Cảm biến áp suất là loại cảm biến chuyên dụng được dùng để đo áp lực, áp suất trong các bồn chứa nước, ống dẫn hơi, khí hoặc chất lỏng. Chức năng chính của thiết bị này là giám sát áp suất hay áp lực sau đó truyền thông tin về màn hình hiển thị hay bộ điều khiển dưới dạng tín hiệu 4-20mA. Cùng tìm hiểu kỹ hơn về thiết bị này qua bài viết sau của Phương Minh.

I. Cảm biến áp suất là gì? 

Cảm biến áp suất còn được gọi là là cảm biến áp lực, cảm biến đo áp suất, đầu dò áp suất, sensor áp lực, sensor áp suất. Tên tiếng Anh là Pressure Sensor (hay còn gọi là Pressure Transmitter hoặc Pressure Tranducer). 

Cảm biến đo áp suất là một thiết bị điện tử phát hiện hoặc theo dõi áp suất khí hoặc chất lỏng. Sao đó, chuyển đổi thông tin đó thành tín hiệu điện. Thông qua bộ mạch xử lý, thiết bị sẽ báo cho người dùng các thông số đo về áp suất. Thiết bị này được dùng để đo độ lớn áp suất hoặc dùng trong các ứng dụng có liên quan đến theo dõi áp suất.

II. Chức năng và nhiệm vụ của sensor áp suất

Áp suất được định nghĩa là lực tác dụng lên bề mặt của một vật thể hoặc môi trường, trên một đơn vị diện tích mà lực tác dụng. Trong vật lý học, áp suất (Tiếng Anh: pressure, thường được viết tắt là P). Đây là một đại lượng vật lý quan trọng trong các lĩnh vực, đặc biệt là đối với ngành công nghiệp. 

Nhằm theo dõi và kiểm soát áp suất, ta sẽ phải sử dụng tới sensor áp suất. Như vậy, chức năng chính của cảm biến đo áp suất là giám sát áp lực (áp suất). Sau đó truyền thông tin về màn hình hiển thị hoặc bộ điều khiển dưới dạng tín hiệu 4-20mA.

III. Cấu tạo cảm biến đo áp suất 

Cấu tạo đầu dò áp suất gồm các bộ phận chính như sau:

– Màng đo áp suất: giúp nhận biết áp suất tại vị trí cần đo.

– Chân ren kết nối: dùng để kết nối vào vị trí cần đo, đông thời để có áp suất đi vào.

– Mạch chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện: mạch này cho biết tương ứng với áp suất bao nhiêu sẽ có tín hiệu điện bấy nhiêu. Chẳng hạn, áp suất 1 bar trên vật liệu sẽ tương ứng giá trị điện là 5,6 mA với cảm biến đo áp suất 0-10 bar.

– Terminal nối dây điện: kết nối đầu dò áp suất với bộ điều khiển như bộ điều khiển áp suất, PLC…

IV. Nguyên lý hoạt động của sensor áp suất

Cảm biến áp suất hoạt động bằng cách đo sự thay đổi vật lý xảy ra, như một phản ứng với sự chênh lệch áp suất. Sau khi đo những thay đổi vật lý này, thông tin được chuyển đổi thành tín hiệu điện. Sau đó, các tín hiệu này được truyền đi và hiển thị dưới dạng dữ liệu. Hai dạng tín hiệu phổ biến được sử dụng là tín hiệu theo cường độ dòng điện có độ lớn từ 4 đến 20mA; tín hiệu dưới dạng điện áp từ 0 đến 5V.

Dưới đây là các bước hoạt động chi tiết của cảm biến đo áp lực:

Bước 1: Máy đo ứng suất chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện

Máy đo ứng suất là một thiết bị cơ học cho phép giãn nở và co lại nhỏ khi áp suất được áp dụng hoặc giảm bớt. Cảm biến đo và hiệu chuẩn các biến dạng vật lý để hiển thị áp suất tác dụng lên một thiết bị hoặc bể chứa. Sau đó, nó chuyển đổi những thay đổi này thành điện áp hoặc tín hiệu điện.

Bước 2: Các tín hiệu điện được đo và ghi lại

Khi cảm biến tạo ra tín hiệu điện, thiết bị có thể ghi lại số đo áp suất. Các tín hiệu này tăng hoặc giảm cường độ, tùy thuộc vào áp suất mà cảm biến cảm nhận được. Tùy thuộc vào tần số tín hiệu, số đo áp suất có thể được thực hiện giữa các khoảng thời gian rất gần nhau.

Bước 3: CMMS nhận được tín hiệu điện

Các tín hiệu điện hiện ở dạng đọc áp suất, theo các đơn vị như pound trên inch vuông (psi) hoặc Pascal (Pa). Các cảm biến gửi các số đọc, sau đó được CMMS nhận theo thời gian thực. 

Với nhiều cảm biến được lắp đặt trên nhiều tài sản khác nhau, hệ thống CMMS hoạt động như một trung tâm để theo dõi toàn bộ cơ sở. Các nhà cung cấp CMMS có thể hỗ trợ đảm bảo kết nối của tất cả các cảm biến. 

Bước 4: CMMS cảnh báo nhóm bảo trì

Với các cảm biến tại chỗ, nhóm bảo trì sẽ được cảnh báo khi áp suất đo được quá cao hoặc quá thấp. Mức áp suất quá cao có thể chỉ ra nguy cơ các bộ phận bị vỡ hoặc khả năng thiết bị bị hỏng. Mặt khác, mất áp suất có thể là dấu hiệu rò rỉ, đặc biệt là trên các bình chịu áp suất. 

V. Ứng dụng phổ biến của cảm biến áp lực

Sensor áp lực được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng đòi hỏi khắt khe trên nhiều ngành công nghiệp và lĩnh vực khác nhau. Cụ thể: 

• Đo áp suất nước.
• Đo áp suất thuỷ lực.
• Đo áp suất khí nén.
• Đo áp suất gas.
• Đo áp suất các chất lỏng khác…
• Dùng để đo trong hệ thống lò hơi, thường là đo trực tiếp trên lò hơi.
• Đo áp suất các máy nén khí để giới hạn áp suất đầu ra.
• Dùng ở các trạm bơm để giám sát áp suất đưa về PLC hoặc biến tần để điều khiển bơm nước.
• Để điều áp hoặc điều khiển áp suất sau van điều khiển.
• Trên các xe cẩu thường có các ben thuỷ lực.
• Các tank chứa nước.

VI. Phân loại cảm biến đo áp suất  

Tùy theo phạm vi áp suất, nhiệt độ, mục đích sử dụng, cảm biến cảm biến áp suất gồm các loại sau: 

– Cảm biến áp suất nước: là thiết bị đo áp suất được sử dụng phổ biến trong các hệ thống, nhà máy nước: 

– Cảm biến đo áp suất dầu: thường dùng để đo và kiểm tra áp suất dầu thủy lực.

– Cảm biến đo áp suất khí nén: dùng để đo áp suất khí trong các ứng dụng, thí nghiệm liên quan tới thủy lực; trục cẩu; khí nén; khí gas…

– Cảm biến áp suất dầu phòng nổ: có khả năng đo áp suất trong các môi trường liên quan đến lò hơi như áp suất quạt; áp suất hơi… 

– Cảm biến đo áp suất chân không: còn gọi là áp suất hút, được dùng để đo môi trường chân không trong ngành sản xuất.

– Cảm biến đo áp suất màng: được thiết kế phù hợp để đo áp suất các loại chất lỏng, nước hoa quả, dung dịch như sữa, nước sốt hoặc các hóa chất có tính ăn mòn. 

– Cảm biến đo sự chênh lệch áp suất: dùng để đo độ chênh lệch áp suất trong các ứn dụng như giảm áp suất qua bộ lọc dầu hoặc bộ lọc khí, mức chất lỏng hoặc tốc độ dòng chảy.

– Cảm biến áp suất ống Bourdon: Loại đầu dò áp suất này sử dụng phần tử cảm biến có dạng chữ C hoặc hình xoắn ốc. Khi áp suất cảm nhận được ở một đầu ống tăng lên, cuộn dây cố gắng duỗi thẳng.

VII. Các thông số kỹ thuật quan trọng của sensor áp suất

Các thông số quan trọng của cảm biến áp suất cần nắm được gồm:

• Dải đo – giới hạn phạm vi đo của cảm biến.
• Phạm vi áp suất của môi trường cần đo.
• Thang đo đầy đủ.
• Phạm vi nhiệt độ.
• Loại đầu ra dạng điện áp hoặc cường độ dòng điện.
• Mức đầu ra thông thường là 4-20mA.
• Độ phân giải càng cao thì càng chính xác.
• Cấp chính xác (dựa vào sai số của thiết bị). 
• Có khả năng điều chỉnh thông số trên cảm biến hay không.
• Điện áp nguồn cung cấp.

Kết luận

Hy vọng những thông tin trên sẽ giúp bạn hiểu hơn về thiết bị cảm biến áp lực. Nếu muốn tìm hiểu thêm về cảm biến áp suất hoặc các loại thiết bị điện công nghiệp khác, hãy liên hệ với Phương Minh. 

Phương Minh tự hào là đơn vị cung cấp cảm biến áp suất và thiết bị điện uy tín hàng đầu tại Việt Nam. Đơn vị đả cam kết các sản phẩm nhập khẩu chính hãng 100% từ các thương hiệu uy tín như Schneider; Chint; ABB; Wika…  Hãy liên hệ ngay với Phương Minh để được tư vấn và đặt mua sản phẩm chính hãng với mức giá tốt nhất!

CÔNG TY TNHH DV SX PHƯƠNG MINH – Enhance your value

☎️ Đường dây nóng: 0983 426 969

📞 Kỹ thuật: 0983 050 719

🌍 Trang web: carolynpetreccia.com

📍Youtube: 

🛒Lazada: 

🛒 Shopee: 

📥 Facebook: 

📩 Email: cskh@thietbidiencongnghiep.carolynpetreccia.com

📥 Zalo:

📍 E5 KDC Vạn Phát Hưng, Khu Phố 4, Phường Phú Thuận, Quận 7, TP.HCM

📍 7/14A, Tổ 4, Khu Phố Bình Đức 1, Phường Bình Hòa, Thành Phố Thuận An, Bình Dương