Hầu như mọi ngành công nghiệp đều cần đến đo áp suất. Chúng ta có thể dễ dàng nhận biết từ nhà máy lọc dầu cho đến xe ủy đất, việc đo áp suất lưu chất thủy lực, khí nén, chất lỏng trong các quy trình, hơi nước hay vô số các môi trường trung gian khác.
Thiết bị đo áp suất là gì?
Thiết bị đo áp suất(Cảm biến áp suất) là các thiết bị công nghiệp chuyên dùng trong việc đo lường đại lượng vật lý là áp suất. Chúng có nhiệm vụ đo lường mức áp suất hay áp lực trong một môi trường nào đó và cho ra giá trị đo đạc. Đồng thời cảm biến áp suất sẽ có các ngõ ra tín hiệu để kết nối với các thiết bị điều khiển như là bộ lập trình PLC hay màn hình HMI hiển thị.
Ứng dụng của thiết bị đo áp suất: đo áp suất không khí trong xe hơi, áp suất chính xác trong sản xuất công nghiệp và gia công cơ khí.
Các thiết bị đo áp suất đều giống nhau về cấu tạo và nguyên lý hoạt động nhưng khác nhau dựa trên khoảng đo với một module cảm biến được sản xuất bởi một hãng.
Một số công dụng của thiết bị đo áp suất!
- Giúp kiểm soát nồng độ và áp lực trong chất lỏng/khí của môi trường thực hiện
- Tiết kiệm chi phí chi trả cho nhân công trong đo đạc
- Thu thập dữ liệu chính xác, nhanh chóng
- Kịp thời cảnh báo khi có nguy hiểm xảy ra
Cấu tạo của thiết bị đo áp suất
Thiết bị đo áp suất có cấu tạo gồm:
Lớp màng cảm biến
Đóng vai trò cảm nhận mức áp lực từ môi trường. Với những dòng cảm biến có dãy đo khác nhau thì lớp màng cảm biến sẽ khác nhau nhằm phù hợp với áp suất cần đo. Vật liệu dùng cảm biến sẽ tác động rất nhiều đến giá cả của cảm biến. Chất liệu này thường sẽ được làm bằng Ceramic và thép không gỉ.
Bộ phận transmitter
Bộ phận này sẽ có các ngõ ra kiểu 2 dây như 4 đến 20 ma hay o đến 20ma, 0-5V và 0-10V...Nó có vai trò chuyên xử lý tín hiệu từ lớp màng cảm biến về để chuyển thành các dạng tín hiệu ngõ ra.
Những tín hiệu này, thiết bị cảm biến cho phép truyền các thiết bị hỗ trợ khác như LPC hoặc màn hình hiển thị.
Đây cũng là lý do hầu hết màn hình thiết bị đo áp suất được sản xuất hiện nay có ngõ ra analog 4-20ma để dễ dàng kết nối với PLC
Lớp vỏ bảo vệ cảm biến
Đây là một lớp bảo vệ các bộ phận quan trọng bên trong để tránh bị môi trường tác động. Chống lại các tác nhân từ bên ngoài gây ảnh hưởng lên mạch điện, bộ phận xử lý bên trong.
Inox 304, Inox 316 thường là loại vật liệu dùng làm lớp vỏ bảo vệ cảm biến và có chức năng ngăn chặn các tác nhân như nhiệt độ, độ ẩm, chất ăn mòn không thể xâm nhập làm ảnh hưởng đến quá trình cảm biến hoạt động.
Bộ phận tiếp điểm
Đây là cổng kết nối bên ngoài các thiết bị nhận thông tin từ cảm biến và dùng trong đấu dây đến các bộ phận chuyển tín hiệu, bộ hiển thị áp suất hay dùng để điều khiển một quá trình nào đó trong một máy/một dây chuyền.
Thông thường các dạng tín hiệu ngõ ra từ các tiếp điểm này của các cảm biến đo áp suất là 0-20ma, 4-20ma, 0-5v, 0-10v,…Hơn hết chúng có tiêu chuẩn bảo vệ IP65, IP66, IP67,…
Các loại thiết bị đo áp suất phổ biến hiện nay
Để đo áp suất của chất lỏng (nước), khí (gas), hơi…trong các nhà máy, xí nghiệp, khí quyển,…người ta sử dụng thiết bị đo áp suất chuyên dụng.
Dải đo thông thường của các máy đo áp suất dao động từ 0 - 1000 bar. Tuy nhiên, cũng có một số loại thiết bị đo áp suất cho hệ nước và hệ khí nén có dải đo lớn hơn 1000 bar.
Hiện nay, có 3 thiết bị đo áp suất được sử dụng phổ biến:
Đồng hồ đo áp suất
Đồng hồ đo áp suất là một thiết bị đo cường độ chất lỏng/chất khí. Đồng hồ đo áp suất là cần thiết để thiết lập và điều chỉnh máy điện chất lỏng, và không thể thiếu trong việc khắc phục sự cố. Nếu không có đồng hồ đo áp suất, hệ thống năng lượng chất lỏng sẽ không thể đoán trước và không đáng tin cậy.
Đồng hồ đo giúp đảm bảo không có rò rỉ hoặc thay đổi áp suất có thể ảnh hưởng đến tình trạng hoạt động của hệ thống thủy lực.
Thông qua tác động của áp lực nước lên hệ thống chuyển động làm quay bánh răng giúp kim trỏ đồng hồ chỉ tới dải áp suất trên mặt thiết bị đo. Đây chính là mức áp suất của chất.
Thiết bị đo áp suất vi sai
Đây là thiết bị dùng để đo áp suất vi sai trong đường ống hoặc khu vực nào đó khi đã được so sánh với giá trị khác. Công cụ này cho phép người dùng xác định được khoảng chênh lệch giữa nhiều áp suất với nhau.
Thiết bị đo áp suất calip
Đây cũng là một loại thiết bị dùng để đo áp suất vi sai, sau khi đo, giá trị sẽ được so với áp suất của khí quyển. Cách đo này được thực hiện một cách trực tiếp và thông tin hiển thị chính là độ chênh lệch chính xác nhất.
Lưu ý khi chọn mua thiết bị đo áp suất
Để lựa chọn mua thiết bị đo áp suất ngoài việc tìm đến một đơn vị phân phối chính hãng thì cần lưu ý những yếu tố sau!
- Xác định môi chất của hoạt động cảm biến
- Biết được tín hiệu ngõ ra
- Dãy áp suất cần đo là bao nhiêu?
- Kết nối ren loại nào để lắp đặt phù hợp?
- Sai số cảm biến cho phép chiếm bao nhiêu phần trăm trên tổng dãy đo
Ngoài ra cần dựa trên các tiêu chí về chất liệu, cấu hình bên trong, vỏ bảo vệ, đầu nối gá lắp, công nghệ cảm biến, vấn đề lắp đặt, bổ sung phụ kiện và chuẩn đoán thông minh trên thiết bị đo áp suất.
Các thiết bị hỗ trợ cho thiết bị đo áp suất
Màn hình hiển thị giá trị áp suất và bộ chuyển tín hiệu áp suất là những thiết bị hỗ trợ cho thiết bị đo áp suất.
Màn hình hiển thị giá trị áp suất
Dòng thiết bị này sẽ phù hợp với các loại cảm biến không có hiển thị như D2415. Loại thiết bị này còn có thể được dùng để điều chỉnh các loại tín hiệu của các loại cảm biến áp suất khác nhau để đưa về chung một loại tín hiệu duy nhất là analog 4-20ma.
Bộ chuyển tín hiệu áp suất sang 4-20ma
Thiết bị này cho phép chúng ta chuyển đổi giữa các tín hiệu áp suất đời trước như 0-5v, 0-10v,…sang các dạng tín hiệu analog 4-20ma để phù hợp với các PLC điều khiển.
Hơn nữa với hệ số cách ly khá cao như 2500VAC và 4000VAC sẽ cho phép cách ly tín hiệu một cách hiệu quả.
Việc này có ý nghĩa rất lớn trong việc chống nhiễu tín hiệu khi dùng trong môi trường có nhiệm thiết bị phát ra từ trường như motor bơm, động cơ điện,…
