Tôi đã làm việc trong ngành máy bơm siêu nhỏ được một thời gian và luôn có một câu hỏi được đặt ra: tôi nên sử dụng 12V hay 24V cho thiết bị của mình? Đôi khi khách hàng đã gửi qua bảng thông số kỹ thuật và tất cả các thông số đều có vẻ ổn-ngoại trừ chúng bị kẹt điện áp. Sự thật là không có câu trả lời chung. Lựa chọn giữa12V và 24Vkhông chỉ là về bản thân máy bơm. Đó là về hệ thống điện, ngân sách điện năng, yêu cầu về tiếng ồn và cách sử dụng sản phẩm cuối cùng.
Tôi có-thông số kỹ thuật bơm chân không màng khí mini áp suất cao 12V/24V DC ngay tại đây, vì vậy hãy sử dụng thông số này làm ví dụ và phân tích thông số này. Máy bơm này có các phiên bản 6V, 12V và 24V. Dòng định mức lần lượt nhỏ hơn 2000mA, nhỏ hơn 1500mA và nhỏ hơn 1000mA. Thời gian bơm hơi là dưới 6 giây-tức là từ 0 đến 300mmHg trong bình 1500CC. Rò rỉ ít hơn 10mmHg mỗi phút. Lưu lượng khí lớn hơn 15L/phút. Áp suất lớn hơn 80kPa. Tiếng ồn dưới 65dB. Tuổi thọ là 1000 giờ và sử dụng động cơ không chổi than. Có rất nhiều điều ẩn giấu đằng sau những con số đó và rất đáng để xem xét kỹ hơn.
Đầu tiên, bơm màng thực sự hoạt động như thế nào?
Rất nhiều người nghe đến “bơm chân không” và cho rằng nó chỉ có thể hút chân không. Tuy nhiên, bơm màng có thể vừa-kéo chân không vừa tạo áp suất dương. Lõi là một màng ngăn linh hoạt được điều khiển bởi một động cơ theo chuyển động-và-tiến tới. Khi màng ngăn kéo lại, buồng bơm nở ra và khí được hút vào. Khi đẩy về phía trước, buồng bơm co lại và khí bị đẩy ra ngoài. Kết nối đầu vào và đầu ra với các đường dây khác nhau và bạn sẽ có được chân không hoặc áp suất.
Cái hay của thiết kế này là khí không bao giờ chạm vào động cơ hoặc vòng bi. Nó chỉ tiếp xúc với buồng bơm và van. Điều đó có nghĩa là tuổi thọ dài hơn và bảo trì đơn giản hơn. Thêm một động cơ không chổi than và 1000 giờ là khá ấn tượng đối với một chiếc máy bơm siêu nhỏ. Động cơ chổi than thường cần thay chổi than sau vài trăm giờ. Động cơ không chổi than không gặp phải vấn đề đó, điều này khiến chúng trở nên lý tưởng cho các thiết bị chạy không liên tục hoặc khởi động và dừng thường xuyên.
Vậy sự khác biệt thực sự giữa 6V là gì?12V và 24V?
Bắt đầu với hiện tại. Phiên bản 6V rút ít hơn 2000mA. Phiên bản 12V rút ít hơn 1500mA. Phiên bản 24V rút ít hơn 1000mA. Nhiều người đơn giản hóa điều này thành "điện áp cao hơn nghĩa là hiệu quả hơn", điều này đúng{10}}nhưng không phải toàn bộ câu chuyện. Công suất bằng điện áp nhân với dòng điện. Nếu cả ba phiên bản đều cung cấp công suất đầu ra gần như nhau thì phiên bản 24V đương nhiên sẽ tiêu thụ ít dòng điện nhất. Tại sao vấn đề hiện tại thấp hơn? Giảm tổn thất đường dây, ít tỏa nhiệt hơn và ít gây căng thẳng hơn cho mạch cấp nguồn và truyền động. Nếu thiết bị của bạn chạy bằng bộ pin lithium 12V thì phiên bản 12V là lựa chọn trực tiếp nhất-không cần mô-đun tăng tốc hoặc giảm tốc. Nếu bạn đang sử dụng nguồn điện công nghiệp 24V hoặc bus 24V bên trong thiết bị y tế thì phiên bản 24V sẽ hợp lý hơn. Dòng điện thấp hơn, hiệu suất tổng thể cao hơn và ít nhiệt hơn.
Nhưng đây là một quan niệm sai lầm phổ biến: một số người cho rằng máy bơm 24V phải mạnh hơn máy bơm 12V. Trên thực tế, cả ba phiên bản của máy bơm này đều có lưu lượng khí lớn hơn 15L/phút, áp suất lớn hơn 80kPa và có cùng thông số kỹ thuật về thời gian bơm hơi và rò rỉ. Nói cách khác, hiệu suất cốt lõi của họ ở cùng mức độ. Sự khác biệt chủ yếu là ở đặc tính điện. Việc bạn chọn cái nào phụ thuộc vào hệ thống điện của bạn chứ không phụ thuộc vào "lực" của máy bơm.
Phiên bản 6V có một chút đặc biệt. Dòng điện của nó là cao nhất, có nghĩa là với cùng một công suất, pin cần tốc độ xả cao hơn. Nếu bạn đang sử dụng pin có dung lượng nhỏ, phiên bản 6V có thể làm pin cạn kiệt nhanh chóng hoặc thậm chí gây nóng máy. Vì vậy, 6V thường được sử dụng trong các thiết bị di động-năng lượng thấp,{8}}thời gian sử dụng ngắn-như một số máy đo huyết áp cầm tay hoặc các thiết bị làm đẹp nhỏ. Nhưng nếu bạn quan tâm đến tuổi thọ pin và độ ổn định thì 12V hoặc 24V là lựa chọn an toàn hơn.
Phiên bản 12V: Đa năng nhất, lý tưởng cho hầu hết các thiết bị di động và ô tô
12V là điện áp phổ biến nhất cho máy bơm siêu nhỏ. Tại sao? Bởi vì bật lửa ô tô là 12V nên nhiều bộ pin lithium là 12V và bộ chuyển đổi có ở khắp mọi nơi. Bạn không phải lo lắng về thiết kế nguồn điện. Máy bơm 12V này tiêu thụ ít hơn 1500mA, do đó,-công suất đầy tải là khoảng 18W. Đối với các thiết bị ô tô hoặc thiết bị y tế cầm tay, điều đó hoàn toàn có thể chấp nhận được.
Tôi đã thấy rất nhiều khách hàng làm việc trên hệ thống massage ghế ô tô. Ban đầu, họ muốn sử dụng 24V vì họ nghĩ rằng việc nâng cấp từ 12V của ô tô lên máy bơm 24V sẽ cung cấp nhiều điện hơn. Nhưng điều đó là không cần thiết. Áp suất và lưu lượng cần thiết cho túi khí mát-xa ghế nằm trong mức mà phiên bản 12V có thể mang lại. Và bằng cách duy trì ở mức 12V, bạn bỏ qua mô-đun tăng cường-chi phí thấp hơn, tỷ lệ hỏng hóc thấp hơn. Lấy nệm hơi ô tô làm ví dụ khác. Một máy bơm 12V cắm ngay vào bật lửa. Dễ.
Về mặt y tế, máy hút áp suất âm di động, máy đo huyết áp điện tử và-nệm hơi chống loét khi nằm thường chạy bằng điện áp 12V. Đó là điện áp an toàn, không có nguy cơ bị điện giật và sử dụng nguồn pin thuận tiện. Tốc độ rò rỉ dưới 10mmHg/phút của máy bơm này đặc biệt quan trọng đối với máy đo huyết áp. Sau khi bơm hơi đến 300mmHg, máy cần giữ áp suất trong vài giây. Nếu rò rỉ quá nhanh, kết quả đo sẽ không chính xác. Tốc độ rò rỉ 10mmHg/phút có nghĩa là khả năng duy trì áp suất tốt, đáp ứng yêu cầu về độ chính xác của thiết bị y tế.
Phiên bản 24V: Lựa chọn hàng đầu cho thiết bị công nghiệp, y tế và cao cấp-
24V rất phổ biến trong tự động hóa công nghiệp và-các thiết bị y tế cao cấp. Hệ thống PLC, cảm biến, van điện từ-nhiều hệ thống chạy trên điện áp 24V. Nếu thiết bị của bạn đã có nguồn điện 24V thì việc chọn máy bơm 24V là cách đơn giản nhất. Dòng điện nhỏ hơn 1000mA nên mức tiêu thụ điện năng khoảng 24W. Mặc dù điện áp cao hơn nhưng dòng điện thấp hơn nên cáp có thể mỏng hơn và giảm nhiệt.
Tôi nhớ một khách hàng đã chế tạo cốc hút chân không. Thiết bị của họ được sử dụng để bốc xếp PCB và cần phản hồi nhanh cũng như khả năng duy trì chân không ổn định. Họ bắt đầu với một chiếc máy bơm 12V và nhận thấy rằng sau khi hoạt động liên tục, thân máy bơm hơi nóng. Họ chuyển sang phiên bản 24V và trong cùng điều kiện, nhiệt độ giảm xuống rõ rệt. Bởi vì dòng điện thấp hơn nên tổn thất trong động cơ và mạch truyền động giảm đi. Bản thân máy bơm có giá tương đương, nhưng độ ổn định lâu dài-được cải thiện và các vấn đề sau{8}}bán hàng giảm xuống.
Phiên bản 24V cũng có lợi thế hơn trong việc kiểm soát tiếng ồn. Tiếng ồn dưới 65dB, đo ở mức 30 cm. 65dB gần bằng âm lượng của một cuộc trò chuyện bình thường. Đối với môi trường gia đình hoặc văn phòng, điều đó có thể chấp nhận được. Nhưng nếu bạn lắp máy bơm bên trong một thiết bị có khả năng giảm rung và cách âm thì độ ồn thực tế sẽ còn thấp hơn. Vì phiên bản 24V tiêu thụ ít dòng điện hơn nên động cơ chạy êm hơn và độ rung tương đối thấp hơn giúp giảm tiếng ồn.
Thời gian lạm phát dưới 6 giây thực sự có ý nghĩa gì?
Thông số kỹ thuật này rất đơn giản: trong bể 1500CC, từ 0 đến 300mmHg trong chưa đầy 6 giây. 1500CC có kích thước bằng nắm tay người lớn. 300mmHg là khoảng 0,4 atm hay khoảng 40kPa. Tốc độ lạm phát đó là nhanh đối với một máy bơm siêu nhỏ. Máy đo huyết áp điện tử thường tăng lên khoảng 180mmHg chỉ trong hai hoặc ba giây. Vì vậy, máy bơm này sẽ mang lại trải nghiệm tuyệt vời cho người dùng-không phải chờ đợi lâu.
Nhưng hãy nhớ rằng thời gian bơm hơi phụ thuộc vào kích thước bể và điện trở đường dây. 1500CC là điều kiện thử nghiệm. Trong một sản phẩm thực tế, kích thước túi khí, chiều dài ống và độ kín của khớp nối đều ảnh hưởng đến tốc độ bơm hơi. Vì thế khi lựa chọn, đừng chỉ nhìn vào con số này. Để lại một số lề.
Tại sao rò rỉ dưới 10mmHg/phút lại quan trọng
Tỷ lệ rò rỉ là thông số nhiều khách hàng bỏ qua. Nó đề cập đến mức độ giảm áp suất mỗi phút trong bể 1500CC ở 300mmHg. Dưới 10mmHg/phút có nghĩa là van và vòng đệm được chế tạo tốt. Đối với các thiết bị cần giữ-máy đo huyết áp, thiết bị trị liệu vết thương áp suất âm, hộp đựng thực phẩm hút chân không-thông số kỹ thuật này trực tiếp xác định xem sản phẩm có hoạt động hay không.
Tôi đã từng làm việc với một khách hàng làm hộp đựng thực phẩm chân không. Ban đầu họ chọn một máy bơm rẻ hơn với tốc độ rò rỉ khoảng 30mmHg/phút. Sau khi hút bụi, hộp đựng bị mất niêm phong trong vòng nửa giờ và thực phẩm cũng nhanh chóng hư hỏng. Họ chuyển sang sử dụng máy bơm này với độ rò rỉ dưới 10mmHg/phút và khả năng bảo quản được cải thiện đáng kể. Vì vậy đừng đánh giá thấp con số này. Nó phản ánh vật liệu van, độ chính xác của con dấu và chất lượng lắp ráp.
Lưu lượng và áp suất không khí: 15L/phút và 80kPa có đủ không?
Lưu lượng khí lớn hơn 15L/phút, áp suất lớn hơn 80kPa. Hai con số này nên được xem xét cùng nhau. Dòng chảy cao có nghĩa là lạm phát nhanh. Áp suất cao có nghĩa là nó có thể vượt qua nhiều lực cản hơn. 80kPa là khoảng 0,8 bar, mức cao đối với một máy bơm siêu nhỏ. Nhiều máy bơm siêu nhỏ chỉ đạt 30–50kPa. Cái này vượt quá 80kPa có nghĩa là công suất động cơ và thiết kế màng ngăn của nó tương đối mạnh.
Các ứng dụng phù hợp bao gồm cốc hút chân không, dụng cụ kẹp khí nén, máy đo huyết áp, túi khí massage, nệm hơi và bao bì chân không. Nhưng nếu bạn cần lưu lượng cao hơn-chẳng hạn, đối với máy đóng gói chân không công nghiệp-15L/phút có thể là không đủ. Bạn sẽ cần một máy bơm lớn hơn. Vì vậy, hãy luôn kết hợp máy bơm với yêu cầu thực tế của bạn. Đừng chỉ theo đuổi những con số lớn hơn.
Tiếng ồn và tuổi thọ: Ưu điểm của động cơ không chổi than
Độ ồn dưới 65dB ở khoảng cách 30cm. Điều đó không gây khó chịu khi sử dụng tại nhà. Nhưng nếu bạn đang chế tạo một thiết bị theo dõi giấc ngủ, bạn có thể cần thêm cách âm. Động cơ không chổi than vốn dĩ êm hơn động cơ có chổi than vì không có ma sát của chổi than. Chúng cũng hiệu quả hơn, tạo ra ít nhiệt hơn và có tuổi thọ hoạt động liên tục lâu hơn. 1000 giờ. Với hoạt động không liên tục, tuổi thọ sử dụng thực tế sẽ dài hơn.
Môi trường làm việc là 0–50 độ, độ ẩm tương đối 75%. Điều đó có nghĩa là nó có thể hoạt động bình thường ở hầu hết môi trường trong nhà và ô tô. Nhưng nếu bạn đang sử dụng nó ở nơi nóng ẩm-như thiết bị nhà bếp hoặc thiết bị ngoài trời-hãy chú ý đến khả năng tản nhiệt và chống ẩm.
Cách chọn: Con đường quyết định đơn giản
Nếu bạn vẫn còn phân vân, hãy làm theo logic sau:
Đầu tiên, hãy nhìn vào nguồn năng lượng của bạn. Nếu bạn có ắc quy 12V hoặc bật lửa trên ô tô, hãy sử dụng 12V. Nếu bạn có nguồn điện công nghiệp 24V hoặc bus 24V bên trong thiết bị y tế, hãy sử dụng 24V. Nếu bạn chỉ có pin 6V và thiết bị rất nhỏ, hãy sử dụng 6V.
Thứ hai, hãy nhìn vào ngân sách năng lượng của bạn. Đối với các thiết bị{1}}chạy bằng pin, hãy ưu tiên 12V hoặc 24V vì dòng điện thấp hơn sẽ ít gây áp lực lên pin hơn. Nếu dung lượng pin rất nhỏ thì 24V có thể tốt hơn nhưng bạn sẽ cần mô-đun tăng tốc-vì vậy hãy cân nhắc chi phí và không gian.
Thứ ba, nhìn vào ứng dụng. Các thiết bị y tế, di động và ô tô: 12V là linh hoạt nhất. Tự động hóa công nghiệp, y tế-cao cấp và các ứng dụng cần nhiệt độ thấp và tuổi thọ cao: 24V tốt hơn. 6V phù hợp với các tình huống sử dụng điện năng-thấp, thời lượng ngắn{7}}.
Thứ tư, hãy nhìn vào chi phí và chuỗi cung ứng. Phiên bản 12V thường có số lượng xuất xưởng cao nhất nên giá cả có thể cạnh tranh hơn. Phiên bản 24V có thể có thời gian sử dụng lâu hơn một chút nhưng mang lại hiệu suất ổn định hơn.
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Tôi có thể chạy máy bơm 12V bằng nguồn điện 24V không?
Đáp: Hoàn toàn không. Tăng gấp đôi điện áp sẽ làm cháy động cơ. Luôn phù hợp với điện áp định mức.
Hỏi: Máy bơm này có thể chạy liên tục trong bao lâu?
Trả lời: Động cơ không chổi than được đánh giá có tuổi thọ 1000 giờ, nhưng hoạt động liên tục sẽ tạo ra nhiệt. Kiểm tra nó trong điều kiện thực tế của bạn. Nếu chạy liên tục thì bổ sung thêm tản nhiệt.
Hỏi: Nó có thể hút chân không và tạo áp suất dương cùng lúc không?
Đ: Vâng. Bơm màng vốn có tính chất hai chiều. Chỉ cần kết nối đầu vào và đầu ra một cách chính xác. Nhưng hãy đảm bảo rằng ống và van của bạn có thể chịu được áp suất.
Hỏi: Tiếng ồn có thể giảm hơn nữa được không?
Đ: Vâng. Sử dụng ống mềm, thêm bộ giảm chấn, lắp bộ giảm âm hoặc lắp máy bơm vào bên trong lớp xốp cách âm. Bạn có thể giảm đi một vài dB. Chỉ cần không chặn tản nhiệt.
Hỏi: Tỷ lệ rò rỉ sẽ ổn định trong bao lâu?
A: Nó phụ thuộc vào môi trường và tần suất sử dụng. Trong quá trình sử dụng bình thường, van và vòng đệm bị mòn theo thời gian và độ rò rỉ có thể tăng dần. Kiểm tra thường xuyên được khuyến khích.
Một vài suy nghĩ cuối cùng
Lựa chọn giữa 12V và 24V thực sự là việc lựa chọn hệ thống điện của bạn. Hiệu suất của máy bơm-ở mức 6V, 12V hoặc 24V-là nhất quán. Điều bạn thực sự cần quan tâm là thiết bị của bạn được cấp nguồn như thế nào, ngân sách năng lượng của bạn là bao nhiêu cũng như yêu cầu về tiếng ồn và tuổi thọ của bạn nghiêm ngặt đến mức nào. Khi bạn trả lời những câu hỏi đó, quyết định sẽ trở nên rõ ràng.
Nếu bạn vẫn không chắc chắn, hãy gửi điện áp, giới hạn dòng điện, lưu lượng và áp suất yêu cầu cũng như môi trường hoạt động của thiết bị. Chúng tôi sẽ giúp bạn chọn đúng mẫu. Rốt cuộc, một khi điện áp phù hợp, mọi thứ khác sẽ đâu vào đấy.