Cảm biến áp suất 2 dây 4-20mA là một trong các tín hiệu ngõ ra được dùng nhiều nhất trong các thiết bị đo áp suất bên cạnh các tín hiệu 0-10V , 0-5V , 0.5-4.5V … Lý do tại sao tín hiệu 4-20mA lại được dùng phổ biến mọi người có thể xem thêm tại bài chia sẻ : tại sao dùng tín hiệu 4-20mA .
Cảm biến áp suất thuỷ lực 2 dây 4-20mA
Các cảm biến áp suất thuỷ lực hay cảm biến áp suất nước sử dụng cảm biến áp suất tiêu chuẩn công nghiệp đều cho ra ngõ ra analog 4-20mA 2 dây . Tuy nhiên với các ứng dụng của cảm biến áp suất 2 dây 4-20mA điều khiển biến tần vẩn còn gây khó khăn cho một số kỹ thuật lần đầu sử dụng cam bien ap suat 2 day 4-20mA .
Cấu tạo của cảm biến áp suất 2 dây 4-20mA
Cảm biến áp suất 4-20mA dạng 2 dây đều có chung một kiểu thiết kế với kết nối cơ khí tiếp xúc trực tiếp với môi chất cần đo áp suất . Trên là ngõ ra của tín hiệu đầu vào với 4 Terminal trong đó chúng ta chỉ sử dụng 2 terminal 1 ( + ) và 2 ( – ) .
Cấu tạo cảm biến áp suất 2 dây 4-20mA
Cảm biến áp suất 2 dây 4-20mA không hiển thị đa phần đều có thiết kế đơn giản với kết nối cơ khí tiêu chuẩn G1/4″ hoặc G1/2″ . Phần kết nối điện với tuỳ chọn bằng nhựa hoặc bằng Inox .
Cách lắp đặt cảm biến áp suất 2 dây 4-20mA
*Lắp đặt cơ khí
Phần cơ khí có lẽ là phần dể lắp đặt nhất khi chúng ta chỉ cần sử dụng đúng ren của cảm biến cùng với cao su non để chống rò rỉ áp suất . Tuy nhiên cách lắp đặt cơ khí cho cảm biến áp suất lại là phần quan trọng nhất ảnh hưởng tới tuổi thọ của cảm biến . Nếu như chúng ta sử dụng cảm biến áp suất trong nước nóng hoặc trong lò hơi thì bắt buộc phải dùng ống syphon để giảm nhiệt cho cảm biến áp suất .
Ống Syphon giảm nhiệt cho cảm biến áp suất 2 dây 4-20mA
*Lắp đặt phần điện
Việc lắp đặt phần điện khá đơn giản với những ai đã từng sử dụng cảm biến áp suất nhưng đối người lắp cảm biến áp suất 2 dây 4-20mA lần đầu thì không phải ai cũng có thể lắp đặt được .
Sơ đồ kết nối cảm biến áp suất 2 dây 4-20mA
Việc lắp đặt cảm biến áp suất với biến tần hay PLC thì chúng ta đều phải kết nối như hình hướng dẩn sơ đồ kết nối cảm biến áp suất 4-20mA 2 dây ở trên . Đa phần các PLC / biến tần đều chỉ nhận tín hiệu 4-20mA có nguồn ( active ) trong khi các cảm biến áp suất 2 dây 4-20mA đều đưa về tín hiệu 4-20mA không nguồn ( Passive ) . Chính vì thế chúng ta phải cấp một nguồn bên ngoài vào cảm biến nhưng cảm biến chỉ có 2 dây nên chúng ta phải thực hiện cách đấu dây như hướng dẩn trên để tạo thành một vòng kín cho PLC .
Tất cả các cảm biến áp suất đều có 4 chân tuy nhiên theo quy ước chung của các hãng trên thế giới thì phần lớn các cảm biến áp suất đều quy định chân số 1 là chân Dương ( + ) , chân số 2 là chân Âm ( – ) , chân số 3 không sử dụng , một chân còn lại đấu mass .
*Giải thích cách đấu dây cảm biến áp suất 4-20mA 2 dây
Theo như hướng dẩn cách đấu dây của cảm biến áp suất 2 dây 4-20mA như trên thì chân Âm của cảm biến lại đấu vào chân Dương của PLC . Điều này làm cho những người kết nối lần đầu bối rối vì sợ làm hư thiết bị nhưng chính chân Âm của cảm biến áp suất chính là chân truyền tín hiệu về chân Dương của PLC .
Việc truyền tín hiệu như vậy có vẻ khó hiểu cho người mới bắt đầu tuy nhiên chúng ta lưu ý là cảm biến chỉ có 2 dây nên điện áp sẽ chạy thành một vòng kín khi Mass của Nguồn và Mass của PLC đã được kết nối với nhau .
*Chọn cảm biến áp suất 2 dây 4-20mA
Việc chọn cảm biến áp suất 4-20mA 2 dây cho các ứng dụng cơ bản như đo áp suất nước , đo áp suất máy nén khí , đo áp suất thuỷ lực , đo áp suất hơi nóng … chúng ta chỉ cần tuân theo các thông số kỹ thuật sau đây .
Chọn dãy đo áp suất
Chọn dãy đo áp suất cần đo cho cảm biến sao cho bằng hoặc lớn hơn theo các dãy đo chuẩn của các hãng . Tốt nhất chúng ta nên chọn sao cho gần bằng với dãy đo cần đo vì hầu hết các cảm biến áp suất đều có khả năng chịu quá áp rất lớn lên tới 2 lần dãy đo của cảm biến .
Các dãy đo áp suất chuẩn : 0-1 bar , 0-2.5 bar , 0-4 bar , 0-6 bar , 0-10 bar , 0-16 bar , 0-25 bar , 0-40 bar , 0-60 bar , 0-100 bar , 0-160 bar , 0-250 bar ,m 0-400 bar , 0-600 bar .
Một số hãng lại sản xuất cảm biến áp suất với tiêu chuẩn thấp nên khả năng chịu quá áp cũng như khả năng chống sốc quá thấp . Chính vì thế mà có nhiều cảm biến rất dể hư hỏng trong khi lắp cảm biến có nguồn gốc từ Châu Âu hay G7 đều hoạt động rất bền bỉ .
Kiểu kết nối cơ khí
Chúng ta thường thấy các cảm biến áp suất chỉ có hai kiểu kết nối cơ khí là G1/2″ tương đương ren 21 mm và G1/4″tương đương ren 13 mm . Tuy nhiên vẩn có nhiều kiểu kết nối khác như G1/4 NPT , G1/2 NPT hay G3/4 hoặc G 3/8 ” .
Tóm lại => Chúng ta nên chọn và sử dụng các chuẩn ren phổ biến để thay thế sửa chữa một cách dể dàng khi cảm biến áp suất gặp vấn đề .
Kiểu kết nối bằng điện
Chúng ta thường thấy và sử dụng chuẩn kết nối theo tiêu chuẩn ISO4400 với cách tháo lắp dể dàng . Trên thực tế nếu có điều kiện chúng ta nên chọn phần kết nối bằng điện với vật liệu bằng Inox thay cho Nhựa của ISO4400 . Tất nhiên việc này sẽ phát sinh thêm chi phí nhưng nếu cảm biến dùng để đo một khu vực quan trọng thì không có lý do gì chúng ta lại không lựa chọn chuẩn cao để sử dụng bền hơn .
Trong bài viết mô tả gần như các phần cơ bản của một cảm biến áp suất 2 dây 4-20mA , nếu có thắc mắc gì về phần chia sẻ của mình mong mọi người comment bên dưới để góp ý .
Kỹ Sư Cơ – Điện Tử
Nguyễn Minh Hòa
Mobi : 0937 27 55 66
Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn
