Cảm biến đo áp suất được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp. Cảm biến đo áp suất cho chúng ta biết được áp suất tại vị trí lắp đặt là bao nhiêu. Trong công nghiệp việc điều khiển áp suất trong hệ thống là điều cức kì quan trọng. Nếu không thể điều khiển áp suất chuẩn xác thì dẫn đến nhiều hệ lụy khác nhau. Để có thể đáp ứng được nhu cầu đó nhiều cảm biến đo áp suất công nghiệp ra đời. Cảm biến đo áp suất công nghiệp được thiết kế để sử dụng trong công nghiệp nên có nhiều tính năng ưu việt hơn cảm biến đo áp suất thông thường. Để hiểu được cảm biến đo áp suất công nghiệp là gì? mình và các bạn cùng tìm hiểu thôi.
Cảm biến đo áp suất công nghiệp là gì?
Để hiểu được cảm biến đo áp suất là gì? Các bạn phải hiểu Áp suất là gì? Áp suất là một đại lượng vật lý được đình nghĩa là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích tác dụng theo chiều vuông góc với bề mặt của vật thể. Nói đơn giản hơn, áp suất là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích.
Cảm biến đo áp suất là gì? Cảm biến đo áp suất là một thiết bị chuyển đổi tín hiệu áp suất thành tín hiệu điện. Cảm biến đo áp suất được sử dụng để nhận biết giá trị áp suất tại nơi lắp đặt. Khi có giá trị áp suất ta có thể điều khiển áp suất một cách khá dễ dàng.
Cảm biến đo áp suất công nghiệp là gì? Cảm biến đo áp suất công nghiệp là cảm biến đo áp suất được thiết kế để sử dụng trong công nghiệp. Cảm biến này được thiết kế các khả năng chống nhiễu vào thiết bị. Khả năng chống cháy nổ công nghiệp. Thiết kế chuẩn an toàn trong các ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp thuốc…
Cấu tạo của cảm biến đo áp suất
Cấu tạo của cảm biến đo áp suất công nghiệp thường được được cấu tạo từ các bộ phận sau:
- Chân ren kết nối: phần này dùng để kết nối vào vị trí cần đo, và để có áp suất đi vào
- Màng đo áp suất: Tầm màng này giúp nhận biết áp suất tại vị trí cần đo
- Mạch chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện: mạch này cho ta biết tương ứng với áp suất bao nhiêu sẽ có tín hiệu điện bấy nhiêu. Ví dụ áp suất 1 bar có giá trị điện là 5,6 mA với cảm biến đo áp suất 0-10 bar.
- Terminal nối dây điện: đây là vị trí kết nối cảm biến đo áp suất với bộ điều khiển như PLC, bộ điều khiển áp suất…
Các bạn thấy đó cảm biến đo áp suất công nghiệp có cấu tạo khá đơn giản.
Nguyên lý của cảm biến đo áp suất
Nguyên lý làm việc của cảm đo áp suất đó là khi có lực đi vào nó làm căng tấm màng bên trong cảm biến đo áp suất. Ứng với độ cong của tấm màng mà giá trị áp suất thay đổi. Giá trị áp suất này được chuyển đổi thành tín hiệu điện. Bộ điều khiển đọc tín hiệu điện đó để điều khiển áp suất.
Các loại cảm biến được sử dụng trong công nghiệp
Có rất nhiều loại cảm biến được sử dụng trong công nghiệp. Mình sẽ giới thiệu cho các bạn một vài loại hay thường gặp nhất nhé.
Cảm biến đo áp suất nước
Cảm biến đo áp suất nước được sử dụng trong các hệ thống cấp nước. Trong các nhà máy cấp nước thường có những loại cảm biến này. Cảm biến đo áp suất nước có thể đo được các loại nước khác nhau như nước thải, nước sạch,…
Ngoài ra cảm biến đo áp suất còn được sử dụng để đo mức nước. Để đo được mức nước người ta thường sử dụng các công thức chuyển đổi áp suất thành độ cao của nước. Ví dụ mực nước cao khoảng 10m có áp suất là 1 bar. Đây cũng là nguyên lý để người ta đo mức nước thủy tĩnh trong các đập thủy điện.
Cảm biến đo áp suất khí nén
Cảm biến đo áp suất khí nén thường được sử dụng ở những vị trí tích áp trong hệ thống khí nén. Ví dụ như bình tích áp khí nén. Ngoài ra người ta còn đo áp suất khí trên đường ống để biết được rằng có khí đi qua đường ống hay không? Biết được áp suất doanh nghiệp sẽ biết được nhà máy có hoạt động đúng hay không? Điều này khá quan trọng trong sản xuất công nghiệp.
Cảm biến đo áp suất dầu
Cảm biến đo áp suất dầu được dùng nhiều nhất để đo dầu thủy lực. Cảm biến đo áp suất dầu thủy lực được gắn trên các ống dầu thủy lực để kiểm tra áp suất thủy lực. Các bạn biết đấy, hệ thống thủy lực có áp suất hoạt động rất cao. Nó có thể lên tới 400 đến 800 bar vì thế biết được áp suất hoạt động của dầu thủy lực chúng ta có thể điều khiển được lực của các xi-lanh… Vì thế nó được sử dụng rộng rãi trong các máy ép thủy lực hoặc máy nâng thủy lực.
Ngoài đo áp suất dầu thủy lực. Cảm biến đo áp suất còn đo áp suất xăng, dầu, nhiên liệu hóa thạch… Đối với những cảm biến đo trong những môi trường này thì việc đầu tiên cần nghĩ đến là các tiêu chuẩn phòng nổ. Như các bạn đã biết nhiên liệu phòng nổ rất quan trọng vì khi xảy ra sự cố cháy nổ sẽ ảnh hương rất lớn đến môi trường và công tác phòng cháy.
Cảm biến đo áp suất màng
Cảm biến đo áp suất màng là cảm biến đo áp suất được thiết kế đặc biệt. Cảm biến đo áp suất màng được thiết kế để đo được các loại hóa chất, có tính ăn mòn cao. Cảm biến này thường được đo trong các bồn hóa chất như Axit, Bazơ,…
Ngoài ra loại cảm biến đo áp suất màng cũng được dùng trong công nghiệp thực phẩm, thuốc. Vì đối với ngành thực phẩm, thuốc cảm biến đo áp suất phải đạt các tiêu chuẩn vi sinh. Loại cảm biến này được thiết kế đặc thù như thế nên cảm biến sẽ ít có nhà cung cấp.
Cảm biến đo áp suất chân không
Đây là cảm biến đo áp suất đặc biệt. Cảm biến này chỉ đo áp suất chân không hay còn gọi là áp suất hút. Cảm biến này được thiết kế để đo môi trường chân không trong sản xuất. ví dụ như trong sản xuất bóng đèn sợi đốt. Người ta cần chân không bên trong bóng đèn để tránh các hiện tượng oxy hóa cho sợi đốt bên trong…
Đó là các loại cảm biến đo áp suất công nghiệp được sử dụng nhiều nhất hiện nay.
Lựa chọn cảm biến đo áp suất như thế nào?
Ở phần trên mình đã giới thiệu với các bạn nhiều loại cảm biến đo áp suất công nghiệp thường được sử dụng rồi. Vậy lựa chọn cảm biến đo áp suất như thế nào cho đúng với nhu cầu của bạn. Dưới đây mình sẽ đưa ra các tiêu chí lựa chọn khi các bạn mua cảm biến đo áp suất nhé.
Dải đo
Điều quan tâm đầu tiên khi mua cảm biến đo áp suất công nghiệp đó là dải đo. Các bạn không thể nào đo áp suất 10 bar nếu các bạn lựa chọn cảm biến đo áp suất 6 bar được. Vì khi quá 6 bar cảm biến sẽ bị thủng mất tấm màng đo gây chết cảm biến.
Các bạn cũng không thể nào đo áp suất 10 bar mà mua cảm biến đo áp suất 400 bar được. Bởi vì áp suất đo là quá nhỏ đối với cảm biến. Lúc này hiện tượng sai số cao sẽ xảy ra. Lực đo không qua chính xác và dữ liệu đưa về là quá nhỏ để có thể xử lý.
Vì thế khi đo các bạn phải lựa chọn chính xác dải đo.
Môi trường đo
Như mình cũng đã nói ở phần trước. Mỗi loại cảm biến đo áp suất công nghiệp sẽ phục vụ cho các bạn một môi trường đo khác nhau. Ví dụ đo áp suất nước có cảm biến đo áp suất nước, áp suất nhiên liệu có loại đo áp suất nhiên liệu. Đo chân không có cảm biến đo áp suất chân không (hay còn gọi là cảm biến đo áp suất hút). Đo áp suất hóa chất cần cảm biến đo áp suất màng… Đó là môi trường đo.
Nhiệt độ đo
Ngoài môi trường đo nhiệt độ đo cũng là một điều quan trọng. Nếu nhiệt độ quá cao cũng gây ra hư hại cho cảm biến. Giải pháp là dùng phụ kiện giảm nhiệt cho cảm biến như ông siphong, các loại cooling giảm nhiệt.
Ren kết nối
Mỗi một môi trường đo đều có một ren kết nối khác nhau. Thông thường ren kết nối tiêu chuẩn là G1/4”, G1/2” hoặc NPT ½ hay NPT ¼. Đối với môi trường đặc biệt như thực phẩm, thuốc thì sẽ là loại Clamp. Đây là loại ren tiêu chuẩn dành riêng cho môi trường thực phẩm.
Tín hiệu ra của cảm biến đo áp suất
Tín hiệu ra của cảm biến đo áp suất có thể là 0-10V, 4-20mA,… Điều đó tùy thuộc vào bộ điều khiển của các bạn. Ví dụ các bạn có bộ điều khiển đọc được các loại cảm biến có tín hiệu 4-20mA thì các bạn nên mua cảm biến đo áp suất 4-20mA. Nếu các bạn mua cảm biến 4-20mA mà bộ điều khiển của các bạn chỉ đọc được 0-10V thì không thể nào đọc được nha. Để giải quyết vấn đề này các bạn hãy sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu 4-20mA sang 0-10V.
Đó là những điều lưu ý khi các bạn chọn mua cảm biến đo áp suất. Nếu có bất kì thắc mắc nào về cảm biến đo áp suất các bạn hãy liên hệ với mình. Mình sẽ tư vấn các giải pháp đo áp suất cho bạn.
Kỹ sư Cơ – điện tử
Phạm Đức Thắng
Mobi: 0368216443
