Cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất hay còn gọi là cảm biến đo áp lực. Là thiết bị dùng để chuyển đổi giá trị áp suất đo được sang tín hiệu điện. Trên thị trường có nhiều dòng sản phẩm khác nhau. Tuỳ thuộc vào ứng dụng và điều kiện kinh tế mà chúng ta lựa chọn các cảm biến áp suất phù hợp. Cảm biến áp suất là thiết bị đo lường không thể thiếu trong các nhà máy. Cảm biến giúp giám sát áp suất trong các hệ thống, đường ống.  Các dòng cảm biến áp suất có ngõ ra là dạng analog vì vậy dễ dàng kết nối đến thiết bị để giám sát và điều khiển.

Trên thị trường có nhiều dòng áp suất và nhiễu hãng cung cấp. Vì vậy việc dùng cảm biến phù hợp gây khó khăn với các bạn chưa có kinh nghiệm trong việc sử dụng cảm biến đo áp suất.

Trong bài viết này Công Ty Công Nghệ Đo Lường BFF xin giới thiệu đến các bạn hay dòng cảm biến áp lực phổ biến nhất hiện nay, kèm Theo là các thiết bị điều khiển và hiền thị được dùng chung với cảm biến áp suất.

Cảm biến áp suất là gì?

Cảm biến áp suất là thiết bị điện tử chuyển đổi tín hiệu áp suất sang tín hiệu điện. Thiết bị thường được dùng để đo áp suất hoặc dùng trong các ứng dụng có liên quan đến áp suất.

Cấu tạo của cảm biến áp suất?

Chúng ta có thể dễ dàng hình dung được cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất qua hình trên. Dễ hiểu nhất vẫn là loại cảm biến áp suất màng như trên hình.

Cấu tạo của các loại cảm biến nói chung, thông thường phần đầu tiếp xúc đều được làm bằng thép không gỉ, bên trong là một màng cảm biến và một bộ chuyển áp suất sang tín hiệu điện.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất như thế nào ?

Nguyên lý làm việc của thiết bị này thông qua việc biến dạng cấu trúc màng chuyển thành tín hiệu điện. Ta có thể hiểu rằng lớp màng biến dạng uốn cong và từ đó các áp điện trở thay đổi giá trị. Các cảm biến phụ thuộc vào các đặn điểm như cấu trúc, kích thước, vị trí áp trên màng.Tùy vào nhu cầu mà có rất nhiều mẫu mã sản phẩm khác nhau trên thị trường để bạn lựa chọn tùy theo vào việc lựa chọn vật liệu để thay đổi vật liệu. Sau đây là một số loại cảm biến áp suất.

Cảm biến áp suất áp trở : Ban đầu khi áp suất không tác động  điện trở ở dạng cân bằng. Sau đó khi có áp suất màng mỏng sẽ bị biến dạng, giá trị điện trở thay đổi. Sự thay đổi điện dựa vào sự biến dạng màng, bằng cách kiểm tra các điện áp ngõ ra ta tính toán được áp suất cần đo.

Cảm biến áp suất kiểu tụ : Đây là một loại cảm biến với nguyên lý hoạt động khá đơn giản dựa vào giá trị điện dung để xác định áp suất. Cảm biến áp suất kiểu tụ chính là có điện dung được thay đổi thông qua việc thay đổi khoảng cách của cực tụ.

Nguyên lý áp kế điện dung: khi áp suất tác động lớp màng làm lớp màng biến dạng nhằm đẩy bản cực lại gần hoặc kéo bản cực làm giá trị của tụ sẽ thay đổi, chính vì dựa vào sự thay đổi này giúp hệ thống xử lý xác định áp suất cần đo.

Cảm biến áp suất phân loại như thế nào ?

Theo như mình cảm biến áp suất được chia là hai dòng chính. Đó là cảm biến áp lực ( suất) có hiển thị và cảm biến áp suất không hiển thị.

1-Cảm biến áp suất không hiển thị. 

Dòng cảm biến áp suất không hiển thị được dùng đến 90% trong các ứng dụng hiên nay. Chúng ta có thể kể tên một số ứng dụng thường dùng như đo áp suất nước, đo áp suất khí, đo áp suất thuỷ lực,…Tương ứng với mỗi ứng dụng là một dãy đo cụ thể.

Mình xin giới hiệu một số điểm cần chú ý của dòng cảm biến áp suất này.

• Dãy đo: dòng này có dãy đo khá rộng từ cảm biến áp suất tương đối đến áp suất tuyệt đối. Các thang đo thông dụng như 0-1bar, 0-6bar, 0-10bar, 0-16bar, 0-25bar, -1..0 bar, 0..40bar…0..600bar.
• Ngõ ra tín hiệu đa dạng : ngõ ra của cảm biến thông dụng với các tín hiệu thường dùng như 4-20mA, 0-10V, 0-5V, 0-20mA,..
• Vật liệu của cảm biến được làm bằng 100% inox 316. Màng của cảm biến là 316L. Điều này giúp cho cảm biến có thể dùng trong một số môi trường axit và bazo nhẹ.
• Về nhiệt độ làm việc. Thông số này rất quan trọng. Một số bạn hay bỏ quên thông số này. Cảm biến áp suất có nhiệt độ làm việc tiêu chuẩn là -40..85 C. Còn những dòng đặc biệt sẽ được nối với cooling giảm nhiệt. Nó có khả năng chịu nhiệt lên đến 300 độ C. Trong trường hợp chi phí thấp ta có thể sử dụng với xi phong giảm nhiệt cho cảm biến áp suất.
• Sai số của cảm biến áp suất là bao nhiêu ? Co 3 chuẩn sai số thông dụng của dòng cảm biến áp suất là 1%, 0.5% và 0.25%. Cao hơn nữa là 0.1%.. Nhưng đa phần điều dùng mức 1% và 0.5% vì các ứng dụng không cần đến độ chính xác cao quá.

Cảm biến áp suất được lắp đặt tại các đường ống nước, khí gas.. tín hiệu từ cảm biến sẽ được đưa về bộ điều khiển để giám sát điều khiển áp suất. Đó là về dòng cảm biến áp suất không hiển thị.

2- Cảm biến áp suất dạng có hiển thị. 

Dòng cảm biến áp suất có hiển thị về nguyên lý thì không có gì khác với dòng không hiển thị. Điểm khác biệt là cảm biến có hiển thị áp suất ngay trên đầu cảm biến. Kèm theo đó là chúng ta có thể hiệu chuẩn được dãy đo.

Một vài đặc điểm của dòng áp suất có thiển thị như sau :

• Có thể đo được áp suất tương đối và áp suất tuyệt đối.
• Màng hình có hiển thị led, hiển thị dược các giá trị áp suất với đơn vị như bar, psi, kpa, Mpa…
• Sai số cực thấp chỉ tử 0.2%
• Dùng đo áp suất trong nhiều điều kiện khác nhau như thuỷ lực, nước, không khí, gas…
• Tín hiệu ngõ ra của cảm biến dạng 4-20mA, 0-10V,..
• Có tiêu chuẩn etex chống cháy nổ.

3- Cảm biến áp suất thủy tĩnh 

Dòng cảm biến áp suất thủy tĩnh là dòng sản phẩm dùng để đo mức nước. Dòng này hoạt động theo nguyên lý sử dụng áp lực nước để chuyển đổi sang độ cao mức nước. Như chúng ta đã biết một vật thả vào nước sẽ chịu áp lức nước. Độ sâu càng lớn thì áp lực nước càng lớn. Điều này được trong môn vật lý. Dựa vào nguyên lý đó các hãng sản xuất cho ra đời dòng cảm biến áp suất thủy tĩnh để đo mực nước. Dòng này để đo mực nước trong các sông, ao, hồ, bể chứa nước…

Công Ty chúng tôi xin chia sẻ với các bạn dòng cảm biến thủy tĩnh D2415L của hãng JSP. Đây là một trong những dòng cảm biến được sử dụng khá nhiều hiện nay. Thông tin về kỹ thuật các bạn cùng xem như sau:

Giới thiệu mức nước của JSP – D2415L – Đo mực nước bằng áp suất 

Model : D2415L 

Các dãy đo của cảm biến thông dụng như: 1m, 1.6m, 2,5m, 4m, 6m, 10m, 16m, 25m, 40m, 60m, 100m

=> Tùy vào độ sâu / độ cao silo mà chúng ta lựa chọn dãy đo cho phù hợp.

Khả năng chịu quá áp ( hay quá dãy đo )  như sau:

–Với dãy đo 1m và 1,6m có thể chịu được 3m

– Với dãy đo 2.5m có thể chịu được 5m.

-Với dãy đo 4m có thể chịu được 10m

-Với dãy đo 6m và 10m có thể chịu được 15m.

-Với dãy đo 16m có thể chịu được 24m.

-Với dãy đo 25m có thể chịu được 38m.

-Với dãy đo 40m có thể chịu được 60m.

-Với dãy đo 60m có thể chịu được 100m.

-Với dãy đo 100m có thể chịu được 150m.

Giới hạn chịu được là mức nước lớn nhất chịu được của cảm biến tại một thang đo. 

• Cảm biến có sai số là : 1%, 0.5% và 0.25%.
• Tín hiệu ngõ ra của cảm biến là : 4-20mA
• Chiều dài cáp tùy chọn, chú ý là chúng ta phải chọn chiều dài cáp lớn hơn hoặc bằng dãy đo.
• Nguồn cấp cho cảm biến : 12..36VDC
• Thời gian phản hồi : 10ms
• Khả năng kháng nước : IP68
• Khả năng chịu nhiệt cảm biến : -10..80 độ C
• Màn cảm biến được làm bằng SS316.

Xuất xứ : JSP – EU / Cộng Hòa Séc 

Vì sao dòng cảm biến áp suất thủy tĩnh được dùng đo mực nước ?

• Thiết bị có nhiều thang đo khác nhau, đáp ứng nhiều ứng dụng đo lường.
• Cảm biến dễ sử dụng, phù hợp dùng cho đo nước ngầm, giếng, bể, hồ, ao…
• Dễ dàng lắp đặt và bảo trì.
• Cảm biến có tuổi thọ cao, trung bình lên đến 7 năm.
• Hàng thường có sẵn đáp ứng các yêu cầu sử dụng của quý khách hàng.
• Giá cạnh tranh so với nhiều dòng cảm biến đo mức khác.

4- Cách chọn cảm biến áp suất cho phù hợp 

Đối với các bạn kỹ thuật thì việc chọn cảm biến áp suất cho ứng dụng khá dễ dàng. Trong mục này mình chia sẻ kinh nghiệm chọn cảm biến đo áp suất với các bạn ít tiếp xúc và chưa từng gặp dòng cảm biến này. Chúng ta cần xác định các thông số sau để chọn cảm biến đo áp lực phù hợp.

• Chúng ta cần xác định môi trường sử dụng cảm biến là gì ? Điển hình các ứng dụng thông dụng như đo áp lực nước, đo áp lực khí, đo áp thuỷ lực, áp suất dầu, áp suất gas…
• Môi trường cần đo các tiêu chuẩn phụ không ? Như chống cháy nổ, chống ăn mòn,..
• Dãy đo áp lực cần đo là bao nhiêu ? việc chọn đúng dãy đo đem lại độ chính xác cao và cho tuổi thọ cảm biến cao. Có thể kể đến các dãy đo thông dụng như 0..1 bar, 0.. 4 bar, 0..6bar, 0..10bar..
• Tín hiệu ngõ ra là gì ? Ngõ ra analog có nhiều dạng khác nhau, ta có thể kể ra như 4-20mA, 0-20mA,  0-5V, 0-10V, Modbus RTU…
• Nhiệt độ của ứng dụng cần đo là bao nhiêu ? Đối với các dòng cảm biến thông thường thì nhiệt độ nằm trong khoảng từ -20..85 độ C, nếu chúng ta sử dụng nhiều độ cao hơn thì cần sử dụng các dòng cảm biến đặc biệt hoặc kết hợp với các ống giảm nhiệt độ.
• Kiểu ren cần dùng để kết nối là dạng nào ? Nếu dùng cho các ứng dụng thông thường ta có các kiểu ren G1/4, G1/2, NPT 1/4, NPT 1/2.. Nếu dùng cho thực phẩm ta có kiểu nối clamp, mặt bích…
• Sai số của thiết bị có thể tuỳ chọn, với nhiều bậc như 1%, 0.5%, 0.25%, 0.2%, 0.1%..

5- Phụ kiện thường kết hợp với cảm biến áp suất.

Khi dùng cảm biến áp suất. Nếu chúng ta cần đọc giá trị áp suất và điều khiển thiết bị dạng ON/OFF  ( cảnh báo áp suất ) thì bộ điều khiển là giải pháp không thể thiếu. Công Ty Công Nghệ Đo Lường BFF xin giới thiệu đến các bạn thiết bị hiển thị và điều khiển áp suất OM352UNI của hãng Orbit Merret.

Với khả năng vừa hiển thị áp suất và điều khiển ngõ ra dạng ON/OFF. Dòng OM352UNI-1A211 là giải pháp khó có thể bỏ qua. Trên thị trường có khá nhiều dòng điều khiển áp suất. Một trong số đó là hãng Orbit Merret nhà sản xuất bộ điều khiển hàng đầu Châu Âu. Các bộ điều khiển của hãng Orbit Merret cung cấp khắp các nhà máy trên thế giới. Mời các bạn xem thông số cấu hình của dòng OM352UNI một trong các dòng được bán nhiều nhất của hãng.

Bộ OM352UNI – dùng để điều khiển áp lực 

• Bộ điều khiển có khả năng đọc được tất cả các dãy đo áp suất. Lớn nhất lên đến 2000 Bar.
• Với kích thước là 96 x 48mm. Dùng 4 led để hiển thị. Có khả năng chỉnh độ sáng LED.
• Nguồn cấp cho dòng điều khiển là 220VAC ( 80..250VAC )
• Bộ điều khiển có hai tiếp điểm ngõ ra relay. Dùng để điều khiển Van, điều khiển cảnh báo còi, đèn…
• Ngoài ra chúng ta có thể tuỳ chọn thêm các ngõ ra dạng : RS485, RS232, Analog..
• Có chống nhiễu đạt 4000VAC với khả năng dùng tốt trong mọi ứng dụng có nhiễu.
• Thời gian đáp ứng của thiết bị chỉ từ 1ms. Cho khả năng phản hồi dường như không có độ trễ.
• Có 5 phím nhấn, để chúng ta cấu hình thiết bị.
• Kiểu lắp trên tủ điện với khả năng chống nước và bụi đạt IP64.
• Xuất xứ : Châu Âu 

Gỉa sử chúng ta có một cảm biến áp suất nước với dãy đo từ 0.. 40 Bar. Yêu cầu là bộ hiển thị giá trị áp suất và điều khiển đóng / ngắt thiết bị theo áp suất cài đặt trước.Ví dụ khi áp suất đến 30bar sẽ cảnh báo còi, khi áp áp xuống dưới 20bar sẽ cảnh báo đèn. Điều đó được thực hiện được thông qua Bo dieu khien ap suat OM352UNI.

5- Giới thiệu dòng cảm biến áp suất thông dụng 

Công Ty Công Nghệ Đo Lường BFF xin giới thiệu các bạn các dòng cảm biến áp suất của hãng JSP. Một trong những hãng sản xuất hàng đầu của CH Séc, các sản phẩm của hãng cung ứng khắp Châu Âu và Thế giới. Mình xin chia sẻ các dòng và dãy đo thông dụng của hãng JSP. Điều đặc biệt là cảm biến có thể đo áp suất nước,  khí,  thuỷ lực,  gas…

• D2415 G 910 – Cảm biến áp âm -1..0 Bar 
• D2415 G 110 – Cảm biến 0..1 Bar
• D2415 G 116 – Cảm biến  0..1,6 Bar
• D2415 G 160 – Cảm biến 0..6 Bar
• D2415 G 210 – Cảm biến 0..10 Bar
• D2415 G 216 – Cảm biến  0..16 Bar
• D2415 G 225 – Cảm biến  0..25 Bar
• D2415 G 240 – Cảm biến  0..40 Bar 
• D2415 G 260 – Cảm biến  0..60 bar 
• D2415 G 310- Cảm biến 0..100 Bar
• D2415 G 316 – Cảm biến 0..160 Bar
• D2415 G 225 – Cảm biến 0..250 Bar
• D2415 G 240 – Cảm biến 0..400 Bar
• D2415 G 360 – Cảm biến 0..600 Bar 

Thông số kỹ thuật của dòng Cảm biến D2415 – JSP – Hàng Tiêu chuẩn EU 

Model : D2415 

Cảm biến ngõ ra analog : 4-20mA 

Nguồn cấp của thiết bị trong khoảng : 12..36VDC

Vật liệu màng của cảm biến được làm bằng : SS316

Vỏ bảo vệ của cảm biến 100% làm bằng SS316.

Thời gian phản hồi của dòng D2415 là 10ms => Rất nhanh so với các hãng khác.

Cảm biến dùng được trong các ứng dụng với nhiệt đô lên đến 85 C.

Cảm biến có nhiều kiểu ren trong đó phổ biến là ren : G1/4, G1/2..

Cấp bảo vệ: Chuẩn IP65

Phù hợp tiêu chuẩn: EMC 2004/108/CE

Chống rung động: Lên đến 20g (10…2000Hz) theo tiêu chuẩn IEC60068

Khả năng chống sốc: Lên đến 40g/6ms – 100. 

Thời gian bảo hành đến 18 tháng 

Hãng sản xuất : JSP – EU/  Czech  

 

Ưu điểm của dòng  D2415 so với các dòng cảm biến áp suất khác là gì ? 

Công Ty Công Nghệ Đo Lường BFF chuyên về phân phối các dòng cảm biến áp suất của hãng JSP. Hàng nhập khẩu trực tiếp từ Châu Âu

• Hàng luôn có sẵn với nhiều thang đo khác nhau.
• Có nhiều dãy đo khác nhau.
• Màn cảm biến được làm bằng SS316.
• Sai số thấp, tuổi thọ cảm biến cao.
• Cảm biến đạt tiêu chuẩn châu âu CE.
• Phù hợp với hầu hết các ứng dụng đo áp suất thông dụng.
• Kiểu tín hiệu analog 4-20mA, Dễ dàng sử dụng khi kết nối với các bộ điều khiển. 

Đó là một vài Thông Tin mà mình chia sẽ về dòng cảm biến đo áp suất. Để được tư vấn kỹ hơn về thiết bị. Các bạn hãy liên hệ với Quốc theo các Thông Tin sau:

 

Phones: 0989 825 950 Mr Quốc –  Zalo : 0989 825 950

Email : Christian.Nguyen@Bff-tech.com 

Công Ty TNHH Công Nghệ Đo Lường BFF