Cảm biến áp suất thủy lực: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Ngày đăng: 25-10-2023 |
Ngày cập nhật: 25-10-2023
1. 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 vận dụng, những cảm biến này thường hoạt động trong những môi trường áp suất cao (có những áp 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 hà khắc, 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 chọn lựa.
>> Xem thêm: Cảm biến áp suất Omron
2. 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 căn 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 căn bản là kết nối ren và kết nối mặt bích, trong đó kết nối ren là dạng kết nối thông dụng 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 thông dụng 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, song song không cho môi chất đi qua làm hỏng hóc 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 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).
>> Xem thêm: Cảm biến Autonics, Cảm biến từ Autonics
3. 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.
http://gamevn.com/threads/dinh-nghia-cau-tao-va-nguyen-tac-hoat-dong-cua-cam-bien-ap-suat-thuy-luc.1573823/
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 vận dụng, những cảm biến này thường hoạt động trong những môi trường áp suất cao (có những áp 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 hà khắc, 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 chọn lựa.
>> Xem thêm: Cảm biến áp suất Omron
2. 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 căn 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 căn bản là kết nối ren và kết nối mặt bích, trong đó kết nối ren là dạng kết nối thông dụng 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 thông dụng 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, song song không cho môi chất đi qua làm hỏng hóc 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 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).
>> Xem thêm: Cảm biến Autonics, Cảm biến từ Autonics
3. 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.
http://gamevn.com/threads/dinh-nghia-cau-tao-va-nguyen-tac-hoat-dong-cua-cam-bien-ap-suat-thuy-luc.1573823/
Thông tin liên hệ
: BinhMinhMCC
:
:
:
:
