CÔNG TẮC DÒNG CHẢY | FLOWSWITCH LÀ GÌ?

Đối với việc tính toán có liên quan đến dòng chảy của dòng nước. Chúng ta sẽ có hai phương pháp chính chủ yếu. Một đó là dựa vào nhiệt độ của dòng nước. Hai là dựa vào lưu lượng dòng chảy của dòng nước. Cũng từ phương pháp đo này, ngày nay sẽ được phân thành hai dạng thiết bị đo. Thiết bị đầu tiên là đồng hồ đo lưu lượng dòng chảy. Về phương thưc đo này chủ yếu đo vận tốc dòng chảy của chất lỏng (nước). Đến thiết bị tiếp theo, đó là công tắc dòng chảy. Vậy nó có những ứng dụng nào? Nguyên lý hoạt động của nó là gì? Cùng tìm hiểu trong bài viết này nhé.

Công tắc dòng chảy là gì?

Công tắc dòng chảy hay được sử dụng dùng để nhận biết vận tốc của dòng nước. Hoặc dùng để cảm nhận nhiệt độ của nước. 

Trong lĩnh vực điện dân dụng, hẳn bạn sẽ quen thuộc về các loại công tắc như: công tắc đèn sáng, công tắc Tivi, công tắc máy giặt… Thì ứng dụng của nó giống như các loại công tắc trong ngành điện

Nên nhớ rằng, công tắc dòng chảy nó cũng không phải như các loại van tuyến tính hay van on off. Đối với tính năng các loại van điện hay van cơ, thì chúng dùng để kiểm soát dòng chảy. Tức là cho dòng chảy chạy qua hoặc là khộng. Mục đích để kiểm soát lưu lượng dòng chảy.

Chung quy lại, hiểu đúng thế nào về nó?

Công tắc dòng chảy hay FLowswitch nó hoạt động phụ thuộc vào tốc độ dòng chảy hoặc nhiệt độ của dòng nước. Khi có sự thay đổi của một trong hai yếu tố này. Nó sẽ báo ON-OFF hệt như “switch” trong nhà bạn vậy.

Mục đích chính của nó là dùng để thông báo, cảnh báo hoặc điều khiển các loại động cơ. Nhằm kiểm soát và phòng tránh những trường hợp tốc độ dòng chảy tăng nhanh hoặc nhiệt độ của dòng chảy tăng cao.

Công tắc dòng chảy là một cảm biến?

Có phải rằng, cảm biến là dạng thiết bị đo lường dùng để cho ra giá trị đo được ở kết quả tuyến tính hoặc tín hiệu xung…Tức là giá trị đo được từ cảm biến luôn luôn cho ra giá trị hầu tương ứng như giá trị đo đạc.

Đó là khái niệm tương đối về các loại cảm biến. Vậy còn công tắc dòng chảy thì sẽ thế nào?

Đối với cảm biến sẽ được phân chia thành hai loại:

• Cảm biến có giá trị tuyến tính (4-20mA)
• Cảm biến PNP, NPN, Namur (ON-OFF)

Công tắc dòng chảy, chức năng hoạt động sẽ giống với cảm biến PNP, NPN. Vì ứng với tên gọi của nó nên người ta dùng vậy để hiểu nhanh ứng dụng của nó. Trên thực tế, đối với loại này chúng ta còn hay được nghe như “cảm biến dòng chảy”, “công tắc cảm biến dòng chảy”, “Flowswitch”.

Nguyên lý làm việc

Nhìn chung, bất kỳ cảm biến dòng chảy nào đều có dùng một nguyên lý làm việc chung. 

Nguyên tắc cơ bản đối của nó là sẽ phụ thuộc vào sức chảy của dòng nước. Có một bộ phận dùng để tiếp xúc với chất lỏng của công tắc sẽ dùng để “cảm nhận dòng chảy”.

Dòng chảy này sẽ tác dụng lên “que dò” của công tắc. Lực sản sinh ra từ dòng chảy sẽ tỉ lệ thuận với sức chảy của dòng chảy. Nghĩa là khi dòng chảy càng ngày càng mạnh, thì lực tác dụng lên “que dò dòng chảy” sẽ càng ngày càng lớn.

Nguyên lý trên là dựa vào lực của dòng chảy. Còn một nguyên lý khác mà nó cũng hay được ứng dụng. Đó chính là dựa vào “nhiệt độ của dòng nước”.

Đối với nguyên lý dựa vào nhiệt độ của công tắc. Nó chỉ phù hợp với dạng cảm biến dòng chảy điện tử. Loại này, “que dò” của chính nó sẽ tỏa ra nhiệt lượng.

Khi dòng chảy làm giảm nhiệt độ đến từ “que dò”. Đến một mức độ nhất định nào đó, nghĩa là nhiệt độ của que dò đã bị giảm. Nó sẽ làm cho công tắc dòng chảy “On” hoặc “Off”.

Hướng dẫn cách lắp đặt

Đối với cảm biến dòng chảy dạng cơ lắp đặt sẽ dễ dàng hơn dạng điện tử. Về dạng cơ, việc lắp đặt nó chỉ cần phần “mái chèo = que dò” của nó tiếp xúc và ngược chiều với dòng chảy.

Miễn sao, lực được sản sinh ra từ dòng nước chảy nó sẽ luôn vuông góc với bộ phận “mái chèo”. Như vậy, công tắc sẽ hoạt động báo mức dòng chảy được.

Còn đối với dạng dạng điện tử sẽ có phần đơn giản hơn. Và bạn chỉ cần chú ý và phương chiều của dòng chảy nó như thế nào. Đặc biệt lưu ý khi dòng nước chảy từ trên xuống dưới.

Khi dòng nước chảy xuống dưới như thế này, nó sẽ không phù hợp lắp đặt cho bất kỳ loại công tắc dòng chảy nào. Vì lúc này, vận tốc chảy của dòng nước sẽ còn tính thêm cả gia tốc trọng trường.

Không chỉ mỗi đường ống hướng xuống mặt đất, mà còn chú ý đến các đường ống nằm nghiêng nhưng cũng hướng xuống. Nhìn chung, hễ khi lắp đặt như vậy công tắc cảm biến dòng chảy vẫn hoạt động như bạn mong muốn. Nhưng kết quả thì lại không chính xác.

Khi nào dùng công tắc dòng chảy?

Chắc hẳn, các bạn cũng biết rằng. Trong lĩnh vực điện thì người ta sẽ có một số loại linh kiện dùng để bảo vệ các thiết bị điện. Như là connector, cầu chi, cầu dao, CB…

Đối với chức năng bảo vệ này cũng tương đương giống với phần công tắc. Nhiệm vụ của công tắc dòng chảy chính là dùng để bảo các loại động cơ bơm dòng chảy.

Bởi vì khi dòng chảy nước bị yếu hoặc không có, thì sẽ dễ gây tới tình trạng “cháy bơm”. Do đó việc để phát hiện ra trong đường ống còn nước hay không không dùng các loại cảm biến điện dung báo mức nước được.

Ngoài tính năng “bảo vệ” của nó. Nó đồng thời cũng dùng để “phát hiện dòng chảy”. Đơn giản thì nếu không có dòng nước chảy chảy trong ống dẫn, công tắc sẽ không sáng và ngược lại.

Ứng dụng công tắc dòng chảy

Tác dụng chính của công tắc dòng chảy là dùng để bảo vệ các thiết bị động cơ bơm nước. Ngoài ra, nó còn ứng dụng trong việc đo lường nhiệt độ.

Việc đo lường nhiệt độ đối với dòng chảy, được hiểu dựa vào nhiệt độ của dòng nước chảy. Sau đó nếu như nó nóng quá hoặc lạnh quá thì sẽ báo ON – OFF. Một số lĩnh vực mà thường hay dùng các loại công tắc dòng chảy như là:

1. Cảm biến dòng chảy cho máy bơm / máy bơm tăng áp: Đây là những loại máy bơm hoạt động có công suất lớn, vì thế lưu lượng chảy của dòng nước tương đối lớn. Vì vậy, nếu như dòng nước chảy bị yếu hoặc hết nước. Thì máy bơm sẽ dễ dàng bị hư hoặc cháy.
2. Công tắc dòng chảy máy nước nóng: Khi dòng nước nóng quá nóng, nó sẽ làm cho cảm biến hoạt động. 
3. Công tắc dòng chảy trong PCCC: Hệ thống chữa cháy trong PCCC thường phải dùng nhiều đường ống. Dùng mục đích chữa cháy. Việc sử dụng công tắc dòng chảy cho hệ thông này. Chủ yếu là dùng để nhận biết đường ống nào đang có dòng hảy hoặc đường ống nào không có.

Phân biệt các loại cảm biến dòng chảy

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại công tắc dòng chảy. Tùy từng loại công tắc dòng chảy sẽ có ứng dụng khác nhau.

Công tắc dòng chảy phi 21-27-34

Loại công tắc dòng chảy phi 21, 27 hoặc 34 này dùng để ám chỉ kích thước ren. Các loại này, sẽ được thiết kế như một “ống nối” giữa cho các đường ống.

Cấu tạo bên trong của các loại cảm biến dòng chảy này thường sẽ có dạng “cánh quạt” hoặc “mái chèo”. Dòng nước sẽ kích hoạt hai bộ phận này để báo hiệu. Ngoài ra, các loại công tắc này chúng sẽ cấp nguồn nuôi.

Nguồn nuôi của các loại này đôi khi là từ 24V đến 220V. Thêm vào đó, giá thành của các loại này sẽ có giá thành tương đối là rẻ. Và nó hay có sẵn trên thị trường Việt Nam.

Công tắc dòng chảy Autosigma HFS-25

Hãng Autosigma là một hãng có nguồn gốc từ Hàn Quốc. Đây là loại sử dụng “mái chèo” để cảm nhận từ sức dòng chảy của nước. Về loại này thì sẽ có đặc điểm như là chịu được áp suất khoảng 1,75 MPa.

Chỉ chịu được nhiệt độ của chất lỏng khoảng dưới 100 độ C. Còn đối với nhiệt độ của môi trường là nằm trong ngưỡng nhỏ hơn 60 độ. Loại cảm biến dòng chảy này cũng có hai chế độ đó là NO – NC.

Công tắc dòng chảy Honeywell

Cũng giống như Autosigma, loại Honeywell cũng là dạng công tắc có nguồn gốc từ Hàn Quốc. Về hình giáng của loại công tắc này nhìn khá là tương đồng với Autosigma HFS-25.

Nó cũng dùng “mái chèo” để cảm nhận nước rồi sau đó sẽ báo ON – OFF. Thêm nữa, về giá thành hai loại này thì nó tương đương như nhau. Đồng thời chức năng cấu tạo cũng tương đương. Khác nhau giữa hai loại này là độ tin cậy và chất lượng từ người tiêu dùng.

Cảm biến dòng chảy điện tử Dinel

Cảm biến dòng chảy điện tử Dinel là loại công tắc sử dụng “que dò” để cảm nhận được “lưu lượng chảy từ dòng nước”. Từ que dò này, nó sẽ phân tích được thành 2 yếu tố trong dòng chảy:

• Về lực sản sinh ra từ dòng nước
• Về nhiệt độ của dòng nước.

Thứ nhất là về lực. Lực được sản sinh ra từ vân tốc của dòng nước. Dòng nước chảy càng mạnh thì lực tác dụng lên que dò càng lớn. Vì vậy, khi đề cập đến vận tốc của dòng nước. Loại cảm biến dòng chảy của Dinel chỉ dùng cho từ 1…150 cm/s. Nếu như nó cao hơn, sẽ bị gãy “que dò”. Lưu ý rằng, nó chỉ phù hợp với chất lỏng – nước.

Thứ hai là về nhiệt độ. Đối với Dinel, giải nhiệt độ của nó nằm ở cái giải 15 – 30 – 45 – 60 – 75 (độ C). Khi dòng nước làm cho “que dò” đúng ở những dải nhiệt độ cài đặt này. Công tắc sẽ kích hoạt ON-OFF.

Vậy, đối với dạng dùng nhiệt độ thì nó cũng sẽ phù hợp đối với cả chất lỏng và chất khí. Tuy nhiên, nó sẽ phù hợp cho việc báo Relay từ nhiệt độ chất khí hơn.

Cảm biến dòng chảy chống cháy nổ

Tiêu chuẩn chống cháy nổ là tiêu chuẩn luôn được yêu cầu đến hầu hết những khu vực dễ gây hỏa hoạn. Dầu Do, khí thải, Dầu nhiên liệu, Khí Metan, khí oxygen hay một số chất hóa học khác…

Những loại chất trên đều là dạng dễ cháy nổ khi có một số thiết bị điện. Một số thiết bị điện kích Relay thường hay có hiện tượng “tia lửa điện” sau khi kích. Chính vì điều này, là một trong những nguyên nhân chính sẽ có thể dễ sảy ra cháy nổ.

Do đó, yêu cầu mọi thiết bị trong môi trường này luôn phải có tiêu chuẩn như như trên. Vậy hiện nay, đối với cảm biến dòng chảy chống cháy nổ có bao nhiêu loại?

Nhu cầu sử dụng đối với một số môi trường này rất là ít. Dẫn đến cũng có ít nước sản xuất loại cảm biến dòng chảy chống chảy nổ này. Tuy nhiên từ hãng Comacal ở Cộng Hòa Séc.

Tiêu chuẩn phòng chống chảy nổ của loại này chủ yếu là Ex.

Về đặc điểm của loại công tắc này dùng cho tốc độ dòng nước chảy từ 4-400 cm/s. Tín hiệu ngõ ra của loại này sẽ có hai dạng. Một là dạng PNP, NPN, Namur. Hai là dạng tuyến tính 4-20mA.

Cấu tạo theo tiêu chuẩn IP67 phù hợp lắp đặt trực tiếp ngoài trời. Nên nhớ rằng, áp suất của loại này chỉ chịu được đến 63bar. Nếu cao hơn thì sẽ bị gãy “que dò”.

Tóm lại, dạng cảm biến dòng  này sẽ phù hợp việc lắp đặt với các bộ Relay, PLC…trong hê thống SCADA hoặc dùng để điều khiển các động cơ bơm đều phù hợp hết nhé.

Báo giá cảm biến dòng chảy

Để có thêm nhiều thông tin chi tiết về sản phẩm, đồng thời cũng như hướng dẫn lắp đặt. Các bạn có thể liên hệ thông tin bên dưới để được tư vấn kỹ thuật rõ hơn.

Ngoài ra, công ty bên mình chỉ cung cấp hai dạng thiết bị đó là dạng cảm biến dòng chảy điện tử Dinel và cảm biến dòng chảy chống cháy nổ. Vì vậy, các loại còn lại bên mình không có kinh doanh.

Trước khi mua hàng, thì các bạn nên lưu ý một số vấn đề như sau:

• Dùng để đo cho môi trường nào?
• Nhiệt độ của chất lỏng/ chất khí đó là bao nhiêu?
• Ren kết nối có thể có khi lắp đặt

Bài viết tham khảo: Rơ le áp suất | Pressure switch là gì?

Cảm ơn các bạn đã đọc bài viết của mình. Chúc các bạn một ngày tốt lành.

Consulting Solutions Engineer

Nguyễn Thành Đạt