1. Hãy dành vài giây Đăng nhập hoặc Đăng ký tài khoản để truy cập và sử dụng TBit hiệu quả nhất.
    Ẩn thông báo
  2. Bạn hãy like trang Facebook của TBit để nhận được tin tức công nghệ nhanh nhất từ chúng tôi.
    Ẩn thông báo

Cảm Biến Áp Suất | Các Vấn Đề Liên Quan Tới Áp Suất

Thảo luận trong 'Giao lưu doanh nghiệp' bắt đầu bởi leo987, 28/5/19.

0/5, 0 phiếu

    1. leo987 TBit-Member

      Cảm biến áp suất là một trong các loại cảm biến được dùng nhiều nhất trong các nhà máy với các ứng dụng như : cảm biến áp suất nước, cảm biến áp suất chân không,cảm biến đo mức nước. Phần lớn các loại cảm biến áp suất đều truyền về tín hiệu Analog 4-20mA hay còn được gọi là cảm biến áp suất 4-20mA.

      [​IMG]
      Cảm biến áp suất trong dầu khí dùng để giám sát mức áp suất trong hệ thống

      Cảm Biến Áp Suất | Các Vấn Đề Liên Quan Tới Áp Suất
      Áp suất là gì ? Áp lực là gì ?
      Giá Trị Áp suất hay còn gọi là áp lực. Áp suất là độ lớn của áp lực, được tính trên một đơn vị diện tích bị ép.
      p=F/S
      trong đó :
      p (thường) : áp suất
      F : áp lực
      S : diện tích

      Nếu lực nén F phân bố đều trên bề mặt S. Trong hệ đơn vị SI, Áp suất đo bằng pascal (Pa), 1 Pa = 1 N/m^2.

      Đơn vị ngoài hệ của AS là bar, atmotphe, milimét thuỷ ngân (mmHg), kgl/cm2 ,1 bar = 10^5 Pa, 1 atm = 101,325 Pa, 1 mmHg = 133,322 Pa, 1 mm H2O = 9,80665 Pa. Chúng ta có thể tìm hiểu thêm các đơn vị áp suất khá chi tiết với các cách đổi đơn vị áp suất.

      Theo tôi đây là định nghĩa đơn giản và dể hiểu nhất về áp suất .

      Cảm biến áp suất là gì ?
      Cảm biến áp suất là một loại cảm biến có khả năng đo được sự thay đổi của áp suất tại một vị trí cụ thể. Sự thay đổi áp suất này có thể là từ không ( 0 ) cho tới một giá trị cực đại nào đó.

      Vd : 10 bar hay 20Mpa …

      Nhiệm vụ của cảm biến áp suất là chuyển đổi áp giá trị áp suất thành giá trị dòng điện chính vì thế mà cảm biến áp suất còn được gọi là bộ chuyển đổi áp suất. Áp suất thể hiện độ lớn của áp lực chính vì thế một số người còn gọi cảm biến áp suất là cảm biến áp lực.

      Hai khái niệm này là như nhau cùng nói về một thiết bị dùng để đo áp suất và có thể truyền tín hiệu về trung tâm để xử lý tín hiệu một cách chính xác nhất.

      [​IMG]
      Cảm biến đo áp suất chuyển đổi giá trị áp suất thành giá trị dòng điện 4-20mA

      Tóm lại, cảm biến áp suất là thiết bị dùng để đo giá trị áp suất và biến đổi giá trị áp suất đo được thành giá trị điện năng. Các thiết bị điều khiển sẽ đọc giá trị điện năng này và điều khiển các cơ cấuu chấp hành.

      Cấu tạo cảm biến áp suất | Nguyên lý hoạt động cảm biến đo áp suất
      Tôi sẽ lấy cấu tạo của cảm biến chênh áp để mô tả cho cảm biến đo áp suất để mọi người vừa hiểu cấu tạo của cảm biến đo áp suất – vừa biết luôn cấu tạo cảm biến chênh áp. Sự khác nhau cơ bản :

      • Đo chênh áp : có hai đầu vào
      • Đo áp suất : chỉ có một đầu vào
      [​IMG]
      Cấu tạo cảm biến chênh áp / áp suất – nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất

      Có 3 vị trí cần quan tâm nhất đó chính là :

      • Màng cảm biến : nhận áp suất trực tiếp tác động lên cảm biến
      • Bộ xử lý trung tâm : xử lý và chuyển đổi giá trị áp suất từ màng cảm biến thành giá trị điện
      • Màn hình hiển thị – cài đặt ( nếu có )

      Các loại cảm biến áp suất
      Cảm biến áp suất tuyệt đối | Absolute Pressure Transmitter
      Cảm biến đo áp suất tuyệt đối rất hiếm khi sử dụng bởi áp suất của chúng ta trên trái đất là 1 atm ( atmosphere ). Áp suất tuyệt đối chính là tính luôn cả giá trị áp suất của khí quyển. Như vậy,cảm biến áp suất tuyệt đối sẽ bắt đầu bằng 1 bar khi để trong không khí.


      [​IMG]
      Tìm hiểu về cảm biến áp suất tuyệt đối- tín hiệu ngõ ra thực tế cảm biến áp suất tuyệt đối

      Về thiết kế bên ngoài thì cảm biến đo áp suất tuyệt đối giống hoàn toàn các loại cảm biến áp suất tương đối chỉ khác nhau bên trong cảm biến sẽ có ghi chữ Absolute hoặc Abs. Thì đây chính là cảm biến đo áp suất tuyệt đối.

      Cảm biến áp suất tương đối | Pressure Transmitter

      [​IMG]
      Cảm biến áp suất tương đối được dùng nhiều nhất trong thực tế

      Đối với cảm biến dùng để đo áp suất tương đối thì không có một dấu hiệu nào nhận biết nó là tương đối bởi hầu như 95% các cảm biến dùng đo áp suất là tương đối. Nên các nhà sản xuất sẽ mặc định các cảm biến sẽ là tương đối, nếu có ghi chú thì chỉ ghi chú cho cảm biến đo áp suất tuyệt đối.

      Để đo được áp suất chân không thì cảm biến phải có giá trị âm tức là nhỏ hơn áp suất không khí.Lúc này cảm biến thường được gọi là cảm biến áp suất chân không.

      Các thang đo của cảm biến áp suất thông dụng
      Thang đo áp suất chuẩn của cảm biến áp suất :

      • 0-1 bar
      • 0-1.6 bar
      • 0-2.5 bar
      • 0-4 bar
      • 0-6 bar
      • 0-10 bar
      • 0-16 bar
      • 0-25 bar
      • 0-40 bar
      • 0-60 bar
      • 0-100 bar
      • 0-160 bar
      • 0-250 bar
      • 0-400 bar
      • 0-600 bar
      Các thang đo đặc biệt trong thang chuẩn của cảm biến áp suất :
      • 0-100 mbar = 0.1 bar
      • 0-160 mbar = 0.16 bar
      • 0-250 mbar = 0.25 bar
      • 0-400 mbar = 0.4 bar
      • 0-600 mbar = 0.6 bar
      • Âm (-)1 … 0 bar
      • Âm (-)1 …(+)0.6 bar
      • Âm (-) 1 … (+) 1bar
      • Âm (-) 1 … (+)3 bar
      • Âm (-)1 … (+)5 bar
      • Âm (-)1 … (+)9 bar
      • Âm (-)1. … (+)15 bar
      • Âm (-)1 … (+)24 bar
      Tín hiệu ngõ ra của cảm biến áp suất
      Có 03 loại tín hiệu ngõ ra được dùng phổ biến nhất trong công nghiệp :

      • 4-20mA / 4-20mA – Hart
      • 0-10V
      • 0-5V / 0.5-4.5V
      Ứng dụng cảm biến áp suất
      Về ứng dụng thì cảm biến áp suất có rất nhiều ứng dụng khác nhau trong thực tế. Trong đó,tôi chia làm ba loại theo ứng chức năng của cảm biến áp suất.

      Cảm biến dùng để đo áp suất
      Tại sao cảm biến đo áp suất mà không phải dùng để đo áp suất đúng không ? Yes , mục đích chính là đo áp suất tại một khu vực nào đó.

      [​IMG]
      Cảm biến áp suất được dùng để đo áp suất thự tế của hệ thống

      Các loại cảm biến dùng để đo áp suất có hai loại chính : loại cảm biến không có hiển thịcảm biến có hiển thị. Loại cảm biến không có hiển thị cũng có nhiều loại với nhiều độ sai số khác nhau. Các loại cảm biến này thường là loại không thể điều chỉnh được thang đo, các giá trị sẽ được chọn sẵn theo thang đo của nhà sản xuất đưa ra.

      [​IMG]
      Cảm biến áp suất SR1 4-20mA

      Cảm biến đo áp suất loại công nghiệp này còn được gọi là cảm biến áp suất giá rẻ vì nó được sản xuất theo dạng OEM. Có nghĩa là, các loại này được sản xuất hàng loạt theo thông số chung như thang đo áp suất , tín hiệu ngõ ra.

      Điểm chung của các loại cảm biến này chính là sai số lớn từ 0.5% – 1%. Ngõ ra thường là dạng 4-20mA với thiết kế nhỏ gọn được dùng cho các ứng dụng cơ bản :

      • Cảm biến áp suất nước : đo áp suất nước của các Motor bơm
      • Cảm biến áp suất chân không : đo áp suất âm
      • Đo áp suất thuỷ lực : cảm biến đo áp suất tại các bơm thuỷ lực
      • Cảm biến áp suất lò hơi : đo áp suất hơi của các lò hơi
      • Cảm biến áp suất không khí : đo áp suất không khí hoặc áp suất khí nén






      [​IMG]

      Biến trở giúp cảm biến giúp chỉnh Zero / Span

      Cảm biến áp suất dùng để đo mức
      Đo mức bằng áp suất là dùng cảm biến có độ chính xác cao để quy đổi giá trị áp suất thành mức chất lỏng. Đối với chất lỏng có Density là 1 như nước thì 1 bar sẽ tương ứng với 10 mét nước ( mH20 ).

      Độ chính xác cần thiết của cảm biến báo mức bằng áp suất thường là 0.125% sai số hoặc cao hơn. Tất nhiên là cảm biến phải điều chỉnh được thang đo tuỳ ý bởi ngoài chất lỏng là nước thì chúng ta có thể dùng để đo nhiều loại chất lỏng khác.

      [​IMG]
      Cảm biến đo áp suất ứng dụng để đo mức chất lỏng trong các tank chứa chính xác cao

      Phương pháp đo mức chất lỏng bằng áp suất thay thế các cảm biến như : cảm biến siêu âm, cảm biến radar, đo mức bằng điện dung … khi có áp suất cao, nhiệt độ cao hoặc có cánh khuấy.

      Cảm biến áp suất dùng để đo sự chênh áp
      Cảm biến chênh áp chính là sự kết hợp của của hai cảm biến áp suất. Giá trị chênh áp chính là ” Hiệu “của hai cảm biến áp suất .


      [​IMG]
      Cảm biến đo áp suất chênh áp được dùng để đo sự chênh áp của lọc để vệ sinh


      Cảm biến áp suất thả chìm dùng để đo mức nước sông , bể , giếng
      Để đo mức nước giếng , nước sông , nước trong bể chứa dạng hở thì chúng ta có một giải pháp là dùng một loại cảm biến áp suất thả chìm. Cảm biến sẽ được thả chìm trong khu vực có nước cần đo & cảm biến phải đặt tiêu chuẩn IP68 để không làm hư cảm biến.

      [​IMG]
      Cảm biến áp suất thuỷ tĩnh dùng để đo mức nước




      Chúc các bạn thành công !

      Kỹ Sư Cơ Điện Tử

      Nguyễn Minh Hoà
       
      Đang tải...

Chia sẻ trang này

Đang tải...