Chat Facebook

CẢM BIẾN ĐO ÁP SUẤT LÀ GÌ ? NGUYÊN LÝ CẢM BIẾN ÁP SUẤT KHÍ

Cảm biến đo áp suất là một trong những thiết bị cảm biến khá quan trọng trong nền công nghiệp liên quan đến áp suất, đặc biệt trong các trình ngắt bơm tự động. Vậy cảm biến áp suất là gì? Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất khí ra sao ? Nó có những ứng dụng như thế nào trong các thiết bị đóng ngắt tự động ? Bài viết này công ty ATPro sẽ giải đáp cho bạn tất cả các kiến thức về lĩnh vực này.

Cảm biến đo áp suất là gì? 

cảm biến đo áp suất khí

Đây là thiết bị dùng để đo áp suất, sau đó truyền tín hiệu về các bộ điều khiển. Một trong những bộ điều khiển thường hay dùng nhất là PLC. Từ đó có thể giúp chúng ta dễ dàng đo được áp suất là bao nhiêu. Tín hiệu OutPut của cảm biến áp suất này là tín hiệu Analog với một số chỉ tiêu tín hiệu như sau: 

0-5V , 0-10V, 2-10V, 0,5-4.5V , 4-20mA , 0-20mA… Người ta thường dùng nhất là tín hiệu có ngõ ra 0 – 10V. Nguyên nhân cho sự phổ biến này là bởi vì các linh kiện về vi mạch xử lí thường chỉ nhận trong mức hiệu điện thế đó. Còn khi xét về dòng điện áp, thì theo xu hướng của thế giới, tất cả đều chỉ dùng tín hiệu 4 – 20mA.

Chức năng của cảm biến áp suất

Dùng để đo áp suất

đồng hồ đo áp suất

Trong các ứng dụng liên quan đến áp suất thì đây là linh kiện có thể nói là được dùng nhiều nhất. Loại thiết bị này có thể đo áp suất ở nhiều vị trí khác nhau, trong đó phổ biến nhất là trong các đường ống, tank chứa. Sau đó, tín hiệu cảm suất đo được sẽ được truyền về qua một sợi dây tín hiệu. Tín hiệu này được hiển thị trên phần mềm giúp bạn dễ dàng quan sát.

Dùng để cảnh báo đóng ngắt bơm hoặc thiết bị tự động khác

Động cơ khi dùng quá tải hoặc  vượt ngưỡng sẽ gây ra nhiều thiệt hại. Thiệt hại lớn nhất ở đây chính là gây ảnh  hưởng đến tuổi thọ của thiết bị cũng như giảm năng suất, hiệu quả của thiết bị đó. 

Thiết bị đo áp suất được dùng trong trường hợp này với mục đích bảo vệ động cơ khi  quá áp suất hoặc áp suất bị vượt ngưỡng. Tín hiệu trong trường hợp sẽ được truyền về trung tâm PLC. Chúng ta chỉ cần đặt một giá trị áp suất ngưỡng trên bộ điều khiển, từ đó có thể thiết lập cho quá trình này chạy tự động. 

Khi áp suất vượt quá ngưỡng đã đặt trước đó, thiết bị có thể được cảnh báo bằng còi hoặc đèn. Cũng có thể là tự ngắt nếu vượt mức quá lớn.

Dùng để điều khiển biến tần

sơ đồ mô phỏng cảm biến áp suất

Chức năng này dùng để điều khiển bơm là chính thay cho việc phải bơm thủ công như trước đây. 

Biến tần thì luôn có hai chế độ làm việc: Bằng tay và tự động. Khi sử dụng thiết bị cảm biến áp suất để quá trình này tự động, thì tín hiệu từ cảm biến sẽ đưa trực tiếp vào biến tần. Biến tần tiếp tục điều khiển Motor thông qua các giá trị của cảm biến áp suất để điều khiển được tốc độ.

Điều khiển biến tần bằng cảm biến giúp quá trình hoạt động chính xác dường như là tuyệt đối mà không cần phải tự điều chỉnh gì cả.

Dùng để điều khiển áp suất bằng van điều khiển

Điều khiển áp suất bằng van thông qua cảm biến áp suất giúp ta không cần không cần tăng giảm lưu lượng va Van. Vì công việc này tương ứng với việc tăng giảm áp suất.

Hướng dẫn sử dụng cảm biến đo áp suất

Đọc giá trị hiển thị áp suất

đọc giá trị hiển thị

Thiết bị cần chuẩn bị trong quá trình này bao gồm:

  • Cảm biến áp suất
  • Bộ hiển thị áp suất. (Người ta thường dùng bộ PLC)
  • Dây tín hiệu kết nối với nhau.

Từ đó, thì đồng hồ hiển thị áp suất sẽ giúp chúng ta trong việc đọc được các giá trị áp suất từ cảm biến.

Kết nối cảm biến với màn hình hiển thị

Nếu như bộ hiển thị nhận được tín hiệu  4 – 20mA thì có thể sử dụng trực tiếp bộ hiển thị S311A loại 2 dây mà không cần cấp nguồn ngoài

Nếu bộ hiển thị không nhận được trực tiếp tín hiệu 4 – 20mA thì cần phải dùng bộ nguồn ngoài. Nguồn ngoài thường được sử dụng nhất trong trường hợp này là 24Vdc.

Truyền tín hiệu áp suất

Chúng ta thực hiện quá trình truyền áp suất chính xác để hiển thị tại phòng điều khiển và truyền thêm về hệ thống PLC. Để truyền tín hiệu áp suất về thì ta cần phải chuẩn bị một số vật dụng như sau:

  • Hai cảm biến đo áp suất
  • Đặt cùng 1 vị trí

Vấn đề này khá khó khăn  và vô lý khi tại một điểm cần đo thì cần đến 2 cảm biến áp suất. Do đó chúng ta có thể sử dụng giải pháp như sau:

Sử dụng bộ tín hiệu Z170REG-1 chúng ta có thể chia hai tín hiệu 4-20mA về độc lập nhau đưa về PLC và đưa về màn hình hiển thị để giám sát.

Lưu ý khi sử dụng cảm biến áp suất

Một số lưu khí quan trọng khi sử dụng thiết bị đo áp suất trong công nghiệp như sau:

Tránh hiện tượng quá áp của cảm biến

Cần lưu ý hai thông số: 

  • Pressure: Thang đo của cảm biến áp suất . Chẳng hạn: 0-10 bar 
  • Max pressure: K năng chịu quá áp của cảm biến áp suất . Tại 0-10bar thì khả năng chịu quá áp chính là 20 bar. Chẳng hạn vậy.

Cảm biến có sai số nhất định

Sai số của cảm biến đo áp suất thường là dưới 1%. Một số thiết bị cảm biến sẽ có độ chính xác rất cao khi sai số chỉ vào khoảng 0.125% hoặc 0.1%. 

Môi trường sử dụng cảm biến

Môi trường ảnh hướng khá nhiều đến năng suất cũng như sự hoạt động của cảm biến. Một số môi trường có tính ăn mòn cao như axit, hóa chất  thì phải lựa chọn vật liệu làm cảm biến phù hợp nhất.

Nguyên lý cảm biến áp suất khí

nguyên lí cảm biến áp suất khí

Các tín hiệu áp suất sẽ được chuyển thành các dạng trung gian trước khi truyền đến trung tâm điều khiển. Ví dụ như:

  • Dịch chuyển màng áp → Tín hiệu dạng áp, dạng vòng
  • Diện tích mặt màng  áp → Áp lực

Khi có áp suất tác động lên màng của cảm biến, ngay lập tức sự biến dạng này sẽ làm thay đổi chiều dài, chiều rộng và một số kích thước khác của màng. Công thức này tính theo: R = p x l/s. Trong đó: p là hằng số biến trở tùy thuộc vật liệu, S là tiết diện, l là chiều dài.

Ngoài ra, cảm biến áp suất ngõ ra cần  phải được mắc nối tiếp với bộ nguồn của thiết bị thì mới có thể sử dụng được. 

Với những kiến thức trên, ATPro.com.vn mong rằng bạn đọc có thể hiểu rõ hơn về các khái niệm liên quan đến cảm biến đo áp suất cũng như những tiêu chí và lưu ý cần thiết khi lựa chọn cảm biến phù hợp. Từ đó, có những cách chọn cảm biến đo áp suất phù hợp cũng như dùng các cảm biến này một cách có hiệu quả, năng suất cao nhất.

5/5 (2 Reviews)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.