Cảm biến áp suất đường ống là một thiết bị vô cùng quan trọng trong việc đo lường và kiểm soát áp lực trong hệ thống đường ống dẫn dầu, dẫn khí, dẫn nước, dẫn hóa chất, nguyên nhiên liệu,… Chúng cảm nhận giá trị áp suất và chuyển đổi từ tín hiệu cơ sang tín hiệu điện, sau đó truyền tín hiệu điện về thiết bị hiển thị hoặc điều khiển, PLC hoặc thiết bị cảnh báo,…
Trong bài viết hôm nay, Makgil Việt Nam xin kính mời bạn đọc cùng chúng tôi tìm hiểu những thông tin cần thiết về loại cảm biến áp lực này.
Cảm biến áp suất đường ống là gì?
Cảm biến áp suất đường ống (hay còn được gọi bằng nhiều tên gọi khác như cảm biến áp suất, cảm biến áp lực, cảm biến áp lực đường ống, sensor áp suất đường ống, sensor áp lực đường ống,…) có tên tiếng anh là Pressure Sensor (hoặc Pressure Transmitter, Pressure Transducer) – là một thiết bị đo có chức năng đo lường và kiểm soát giá trị áp suất trong đường ống dẫn dầu, dần khí, dần nước, dẫn hóa chất hoặc dẫn nguyên, nhiên liệu,…
Chúng thực hiện chức năng nhận giá trị áp suất dưới dạng cơ và chuyển đổi sang tín hiệu điện, sau đó truyền tín hiệu điện tới các thiết bị hiển thị (như màn hình hiển thị), thiết bị cảnh báo (chuông cảnh báo,còi báo động,…), PLC hoặc thiết bị điều khiển (điều khiển bơm, van,…).
Tín hiệu ngõ ra của cảm biến áp lực đường ống thường dưới ba dạng là dạng mV (0-5 mV, 0-10 mV, 10-30 mV,…), dạng điện áp (0-5V DC, 0-10V DC,…) hoặc dạng tín hiệu analog (0-20mA, 4-20mA). Chúng ta có thể dễ dàng nhìn thấy cảm biến áp suất đường ống ở nhiều nơi, đặc biệt là trong các nhà máy công nghiệp.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất đường ống
1. Cấu tạo của Pressure Sensor
Pressure Sensor được chia thành nhiều loại khác nhau, tùy thuộc vào tiêu chí phân loại. Tuy nhiên, về cơ bản một cảm biến áp lực thường gồm những bộ phận chính sau đây:
- Thân cảm biến (Body): Là toàn bộ phần cơ bao bọc bên ngoài của cảm biến, có tác dụng bảo vệ các phần tử bên trong cảm biến tránh khỏi những tác động từ bên ngoài. Thân của cảm biến thường được làm từ vật liệu thép không gỉ SS304/SS316 hoặc những vật liệu đăc biệt khác trong những trường hợp cụ thể.
- Kết nối cơ khí (Process connection): Cảm biến áp lực thường tồn tại ba dạng kết nối cơ bản là kết nối ren, kết nối dạng màng và kết nối clamp, trong đó kết nối ren là dạng kết nối phổ thông nhất. Đây là phần nằm dưới cùng của cảm biến, có chức năng kết nối và làm kín cảm biến với đường ống.
- Màng cảm biến (Sensing diaphragm): Là bộ phận nằm bên trong thân của cảm biến, ngay phía trên phần kết nối cơ khí, có tác dụng cảm nhận giá trị áp lực từ môi chất và truyền tới bộ phận capsule nằm phía trên. Ngoài ra, màng cảm biến chỉ tiếp nhận giá trị áp suất cơ học, đồng thời không cho môi chất đi qua làm hư hỏng các phần tử điện nằm phía trên.
- Bộ phận làm kín (O-ring Seals): Thường được làm từ một số vật liệu như cao su hoặc biến thể của cao su, có chức năng làm kín phần tiếp xúc giữa màng cảm biến và mặt trong thân cảm biến, không cho môi chất đi qua màng, tiếp xúc với các phần điện gây hư hỏng.
- Bộ phận cảm biến (Capsule): Là bộ phận nằm phía trên của màng cảm biến, có chức năng nhận tín hiệu từ áp suất và truyền tín hiệu về bộ phận xử lý. Tùy thuộc vào loại cảm biến mà nó chuyển từ tín hiệu cơ của áp suất sang dạng tín hiệu điện trở, điện dung, điện cảm, dòng điện … về bộ phận xử lý.
- Bộ phận xử lý: có chức năng nhận các tín hiệu từ bộ phận cảm biến & thực hiện các xử lý để chuyển đổi các tín hiệu đó sang dạng tín hiệu chuẩn như tín hiệu ngõ ra 4 ~ 20 mA (tín hiệu thường được sử dụng nhất), tín hiệu mV hoặc tín hiệu voltage.
- Cáp kết nối (Cable Connection): Nằm ở phía trên đầu của cảm biến, là phần cáp điện nhận tín hiệu từ bộ phận xử lý và truyền tới các thiết bị hiển thị, cảnh báo hoặc điều khiển,… Tùy vào thiết kế hoặc tùy chọn của khách hàng, phần đầu cáp kết nối này có thể có hoặc không một đầu bảo vệ (thường được làm bằng plastic).
2. Nguyên lý hoạt động của sensor áp lực đường ống
Các loại cảm biến áp lực đường ống đều hoạt động chung trên một nguyên lý. Khi nguồn áp lực tác động lên màng của cảm biến (màng đo này thường được cấy trên các phần tử áp điện trở), cảm biến đưa giá trị về vi xử lý, sau đó vi xử lý có trách nhiệm xử lý tín hiệu rồi truyền về thiết bị hiển thị (nếu người dùng chỉ với mục đích hiển thị giá trị áp suất), thiết bị cảnh báo hoặc thiết bị điều khiển, PLC, từ đó cảnh báo hoặc điều khiển động cơ hoạt động.
Thông số kỹ thuật của cảm biến áp suất đường ống hãng ESI-TEC/UK
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều thương hiệu sensor áp lực đường ống, mỗi thương hiệu đều có những thông số thiết kế khác nhau. Dưới đây, chúng tôi xin đề cập đến những thông số cơ bản của pressure sensor hãng ESI-TEC mà chúng tôi đang phân phối, một thương hiệu đến từ UK với chất lượng tuyệt vời, sở hữu những công nghệ đo lường tiên tiến nhất thế giới và được sử dụng ở rất nhiều quốc gia.
| Dải đo: | Lên tới 5000 bar (tương đương 72,000 psi) |
| Tín hiệu ngõ ra: | 10 mV/V (4 wire), 0 – 5 V (4 or 3 wire), 0 – 10 V (4 or 3 wire), 4 – 20 mA (2 wire),… |
| Nguồn cấp: | 10 VDC (5 – 15V), 13 – 30 VDC, 10 – 36 VDC,… |
| Công nghệ cảm biến: | Silicon-on-Sapphire (SoS) |
| An toàn quá áp: | Lên tới 1.5 lần x toàn thang đo (các thương hiệu khác thường là 1.2 lần) |
| Cấp chính xác: | ≤ ±0.1 % hoặc ≤ ±0.25 % (tùy lựa chọn) |
| Nhiệt độ làm việc: | -50°C to +125°C (hoặc tùy chọn lên tới +400°C) |
| Thời gian phản hồi: | 1 mS (cực kỳ nhanh chóng, các thương hiệu khác thường là 10mS) |
| Chứng chỉ: | ATEX/IECEx, DNV GL, CE |
| Vật liệu màng: | Alloy Titan (đối với dải đo ≥1,000 bar) Titanium alloy và SAE 316 stainless steel (đối với dải đo <1,000 bar) |
| Kết nối cơ khí: | G1/4, G1/2, ½” NPT, ¼” NPT (hoặc theo yêu cầu cụ thể) |
| Xuất xứ: | Vương quốc Anh (UK) |
| Thời gian bảo hành: | Tối thiểu 18 tháng |
Một số tiêu chí cần thiết khi lựa chọn sensor áp suất đường ống
Hiện nay, có khá nhiều người cảm thấy khó khăn để phân biệt các loại cảm biến và chọn mua cảm biến cho đúng. Vì vậy khi chọn mua cảm biến áp suất, chúng ta cần chú ý các điểm sau để chọn đúng cảm biến cần dùng và mang lại hiệu quả nhất.
- Lưu chất cần đo: Người dùng cần xác định xem môi chất mình sẽ sử dụng, ví dụ như đo áp suất cho nước, nước biển, hơi, dầu, hóa chất, lưu chất có độ nhớt hay cặn gì hay không… Từ đây xác định được vật liệu và loại cảm biến phù hợp.
- Dải đo: Người dùng cần xác định được áp suất tối đa bao nhiêu, từ đó lựa chọn dãy áp suất cho phù hợp. Về cơ bản, người dùng nên chọn dải đo cao hơn 30% áp suất hoạt động tối đa để đảm bảo cảm biến có độ bền cao, tránh các trường hợp quá áp làm hỏng cảm biến.
- Đơn vị đo: đơn vị đo của cảm biến áp suất thường dùng là bar, kgf/cm2, psi, mH2O,… Người dùng nên xác định đơn vị đo phù hợp để thuận tiện cho việc quan sát, theo dõi.
- Kiểu kết nối: Người dùng cần xác định được kiểu kết nối cho phù hợp với đường ống/hệ thống/thiết bị lắp cảm biến. Ba loại kết nối phổ biến là kết nối dạng ren, kết nối dạng mạng hoặc kết nối dạng clamp.
- Sai số cho phép: Người dùng cần xác định được sai số cho phép, khả năng chịu quá áp.
- Tín hiệu ngõ ra: Người dùng cần xác định được tín hiệu ngõ ra phù hợp với nhu cầu của mình. Ba dạng tín hiệu ngõ ra phổ biến là 4-20mA, tín hiệu mV hoặc V.
- Nhiệt độ làm việc: Người dùng cần xác định được nhiệt độ làm việc của môi chất, từ đó xác định được loại cảm biến có nhiệt độ thiết kế phù hợp. Thông thường, trong một số ứng dụng có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ thiết kế của cảm biến thì ta cần dùng đến phụ kiện giảm nhiệt cho cảm biến áp suất như ống syphon để bảo vệ cảm biến không bị hỏng do nhiệt độ cao hơn mức cho phép.
Makgil Việt Nam – Nhà cung cấp cảm biến áp lực đường ống chính hãng, xuất xứ Châu Âu
Makgil Việt Nam là một trong những đơn vị giàu kinh kiệm trong lĩnh vực cung cấp, lắp đặt các thiết bị đo áp suất, nhiệt độ tại thị trường Việt Nam, trong đó có cảm biến áp lực đường ống. Với nhiều năm kinh nghiệm trong ngành, Makgil hiện là nhà phân phối ủy quyền của hãng ESI-TEC/UK và WIKA/Germany – hai quốc gia châu Âu nổi tiếng trong ngành công nghiệp đo lường với chất lượng và công nghệ hàng đầu thế giới.
Với đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm, chúng tôi cũng dễ dàng có thể tư vấn cho khách hàng lựa chọn được loại cảm biến đo áp suất phù hợp với yêu cầu và mục đích sử dụng, với chi phí tối ưu, hợp lý nhất.
Đặc biệt, với lượng hàng lưu khó rất lớn với đầy đủ chủng loại, dải đo, vật liệu, kích thước, giá thành của Makgil Việt Nam luôn cam kết tốt nhất thị trường, với thời gian bảo hành tối thiểu 18 tháng, đảm bảo để khách hàng có thể tin tưởng lựa chọn.
Quý khách hàng lưu ý rằng chúng tôi xin phép không cung cấp hàng hóa có xuất xứ từ Trung Quốc, thương hiệu của Trung Quốc, gây ảnh hưởng đến uy tín của chúng tôi và sự an toàn cho hệ thống của người dùng.
Makgil Việt Nam hân hạnh được phục vụ mọi yêu cầu của khách hàng theo thông tin chi tiết dưới đây:
CÔNG TY TNHH MAKGIL VIỆT NAM
Trụ sở chính: 18/21 Nguyễn Văn Dung, Phường 06, Quận Gò Vấp, TP. Hồ Chí Minh
Chi nhánh Hà Nội: Số 130 D4 Khu đô thị mới Đại Kim, Đại Kim, Hoàng Mai, Hà Nội
Điện thoại: 02866-572-704
Fax: 02822-026-775
Website: https://makgil.com Email: info@makgil.com
Zalo: 0902 949 401 – 0902 988 005 – 0932 798 882