Công tắc áp lực là gì ? Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động

Công tắc áp lực nước là một thiết bị quan trọng được sử dụng để giám sát và điều khiển áp suất trong hệ thống. Đó là một phần không thể thiếu của nhiều quy trình công nghiệp và ứng dụng hàng ngày. Công tắc áp suất cho phép đo và kiểm soát áp suất trong các hệ thống khí, chất lỏng và hơi.Trên thị trường hiện nay, có nhiều loại công tắc áp suất khác nhau, từ các loại cơ học đơn giản đến công tắc áp suất điện tử và thủy lực cao cấp. Mỗi loại công tắc áp suất có tính năng và ứng dụng riêng, nhưng chúng đều đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ, kiểm soát và tối ưu hóa hoạt động của các hệ thống công nghiệp.

Công tắc áp lực là gì?

Trong hầu hết các hệ thống đường ống công nghiệp hoặc dân dụng – từ máy bơm cấp nước, hệ thống PCCC, máy nén khí cho đến hệ thống thủy lực, áp suất luôn là thông số quan trọng nhất quyết định sự ổn định của hệ thống. Nếu áp suất vượt quá giới hạn thiết kế: Đường ống có thể bị vỡ hoặc rò rỉ, bơm hoạt động quá tải, thiết bị tiêu thụ nước bị hư hỏng. Ngược lại, nếu áp suất quá thấp:
- Hệ thống không thể vận hành đúng công suất
- Dòng chảy không đủ để kích hoạt thiết bị
- Gây hiện tượng cavitation trong máy bơm
Đây chính là lý do Công tắc áp lực (Pressure Switch) được sử dụng. Thiết bị này không chỉ đo áp suất mà còn điều khiển đóng/ngắt mạch điện dựa trên ngưỡng áp suất cài đặt, giúp hệ thống tự động vận hành mà không cần giám sát liên tục. Trong thực tế vận hành, công tắc áp lực thường được dùng để: Tự động bật/tắt máy bơm, bảo vệ hệ thống khỏi quá áp, phát tín hiệu cảnh báo khi áp suất bất thường. 

Thông số kỹ thuật phổ biến của công tắc áp lực

 

Công tắc áp lực hoạt động như thế nào trong hệ thống thực tế?

Khác với cảm biến áp suất chỉ đo và truyền tín hiệu analog, công tắc áp lực hoạt động theo nguyên lý ON/OFF. Thiết bị sẽ có hai ngưỡng áp suất chính:
- Cut-in pressure (áp suất bật)
- Cut-out pressure (áp suất ngắt)
Ví dụ trong hệ thống cấp nước tòa nhà:
- Áp suất bật: 6 bar
- Áp suất ngắt: 10 bar
Khi áp suất trong đường ống giảm xuống dưới 6 bar, công tắc sẽ đóng mạch điện và kích hoạt máy bơm. Khi áp suất tăng lên tới 10 bar, công tắc ngắt mạch và dừng bơm. Cơ chế này giúp duy trì áp suất ổn định mà không cần can thiệp thủ công.

Cấu tạo kỹ thuật của công tắc áp lực nước

Một công tắc áp lực tiêu chuẩn thường gồm các thành phần sau:

1. Màng cảm biến áp suất (Pressure diaphragm)

Đây là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với môi chất trong đường ống. Khi áp suất thay đổi, màng sẽ biến dạng cơ học và truyền lực tới cơ cấu đóng ngắt. Vật liệu thường sử dụng: inox 304, inox 316, đồng. Tùy thuộc môi trường làm việc như: nước, dầu, hóa chất. 

2. Lò xo hiệu chỉnh áp suất

Lò xo tạo lực phản hồi để xác định ngưỡng kích hoạt của công tắc. Người dùng có thể điều chỉnh lực nén của lò xo thông qua vít chỉnh áp suất.

3. Bộ tiếp điểm điện (Micro Switch)

Đây là bộ phận thực hiện chức năng đóng/ngắt mạch điện. Khi lực tác động từ màng áp suất vượt quá lực lò xo, tiếp điểm sẽ chuyển trạng thái.

4. Cổng kết nối áp suất

Thông thường sử dụng ren: 1/4", 3/8", 1/2". Chuẩn ren phổ biến: BSP, NPT. 

Các loại công tắc áp suất

1. Công tắc áp suất điện tử

2. Công tắc áp suất cơ học

Phân loại công tắc áp lực

Được chia thành hai loại đó là công tắc áp suất khí và công tắc áp suất thủy lực.
 

Công tắc áp suất khí nén

Công tắc áp suất khí nén hay còn gọi là rơ le áp suất khí nén , cụ thể loại này lại được chia thành 2 loại nhỏ đó là công tắc áp suất đơn và công tắc áp suất kép.
 
- Công tắc áp suất đơn: So với các loại rơ le áp suất khác thì rơ le đơn được đánh giá có độ bền cao hơn bởi chúng được làm từ những chất liệu tốt, chống ăn mòn và chống gỉ, chống oxy hóa như đồng, inox, nhựa,...
 Cấu tạo của công tắc áp suất đơn gồm khá nhiều bộ phận như: vít đặt vi sai LP, vít đặt áp suất thấp LP, lò xo chính, tay đòn chính, lò xo vi sai, hộp xếp giãn nở, đầu nối áp suất thấp, tiếp điểm,...Ở công tắc áp suất đơn lại bao gồm rơ le áp suất thấp và rơ le áp suất cao
 
- Công tắc áp suất kép: Hay còn gọi là rơ le áp suất kép, đây là loại có sự kết hợp giữa rơ le áp thấp và rơ le áp cao. Nó được tích hợp chúng trong một vòng nhỏ duy nhất và thực hiện chức năng của cả hai rơ le. Rơ le kép sẽ ngắt khi áp suất vượt quá mức cho phép hoặc khi hạn thấp hơn mức cho phép.

Công tắc áp suất thủy lực

Công tắc áp suất thủy lực, còn được gọi là công tắc thủy lực, công tắc áp lực thủy lực, relay áp suất thủy lực, rơ le áp suất thủy lực, là thiết bị quan trọng trong các hệ thống thủy lực. Nó có nhiệm vụ theo dõi áp suất trong hệ thống và đóng/ngắt mạch điện để bảo vệ hệ thống khỏi quá áp, đảm bảo an toàn cho thiết bị và người vận hành.

Nguyên lý hoạt động Công tắc áp suất thủy lực

Khi áp suất trong hệ thống thủy lực thay đổi, nó sẽ tác động lực lên màng áp suất của công tắc. Lực này sẽ được truyền đến lò xo và tiếp điểm. Khi áp suất đạt đến ngưỡng cài đặt, tiếp điểm sẽ đóng lại, cho phép dòng điện chạy qua và kích hoạt các thiết bị khác trong hệ thống. Ngược lại, khi áp suất giảm xuống dưới ngưỡng cài đặt, tiếp điểm sẽ mở ra, ngắt dòng điện và dừng hoạt động của các thiết bị.

Ứng dụng Công tắc áp suất thủy lực

Công tắc áp suất thủy lực được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

• Công nghiệp: sản xuất ô tô, máy móc công nghiệp, hệ thống khí nén thủy lực...
• Khoa học và kỹ thuật: nghiên cứu vũ trụ, khai thác mỏ...
• Hàng không: theo dõi áp suất chất lỏng trong quá trình vận hành bay.
• Dân dụng: hệ thống cấp nước, xử lý nước, máy bơm, hồ chứa, bể bơi...
• Nông nghiệp: máy móc nông nghiệp, hệ thống tưới tiêu...

Cách lựa chọn công tắc áp lực đúng cho hệ thống

Nhiều hệ thống gặp lỗi vận hành chỉ vì chọn sai công tắc áp lực. Dưới đây là 4 yếu tố quan trọng cần kiểm tra.

1. Dải áp suất làm việc:  Quy tắc chung: Dải đo của công tắc phải lớn hơn 20–30% áp suất làm việc tối đa.
Ví dụ: Hệ thống làm việc 10 bar → nên chọn công tắc 0 – 16 bar.
2. Môi trường làm việc: Nếu hệ thống chứa: nước sạch → đồng hoặc inox hóa chất → inox 316, dầu → thép carbon
3. Chuẩn kết nối: Cần kiểm tra: ren BSP hay NPT, kích thước ren
4. Độ chênh áp (Differential): Đây là khoảng cách giữa áp suất bật và tắt. Công thức: Diff = Max – Min. Ví dụ: 10 bar – 6 bar = 4 bar

Xem thêm: Công tắc dòng chảy
 

Cách điều chỉnh Công tắc áp lực - Rơ le áp suất hiệu quả

Trước khi lắp đặt công tắc áp lực vào đường ống bằng cách dùng bình khí nén thì chúng ta nên tìm hiểu kỹ về các thông số kỹ thuật chính xác để tránh sai sót và lựa chọn được một công tắc áp suất phù hợp với kích thước đường ống hệ thống.
 
- Xác định được các thông số max, min, diff
 
Cách điều chỉnh công tác áp suất
– Sau khi đã xác định được đúng thông số, cần bắt đầu điều chỉnh max, dùng tua-vit để vặn các vít tương ứng trên đầu cột Range.
 
– Tăng dần áp suất đồng thời quan sát kim đồng hồ áp suất cũng như tín hiệu của rơ le.  Khi rơ le nhảy sang tại vi trí max thì có nghĩa là bạn đã điều chỉnh xong max.
 
– Tương tự, để điều chỉnh thông số diff thì người dùng cần phải chỉnh vít trên đầu cột diff về một con số đã xác định trước đó. Sau đó giảm áp suất của đường ống một cách từ từ và phải quan sát ở đồng hồ áp suất. 
 
Sau khi đã điều chỉnh xong như trên, nên chú ý để kiểm tra cách điều chỉnh công tắc áp lực đúng chưa, có phù hợp với yêu cầu cũng như hệ thống đường ống của mình chưa. Nếu vẫn chưa hợp lý thì bạn phải cân nhắc lại và đảm bảo rằng bạn đã sử dụng cách điều chỉnh rơ le áp suất chuẩn xác nhất.  
Nếu bạn có nhu cầu mua công tắc áp lực hay cần tư vấn về sản phẩm, vui lòng liên hệ phukienthepdaian.com theo Hotline: 090 461 5596 - 093 444  1619 để được hỗ trợ nhanh nhất!