Cảm biến áp suất âm -1…0 bar, -100….100 kpa xuất xứ EU / G7

Cảm biến áp suất âm | Cảm biến áp suất chân không giá rẻ – Có sẵn

Đây là chuyên về về một loại sensor áp lực có dải đo khác so với những dòng áp suất thông dụng; loại này được ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp sản xuất sữa, chưng cất nước; điều chế dung dịch… Đó chính là cảm biến áp suất âm

Vậy

• Áp suất chân không nghĩa là gì ?
• Cảm biến áp suất âm đóng vai trò như thế nào trong sản xuất ?
• Khi chọn loại sensor áp lực này nên lưu ý những vấn đề gì ?
• Nguyên lý và ứng dụng các loại sensor áp suất âm ?
• Tại sao người ta hay chọn cảm biến áp suất chân không ra 4-20ma ?

Hôm nay; mình sẽ chia sẻ anh em một loạt các thông tin hữu ích đối với việc ứng dụng cảm biến áp suất chân không vào hệ thống sản xuất. Và một vài điều lệ cần thiết để khắc phục khó khăn khi sử dụng loại sensor đặc biệt nay

Áp suất chân không là gì

Định nghĩa áp suất chân không là một dạng áp suất luôn có lực nhỏ hơn áp suất khí quyển. Theo thực tiễn thì áp suất chân không là sự so sánh với áp suất khí quyển

Có nghĩa là như này !

Nếu như ở bất cứ chỗ nào tồn tại sự vận hành của không khí; mà áp lực vận hành này nhỏ hơn áp lực khí quyển thì ta gọi nơi đó có áp suất chân không tồn tại. Ở đây có nghĩa là cứ áp lực nào nhỏ hơn áp suất khí quyển thì được cho là áp suất chân không.

Một số bạn hỏi áp suất chân không có âm không ?

Theo định nghĩa thì áp suất âm chính là áp suất chân không hay còn gọi là môi trường chân không. Cho nên việc áp lực chạy trên đường ống; các tank kín chứa chất lỏng mà có lực áp suất nhỏ hơn so với áp suất không khí bên ngoài thì mặc định đó là áp suất âm

Thông thường; trong thiết kế các thiết bị áp lực dùng giám sát lượng áp suất chân không trong các đường ống; thì người ta sẽ hay sử dụng các đơn vị áp suất bar, kpa để làm đơn vị đo thiết kế trên thiết bị

Áp suất chân không bằng bao nhiêu

Để trả lời cho câu hỏi áp suất chân không bằng bao nhiêu ?

Bạn phải biết được đơn vị cần đổi của đơn vị áp suất chân không; và số lượng cần quy đổi một cách cụ thể rõ ràng

Ví dụ áp suất chân không – 0,2 bar bằng bao nhiêu kpa ? ; Hay – 0,8 bar bằng bao nhiêu kpa….

Thông thường; đơn vị sử dụng đối với áp suất chân không là đơn vị thuỷ ngân, bar hoặc kpa

Và điểm giới hạn mà áp lực chân không có được đối với dải đo âm là -1 bar

Nhiều anh em hỏi:

Anh có thiết bị đo áp suất chân không -5 bar …. 5 bar không ?

Này hoàn toàn không có anh em nhé. Chỉ có dải -1… 0 bar, -1…5 bar, -1…9 bar. Điểm chung ở đây đối với áp lực chân không là -1 bar

Cho nên để xác định áp suất chân không bằng bao nhiêu ?. Bạn cần biết được đơn vị dùng cho loại áp suất này họ cần là đơn vị nào; dải đo áp lực ra sao.

Còn theo lý thuyết; thì bản thân mỗi môi trường áp suất chân không nó chỉ có tính tương đồng nhau. Và hoàn toàn không giống nhau về tính chất áp lực; giữa chúng có một giá trị áp suất hoàn toàn khác nhau

Đơn vị áp suất chân không là gì

Đối với các thiết bị công nghiệp như đồng hồ áp suất; cảm biến áp suất thì đơn vị đo áp suất chân không được thể hiện trên thiết bị sẽ là pa, cmHg, psi, mmHg, kg/cm2… Có sự đa dạng theo yêu cầu người dùng muốn quan sát áp suất chân không bằng đơn vị nào thôi

Còn theo chuẩn lý thuyết và sự công nhận của đông đảo thì đơn vị chính của áp suất chân không là torr hoặc pa

Công thức tính áp suất chân không là gì

Theo một định nghĩa khác để tạo ra công thức tính áp suất chân không người ta phân tích:

Áp suất chân không là áp suất có giá trị âm hay còn gọi phần áp suất dư. Cho nên đây được coi là áp suất âm

Từ đó kết luận công thức tính áp suất chân không sẽ được thể hiện như sau:

pd = p – pa

Trong đó:

• pd chính là áp suất chân không; cũng có nghĩa là áp suất dư hay còn gọi áp suất âm
• p tượng trưng cho áp suất tuyệt đối
• pa là ký hiệu áp suất khí quyển

Từ đó cho thấy công thức tính áp suất chân không; theo định nghĩa thì sẽ dựa trên giá trị áp suất tuyệt đối trừ đi giá trị áp suất khí quyển

Cảm biến áp suất chân không là gì

Cảm biến áp suất chân không hay còn gọi cảm biến áp suất âm là một loại thiết bị dùng để chuyển hoá năng lượng áp suất chân không sang một dạng năng lượng điện năng 4-20ma hoặc 0-5v, 0-10v

Bạn đã từng thấy cảm biến áp suất chân không ra modbus rs485 chưa ?

Thực tế; đã tồn tại loại sensor chân không này. Đây là một giải pháp giám sát áp lực đường ống của toàn bộ hệ thống sản xuất thông qua internet. Mà truyền thông để di chuyển các thông tin dữ liệu về một mối chính là modbus rs485 hoặc rs232

Cảm biến áp suất chân không còn có tên tiếng anh Vacuum Pressure Sensors; một trong những thiết bị đo dùng cho nước, khí hoặc dầu sạch không có cặn

Liệu cảm biến áp suất âm có loại hiển thị tại chỗ ?

Thực chất; đo áp suất âm thông thường người ta cần loại ra analog 4-20ma hoặc 0-10v để đưa thông tin về plc; biến tần, đồng hồ đọc để giám sát điều khiển

Còn yêu cầu cảm biến áp suất chân không có màn hình hiển thị LCD thì sẽ có thôi. Mà loại này độ chính xác cao lắm nên giá không thể nào rẻ được

Bù lại thì tại màn hình hiển thị của sensor anh em có thể cài đặt dải đo calip chính xác; và thay đổi các đơn vị đo tuỳ theo yêu cầu hiển thị

Quy luật vận hành sensor áp suất chân không 4-20ma

Điểm đầu ra của sensor áp suất chân không nó hoàn toàn có sự khác biệt so với các loại cảm biến thông thường. Vậy sự khác biệt ở đây là gì

Đấy chính là điểm quy đổi đầu ra output tương ứng 4-20ma hay 0-10v

Ví dụ đối với các sénosr áp suất thông thường 0-10 bar

• Thì ở điểm 0 bar sẽ tương ứng đầu ra 4mA
• Điểm 10 bar sẽ là giới hạn max của áp suất ứng với đầu ra 4-20mA

Đối với sensor áp suất chân không 4-20ma thì sao ?

Ví dụ dải đo -1…. 15 bar thì:

• -1 chính là giới hạn min của thiết bị này tương ứng dòng 4mA
• 15 bar là giới hạn max thể hiệnd đầu ra 20mA

Hoặc -1…. 0 bar thì thay vì 0 bar là 4mA như các loại kia thì ở đây 0 bar chính là điểm max 20ma và -1 bar chính là điểm min 4ma

Đối với cấn đề này nếu bạn nhận định không chuẩn; khi cài đặt các bộ điều khiển áp suất sẽ dẫn đến tình trạng bị đảo ngược

Đấy chính là quy luật vận hành khác biệt mà sensor áp suất chân không đầu ra 4-20ma hoặc 0-10v mang lại

Cấu tạo cảm biến đo áp suất chân không 0-10v, 0-5v

Về phần cấu tạo cảm biến áp suất chân không tín hiệu ra 0-10v khá đơn giản. Bản thân thiết bị được thiết kế chia làm 5 thành phần:

• Vỏ cảm biến inox 316 bao bọc phần bên trong để tránh bụi và hơi ẩm theo chuẩn ip66-ip67
• Do là tín hiệu 0-10v nên loại cản biến áp lực chân không được thiết kế 3 dây

• Lớp màng cảm nhận áp lực tác động vào
• Boar mạch thiết kế gần lớp màng dùng để chuyển đổi lực năng thành điện năng
• Còn lại là phần thiết kế lớp ren inox 316 với nhiều chuẩn đa dạng để thuận tiện cho việc lắp đặt

Còn đối với cảm biến áp suất âm loại dòng ra 4-20ma thì dây tín hiệu sẽ được thiết kế 2 dây; và một chân thứ 3 nối đất

Từ đó cho thấy về cấu tạo sensor áp suất thì chúng đều có kết cấu các điểm tương đồng nhau; chỉ có sự khác biệt ở chỗ bạn đang dùng hãng nào; và chất liệu làm ra thiết bị ok không thôi

Nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất chân không (áp suất âm)

• Khi bạn lắp cảm biến áp suất chân không vào một đường ống; sau đó kết nối điện để chúng vận hành
• Rồi vặn khoá mở áp suất nhẹ dần cho nó đi qua thì lúc này áp lực sẽ tác động trực tiếp tới lớp màng cảm nhận
• Lớp màng bị uốn cong và truyền thông tin về boar; nhằm để chuyển đổi lực tác động vào màng thành tín hiệu điện năng dạng analog mA
• Tín hiệu này sẽ theo đường dây dẫn đi ra bên ngoài và truyền về trung tâm điều khiển

Ví dụ đường ống khí đang có áp suất trong khoảng -1….16 bar

• Khi lực min tác động vào sensor áp suất âm thì -1 sẽ tương ứng đầu ra 4mA
• Nếu giải sử đầu ra là 8mA thì đố các bạn áp suất lúc đó là bao nhiêu bar ?
• Vâng lúc đó áp lực tác động theo nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất âm thì lúc đó sẽ là 4 bar
• Nếu áp max 16 bar thì tương đương dòng ra 4-20mA

Không chỉ riêng nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất chân không ( áp suất âm ); mà ngay cả các loại sensor áp suất cùng phân khúc đều có chung một nguyên lý vận hành này.

Cảm biến áp suất chân không -1…. 0 bar / -100…0 kpa

Phần trên mình đã đề cập; cảm biến áp suất chân không còn có cái tên gọi là cảm biến áp suất âm. Và tất nhiên; dải đo -1…0 bar chính là một trong những phạm vi đo của loại sensor áp lực này

Độ chính xác của cảm biến áp suất chân không so với đồng hồ áp lực dạng cơ như thế nào ?

Nếu chúng ta có sự so sánh này thì có sự khác biệt hoàn toàn; mặc dù loại sensor chân không thông dụng không có màn hình LCD. Nhưng nó cũng được coi là một thiết bị điện tử linh động; nên độ chính xác sẽ cao hơn đồng hồ cơ

Tuy nhiên; về lợi thế thì tuỳ vào từng môi trường liên quan đến giá; quy cách lắp đặt; khả năng cháy nổ của chất lỏng chất khí….. Mà người dùng sẽ tự động lựa chọn cảm biến đo áp suất chân không hay đồng hồ loại cơ

Nguồn cấp 8….30Vdc

Đây chính là nguồn cung cấp đẻ một loại thiết bị áp suất chân không vận hành

Dựa vào nguồn trên thì bạn có thể lựa chọn nguồn 10v, 12, hoặc 24v dc để làm nguồn nuôi cho thiết bị đo đều được

Bên cạnh đó; do tính đặc thù của dải nguồn này; đôi lúc có những cách kết nối sensor đo áp suất chân không mà chúng ta không mất phí nguồn nuôi cho thiết bị

Dải đo áp suất

Dải đo của cảm biến chân không -1…0 bar cũng có thể được coi là -100 kpa…. 0 kpa. Vì theo quy ước của bảng chuyển đổi đơn vị đó áp suất thì 1 bar tương ứng với 100 kpa

Trong giới hạn trên; nếu chủ đầu tư yêu cầu cần đo áp suất chân không dải -60 kpa…0 bar thì chúng ta có thể dùng loại này ok. Bởi -60 kpa = -0,6 bar; điều này tương ứng sẽ là -0,6… 0 bar

Tín hiệu ra 4-20ma, 0-10v, 0-5v

Đây là đầu ra tương ứng cho một dải đo áp suất chân không điển hình nhằm truyền về các thiết bị đọc như plc; hmi để phân tích đọc hiểu và cho ra kết quả hiển thị để người dùng quan sát và điều khiển tự động

Ví dụ

Yêu cầu bào toán sản xuất !

Tôi cần một thiết bị đo áp suất dải đo -100 …. 0 kpa để kiểm tra giám sát áp lực đường ống nước. nhiệt độ nước nóng tầm 90 oC. Tín hiệu 4-20ma loại nguồn cấp 24v

Với yêu cầu này thì bạn có thể sử dụng cảm biến áp suất chân không -1….0 bar để gửi khách lắp đặt. Ở đây có nghĩa là dải đo -1….0 bar mà sensor áp suất đo được sẽ tương ứng đầu ra min max 4-20ma

Tuy nhiên; đây là trường hợp nước nóng mà giới hạn chịu được của cảm biến chỉ nằm trong khoảng nhiệt max 85 oC

Chính vì vậy; với trường hợp trên bạn phải cấp cho khách hàng thêm 1 cái xiphôn giảm nhiệt thì thiết bị đo mới bền; và có tính chuẩn xác cao trong quá trình vận hành

Ren kết nối g1/4, g1/2, mặt bích, clamp

Đối với loại máy phát áp suất chân không; thì bản thân chúng được thiết kế có sự đa dạng về kết cấu lắp đặt. Ví dụ như các kết nối thường thấy như ren g1/8, ren g 1/2, ren g3/4.

Đối với môi trường sữa, nước ngọt, nước cất cần chuẩn chống vi sinh; thì kết nối của cảm biến thường là clamp hoặc mặt bích dn15, dn20….

Cảm biến áp suất âm -1…3 bar / -100 kpa….100 kpa

Loại thiết bị này cũng khá phổ biến với dải đo rộng hơn; chính vì vậy chúng được ứng dụng rất nhiều trong các nhà máy hiện nay

Có bạn hỏi:

Anh ơi ! Cảm biến áp suất âm -1…3 bar liệu có dùng cho -1…0 bar hay -1….1 bar được không ?

Câu trả lời dùng hoàn toàn ok nha. Chính vì dùng được; nên nó mới có sự phổ biến trong vấn đề thay thế không phải chờ đặt hàng trong thời gian dài

Vậy liệu độ chính xác có thay đổi không a ?

Về tính chính xác thì không thay đổi; nhưng về độ phân dải có sự thay đổi tuỳ theo máy phát áp suất là -1…0 bar hay -1…1 bar

Tuy nhiên; kết quả cuối dùng bạn có thể sử dụng sensor áp suất -1…. 3 bar cho 2 ứng dụng dải đo trên. Vì khoảng cách áp giữa chúng không quá rộng

Bộ khuếch đại tín hiệu cảm biến áp suất âm 4-20ma

Khuếch đại có nghĩa là truyền thêm sức mạnh cho tín hiệu; giúp tín hiệu cảm biến áp suất truyền đi không bị gián đoạn hoặc ngắt quãng

Ngoài ra; converter chuyển đổi tín hiệu sensor áp suất âm còn có chức năng lọc nhiễu trong quá trình tín hiệu 4-20ma từ cảm biến truyền đi. Điều này đảm bảo độ chính xác gần như tuyệt đối từ các thông tin áp suất đưa về

Cũng từ câu hỏi cảm biến áp suất âm -1…3 bar có dùng thay thế cho -1..0 bar hay -1…1 bar được không ?

Bạn muốn độ chính xác tuyệt đối với tính phân giải y chang. Thì bạn phải thông qua bộ khuếch đại tín hiệu này

Ví dụ bạn đang dùng cảm biến áp suất âm -100 kpa … 100 kpa điều này sau quy đổi sẽ tương đương -1…1 bar

Giờ cần thay mà dải này phải chờ đặt hàng không kịp. Nên dùng -1…3 bar ra 4-20mA

Và nếu như dùng bộ khuếch đại tín hiệu 4-20ma bạn sẽ cài đặt và biến con áp suất -1…3 bar thành -1…1 bar với tín hiệu tương ứng hoàn chỉnh

Bộ điều khiển cảm biến áp suất chân không 4-20ma

Tại sao phải sử dụng bộ điều khiển cảm biến áp suất chân không ?

Cách lựa chọn các bộ điều khiển áp suất phù hợp ?

Bạn nên sắm cho mình thêm một bộ điều khiển sensor áp suất chân không vì

• Đó là đồng hồ phân giải và hiển thị tín hiệu giúp bạn đọc và quan sát áp lực thực tế sensor đang đo
• Chúng có khả năng kết hợp với rơle trung gian; hoặc contactor để điều khiển bơm, van hiệu chỉnh áp suất theo như mong muốn trong sản xuất

Đấy chính là lý do có sự tồn tại của nhiều thiết bị điều khiển máy phát áp suất.

• Khi lựa chọn các bộ điều khiển này anh em cần lưu ý một số vấn đề

Khả năng hiển thị nên chọn loại 4 số vì giả sử bạn chọn cảm biến áp suất âm -1…5 bar cho dự án thì tương ứng -1000 mbar … 5000 mbar theo bảng quy tắc chuyển đổi đơn vị áp suất

Do vậy; màn hình 4 số là phù hợp mà giá lại rẻ !

Nếu trường hợp bạn dùng cảm biến áp suất chân không với dải đo -1….15 bar thì loại màn hình hiển thị 5 -6 số là điều bắt buộc

• Lưu ý 2 khi chọn loại màn hình này là hệ thống bạn đang dùng nguồn 12v; 24v hay 220v. Chúng ta dựa vào đó để chọn nguồn nuôi cho bộ điều khiển; để tránh những phát sinh không cần thiết
• Kích thước bộ điều khiển phải xem xét tủ đang cần loại 48*48*, 96*48 hay 32*75mm…..

Tư Vấn Giải Pháp Kỹ Thuật

0972 56 05 06 – 0931 429 989 Mr Thành

Mail: thanh.nguyen@huphaco.vn

Đ/C:  Số 12 Đường 310, Rosita Khang Điền, Phường Phú Hữu, TP Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh