Công tắc áp suất cơ học: Nguyên lý hoạt động và cách lựa chọn
Công tắc áp suất cơ học hoạt động dựa trên sự cân bằng giữa áp suất hệ thống và lực của lò xo được nén sẵn. Khi chọn thiết bị, người dùng cần cân nhắc đến áp suất tối đa của hệ thống và phạm vi cài đặt phù hợp để đảm bảo độ bền và hiệu suất tối ưu.
Công tắc áp suất cơ học có thiết kế nhỏ gọn, giúp giám sát áp suất an toàn trong các thiết bị như bơm, máy nén khí và máy làm việc di động. Dù được sử dụng trong bất kỳ ứng dụng nào, chúng hoạt động dựa trên nguyên lý lò xo được nén sẵn, với màng ngăn hoặc piston làm phần tử đo lường.
Nguyên lý hoạt động của công tắc áp suất cơ học
Nguyên lý này dựa trên sự tác động của hai lực chính:
Áp suất quá trình
Lực này tác động trực tiếp lên phần tử đo lường của công tắc áp suất. Thiết kế của công tắc sẽ khác nhau tùy theo mức áp suất:
- Áp suất thấp: Công tắc áp suất sử dụng màng ngăn, vì bề mặt lớn giúp hấp thụ áp suất hiệu quả.
- Áp suất cao: Công tắc áp suất sử dụng piston với diện tích nhỏ hơn để chịu được áp suất lớn hơn.
Lực của lò xo được nén sẵn
Lực này được điều chỉnh thông qua ốc chỉnh trên công tắc áp suất. Khi vặn ốc vào sâu hơn, lực của lò xo càng mạnh, làm tăng giá trị điểm chuyển đổi (switch point). Hình dạng và độ cứng của lò xo được thiết kế dựa trên phạm vi áp suất cần thiết.
- Điểm chuyển đổi (Switch point): Được xác định bằng độ căng của lò xo, xảy ra khi áp suất tăng.
- Điểm đặt lại (Reset point): Được thiết lập tương ứng khi áp suất giảm.
Hình 1. Cấu tạo của công tắc áp suất cơ học
Lưu ý khi chọn phạm vi cài đặt
Khi chọn phạm vi cài đặt của công tắc áp suất, điều quan trọng là phải xem xét áp suất hệ thống tối đa mà thiết bị phải chịu.
Phạm vi cài đặt luôn nhỏ hơn khả năng chịu quá tải để công tắc có thể hấp thụ các xung áp suất đột ngột. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng bảo vệ bơm khỏi tình trạng chạy không tải, nơi áp suất hệ thống có thể cao hơn nhiều so với giá trị chuyển đổi.