Kiến thức
Cảm biến ngọn lửa (Flame rod / Ionization) – Nguyên lý, cấu tạo & Ứng dụng
1. Giới thiệu về cảm biến ngọn lửa
Cảm biến ngọn lửa (Flame rod / Ionization sensor) là một linh kiện quan trọng trong các hệ thống bếp gas công nghiệp, lò hơi và thiết bị đốt tự động.
Chức năng chính của cảm biến là phát hiện sự tồn tại của ngọn lửa để đảm bảo an toàn trong quá trình cấp gas.
Khi ngọn lửa tắt do sự cố như gió, thiếu áp suất hoặc hết gas, cảm biến sẽ gửi tín hiệu ngắt gas tức thời, ngăn ngừa rò rỉ gây cháy nổ.
2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến ngọn lửa
Cảm biến hoạt động dựa trên nguyên lý ion hóa ngọn lửa:
- Khi có lửa, các ion và electron trong ngọn lửa di chuyển, tạo ra một dòng điện cực nhỏ (μA) giữa điện cực và mass.
- Thanh cảm biến (flame rod) được đặt trong vùng cháy, nối về mạch kiểm soát đánh lửa.
- Bộ điều khiển nhận biết dòng điện này → xác nhận ngọn lửa đang cháy.
- Nếu không phát hiện dòng ion → van gas sẽ tự động đóng để đảm bảo an toàn.
3. Cấu tạo của Flame rod / Ionization sensor
Một cảm biến ngọn lửa tiêu chuẩn gồm 4 phần chính:
| Thành phần | Mô tả |
|---|---|
| Thanh điện cực (Flame rod) | Làm bằng thép không gỉ (Inox 304/316), chịu nhiệt, đặt trong vùng ngọn lửa. |
| Sứ cách điện | Bao quanh điện cực, chống rò điện ra vỏ kim loại. |
| Dây dẫn cách nhiệt cao cấp | Kết nối với bộ đánh lửa/bộ điều khiển, chịu nhiệt tốt. |
| Đế lắp hoặc đầu ren M12/M14 | Giúp cố định cảm biến trên bếp hoặc lò. |
4. Thông số kỹ thuật cơ bản (tham khảo)
| Thông số | Giá trị điển hình |
|---|---|
| Điện áp mạch điều khiển | 80–240V AC |
| Dòng ion hóa | 1–10 μA |
| Nhiệt độ làm việc | -20°C đến +250°C |
| Chiều dài thanh rod | 50–150 mm (tùy model) |
| Vật liệu | Inox 304 hoặc 316 |
| Kiểu đầu nối | Ren M12 / M14 hoặc kẹp chốt |
5. Ứng dụng của cảm biến ngọn lửa
- Bếp Á, bếp Âu công nghiệp có đánh lửa điện tử.
- Lò hơi, lò gas, lò dầu công nghiệp.
- Hệ thống đốt tự động trong nhà máy (đốt khí, đốt rác, lò sấy, lò nung).
- Thiết bị sưởi gas, máy sấy, tủ sấy thực phẩm.
6. Ưu điểm và nhược điểm
Ưu điểm
- Nhạy cao, nhận biết ngọn lửa trong vài mili-giây.
- Ổn định ở nhiệt độ cao, tuổi thọ dài.
- Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho hệ thống gas.
- Cấu tạo đơn giản, dễ thay thế.
Nhược điểm
- Dễ bị ảnh hưởng nếu điện cực bám muội than hoặc dầu mỡ.
- Cần vệ sinh định kỳ.
- Khi hỏng thường phải thay mới, khó sửa.
7. Lưu ý khi lắp đặt
- Đặt đầu cảm biến nằm trong vùng ngọn lửa xanh ổn định.
- Khoảng cách từ đầu điện cực đến đầu đốt gas: 3–5 mm.
- Không để phần sứ chạm kim loại hoặc bị nứt.
- Dây tín hiệu cần đi cách xa dây nguồn điện (tránh nhiễu).
- Lắp đúng hướng ren, tránh xoắn đứt lõi dây.
8. Cách kiểm tra & thay thế cảm biến ngọn lửa
🧰 Cách kiểm tra:
- Quan sát: kiểm tra nứt vỡ sứ, cong vênh, đầu điện cực.
- Vệ sinh: dùng giấy nhám mịn hoặc khăn khô lau sạch muội than.
- Đo tín hiệu: dùng đồng hồ μA kiểm tra dòng ion khi có ngọn lửa.
- Nếu không có tín hiệu dù lửa đang cháy → cảm biến hỏng → thay mới.
🔧 Cách thay thế:
- Tắt gas và điện nguồn trước khi thao tác.
- Tháo cảm biến cũ, lắp cảm biến cùng model hoặc tương thích.
- Kiểm tra ren, độ dài và vị trí đầu điện cực.
- Khởi động lại hệ thống và kiểm tra hoạt động.
9. So sánh cảm biến ngọn lửa với cảm biến quang học (UV/IR)
| Loại cảm biến | Nguyên lý | Ứng dụng | Ưu điểm |
|---|---|---|---|
| Flame rod / Ionization sensor | Dòng ion hóa | Bếp công nghiệp, lò hơi nhỏ | Giá rẻ, nhạy cao |
| UV sensor | Tia cực tím | Lò đốt công nghiệp, lò hơi lớn | Phát hiện nhanh, ổn định |
| IR sensor | Hồng ngoại | Hệ thống đốt dầu, lò công suất lớn | Phát hiện ở khoảng cách xa |
10. Lưu ý an toàn khi thao tác
- Ngắt gas và điện trước khi kiểm tra.
- Không chạm vào đầu điện cực khi đang hoạt động.
- Không rửa bằng nước hoặc dung dịch hóa chất.
- Khi thay thế, chọn loại đúng điện áp và chiều dài rod.
11. FAQ – Câu hỏi thường gặp
❓ Cảm biến ngọn lửa khác gì cảm biến quang?
👉 Flame rod dùng ion hóa, thích hợp cho bếp công nghiệp & lò hơi nhỏ; UV/IR phù hợp lò đốt công nghiệp lớn.
❓ Bao lâu nên vệ sinh cảm biến một lần?
👉 Nên vệ sinh định kỳ 1–3 tháng/lần, tùy cường độ sử dụng.
❓ Khi nào cần thay cảm biến mới?
👉 Khi sứ nứt, đầu điện cực mòn, không có tín hiệu ion dù ngọn lửa vẫn cháy.
Kết luận
Cảm biến ngọn lửa (Flame rod / Ionization sensor) là thiết bị nhỏ nhưng đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong an toàn gas.
Việc kiểm tra, vệ sinh và thay thế định kỳ giúp hệ thống hoạt động ổn định, tiết kiệm gas và tránh rủi ro cháy nổ.
VPJ khuyến nghị sử dụng cảm biến ngọn lửa Inox 304/316 chuẩn công nghiệp cho các dòng bếp Á, bếp Âu, lò hơi và thiết bị đốt gas.
Tìm hiểu thêm:
Nhiệt điện (Thermocouple) – Nguyên lý, cấu tạo và ứng dụng trong công nghiệp
Dây cao áp (Ignition lead) – Cấu tạo, chức năng và ứng dụng
Kiềng bếp gas – Cấu tạo, công dụng và các phụ kiện đi kèm cần biết
