gọi này thường được dùng để chỉ cùng thiết bị pressure switch. Thiết bị này khác với rơ le nhiệt và rơ le trung gian trong tủ điện.

Vì sao máy nén khí không tự ngắt?

Nguyên nhân có thể do công tắc áp suất hỏng, cài đặt sai, tiếp điểm bị kẹt, hệ thống rò khí hoặc đầu nén không tạo đủ áp suất.

Vì sao công tắc áp suất xì khí liên tục?

Nguyên nhân thường gặp là van một chiều bị hở, van xả tải bị kẹt, ống dẫn khí nhỏ bị nứt hoặc đầu nối không kín.

Có thể tự chỉnh công tắc áp suất không?

Có thể điều chỉnh nếu hiểu rõ cấu tạo và thông số máy. Không được chỉnh áp suất vượt giới hạn của bình chứa, đầu nén và motor.

Airtec có cung cấp công tắc áp suất máy nén khí không?

Có. Airtec cung cấp công tắc áp suất, cảm biến áp suất, van một chiều, rơ le, contactor và phụ tùng máy nén khí theo từng model.

Công Ty TNHH Thiết Bị Nén Khí Airtec

0944.000.884
Nhắn Zalo