Những loại cảm biến xi lanh khí nén và thủy lực

Xi lanh là thiết bị chấp hành không hề thiếu của những dây chuyền sản xuất máy móc quản lý và vận hành bằng khí hay dầu. Để tương hỗ hoạt động giải trí được hiệu suất, đúng chuẩn, hiệu suất cao thì tất cả chúng ta cần những cảm biến xi lanh khí nén, cảm biến xi lanh thủy lực. Trong quy trình thao tác tự động hóa, thiết bị này đóng vai trò rất quan trọng. Không ít người mua chăm sóc đến thiết bị này đã đặt câu hỏi cho chúng tôi. Và bài viết thời điểm ngày hôm nay, chúng tôi xin lần lượt ra mắt và giải đáp từng vướng mắc về thiết bị cảm biến trong mạng lưới hệ thống khí, dầu đang được sử dụng lúc bấy giờ .

Cảm biến trong công nghiệp

Ngày nay, không riêng gì sử dụng khí nén, thủy lực vào sản xuất mà con người còn điều tra và nghiên cứu và sản xuất những mạng lưới hệ thống tự động hóa nhằm mục đích mang lại hiệu suất cao, sản lượng lớn, tiết kiệm ngân sách và chi phí ngân sách cho người sử dụng. Trong những nhà máy sản xuất, xưởng sản xuất công nghiệp nhẹ, công nghiệp nặng, tiểu thủ công nghiệp, lắp ráp thì cảm biến Open nhiều và rất phong phú. Đặc biệt, trong những cơ cấu tổ chức, mạng lưới hệ thống máy tự động hóa không hề thiếu cảm biến xi lanh .

Bạn đang đọc: Những loại cảm biến xi lanh khí nén và thủy lực hiện nay

Cảm biến trong công nghiệp là gì?

Cảm biến có tên gọi tiếng anh là Sensoir. Nhiệm vụ cơ bản của nó là biến và quy đổi tín hiệu của cần xi lanh thành tín hiệu điện. Đây là thiết bị quen thuộc so với những kỹ sư, nhân viên cấp dưới kỹ thuật khi nó xuất hiện ở mọi nơi, mọi mạng lưới hệ thống quy mô lớn nhỏ khác nhau .
Nó tựa như với 5 giác quan của khung hình con người như vị giác, thính giác, khứu giác, xúc giác, thị giác. Nó sẽ phân biệt và trả những tín hiệu về não bộ để giải quyết và xử lý
Cụ thể cảm biến là thiết bị được sản xuất ra nhằm mục đích phân biệt được sự đổi khác, xuất hiện trong thiên nhiên và môi trường nơi gắn nó và sẽ truyền tín hiệu phân biệt về nhằm mục đích thông tin cho con người biết sự xuất hiện hay sự biến hóa đó .
Chắc chắn đến đây, không ít bạn vẫn mơ hồ về thiết bị này. Chúng tôi xin lấy 1 ví dụ đơn thuần như sau :

Cảm biến nhiệt độ rất thông dụng khi nó lắp đặt cho tất cả các thiết bị. Trong máy điều hòa, cảm biến nhiệt độ được sử dụng. Khi cài đặt 25 độ C và bật điều hòa không khí lạnh. Nếu nhiệt độ môi trường cao hơn 25 độ C thì cảm biến sẽ nhận biết và hạ nhiệt độ môi trường đến mức 25 độ C. Nếu thấp hơn 25 độ C thì điều hòa sẽ tắt.

Với mạng lưới hệ thống tự động hóa thì cảm biến từ xi lanh dùng để truyền tín hiệu từ xi lanh để điều khiển và tinh chỉnh những thiết bị khác hoặc là dùng để tinh chỉnh và điều khiển chính xi lanh khí nén, dầu .

Các loại cảm biến trong công nghiệp

Nhu cầu sử dụng cảm biến nhằm mục đích phát hiện sự đổi khác của những yếu tố như : nhiệt độ, vòng xoay, nhiệt độ, vị trí, ánh sáng, áp suất … là rất lớn. Chính vì vậy, khi tất cả chúng ta làm một phép tìm kiếm “ cảm biến ” trên thị trường thì hoàn toàn có thể có hàng trăm hiệu quả .
Nhìn chung, người ta phân loại cảm biến trong công nghiệp thành 3 loại chính để tiện cho việc chọn và lắp ráp theo mục tiêu : Cảm biến quang, cảm biến tiệm cận, cảm biến áp suất .

Cảm biến quang (Optical sensor)

Quang chính là ánh sáng. Cảm biến quang có tên tiếng Anh là Optical sensor đó là cảm biến hoạt động dựa trên tín hiệu ánh sáng thu được và sau đó sẽ xuất tín hiệu về bộ xử lý.

Trong một số ít trường hợp cần phát hiện vật một cách đúng mực, nhanh gọn khi nó đi qua mắt quang tín hiệu thì người ta dùng cảm biến quang .
Ví dụ như : Sau khi lắp ráp hoàn hảo cảm biến quang, có một vật hoặc một người chuyển dời đi qua mắt quang. Cảm biến sẽ xuất tín hiệu ngay : Có vật thể đi qua. Nguyên do là có tín hiệu phản quang trở lại phát ra từ vật .

Cảm biến áp suất (Pressure sensor)

Cảm biến áp suất còn được gọi với một tên khác đó là công tắc áp suất. Chúng ta sẽ cài đặt một mức áp suất nhất định. Khi áp suất dầu, áp suất chất lỏng hay áp suất khí nén vượt quá giá trị, mức đã được cài đặt sẵn thì cảm biến sẽ tự động mở hoặc đóng công tắc.

Cảm biến tiệm cận (Proximity sensor)

Đây chính là loại cảm biến được dùng nhiều nhất lúc bấy giờ trong công nghiệp. Tên tiếng Anh của nó là Proximity sensor. Nó chuyên được lắp kèm với những xi lanh dầu, xi lanh khí nên còn gọi là cảm biến hành trình dài xi lanh, cảm biến từ xi lanh .
Cảm biến tiệm cận đặc biệt quan trọng hơn khi nó phát hiện sự đổi khác của từ trường trong vùng khi xuất hiện vật thể mang từ tiến đến gần. Tiệm cận chính là sự tiến đến từ từ .
Ngoài ra, tất cả chúng ta còn có cảm biến nhiệt độ – một dạng tương tự như mà chúng tôi đã trình làng ở trên. Nó hoạt động giải trí trong những máy điều hòa nhiệt .

Cảm biến xi lanh khí nén và thủy lực

Trong mạng lưới hệ thống khí nén có những loại xi lanh : Xi lanh vuông, xi lanh tròn, xi lanh 2 ty, xi lanh xoay, xi lanh 3 ty, xi lanh compact … Xi lanh dầu cũng chia thành những loại tròn, vuông, loại áp suất cao, thấp khác nhau. Cảm biến dùng cho xi lanh khí nén, xi lanh thủy lực chính là cảm biến tiệm cận. Đây là một điều mà người mua cần ghi nhớ để tránh nhầm lẫn .
Xi lanh khí hay xi lanh dầu đều là cơ cấu tổ chức chấp hành. Chuyển động của chúng tạo ra là hoạt động tịnh tiến nên rất thích hợp với loại cảm biến tiệm cận .
Tại sao hầu hết người mua đều khuyên nên sử dụng cảm biến cho xi lanh vì : khi cần piston di dời, tín hiệu sẽ từ cảm biến mà trả về. Thông qua đó, tất cả chúng ta tinh chỉnh và điều khiển xi lanh một cách thuận tiện hơn .

Nguyên lý hoạt động của cảm biến tiệm cận

Tên tiếng anh của cảm biến tiệm cận là poximity sensor. Với cảm biến này, nó hoàn toàn có thể phát ra tín hiệu ở cả hai trường hợp đó là :
+ Dung kháng do tụ điện sinh ra .
+ Từ trường do nam châm hút sinh ra .

Trước hết là cảm biến điện dung, thực ra của nó là một tụ điện hoàn hảo. Bộ phận chính của cảm biến đó chính là hai bản cực. Khi vật lạ Open và đi vào vùng của hai bản cực cảm biến thì giá trị điện dung sẽ đổi khác. Cảm biến phát hiện và xuất ra tín hiệu. Vì khi đó, hằng số điện môi, chiều dày lớp cách điện biến hóa khiến cảm biến nhận diện ngay và xuất tín hiệu .
Vậy loại cảm biến này được sử dụng nhiều ở đâu ? Nó dùng trong những ngành công nghiệp mà mạng lưới hệ thống tự động hóa cần nhận ra, phát hiện vật liệu phi kim loại : sành sứ, thủy tinh .
Nguyên lý cảm biến từ xi lanh đơn thuần : Nó chính là 1 cuộn dây được cuốn quanh một lõi sắt. Đặc điểm của lõi này là có độ từ thẩm cao. Khi tất cả chúng ta mở điện, nguồn điện sẽ đi đến cảm biến và tạo ra một từ trường xê dịch quanh tổng hợp. Người ta gọi đó là nam châm hút điện. Ưu điểm của loại này đó là tính không thay đổi cao do dòng điện cung ứng .
Khi vật thể là vật tư từ qua hoặc nam châm hút vĩnh cửu, tín hiệu cảm biến sẽ được xuất ra .

Bố trí cảm biến trong xi lanh khí nén thủy lực

Để hoàn toàn có thể sắp xếp cảm biến xi lanh khí nén, cảm biến hành trình dài xi lanh thủy lực thì người mua cần nắm rõ cấu trúc của loại xi lanh đang sử dụng. Vì sao ?
Vì ngoài những phớt, gioăng để làm kín giữa những khoang xi lanh thì còn có những vòng nam châm hút vĩnh cữu được hãng sản xuất tích hợp bên trong. Vì sao họ lại làm như vậy ? Mục đích của việc này chính là tạo điều kiện kèm theo thuận tiện để hoàn toàn có thể gắn cảm biến, giúp nó hoàn toàn có thể thu tín hiệu khi cần xi lanh ( piston ) di dời .

Xem thêm: Top 16 linh kiện lâm music hay nhất 2022 – Ngày hội bia Hà Nội – https://dichvubachkhoa.vn

Nếu có nhiều cảm biến tiệm cận thì người ta thường lắp ở hai đầu xi lanh hoặc dọc theo thân của xi lanh giúp nhận biết từ trường của xi lanh khi piston  di chuyển đến. Với xi lanh khí nén thì do chuyển động với tốc độ nhanh nên cảm biến thường gắn ở đầu cuối xi lanh, hạn chế gắn ở thân xi lanh.

Với những xi lanh dầu, xi lanh khí không được gắn vòng nam châm hút tích hợp sẵn trong piston thì người mua hoàn toàn có thể gắn ở đầu cần xi lanh. Tuy nhiên cần chú ý quan tâm là lắp cảm biến ở đầu xi lanh sao cho tương thích nhất. Trừ môi trường tự nhiên khí, còn tổng thể thiên nhiên và môi trường còn lại, khách cần lắp ráp xi lanh sao cho cao hơn để thích ứng môi trường tự nhiên .

Xi lanh khí nén thì thường được các hãng sản xuất có tiêu chuẩn, có sẵn còn xi lanh thủy lực thường được gia công. Với xi lanh tròn thì cảm biến thường được gắn vào một lá thép mỏng có dây cố định. Nó sẽ di chuyển dọc theo thân xi lanh khi lỏng và cố định tại vị trí mong muốn. Với loại xi lanh vuông, cảm biến thân xi lanh sẽ được gá trên các khe rãnh dọc thân.

Cảm biến tiếp điểm trong xi lanh khí nén thủy lực

Trong xi lanh khí nén, thủy lực thì cảm biến tiếp điểm có cấu trúc đơn thuần nhưng đem lại hiệu suất cao thao tác cao .
Nam châm trong xi lanh tương tự như như phớt. Hai bên mép tiến về phía giữa sẽ là 2 cực của nam châm hút. Từ trường Nam Bắc sẽ mạnh ở hai đầu, giảm dần cho đến khi ở chính giữa là bằng 0 .
Thực chất cảm biến tiếp điểm là hai tiếp điểm tương tự với tiếp điểm trong aptomat hay tiếp điểm trong công tắc nguồn .

Trong cảm biến tiếp điểm thì người ta hay dùng tiếp điểm hở. Nguyên lý của cảm biến này như sau :
Khi xi lanh ở trạng thái thông thường, cảm biến thông thường thì những tiếp điểm thường mở sẽ được đặt trong ống thủy tinh kín. Chúng bị tách nhau ra nên hở mạch, tín hiệu điện không xuất ra được .
Khi Open từ trường do nam châm hút vĩnh cữu trong xi lanh khí nén, xi lanh từ tạo ra thì từ trường sẽ sinh ra lực từ. Đầu piston di dời đến gần cảm biến tiếp điểm thì sẽ được nối liên mạch do từ trường hút hai tiếp điểm lại với nhau .
Trước khi Open piston thì cảm biến ở trạng thái OFF, sau khi Open piston thì mạch được nối và cảm biến ở trạng thái ON .
Những ưu điểm của loại cảm biến này đó là : Nó hoàn toàn có thể dùng ở cả điện xoay chiều, điện một chiều DC hay AC. Tiết kiệm được ngân sách khi nó hoàn toàn có thể tiết kiệm ngân sách và chi phí được điện năng .
Khi sử dụng thiết bị nay cần quan tâm đến đầu mặt phẳng tiếp xúc của những tiếp điểm vì nó tác động ảnh hưởng đến độ bền cảm biến và độ nhạy khi thao tác. Chúng cần có 2 năng lực :
+ Khả năng dẫn điện tốt sẽ giúp việc thông suốt mạch, xuất tín hiệu được nhanh gọn hơn. Đặc biệt, với mạng lưới hệ thống mở khẩn cấp, mạng lưới hệ thống phòng mổ thì việc này cần được chú ý quan tâm hơn cả .
+ Khả năng đàn hồi tốt vì khi tiếp điểm va đập mạnh, nhiều lần thì độ dẻo sẽ giúp chúng tránh hư hại tiếp điểm, tăng độ bền cho cảm biến .
Nhược điểm của cảm biến tiếp điểm đó là : Khi xi lanh hoạt động giải trí với tần số lớn thì những tiếp điểm va đập vào nhau nhiều lần nên sẽ dẫn đến hư hỏng tiếp điểm .

Thiết bị này không phải là lựa chọn khi cần sử dụng trong môi trường tự nhiên rung động. Nguyên nhân là do tại khoảng cách tiếp điểm rất nhỏ vì muốn thông mạch nhanh. Nếu xảy ra, rung động thì năng lực dính tách của 2 tiếp điểm sẽ bị ảnh hưởng tác động rất nhiều. Dù thiết bị có điểm yếu kém nhưng chính vì năng lực tiết kiệm ngân sách và chi phí kinh tế tài chính cũng như ứng dụng trong AC, DC tốt nhưng cảm biến tiếp điểm vẫn được nhiều người tin yêu sử dụng .

Cảm biến hiệu ứng Hall trong xi lanh khí nén thủy lực

Tới đây, không ít người mua sẽ vướng mắc hiệu ứng Hall là gì ? Đó là khi tất cả chúng ta tạo nên một từ trường vuông góc lên bảng làm bằng sắt kẽm kim loại. Chất bán dẫn hay một bản làm bằng vật tư dẫn điện cao. Khi có điện chạy ngang qua bản, từ trường sẽ ảnh hưởng tác động lên những hạt mang điện hoạt động. Hạt mang điện sẽ bị tách đẩy sang 2 phía : 1 phía là hạt mang điện tích âm, 1 phía là hạt mang điện tích dương. Chúng ta sẽ có hiệu điện thế ở hai bên của bản .

Khi nam châm từ vĩnh cữu được gắn ở đầu piston, di dời đi tới thì từ trường vuông góc với bản có chất bán dẫn có dòng điện đi qua. Lúc này những hạt mang điện sẽ tách ra làm 2 bên như đã nói ở trên. Xuất hiện điện áp chệch lệch nên từ đó có tín hiệu cảm biến .

Nếu như những cảm biến ở trên hoạt động giải trí dựa vào sự vận động và di chuyển vật lý thì cảm biến hiệu ứng Hall dựa trên việc tạo ra hiệu điện thế .
Ưu điểm của loại cảm biến này đó là khắc phục được thực trạng : Khi ảnh hưởng tác động tần số lớn, hư hại mặt phẳng tiếp điểm. Nó có năng lực đúng mực cao dù ở trong thiên nhiên và môi trường thao tác rung lắc .
Nhược điểm lớn nhất của loại cảm biến này đó là độ nhạy kém. Chính vì từ trường tạo ra sự chênh lệch hiệu điện thế nên từ trường yếu thì tín hiệu cũng yếu. Những xi lanh có đường kính nòng ống quá dày thì sẽ tạo nên từ trường yếu và không thích hợp cho việc dùng cảm biến này .

Cảm biến xi lanh khí nén thủy lực từ tính dị hướng

Loại cảm biến từ tính dị hướng chuyên dùng cho xi lanh khí nén, thủy lực tiệm cận mà những điện trở nối thành hình mạch cầu .

Từ trường được tạo ra bởi nam châm từ vĩnh cửu bên trong của xi lanh khí, dầu. Nó sẽ làm giảm giá trị điện trở của cảm biến. Cũng từ đó, điện áp của mạch cầu sẽ cao hơn so với lúc ở điều kiện kèm theo thông thường. Tín hiệu cảm biến sẽ chuyển từ tắt sang mở, OFF sang ON .
Loại cảm biến từ tính dị hướng này được sử dụng nhiều vì có ưu điểm điển hình nổi bật đó là : Lực quán tính tách nhả không có. Bởi vì cảm biến này không hoạt động giải trí dựa trên sự vận động và di chuyển vật lý đơn thuần. Nó rất thích hợp dùng cho xi lanh khí, xi lanh dầu đang hoạt động giải trí với hiệu suất, tần số lớn. Khi sử dụng loại cảm biến này, năng lực hư hỏng của những tiếp điểm được loại trừ .
So với cảm biến hiệu ứng Hall thì cảm biến từ tính dị hướng hoàn toàn có thể phát hiện từ trường yếu hơn, ở vị trí xa hơn. Tuy nhiên, điểm yếu kém của nó là phải luôn luôn phân phối điện năng cho mạch cầu .
Tuy nhiên, khi lựa chọn loại cảm biến này, người mua cần xem xét kỹ lưỡng bởi nhiều mạng lưới hệ thống cần tiết kiệm chi phí nguồn năng lượng, tiết kiệm chi phí điện năng .

Cảm biến từ khổng lồ trong xi lanh khí nén thủy lực

Cuối cùng, chúng tôi xin ra mắt cảm biến từ khổng lồ. Cấu tạo của cảm biến này đó là gồm 3 lớp : Lớp có dẫn từ, không dẫn từ, dẫn từ. Nguyên lý hoạt động giải trí của cảm biến này tựa như với cảm biến từ tính dị hướng .
Ưu điểm của loại cảm biến này đó là năng lực nhạy. Nó hoàn toàn có thể phát hiện ra từ trường ở khoảng cách xa và yếu. Đặc biệt, cấu trúc của loại cảm biến này hoàn toàn có thể nhỏ đi .

Xem thêm: Top 16 linh kiện lâm music hay nhất 2022 – Ngày hội bia Hà Nội – https://dichvubachkhoa.vn

Tuy nhiên, ưu điểm cũng chính là điểm yếu kém khi nó quá nhạy với từ trường nhất là từ trường động cơ điện khi được sắp xếp gần xi lanh .
Để lựa chọn một cảm biến dùng cho xi lanh khí nén hay xi lanh thủy lực thì người mua cần phải chăm sóc đến những thông số kỹ thuật kỹ thuật như : tên thiết bị, hãng sản xuất, loại cảm biến, điện áp hoạt động giải trí, tần số, vận tốc, độ bền cơ học, nhiệt độ, chiều dài dây, vật tư vỏ … Hiện nay, cảm biến xi lanh Festo, cảm biến từ xi lanh Airtac, cảm biến xi lanh STNC, Paker … được nhiều người mua chăm sóc .

Hơi phức tạp với những bạn đúng không ? Nếu bạn đang phân vân lựa chọn thì hãy liên lạc với chúng tôi ngay. Đội ngũ kỹ sư với kinh nghiệm tay nghề nhiều năm liền trong nghành khí nén, thủy lực, điện tự động hóa sẽ đem đến cho bạn thiết bị cảm biến thân xi lanh tốt nhất .