Trong bài viết hôm nay, đội ngũ Makgil Việt Nam xin kính gửi tới bạn đọc bài viết những thông tin cần thiết về cảm biến áp suất dầu thủy lực – loai cảm biến áp suất được sử dụng nhiều trong những ứng dụng thủy lực, khí nén.
Hy vọng những chia sẻ trong bài viết phần nào giúp ích được Quý khách hàng có thêm những kinh nghiệm để lựa chọn được loại cảm biến áp suất thủy lực phù hợp với ứng dụng và mục đích sử dụng của mình, với chất lượng và giá thành hợp lý nhất.
Cảm biến áp suất dầu thủy lực là gì?
Cảm biến áp suất thủy lực, còn được gọi là cảm biến áp suất dầu hay cảm biến áp suất dầu thủy lực,… có tên tiếng anh là Hydraulic Pressure Sensor (hay còn được gọi là Hydraulic Pressure Transmitter, Hydraulic Pressure Transducer), là một thiết bị cơ điện tử được sử dụng để đo áp suất trong những ứng dụng thủy lực hay khí nén như hệ thống thủy lực trong xe cẩu nâng/hạ, hệ thống phanh, hệ thống thủy lực di động,…
Cảm biến áp suất dầu thủy lực thực hiện chức năng cảm nhận giá trị áp suất cơ học, đồng thời chuyển đổi sang giá trị điện tử thông qua bộ phận xử lý nằm bên trong, từ đó truyền tín hiệu đến các thiết bị điều khiển, hiển thị hoặc cảnh báo.
Do đặc thù về ứng dụng, những cảm biến này thường hoạt động trong những môi trường áp suất cao (có những ứng dụng lên tới 5000 barg), nhiều rung động hoặc thường xuyên phải di chuyển. Do đó, những cảm biến này luôn đòi hỏi phải được thiết kế để chịu được điều kiện làm việc khắc nghiệt, khả năng bảo vệ cơ học và điện tử cao, độ ổn định, tuổi thọ và tính chính xác tuyệt vời. Đây là vấn đề vô cùng quan trọng mà người dùng cần tìm hiểu kỹ khi lựa chọn.
Cấu tạo của cảm biến áp suất dầu thủy lực
Cảm biến áp suất dầu thủy lực cũng là một loại cảm biến áp suất, nên chúng có cấu tạo cơ bản giống nhau, đều gồm 07 bộ phận chính sau đây:
- Thân cảm biến (Body): Là toàn bộ phần cơ bao bọc bên ngoài của cảm biến, có tác dụng bảo vệ các phần tử bên trong cảm biến tránh khỏi những tác động từ bên ngoài. Thân của cảm biến thường được làm từ vật liệu thép không gỉ SS316L hoặc những vật liệu đăc biệt khác trong những trường hợp cụ thể.
- Kết nối cơ khí (Process connection): Đối với cảm biến áp suất dầu, thường tồn tại hai dạng kết nối cơ bản là kết nối ren và kết nối mặt bích, trong đó kết nối ren là dạng kết nối phổ thông nhất. Đây là phần nằm dưới cùng của cảm biến, có chức năng kết nối và làm kín cảm biến với hệ thống hoặc thiết bị. Một số dạng kết nối ren phổ biến bao gồm: ¼” NPT, ¼” BSP, ½” NPT, G ½”,…
- Màng cảm biến (Sensing diaphragm): Là bộ phận nằm bên trong thân của cảm biến, ngay phía trên phần kết nối cơ khí, có tác dụng cảm nhận giá trị áp lực từ môi chất và truyền tới bộ phận capsule nằm phía trên. Ngoài ra, màng cảm biến chỉ tiếp nhận giá trị áp suất cơ học, đồng thời không cho môi chất đi qua làm hư hỏng các phần tử điện nằm phía trên.
- Bộ phận làm kín (O-ring Seals): Thường được làm từ một số vật liệu như cao su hoặc biến thể của cao su, có chức năng làm kín phần tiếp xúc giữa màng cảm biến và mặt trong thân cảm biến, không cho môi chất đi qua màng, tiếp xúc với các phần điện gây hư hỏng.
- Bộ phận cảm biến (Capsule): Là bộ phận nằm phía trên của màng cảm biến, có chức năng nhận tín hiệu từ áp suất và truyền tín hiệu về bộ phận xử lý. Tùy thuộc vào loại cảm biến mà nó chuyển từ tín hiệu cơ của áp suất sang dạng tín hiệu điện trở, điện dung, điện cảm, dòng điện … về bộ phận xử lý.
- Bộ phận xử lý (transmitter): có chức năng nhận các tín hiệu từ bộ phận cảm biến & thực hiện các xử lý để chuyển đổi các tín hiệu đó sang dạng tín hiệu chuẩn như tín hiệu ngõ ra 4 ~ 20 mA (tín hiệu thường được sử dụng nhất), 0 ~ 5 VDC, 0 ~ 10 VDC, 1 ~ 5 VDC,…
- Cáp kết nối (Cable Connection): Nằm ở phía trên đầu của cảm biến, là phần cáp điện nhận tín hiệu từ bộ phận xử lý và truyền tới các thiết bị hiển thị, cảnh báo hoặc điều khiển,… Tùy vào thiết kế hoặc tùy chọn của khách hàng, phần đầu cáp kết nối này có thể có hoặc không một đầu bảo vệ (thường được làm bằng plastic).
Nguyên lý hoạt động của sensor áp suất dầu thủy lực
Với cấu tạo giống các loại cảm biến áp suất thông thường, cảm biến áp suất thủy lực cũng có cùng nguyên lý hoạt động với chúng.
Khi nguồn cung áp suất được mở, áp suất thủy lực đi vào phần ren kết nối và tác động lên màng cảm biến. Màng cảm biến khi đó tiếp nhận giá trị áp suất cơ học, đồng thời ngăn không cho môi chất đi vào bên trong và truyền lực tác động này lên bộ phận cảm biến.
Khi đó, bộ phận cảm biến thực hiện chức năng tiếp nhận, đưa tín hiệu về bộ phận xử lý nằm phía trên. Các vi xử lý có trách nhiệm chuyển đổi giá trị cơ học sang giá trị điện tử, và truyền tín hiệu về các thiết bị hiển thị (nếu người dùng chỉ với mục đích hiển thị giá trị áp suất) hoặc thiết bị điều khiển, PLC, từ đó điều khiển động cơ/thiết bị hoạt động.
Lưu ý khi mua cảm biến áp suất thủy lực
Cần nhiều yếu tố để lựa chọn được một sensor áp suất thủy lực phù hợp với mục đích sử dụng. Dưới đây là một số tiêu chí cần thiết người dùng nên tham khảo khi lựa chọn để tránh nhầm lẫn:
- Dải đo (Range): Việc này rất quan trọng trong quá trình lựa chọn, việc lựa chọn dải đo thấp hơn áp suất làm việc sẽ gây hư hỏng cảm biến tức thì, ngược lại việc lựa chọn dải đo quá cao không cần thiết, ảnh hưởng tới giá trị đo và chi phí (những dải đo cao thường có giá thành cao hơn). Ngoài ra, ứng dụng thủy lực là ứng dụng có áp suất làm việc cao, nên việc xác định dải đo là vô cùng quan trọng.
Lưu ý: Người dùng cần xác định được áp suất tối đa bao nhiêu, từ đó lựa chọn dãy áp suất cho phù hợp. Về cơ bản, người dùng nên chọn dải đo cao hơn 30% áp suất hoạt động tối đa để đảm bảo cảm biến có độ bền cao, tránh các trường hợp quá áp làm hỏng cảm biến.
- Đơn vị đo (Unit): đơn vị đo của cảm biến áp suất thường dùng là bar, kgf/cm2, psi, mH2O,… Người dùng nên xác định đơn vị đo phù hợp để thuận tiện cho việc quan sát, theo dõi và tương đồng với các thiết bị khác trong hệ thống.
- Kiểu kết nối (Connection): Người dùng cần xác định được kiểu kết nối cho phù hợp với đường ống/hệ thống/thiết bị lắp cảm biến. Việc lựa chọn sai kết nối thường dẫn tới tình trạng không lắp đặt được hoặc phải dùng đầu chuyển, tuy nhiên do môi trường hoạt động khắc nghiệt, áp lực cao và nhiều rung động nên việc sử dụng đầu chuyển không được khuyến cáo, đồng thời làm tăng chi phí. Hai loại kết nối phổ biến đối với dòng transducer áp suất thủy lực là kết nối dạng ren và kết nối dạng mặt bích, trong đó kết nối ren được sử dụng phổ biến hơn cả.
- Sai số cho phép (Accuracy): Sai số ảnh hưởng tới kết quả đo, cho nên người dùng cần xác định được sai số cho phép, khả năng chịu quá áp. Những thương hiệu tốt thường sản xuất được những sản phẩm có sai số rất thấp, mang lại kết quả đo vô cùng chính xác.
- Tín hiệu ngõ ra (Output signal): Người dùng cần xác định được tín hiệu ngõ ra phù hợp với nhu cầu của mình. Một số loại tín hiệu ngõ ra phổ biến bao gồm tín hiệu 4-20mA hay 0-10V, 0-5V,…
- Nhiệt độ làm việc (Working temperature): Nhiệt độ làm việc cũng là một yếu tố cực kỳ quan trọng, ảnh hưởng tới khả năng làm việc và tuổi thọ của cảm biến. Người dùng cần xác định được nhiệt độ hoạt động tối đa, từ đó xác định được loại cảm biến có nhiệt độ thiết kế phù hợp. Thông thường, một số hãng có thiết kế phần kết nối và phần màng cảm biến tách rời với các bộ phận điện tử giúp cảm biến hoạt động được trong môi trường nhiệt độ cao. Cũng có một số nhà sản xuất khuyến cáo người dùng sử dụng đến phụ kiện giảm nhiệt cho cảm biến áp suất như ống syphon để bảo vệ cảm biến không bị hỏng do nhiệt độ cao hơn mức cho phép.
- Thương hiệu, xuất xứ (Brand, Origin): Một vấn đề quan trọng người dùng cần lưu tâm là thương hiệu và xuất xứ, do những cảm biến áp suất dầu thủy lực được sử dụng trong những môi trường làm việc khắc nghiệt, áp suất cao. Không phải nhà sản xuất nào cũng đủ năng lực để sản xuất những cảm biến áp suất thủy lực có độ chính xác, tuổi thọ và hiệu suất cao. Một số thương hiệu hàng đầu thế giới như ESI-TEC, DANFOSS, PARKER, WIKA, KELLER, khách hàng có thể tham khảo.
Thông số kỹ thuật cơ bản của Hydraulic Pressure Sensor hãng ESI-TEC/UK
ESI-TEC là một thương hiệu của Vương Quốc Anh (UK) được sử dụng toàn cầu, đặc biệt nổi tiếng với dòng cảm biến áp suất sử dụng cho những ứng dụng thủy lực. Điều đặc biệt ở thương hiệu này là thiết kế và sản xuất những sản phẩm hiệu suất cao, sử dụng cho những ứng dụng khắc nghiệp như ngoài giàn khoan, công trình dầu khí, ứng dụng thủy lực, công nghệ hàng không, vũ trụ, quốc phòng, y tế, ô tô,…
Được thành lập từ năm 1984, trải qua gần 40 năm hình thành và phát triển, ESI-TEC chỉ tập trung nghiên cứu và phát triển dòng cảm biến áp suất mà không mở rộng sang sản phẩm khác, điều này giúp nâng cao tuyệt đối về chất lượng sản phẩm cùng với những công nghệ vượt trội.
Với công nghệ cảm biến SOS (Silicon-on-Sapphire) mang lại chất lượng và hiệu suất vượt trội, ESI-TEC sản xuất toàn bộ linh kiện cảm biến để kiểm soát và đảm báo chất lượng chứ không đặt từ các công ty OEM như các thương hiệu khác. Có thể nói, đây là một trong những thương hiệu hàng đầu thế giới về lĩnh vực này.
Dưới đây là những thông số cơ bản về dòng cảm biến áp suất thủy lực của thương hiệu này, chúng tôi gửi tới khách hàng để tham khảo:
| Dải đo: | Up to 5000 bar (72,000 psi) |
| Tín hiệu ngõ ra: | 10 mV/V (4 wire), 0 – 5 V (4 or 3 wire), 0 – 10 V (4 or 3 wire), 4 – 20 mA (2 wire) |
| Nguồn cấp: | 10 VDC (5 – 15V), 13 – 30 VDC, 10 – 36 VDC |
| Công nghệ cảm biến: | Silicon-on-Sapphire (SoS) |
| An toàn quá áp: | Lên tới 1.5 lần x toàn thang đo (các thương hiệu khác thường là 1.2 lần) |
| Cấp chính xác: | ≤ ±0.1 % hoặc ≤ ±0.25 % (tùy lựa chọn) |
| Nhiệt độ làm việc: | -50°C to +125°C (hoặc tùy chọn lên tới +400°C) |
| Thời gian phản hồi: | 1 mS (cực kỳ nhanh chóng, các thương hiệu khác thường là 10mS) |
| Chứng chỉ: | ATEX/IECEx, DNV GL, CE |
| Vật liệu màng: | Alloy Titan (đối với dải đo ≥1,000 bar) Titanium alloy và SAE 316 stainless steel (đối với dải đo <1,000 bar) |
| Kết nối cơ khí: | G1/4, G1/2, ½” NPT, ¼” NPT (hoặc theo yêu cầu cụ thể) |
| Xuất xứ: | Vương quốc Anh (UK) |
| Thời gian bảo hành: | Tối thiểu 18 tháng |
Makgil Việt Nam – Chuyên cung cấp cảm biến áp suất dầu thủy lực chính hãng, giá tốt
Makgil Việt Nam là một trong những đơn vị giàu kinh kiệm trong lĩnh vực cung cấp, lắp đặt các thiết bị đo áp suất, nhiệt độ tại thị trường Việt Nam, trong đó có sensor áp suất thủy lực. Với nhiều năm kinh nghiệm trong ngành, Makgil hiện là nhà phân phối ủy quyền của hãng ESI-TEC/UK và WIKA/Germany– hai quốc gia châu Âu nổi tiếng trong ngành công nghiệp đo lường với chất lượng và công nghệ hàng đầu thế giới.
Với đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm, chúng tôi cũng dễ dàng có thể tư vấn cho khách hàng lựa chọn được loại hydraulic pressure sensor phù hợp với yêu cầu và mục đích sử dụng, với chi phí tối ưu, hợp lý nhất.
Đặc biệt, với lượng hàng lưu kho rất lớn với đầy đủ chủng loại, dải đo, vật liệu, kích thước, giá thành của Makgil Việt Nam luôn cam kết tốt nhất thị trường, với thời gian bảo hành lên tới 18 tháng, đảm bảo để khách hàng có thể tin tưởng lựa chọn.
Quý khách hàng lưu ý rằng chúng tôi xin phép không cung cấp hàng hóa có xuất xứ từ Trung Quốc, thương hiệu của Trung Quốc, gây ảnh hưởng đến uy tín của chúng tôi và sự an toàn cho hệ thống của người dùng.
Makgil Việt Nam hân hạnh được phục vụ mọi yêu cầu của khách hàng theo thông tin chi tiết dưới đây:
CÔNG TY TNHH MAKGIL VIỆT NAM
Trụ sở chính: 18/21 Nguyễn Văn Dung, Phường 06, Quận Gò Vấp, TP. Hồ Chí Minh
Chi nhánh Hà Nội: Số 130 D4 Khu đô thị mới Đại Kim, Đại Kim, Hoàng Mai, Hà Nội
Điện thoại: 02866-572-704
Fax: 02822-026-775
Website: https://makgil.com Email: info@makgil.com
Zalo: 0902 949 401 – 0902 988 005 – 0932 798 882