Đầu dò áp suất nhiệt độ cao: Lựa chọn, ứng dụng và độ tin cậy

Khi giá làm lạnh CO2 bắt đầu vấp phải áp suất xả cao, nghi phạm đầu tiên thường là bộ chuyển đổi áp suất. Một thiết bị tiêu chuẩn được định mức ở 85°C có thể bị trôi hoặc hỏng hoàn toàn khi đường xả của máy nén vượt quá 120°C. Một lỗi duy nhất có thể khiến toàn bộ kho lạnh phải đóng cửa, khiến sản phẩm gặp rủi ro. Một bộ chuyển đổi áp suất nhiệt độ cao được chế tạo để tồn tại trong những điều kiện đó, nhưng không phải tất cả các thiết kế đều như nhau. Lựa chọn đúng tùy thuộc vào nhiệt độ thực tế của phương tiện, vị trí lắp đặt và cách hệ thống điều khiển sử dụng tín hiệu.

Bài viết này giải thích sự khác biệt giữa đầu dò áp suất nhiệt độ cao với đầu dò tiêu chuẩn, thông số kỹ thuật nào quan trọng nhất và cách tránh các lỗi lắp đặt phổ biến trong công việc làm lạnh và điều hòa không khí ô tô.

Điều gì xác định một bộ chuyển đổi áp suất nhiệt độ cao

Hầu hết các bộ chuyển đổi áp suất công nghiệp đều sử dụng cảm biến silicon áp điện gắn trên màng ngăn bằng thép không gỉ. Trong các phiên bản tiêu chuẩn, các thiết bị điện tử bên trong và vật liệu bịt kín được giới hạn ở khoảng 85°C đến 105°C. Bộ chuyển đổi áp suất nhiệt độ cao sử dụng một số thay đổi về thiết kế để đẩy giới hạn đó lên 150°C, 200°C hoặc thậm chí cao hơn.

Sự khác biệt chính bao gồm:

• Bù nhiệt độ: Đầu ra cảm biến được bù nhiệt độ điện tử trên phạm vi rộng hơn, do đó độ chính xác được duy trì ở nhiệt độ cao.
• Vật liệu: Vòng chữ O ở nhiệt độ cao, vỏ hàn và cảm biến bằng gốm hoặc màng mỏng thay thế các chất đàn hồi sẽ bị thoái hóa.
• Cách ly nhiệt: Một số thiết kế bao gồm phần mở rộng mao dẫn hoặc làm mát giúp giữ các thiết bị điện tử tránh xa môi trường nóng.
• Điều hòa tín hiệu: Bộ khuếch đại bên trong được đánh giá cho nhiệt độ môi trường xung quanh cao hơn, thường có tùy chọn thiết bị điện tử từ xa.

Kết quả là một thiết bị có thể được gắn trực tiếp trên đường xả của máy nén nóng hoặc trên bệ thử nhiệt độ cao mà không cần ống hút đuôi lợn hoặc cuộn làm mát, mặc dù những phụ kiện đó vẫn được sử dụng khi nhiệt độ vượt quá định mức của đầu dò.

Thông số kỹ thuật chính để so sánh

Khi bạn đánh giá bộ chuyển đổi áp suất nhiệt độ cao, đừng chỉ nhìn vào nhiệt độ tối đa. Bảng dưới đây so sánh bốn công nghệ cảm biến phổ biến theo các thông số kỹ thuật thường gây ra lỗi tại hiện trường.

Ngoài nhiệt độ, hãy kiểm tra phạm vi áp suất, áp suất nổ, khả năng tương thích của phương tiện và tín hiệu đầu ra. Đầu dò 0-100 bar với đầu ra 4-20 mA thường dùng cho giá đỡ tủ lạnh, trong khi đầu ra 0-10 V hoặc đo lường là điển hình cho máy điều hòa ô tô. Đồng thời, hãy xác minh kết nối quy trình: cổng 1/4 NPT hoặc 7/16-20 UNF có vòng đệm nhiệt độ cao sẽ dễ dàng tìm nguồn hơn so với một sợi chỉ đặc biệt.

Ứng dụng trong Điện lạnh và Điều hòa ô tô

Đầu dò áp suất nhiệt độ cao xuất hiện ở ba vị trí chính trong hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí ô tô.

Giám sát xả máy nén

Đường xả là điểm nóng nhất trong bất kỳ mạch làm lạnh nào. Trong hệ thống CO2 xuyên tới hạn, nhiệt độ xả có thể vượt quá 120°C trong điều kiện môi trường xung quanh cao. Một bộ chuyển đổi nhiệt độ cao được gắn ở đây cung cấp cho bộ điều khiển dữ liệu áp suất theo thời gian thực để bảo vệ máy nén và tối ưu hóa bộ làm mát khí. Đầu dò tiêu chuẩn thường hỏng trong vòng vài tháng vì các thiết bị điện tử bên trong hoặc vật liệu bịt kín không thể chịu được nhiệt.

Đường rã đông và bỏ qua khí nóng

Trong quá trình rã đông bằng khí nóng, chất làm lạnh ở nhiệt độ 80°C đến 110°C chảy qua các đường ống cũng có thể mang cảm biến áp suất. Bộ phận nhiệt độ cao đảm bảo chu trình rã đông hoàn tất mà không gây phiền toái.

Kiểm tra máy nén AC ô tô

Trong lắp ráp AC ô tô và thử nghiệm cuối dây chuyền, máy nén được chạy ở nhiệt độ xả cao. Bộ chuyển đổi áp suất nhiệt độ cao được lắp đặt trên bệ thử nghiệm sẽ cung cấp kết quả đo chính xác mà không cần hiệu chuẩn hoặc thay thế thường xuyên.

Nếu hệ thống của bạn sử dụng van điện từ để kiểm soát các dòng khí nóng này thì độ ổn định lâu dài của các van đó cũng quan trọng như chính bộ chuyển đổi. Một hướng dẫn thực tế về đạt được hoạt động ổn định lâu dài của van điện từ EVR bao gồm một số điểm bảo trì áp dụng cho các mạch nhiệt độ cao.

Các thành phần hỗ trợ cho mạch nhiệt độ cao

Ngoài đầu dò, các bộ phận xung quanh phải chịu được nhiệt độ như nhau. Bộ điều khiển áp suất chuyển đổi máy nén hoặc quạt ngưng tụ cần duy trì độ chính xác của điểm đặt khi môi trường xung quanh bên trong bảng điều khiển tăng lên. Tương tự, đồng hồ đo áp suất được sử dụng để xác minh không được mất hiệu chuẩn sau chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại.

Bộ điều khiển áp suất lạnh với màn hình con trỏ cơ học và tự động đặt lại Bộ điều khiển này cảm nhận áp suất làm lạnh phía cao và phía thấp, chuyển đổi mạch máy nén hoặc quạt, đồng thời cung cấp số đọc con trỏ cơ học với khả năng đặt lại tự động để bảo vệ hệ thống một cách đáng tin cậy. Xem sản phẩm →

Dingsen sản xuất bộ điều khiển áp suất làm lạnh được thiết kế để chuyển đổi phía cao và phía thấp trong các hệ thống thương mại. Để xác minh tại hiện trường, đồng hồ đo áp suất chứa đầy dầu có khả năng chống rung và dao động nhiệt độ tốt hơn so với đồng hồ đo khô.

Đồng hồ đo áp suất chứa dầu để giám sát thủy lực và làm lạnh Được chế tạo bằng dầu giảm chấn và vỏ chống sốc, đồng hồ đo này ổn định số đọc con trỏ khi bị rung và phù hợp với việc giám sát áp suất làm lạnh hoặc thủy lực và xác minh hiện trường. Xem sản phẩm →

Các bộ phận này không thay thế bộ chuyển đổi áp suất nhiệt độ cao nhưng chúng hoàn thiện vòng đo và điều khiển. Sử dụng các bộ phận được định mức trong toàn bộ mạch sẽ giảm khả năng một liên kết yếu gây ra tắt máy.

Thực hành tốt nhất về cài đặt và bảo trì

Ngay cả bộ chuyển đổi áp suất nhiệt độ cao tốt nhất cũng có thể bị hỏng sớm nếu lắp đặt không đúng cách. Thực hiện theo các hướng dẫn này để có được tuổi thọ được đánh giá.

1. Sử dụng ống hút nhiệt hoặc ống xoắn khi nhiệt độ môi trường vượt quá định mức của đầu dò. Xi phông tạo ra một bẫy nước ngưng tụ khí nóng trước khi nó đến cảm biến.
2. Gắn đầu dò phía trên vòi áp suất để khí ngưng tụ thoát trở lại đường ống.
3. Mô-men xoắn kết nối quá trình theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất. Siết quá chặt có thể làm nứt màng ngăn hoặc làm hỏng phớt.
4. Giữ cáp tránh xa các bề mặt nóng. Có sẵn cách điện cáp ở nhiệt độ cao, nhưng việc định tuyến nó dọc theo đường mát sẽ rẻ hơn và đáng tin cậy hơn.
5. Kiểm tra tín hiệu đầu ra tại bộ điều khiển sau khi cài đặt. Vòng lặp 4-20 mA đọc 3,8 mA ở áp suất bằng 0 cho biết có vấn đề về nối dây hoặc nối đất chứ không phải lỗi cảm biến.

Đối với các hệ thống cũng sử dụng van điện từ, nguyên tắc nhiệt tương tự cũng được áp dụng. Ví dụ, van màng có các thành phần đàn hồi bị thoái hóa nhanh hơn ở nhiệt độ cao. Nếu bạn cần trợ giúp chọn đầu dò hoặc bộ điều khiển áp suất tương thích cho phạm vi nhiệt độ cụ thể của mình, liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi .

Danh sách kiểm tra lựa chọn cho người mua

Sử dụng danh sách kiểm tra này khi chỉ định bộ chuyển đổi áp suất nhiệt độ cao cho dự án điện lạnh hoặc điều hòa ô tô.

• Xác nhận nhiệt độ giấy in liên tục tối đa, không chỉ nhiệt độ môi trường.
• Kiểm tra phạm vi áp suất so với áp suất vận hành bình thường và mức cao nhất dự kiến.
• Xác minh áp suất nổ ít nhất bằng 2 lần áp suất làm việc tối đa.
• Khớp tín hiệu đầu ra với bộ điều khiển của bạn: 4-20 mA, 0-10 V hoặc đo tỷ lệ.
• Chọn kết nối quy trình phù hợp với cổng của bạn và có thể chấp nhận con dấu nhiệt độ cao.
• Yêu cầu chứng nhận hiệu chuẩn nếu ứng dụng yêu cầu truy xuất nguồn gốc.
• Hãy xem xét phiên bản điện tử từ xa nếu điểm lắp vượt quá 150°C.

Đối với các yêu cầu tùy chỉnh, chẳng hạn như một sợi cụ thể hoặc phạm vi đã hiệu chỉnh, hãy làm việc với nhà cung cấp có thể sửa đổi cảm biến mà không làm giảm mức nhiệt độ.

Đầu dò áp suất nhiệt độ cao không phải là một mặt hàng. Sự khác biệt giữa đơn vị 100°C và đơn vị 200°C không chỉ là con số trên biểu dữ liệu. Đó là sự khác biệt giữa một hệ thống chạy ổn định trong nhiều năm và một hệ thống bị tắt máy nhiều lần. Bằng cách tập trung vào nhiệt độ thực tế của phương tiện, công nghệ cảm biến và chi tiết lắp đặt, bạn có thể chọn bộ chuyển đổi bảo vệ máy nén và duy trì quá trình của bạn.