Tìm hiểu các loại cảm biến xi lanh khí nén và thủy lực

Để có thể thực hiện tự động hóa trong các dây chuyền, máy móc sản xuất con người cần phải sử dụng cảm biến xi lanh khí nén và xi lanh thủy lực. Đây là một thiết bị còn khá mới mẻ nên rất nhiều khách hàng đã gửi câu hỏi liên quan nguyên lý, phân loại, ưu và nhược điểm của cảm biến. Hôm nay, chúng tôi dành toàn bộ dung lượng bài viết để giới thiệu và cung cấp thông tin tìm hiểu về nó nhất là trong cơ cấu chấp hành tịnh tiến công nghiệp. Mời các bạn đón đọc.

Cảm biến trong công nghiệp

Cảm biến dùng nhiều trong các dây chuyền sản xuất, máy móc của nhà máy công nghiệp như: Đóng gói thực phẩm, may mặc, lắp ráp linh kiện điện tử, sản xuất ô tô, lắp ráp xe cơ giới, sản xuất xi măng, cơ khí chế tạo, sản xuất giấy…

Cảm biến trong công nghiệp là gì?

Cảm biến có tên trong tiếng anh đó là sensor. Đây là một thiết bị công nghiệp có chức năng nhận biết được sự thay đổi hay sự có mặt của các vật thể trong môi trường nơi nó được gắn. Sau đó, nó sẽ truyền tín hiệu nhằm có thể thông báo sự có mặt hay thay đổi đó. Đầu vào có thể là: Các chuyển động, áp suất, ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm…

Bạn đang đọc: Tìm hiểu các loại cảm biến xi lanh khí nén và thủy lực

Tuy không phải là thiết bị cơ cấu tổ chức hay chấp hành quan trọng nhưng sự xuất hiện của thiết bị này sẽ giúp xi lanh thao tác đúng chuẩn, tiết kiệm chi phí thời hạn, điện năng và tạo thành một mạng lưới hệ thống tự động hóa .
Có nhiều người lại hiểu đơn thuần đó là : Cảm biến là thiết bị quy đổi tín hiệu từ miền nguồn năng lượng sang miền điện .

Để có thể dễ hiểu nhất thì chúng tôi sẽ nói về cảm biến nhiệt độ. Khi sử dụng điều hòa không khí và khách hàng cài đặt mức 25 độ C. Khi sử dụng cảm biến nhiệt, nó sẽ nhận biết khi nhiệt cao hơn 25 độ hoặc thấp hơn 25 độ. Điều hòa sẽ tự động bật để hạ nhiệt độ cao xuống 25 độ C. Nếu nhiệt độ trong phòng thấp hơn 25 độ C thì điều hòa sẽ off.

Hay như thể chính giác quan của con người : Vị giác, khứu giác, xúc giác, thính giác, thị giác … đảm nhiệm sự biến hóa và xuất tín hiệu về não bộ để tinh chỉnh và điều khiển hoạt động giải trí tiếp theo .
Hoặc cảm biến điện trở nhờ vào vào cường độ ánh sáng, khi ánh sáng rơi vào cảm biến nhiều hơn thì điện trở giảm và ánh sáng yếu đi thì điện trở tăng. Nếu cảm biến được liên kết với những thiết bị chia điện áp thì điện áp lúc này sẽ được kiểm soát và điều chỉnh theo cường độ ánh sáng .

Các loại cảm biến trong công nghiệp

Việc sử dụng cảm biến trong công nghiệp đã và đang mang lại hiệu suất cao rất lớn, giúp con người tinh chỉnh và điều khiển và trấn áp hoạt động giải trí của dây chuyền sản xuất máy móc. Chính vì vậy mà trên thị trường, nếu tất cả chúng ta tìm kiếm thì sẽ có rất nhiều loại cảm biến với mẫu mã, sắc tố, kích cỡ, phương pháp hoạt động giải trí khác nhau .
Hiện nay có 3 loại cảm biến được dùng rất nhiều trong công nghiệp, đó là : tiệm cận, quang và áp suất .

Cảm biến tiệm cận – Proximity sensor

Đây là loại cảm biến được sử dụng rất nhiều cho xi lanh khí nén, xi lanh thủy lực. Tên của nó cũng đã một phần cung cấp thông tin đó là sự tiến đến gần hơn. Chính vì khả năng nhận biết nhanh, nhạy sự thay đổi từ trường khi xuất hiện một vật thể mang từ trường tiến đến gần. Loại cảm biến hành trình xi lanh thủy lực tiệm cận này được ứng dụng trong hệ thống ép, dập khuôn hay chấn… Để biết chi tiết hơn về loại cảm biến này, khách hàng có thể đọc kỹ ở phần tiếp theo.

Cảm biến quang – Optical sensor

Cảm biến quang là một thiết bị mà hoạt động giải trí cảm biến dựa trên tín hiệu ánh sáng được thu về để xuất tín hiệu giải quyết và xử lý. Người ta sử dụng để hoàn toàn có thể phát hiện ra vật thể khi đi qua mắt quang tín hiệu của cảm biến .
Khi vật thể đi qua, tín hiệu phản quang từ vật Open khiến cảm biến sẽ xuất tín hiệu. Một số cảm biến quang sẽ phân biệt được ánh sáng, tia cực tím hoặc hồng ngoại .

Cảm biến áp suất – Pressure sensor

Thực chất của cảm biến áp suất là công tắc nguồn. Nếu áp suất khí nén hoặc áp suất nước, dầu vượt quá thông số kỹ thuật đã setup sẵn tại công tắc nguồn thì cảm biến sẽ nhanh gọn đóng mở .
Cảm biến áp suất được chia thành 2 loại chính đó là : công tắc nguồn áp và đầu dò áp. Công tắc áp thường ứng dụng trong : Áp suất bánh xe, máy pha cafe, bình oxi, bộ lọc khí .

Đầu dò áp suất thì chuyên sử dụng hệ thống thủy lực, phanh thủy lực, động cơ khí đốt.

Ngoài 3 loại trên thì trong một số ít ứng dụng của đời sống, tất cả chúng ta vẫn thường phát hiện những thiết bị cảm biến nhiệt độ. Sự biến hóa về nhiệt độ sẽ tương ứng với sự biến hóa của những đặc thù vật lý, đó hoàn toàn có thể là điện áp hoặc điện trở .

Cảm biến xi lanh khí nén và thủy lực

Cảm biến chuyên dùng cho xi lanh dầu, khí nén sẽ thực thi việc quy đổi vị trí của cần xi lanh thành tín hiệu điện. Trong mạng lưới hệ thống sử dụng xi lanh khí hay dầu thì loại cảm biến vị trí xi lanh được dùng nhiều nhất và được chuyên viên khuyên dùng nhiều nhất là cảm biến tiệm cận .

Nguyên lý hoạt động của cảm biến tiệm cận

Trong tiếng anh, proximity sensor là cảm biến tiệm cận. Thiết bị này hoàn toàn có thể phát hiện ra vật thể với 2 loại tín hiệu khác nhau : Một là dung kháng do tụ điện sản sinh, hai là từ trường do nam châm hút sinh ra .
Cảm biến điện dung là một tụ điện, được nhìn nhận là hoàn hảo. Bộ phận chính của cảm biến này đó là hai bản cực. Khi có một vật thể lạ bất kể đi vào giữa vùng khoảng trống được số lượng giới hạn bởi hai bản cực cảm biến thi giá trị điện dung sẽ bị biến hóa, cảm biến xuất tín hiệu .
Cụ thể hơn đó là khi có vật thể mới Open, chiều dày lớp cách điện và chỉ số điện môi sẽ đổi khác làm cho điện dung đổi khác. Lúc này, cảm biến hoàn toàn có thể nhận diện được tín hiệu và xuất tín hiệu .

Vậy cảm biến điện dung được dùng nhiều ở đâu ? Nó dùng để phát hiện những vật phi kim trong vật phẩm là thủy tinh, sành sứ, bình pha lê … được sử dụng trong dây chuyền sản xuất tự động hóa .
Còn so với cảm biến từ thì thực ra nó là một cuộn dây và được quấn quanh một lõi sắt. Đặc điểm là nó có độ từ thẩm cao. Nguyên lý cảm biến từ xi lanh đó là : Khi tất cả chúng ta cấp một nguồn điện vào thì nó sẽ tạo ra một từ trường, xê dịch xung quanh hình thành nên nam châm từ điện. Khi vật thể là vật tư từ hoặc nam châm hút vĩnh cửu đi qua thì từ trường sẽ bị biến hóa. Tín hiệu cảm biến lúc này được xuất ra. Do đặc tính hoạt động giải trí có tính không thay đổi cao mà loại cảm biến này được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp .

Cảm biến hiệu ứng Hall

Trong loại cảm biến tiếp điểm hiệu ứng Hall sẽ có một thực chất bán dẫn để dòng điện chạy qua. Khi nam châm hút vĩnh cửu gắn trên đầu của piston đang đi tới, Open từ trường vuông góc với tấm chất bán dẫn có dòng điện đi qua. Lúc này, những hạt mang điện năng sẽ tách ra làm 2 và có sự chênh lệch điện áp và dẫn đến cảm biến có tín hiệu .

Nếu như cảm biến tiếp điểm dựa vào sự di dời vật lý của những tiếp điểm thì cảm biến hiệu ứng Hall lại hoạt động giải trí dựa trên sự hình thành hiệu điện thế. Và loại cảm biến này sẽ khắc phục được thực trạng dễ hư hại bề .

Nhược điểm của loại cảm biến hiệu ứng Hall này đó là độ nhạy kém. Khi từ trường yếu thì kéo theo khả năng cảm biến phát ra tín hiệu cũng kém. Những xi lanh khí nén hay xi lanh thủy lực có đường kính lớn, độ dày ống xi lanh lớn thì cảm biến hiệu ứng Hall không phải là một lựa chọn hoàn hảo.

Bố trí cảm biến trong xi lanh khí nén thủy lực

Bạn có biết, bên trong xi lanh khí hay dầu ngoài bộ phận dẫn hướng, gioăng phớt chắn dầu làm kín thì còn có 1 vòng xi lanh vĩnh cửu .
Các xi lanh có gắn cảm biến bên ngoài sẽ thu tín hiệu nếu piston vận động và di chuyển và đến vị trí thiết lập cảm biến. Dựa vào đó, con người hoàn toàn có thể lập trình và tinh chỉnh và điều khiển xi lanh thao tác một cách tự động hóa .
Các cảm biến tiệm cận sẽ lắp bên ngoài thân xi lanh. Thông thường, người ta thường lắp ở đầu và cuối để hoàn toàn có thể phân biệt nhanh từ trường của nam châm từ khi piston xi lanh đi đến. Bởi vì xi lanh khí nén có vận tốc tịnh tiến nhanh nên người ta ít chọn lắp cảm biến tại vị trí giữa mà thường lắp đầu hoặc cuối .

Một số loại xi lanh dầu, xi lanh khí không có tích hợp vòng nam châm hút ở bên trong vỏ nhưng nếu người sử dụng có nhu yếu thì hoàn toàn có thể lắp ráp nam châm từ tại đầu cần xi lanh .

Nếu xi lanh hoạt động trong môi trường không khí, người dùng phải gá cảm biến ở cao hơn để thích ứng được với môi trường.

Xem thêm: Bảng giá

Không giống với xi lanh dầu, xi lanh khí nén được sản xuất theo tiêu chuẩn chung với xi lanh tròn, xi lanh vuông. Tùy thuộc vào loại xi lanh mà cách gá đặt sẽ theo lao lý của hãng .

Các loại xi lanh tròn ISO 6342 thì cảm biến sẽ được móc vào một lá thép nhỏ, mỏng dính có dây thít cố định và thắt chặt để khi thả lỏng hoàn toàn có thể vận động và di chuyển dọc thân xi lanh và thít chặt ở vị trí mong ước .
Xi lanh vuông đạt ISO 15552 thì cảm biến tiệm cận sẽ được lắp ráp tại những khe rãnh trên thân .

Cảm biến tiếp điểm

So với những loại cảm biến thân xi lanh khác thì cảm biến tiếp điểm được sử dụng thoáng đãng nhất. Nam châm vĩnh cửu có từ trường mạnh nhất ở hai mép và giảm dần khi tiến vào phía giữa. Hai mép tiến dần đến giữa sẽ là 2 cực nam châm hút .
Cảm biến tiếp điểm này khá giống với tiếp điểm trong aptomat, công tắc nguồn, tuy cấu trúc đơn thuần nhưng hoạt động giải trí mang lại hiệu suất cao lớn .
Khi ở trạng thái thông thường, cảm biến này sẽ gồm 2 tiếp điểm thường hở nằm bên trong 1 ống thủy tinh. Vì chúng tách biệt nhau nên hở mạch và lúc này nên không xuất tín hiệu điện .

Khi nam châm từ vĩnh cửu trong xi lanh Open từ trường, từ trường này sẽ sinh ra lực từ. Đầu piston của xi lanh sẽ tiến gần đến tiếp điểm. Sau đó, lực từ trường sẽ hút hai tiếp điểm lại với nhau và mạch được tiếp nối. Ban đầu, tiếp điểm có trạng thái off, sau khi mạch được tiếp nối, tiếp điểm chuyển sang on và xuất tín hiệu ra bên ngoài .
Điểm điển hình nổi bật của cảm biến tiếp điểm đó là : Có thể hoạt động giải trí dòng điện DC và AC, ít tiêu tốn điện năng, tiết kiệm ngân sách và chi phí ngân sách. Nhược điểm của nó đó là : Với những ứng dụng có tần suất tín hiệu lớn thì số lần những tiếp điểm va đập vào nhau lớn dẫn đến hư hỏng .
Muốn tiếp điểm bền chắc và nhạy cao thì phải bảo vệ 2 yếu tố sau :
+ Khả năng đàn hồi tốt là điều thiết yếu nhất là khi tần suất những tiếp điểm dính nhau lớn. Nếu cảm biến không có độ mềm dẻo thì chắc như đinh tiếp điểm sẽ bị hư hại mặt phẳng .
Thông thường, những hãng sản xuất cảm biến sẽ phủ lên 2 đầu tiếp điểm một lớp bạc hoặc đồng mỏng dính. Chức năng của 2 lớp này đó là mềm dẻo để bảo vệ tiếp điểm và dẫn điện tốt .
+ Khả năng dẫn điện tốt sẽ ảnh hưởng tác động đến thời hạn thông suốt mạch và tín hiệu Open. Bởi nếu 2 tiếp điểm không dẫn điện tốt, không có xuất tín hiệu thì hoạt động giải trí xi lanh sẽ bị tác động ảnh hưởng, không đổi khác trạng thái .

Cảm biến tiếp điểm dùng cho những xi lanh sẽ được sửa chữa thay thế định kỳ, phụ thuộc vào vào tần suất thao tác mà thường thì là 1 năm 2 lần .
Khi sử dụng loại cảm biến này, người mua cần quan tâm đó là : Nó không tương thích với môi trường tự nhiên có độ rung, sóc, chấn động lớn. Do khoảng cách của 2 tiếp điểm rất nhỏ để bảo vệ thời hạn nối mạch nhanh nhưng nếu có rung sóc thì năng lực tách dính sẽ bị tác động ảnh hưởng .

Cảm biến từ khổng lồ

Cảm biến hành trình dài xi lanh thủy lực, khí nén khổng lồ có cấu trúc gồm 3 lớp xếp chồng lên nhau : Lớp dẫn từ, lớp không dẫn từ, lớp dẫn từ. Nguyên lý của cảm biến này khá giống với cảm biến từ tính dị hướng. Khi Open từ trường, điện trở giảm xuống, hiệu điện thế tăng lên và cảm biến sẽ xuất tín hiệu ON .
Ưu điểm của loại cảm biến tiệm cận xi lanh khổng lồ này đó là : Độ nhạy rất cao. Nó hoàn toàn có thể phát hiện từ trường rất yếu hoặc ở khoảng cách rất xa. Tuy nhiên, độ nhạy cũng chính là điểm yếu kém duy nhất của thiết bị này. Nó sẽ tác động ảnh hưởng nhầm nhất là khi từ trường của động cơ điện khi động cơ và xi lanh đặt gần nhau .

Cảm biến từ tính dị hướng

Loại cảm biến này dùng cho những xi lanh thủy lực, khí nén tiệm cận mà có những điện trở nối thành mạch hình cầu. Từ trường được sinh ra từ nam châm từ vĩnh cửu ở bên trong của xi lanh sẽ làm giảm giá trị của điện trở. Điều này làm giá trị điện áp của mạch cầu lớn hơn giá trị thông thường và tín hiệu của cảm biến sẽ chuyển từ off sang on, từ tắt sang mở .
Ưu điểm của cảm biến từ xi lanh dị hướng đó là : Do không hoạt động giải trí phụ thuộc vào vào yếu tố di dời vật lý nên không có lực tách nhả, tương thích với đa phần những loại xi lanh khí nén, xi lanh thủy lực có tần suất hoạt động giải trí lớn liên tục .
Nếu sử dụng cảm biến từ tính dị hướng thì năng lực hư hỏng những tiếp điểm thao tác là rất thấp. So sánh với cảm biến hiệu ứng Hall thì chúng có điểm điển hình nổi bật đó là : nhạy bén hơn, phát hiện được từ trường yếu hơn hoặc những từ trường ở xa .

So với những cảm biến tiếp điểm thì cảm biến xi lanh khí nén từ tính dị hướng có size nhỏ gọn hơn, giá tiền phải chăng hơn .
Bên cạnh những ưu điểm thì điểm yếu kém của nó đó là : Người dùng phải phân phối nguồn điện năng theo nhu yếu một cách liên tục cho mạch cầu. Vì thế mà khi lựa chọn cảm biến từ xi lanh airtac hay cảm biến xi lanh festo thì người mua cần phải xem xét bởi một số ít mạng lưới hệ thống cần phải thực thi việc tiết kiệm chi phí điện năng, giảm ngân sách .
Chúng tôi đã tổng hợp và trình làng một cách cơ bản những thiết bị cảm biến chuyên dùng trong công nghiệp nói chung và dùng cho xi lanh thủy lực, khí nén nói riêng. Hy vọng hoàn toàn có thể giải đáp được một phần nào vướng mắc .
Để hoàn toàn có thể xác lập được đâu là loại cảm biến tương thích với xi lanh thủy lực hay xi lanh khí nén của bạn thì cần phải biết : Đường kính xi lanh, độ dày vỏ, vật liệu xi lanh, hành trình dài, đường kính ngoài, điện áp hoạt động giải trí, tần suất và tải trọng thao tác xi lanh, chiều dài dây sensor …

Với đội ngũ kỹ sư trẻ, trình độ cao, kinh nghiệm làm việc nhiều năm chắc chắn, chúng tôi sẽ mang lại những thiết bị tốt nhất, những giải pháp tiết kiệm, hiệu quả nhất cho các bạn. Chúng tôi đang có sẵn các cảm biến xi lanh Festo, SMC, STNC, Airtac, cảm biến xi lanh Parker, TPM… hàng chính hãng 100%, chất lượng được cam kết. Gọi ngay: 0982.434.694 và 0918.434.694 để được tư vấn, hỗ trợ và báo giá.

Xem thêm: Top 10 Cửa Hàng Linh Kiện Điện Tử Hà Nội Chất Lượng, Giá Rẻ

5/5 ( 1 bầu chọn )

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Linh Kiện Và Vật Tư