Cảm biến áp suất điện tử được sử dụng cho các khu vực vừa cần hiển thị giá trị áp suất như một đồng hồ áp suất điện tử vừa xuất tín hiệu analog 4-20mA về bộ điều khiển áp suất hoặc trung tâm để giám sát & điều khiển. Điểm khác biệt giữa cảm biến áp suất kiểu điện trở và cảm biến áp suất điện tử đó chính là độ chính và màn hình hiển thị có thể cài đặt được thang đo áp suất.
Ngoài điểm này thì cảm biến áp suất kiểu điện tử còn những ưu điểm nào khác nữa hay không ? Chúng ta cùng tìm hiểu nhé.
Có bao nhiêu loại cảm biến áp suất
Tôi gặp khá nhiều khách hànghỏi tôi rằng có bao nhiêu loại cảm biến áp suất để biết & tham khảo giá của từng loại. Câu trả lời tùy theo góc nhìn của mỗi người.
Nếu phân loại theo áp suất thì sẽ có hai loại :
- Cảm biến áp suất tuyệt đối
- Cảm biến áp suất tương đối
Nếu phân biệt theo cấu tạo thì cũng có hai loại :
- Cảm biến áp suất kiểu điện trở
- Cảm biến áp suất điện tử
Dù phân loại như thế nào thì cảm biến đều phân ra hai loại giá rẻ – không có hiển thị và không điều chỉnh được và giá cao – có hiển thị trên cảm biến và điều chỉnh được thang đo.
Cảm biến áp suất kiểu điện trở
Cảm biến áp suất kiểu điện trở là loại cảm biến có giá thành tương đối rẻ dùng được nhiều môi trường khác nhau. Hầu như tất cả các ứng dụng phổ thông đều sử dụng cảm biến áp suất kiểu điện trở này.
Ưu điểm :
- Giá thành khá thấp
- Dùng được cho nhiều môi trường khác nhau : nước, khí nén, các loại dụng dịch nước, các loại khí không ăn mòn – không cháy nổ
- Sai số < 1%
- Cảm biến áp suất kiểu điện trở có thiết kế theo chuẩn chung nên có thể lắp lẫn giữa các hãng với nhau một cách dễ dàng
- Tín hiệu ngõ ra 4-20mA tiêu chuẩn
- Kết nối ren G1/4” hoặc G1/2”
Nhược điểm :
- Độ chính xác không cao
- Chịu được nhiệt độ max 80oC
- Không thể điều chỉnh được thang đo áp suất khi cần
- Không dùng được cho thực phẩm và các loại khí ăn mòn, cháy nổ
Cảm biến áp suất điện tử
Cảm biến áp suất điện tử có hình dáng bên ngoài khác hẳn hoàn toàn so với cảm biến áp suất kiểu điện trở. Thiết kế to hơn hẵn và có màn hình hiển thị có thể điều chỉnh được thang đo áp suất tùy ý. Ngoài ra còn nhiều chức năng, đặc điểm vượt trội so với cảm biến áp suất kiểu điện trở.
Ưu điểm :
- Thiết kế vững chắc, cứng cáp chịu được thời tiết
- Độ chính xác cao với sai số 0,1%
- Màn hình hiển thị áp suất đo được và có thể tùy ý thay đổi thang đo cho phù hợp thực tế
- Tín hiệu ngõ ra 4-20mA HART
- Chuẩn IP66 – IP76
- Dùng tốt cho mọi điều kiện kể cả nhiệt độ cao, môi trường thực phẩm, hóa chất…
- Chuẩn kết nối ren : nhiều chuẩn như ren, clamp, mặt bích …
Nhược điểm :
- Giá cao
Như vậy, cảm biến áp suất kiểu điện trở và điện tử có thiết kế, độ chính xác, điều kiện làm việc hoàn toàn như nhau nhưng cảm biến áp suất điện tử lại có nhiều ưu điểm hơn. Vấn đề của bạn là biết mình cần loại cảm biến nào phù hợp hoặc nhờ sự tư vấn của nhà cung cấp thiết bị.
Thông số kỹ thuật cảm biến áp suất điện tử FKP
Hãng sản xuất : Georgin – Pháp
Model : FKP
Range : -1 … 100 bar
Output : 4-20mA / HART
Calibration : by LCD
Dislay : 5 Digital
Accuracy : 0.1%
Version : Atex Zone 0, 1, 2, Zone 20, 21, 22
Process connection : G1/2″ hoặc 1/2 NPT tùy chọn Diaphragm Seal Clamp, Flange …
Nguyên lý đo áp suất
Nguyên lý đo áp suất của cảm biến khá đơn giản. Khi cảm biến được lắp trong các hệ thống đường ống, bồn chứa thì áp suất sẽ được dẫn vào cảm biến.
Bên trong cảm biến là một lớp màng thường làm bằng vật liệu 316L. Khi áp suất vào cảm biến thì sẽ làm biến dạng lớp màng này. Mặt trong của lớp màng có các vi mạch cảm nhận sự biến dạng của lớp màng khi áp suất tác động vào.
Các vi mạch sẽ biến đổi sự biến dạng lớp màng thành tín hiệu analog 4-20mA. Các đồng hồ điều khiển áp suất, biến tần hay PLC đều sử dụng chuẩn chung là tín hiệu 4-20mA để giao tiếp với nhau.
Như vậy nguyên lý đo áp suất khá đơn giản chỉ là đo sự biến dạng của lớp màng bên trong cảm biến. Mỗi lớp màng cảm biến chỉ có thể biến dạng trong một biên độ nhất định nên sẽ có nhiều thang đo khác nhau nằm trong vùng biến dạng của cảm biến. Chính vì thế mà sẽ có nhiều sự lựa chọn về thang đo áp suất trong tài liệu của cảm biến.
Đồng hồ điều khiển áp suất
Đồng hồ điều khiển áp suất được sử dụng để hiển thị áp suất cho cảm biến áp suất điện tử và cả cảm biến áp suất kiểu điện trở. Tín hiệu 4-20mA sẽ được truyền từ cảm biến tới trực tiếp đồng hồ điều khiển áp suất ATR144.
Bộ điều khiển áp suất ATR 144 có hai dòng hiển thị gồm :
- Dòng trên hiển thị áp suất thực tế đo được từ cảm biến
- Dòng dưới là áp suất cài đặt để cảnh báo Alarm
Bộ chia tín hiệu Z170REG-2 có chức năng :
- Nhận tín hiệu 4-20mA từ cảm biến áp suất
- Xuất thành 2 tín hiệu ngõ ra 4-20mA độc lập nhau về PLC và đồng hồ điều khiển áp suất ATR144
Để vừa truyền tín hiệu về PLC và vừa hiển thị tại chỗ thì bộ chia tín hiệu 4-20mA Z170REG-1 là một thiết bị không thể thiếu. Không chỉ là bộ chia tín hiệu mà Z170REG-1 vừa là bộ chuyển đổi tín hiệu và vừa cách ly chống nhiễu rất tốt cho đường tín hiệu.
Ngoài ra, chúng ta còn rất nhiều giải pháp hiển thị, điều khiển, truyền tín hiệu từ xa thông qua modbus RTU hay modbus TCP-IP. Hãy liên hệ với mình nếu các bạn quan tâm tới các giao thức truyền thông mới nhất hiện nay.
Chúc các bạn thành công !
Kỹ sư Cơ – Điện Tử
Nguyễn Minh Hòa
Mobi : 0937.27.55.66
Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn
