Cảm biến áp suất là gì ?chúng ta cùng tìm hiểu.
Cảm biến áp suất là thiết bị nhận tín hiệu áp suất trên đường ống hoặc bồn chứa có áp suất….Áp suất này được chuyển đổi thành tín hiệu điện áp hoặc dòng điện.
Các tín hiệu này sẽ được truyền về biến tần hoặc PLC để điều khiển động cơ hoạt động. Động cơ lúc nào cũng chạy nhưng được giám sát bằng thiết bị cảm biến để
điều chỉnh công suất chạy ít hay nhiều.
Cấu tạo cảm biến áp suất:
Cảm biến áp suất gồm những bộ phận sau?
Xem qua hình chúng ta thấy cảm biến áp suất có rất nhiều loại tùy vào nhu cầu sử dụng mà chọn cảm biến phù hợp. Về cấu tạo cảm biến áp suất tôi xin giới thiệu loại
cảm biến cơ bản nhất, thường dùng nhất . Các loại khác thì xin giới thiệu các bài viết khác.
Cấu tạo bên ngoài của cảm biến áp suất thường làm bằng Inox 304 không gỉ. Khả năng chống va đập cao.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất
Theo như hình, giả sử khi áp suất dương (+) đưa vào thì lớp màng sẽ căng lên từ trái sang phải, còn khi đưa vào áp suất âm (-) thì lớp màng sẽ căng ngược lại.
Tùy theo độ biến dạng của lớp màng mà bộ xử lý bên trong sẽ biết được giá trị áp suất đang là bao nhiêu. Chính nhờ sự thay đổi này tín hiệu sẽ được xử lý và đưa ra
tín hiệu để biết áp suất là bao nhiêu.
Lớp màng của cảm biến sẽ chứa các cảm biến rất nhỏ để phát hiện được sự thay đổi. Khi có một lực tác động vào thì lớp màng sẽ bị thay đổi theo chiều tương ứng
với chiều của lực tác động. Sau đó các cảm biến sẽ so sánh sự thay đổi đó với lúc ban đầu để biết được nó đã biến dạng bao nhiêu %.
Từ đó, sẽ xuất ra tín hiệu ngõ ra tương ứng. Các tín hiệu ngõ ra có thể là 4-20ma hoặc 0-10V tương ứng với áp suất ngõ vào.
Dãy đo cảm biến áp suất bao nhiêu ?
Đơn vị đo áp suất tiêu chuẩn châu Âu là : bar hoặc psi (1bar = 14.5psi)
Ở Việt Nam thường dùng nhất là : kg/cm2 thường gọi là áp suất bao nhiêu ” kg ” (tương đương 1bar) hoặc Mpa đơn vị có nguồn gốc từ Nhật Bản. Tất cả các máy
móc nhập từ Nhật Bản thì điều dùng đơn vị là MPa (megapascal)
Qua hình chúng ta thấy các dãy đo dương : từ 0-0.1bar đến 0-600bar; Các dãy đo âm thì phải đặt hàng hãng sản xuất theo các tiêu chuẩn châu Âu như sau :
Dãy đo chân không : -1…0bar. Dãy đo : -1…+3bar; -1…+9bar hoặc -1…+24bar
Áp suất chịu quá áp vượt ngưỡng thường 100% áp suất max của dãy đo max. Ví dụ cảm biến áp suất dãy đo : 0-25bar. Áp suất quá áp chịu được max 50bar
Lưu ý khi sử dụng cảm biến áp suất
Sử dụng cảm biến áp suất mà không biết những thông số của cảm biến áp suất sẽ dẩn đến giảm độ bền cũng như hư hỏng sau một thời gian ngắn sử dụng.
Chúng ta nên biết các yếu tố ảnh hưởng tới tuổi thọ của cảm biến áp suất.
Quá áp của cảm biến áp suất
Bất kỳ một cảm biến áp suất nào cũng có giới hạn chịu quá áp. Thông thường khả năng quá áp là gấp 2 lần thang đo của cảm biến áp suất.
Chúng ta chú ý tới 2 thông số : Pressure và Max Pressure
- Pressure : chính là thang đo của cảm biến áp suất . VD : 0-10 bar
- Max pressure : đây chính là khả năng chịu quá áp của cảm biến áp suất . Tại 0-10bar thì khả năng chịu quá áp chính là 20 bar
Như vậy với áp suất 190 bar thì khả năng quá áp của cảm biến áp suất SR1 của Georgin chịu được 200% tương đương gấp 2 lần so với thang đo của cảm biến áp
suất.
Sai số của cảm biến
Các cảm biến loại thường sẽ có sai số <1% hoặc 0.5% tuy nhiên đối với các cảm biến áp suất có độ chính xác cao thì sai số sẽ là 0.125% hoặc 0.1% như cảm biến
áp suất FKP.
Sai số ảnh hưởng rất lớn đến tín hiệu đưa về của cảm biến áp suất. Ví dụ : cảm biến áp suất 0-10bar có sai số 1% thì tại 10bar giá trị sai số là 100mbar ~0.1 bar
Sử dụng cảm biến áp suất nước để điều khiển bơm là một trong các ứng dụng được dùng phổ biến nhất do đơn giản , luôn giữ được áp suất theo yêu cầu .
Môi trường sử dụng cảm biến áp suất
Điều quan trọng nhất của việc chọn cảm biến áp suất chính là sử dụng đúng môi trường sử dụng của cảm biến áp suất. Bởi một số loại cảm biến áp suất chỉ sử
dụng được trong môi trường đo áp suất không khí mà không thể sử dụng trong môi trường nước hoặc các môi trường khác.
Các môi trường hoá chất có tính làm ăn mòn phải chọn loại cảm biến áp suất phù hợp. Vật liệu màng cảm biến với tiêu chuẩn Inox 316L vẫn bị ăn mòn bởi các hoá
chất như acid (axit) hoặc môi trường nước thải.
Lưu ý khi mua cảm biến áp suất
Dải đo của cảm biến
Cảm biến áp suất SR1 của hãng Georgin có dải đo khá đa dạng từ 0…1bar đến 0…600bar. Tùy theo yêu cầu mà ta cần phải xác định chính xác dải đo áp suất cần
đo. Bởi vì dải đo của cảm biến càng gần với yêu cầu cần đo thì độ chính xác càng cao.
Ví dụ trong trường hợp ta cần đo áp suất là 5bar thì ta nên chọn dải đo 0-6bar, tránh hoặc hạn chế chọn các dải đo cao hơn để đảm bảo độ chính xác cho cảm
biến.
Tín hiệu output của cảm biến
Cảm biến áp suất cho tín hiệu output là 4-20mA, 0-10V hoặc 0-5V, nhưng thường nhất vẫn là tín hiệu chuẩn 4-20mA vì đặc tính của tín hiệu này là truyền được xa
mà vẫn ổn định. Tuy nhiên trong các hệ thống nhà máy chỉ nhận tín hiệu 0-10V hoặc 0-5V, ta cũng nên xác định các yếu tố này để hạn chế việc mua cảm biến về nhưng không sử dụng được.
Ren kết nối của cảm biến
Thiết bị có các ren kết nối là G1/4”, G1/2 , 1/2” NPTM, 1/4” NPTM. Ta nên lựa chọn đúng kiểu ren để có thể gắn chính xác vào nơi cần đo áp suất.
Nhiệt độ của môi trường cảm biến hoạt động
Do cảm biến áp suất có nhiệt độ làm việc chỉ là -25 độ C đến 85 độ C nên trong trường hợp ta cần đo áp suất trong môi trường có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ làm
việc thì ta nên chọn loại cảm biến khác.
Có cần chia tín hiệu output ra để điều khiển không?
Cảm biến áp suất chỉ cho ra 1 tín hiệu 4-20mA. Vì thế trong trường hợp ta cần chia tín hiệu này ra thành 2 tín hiệu 4-20mA để đưa về xử lý ở PLC thì ta có thể lắp đặt
thêm bộ chia tín hiệu.
Ngoài ra, trong trường hợp cần theo dõi tín hiệu áp suất trên màn hình hiển thị, cần lắp thêm sản phẩm bộ hiển thị tín hiệu.
Mua cảm biến áp suất khí nén ở đâu?
Công ty Thiết bị công nghiệp LH là đơn vị chuyên cung cấp các loại cảm biến áp suất khí nén trong công nghiệp. Ngoài ra, chúng tôi còn cung cấp đầy đủ các loại
linh kiện - phụ tùng máy nén khí trục vít, máy nén khí không dầu, máy nén khí cao áp. Chi tiết xin vui lòng liên hệ Công ty LH để được báo giá cảm biến áp suất và tư.