Để làm rõ hơn về phương pháp đo áp suất từ bài chia sẻ trước. Bài viết này chúng ta sẽ cùng tim hiểu về một trong hai phương pháp phổ biến nhất để đo áp suất. BKAII sẽ cùng các bạn tìm hiểu khái niệm, phân loại, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của cảm biến áp suất nhé!

Cũng giống như cảm biến đo nhiệt độ đã đề cập trong các bài viết trước, cảm biến áp suất được sử dụng để do áp suất trong các đường ống chứa nước, khí, dầu….(đối với các chất lỏng là axit hoặc các dung dịch có khả năng ăn mòn thì sẽ có loại chuyên dụng). Các tín hiệu này sau khi được đo sẽ đưa về biến tần hoặc PLC để xử lý. 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 cảm biến áp suất

Cấu tạo cảm biến áp suất gồm 2 phần chính:

  • Cảm biến: là bộ phận nhận tín hiệu từ áp suất và truyền tín hiệu về khối 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 khối xử lý.
  • Khối xử lý: có chức năng nhận các tính hiệu từ khối cảm biến thực hiện các xử lý để chuyển đổi các tín hiệu đó sang dạng tín hiệu tiêu chuẩn trong lĩnh vực đo áp suất như tín hiệu ngõ ra điện áp 4 ~ 20mA (tín hiệu thường được sử dụng nhất) , 0 ~ 5VDC, 0 ~ 10VDC, 1 ~ 5VDC)

Tùy vào từng loại cảm biến là cách thức hoạt động cũng khác nhau, có loại hoạt động dựa trên sự biến dạng vật liệu để làm sự thay đổi điện trở, loại thì thay đổi điện dung, loại thì sử dụng vật liệu áp điện, trong đó dạng áp điện trở và kiểu điện dung là được sử dụng nhiều nhất.

Phân loại cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất có thể được phân loại theo phạm vi áp suất mà chúng đo được, phạm vi nhiệt độ hoạt động và quan trọng nhất là loại áp suất mà chúng đo được. Cảm biến áp suất được đặt tên khác nhau tùy theo mục đích của chúng, nhưng cùng một công nghệ có thể được sử dụng dưới các tên khác nhau.

Cảm biến áp suất tương đối

Cảm biến áp suất tương đối được hoạt động dựa trên nguyên lý so sánh với áp suất không khí. Khi đặt cảm biến áp suất tại môi trường khí quyển thì áp suất tương đương đang đo được là 0 bar. Ví dụ khi áp suất tương đối bằng 1 bar thì tương đương áp suất tại vị trí đo đang lớn hơn áp suất khí quyển một đại lượng áp suất là 1 bar.

Cảm biến áp suất tuyệt đối

Cảm biến áp suất tuyệt đối được hoạt động được dựa trên nguyên lý trong cảm biến được nén 1 bar vào cảm biến. Khi đặt cảm biến ở môi trường khí quyển thì áp suất tương đương đang đo được là 1 bar. Ví dụ khi được đặt trong môi trường không khí và có 1 lực tác động với đại lượng là 1 bar thì giá trị đo được của cảm biến áp suất tuyệt đối là 2 bar.

Cảm biến áp suất chênh áp

Cảm biến này đo sự chênh lệch giữa hai áp suất, một áp suất được kết nối với mỗi bên của cảm biến. Cảm biến chênh lệch áp suất được sử dụng để đo nhiều đặc tính, chẳng hạn như giảm áp suất trên bộ lọc dầu hoặc bộ lọc khí, mức chất lỏng (bằng cách so sánh áp suất trên và dưới chất lỏng) hoặc tốc độ dòng chảy (bằng cách đo sự thay đổi áp suất qua một giới hạn).

Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất

Tùy vào từng loại cảm biến là cách thức hoạt động cũng khác nhau , có loại hoạt động dựa trên sự biến dạng vật liệu để làm sự thay đổi điện trở, loại thì thay đổi điện dung, loại thì sử dụng vật liệu áp điện, trong đó dạng áp điện trở và kiểu điện dung là được sử dụng nhiều nhất.

Theo như hình trên, giả sử khi áp suất dương (+) đưa vào thì lớp màng sẽ căng lên từ trái sang phải, còn khi đưa vào áp suất âm (-) thì lớp màng sẽ căng ngược lại. Chính nhờ sự thay đổi này tín hiệu sẽ được xử lý và đưa ra tín hiệu để biết áp suất là bao nhiêu.

Lớp màng của cảm biến sẽ chứa các cảm biến rất nhỏ để phát hiện được sự thay đổi. Khi có một lực tác động vào thì lớp màng sẽ bị thay đổi theo chiều tương ứng với chiều của lực tác động. Sau đó các cảm biến sẽ so sánh sự thay đổi đó với lúc ban đầu để biết được nó đã biến dạng bao nhiêu %.

Từ đó, sẽ xuất ra tín hiệu ngõ ra tương ứng. Các tín hiệu ngõ ra có thể là 4-20ma hoặc 0-10V tương ứng với áp suất ngõ vào.

Ứng dụng của cảm biến áp suất

  • Cảm biến đo áp suất có nhiều ứng dụng trong công nghiệp. Có thể kể đến là: đo áp suất nước, đo áp suất khí nén, dùng để đo áp suất thuỷ lực, dùng đo áp suất gas, đo áp suất các chất lỏng khác…
  • Cảm biến áp suất dùng để đo trong hệ thống lò hơi, thường được đo trực tiếp trên lò hơi. Khu vực này cần đo chính xác khá cao và phải chịu nhiệt độ cao .
  • Các máy nên khí cũng cần phải đo áp suất để giới hạn áp suất đầu ra, tránh trường hợp quá áp dẩn đến hư hỏng & cháy nổ.
  • Trên các trạm bơm nước cũng cần cảm biến áp suất 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 thì cảm biến áp suất đóng vai trò rất quan trọng vì sẽ ảnh hưởng trực tiếp áp suất đầu ra sau van điều khiển.
  • Trên các xe cẩu thường có các ben thuỷ lực, yêu cầu giám sát các ben thuỷ lực này rất quan trọng vì sẽ ảnh hưởng đến lực kéo của ben. Vì thế họ luôn lắp cảm biến áp suất để giám sát áp suất trên các ben thuỷ lực này.
  • Các tank chứa nước hoặc nguyên vật liệu thường dùng cảm biến áp suất để đo mức các tank này.

Các thông số cơ bản cần lưu ý khi chọn cảm biến áp suất

  • Cảm biến dùng cho môi chất là gì? Nước, khí nén, hóa chất,…? Điều này quan trọng nhất. Chọn sai sẽ hỏng cảm biến hoặc không dùng được.
  • Nhiệt độ của môi chất tiếp xúc với chân kết cảm biến là bao nhiêu độ C?
  • Thang đo áp suất là bao nhiêu? Giới hạn lớn nhất áp suất trên đường ống là bao nhiêu bar?
  • Tín hiệu ngõ ra của cảm biến là gì? Tín hiệu 4-20mA hay 0-10v, 0-5v
  • Chuẩn kết nối của cảm biến là loại nào? Chọn theo chuẩn ống có sẵn hay theo tiêu chuẩn cảm biến rồi gia công lỗ lắp cảm biến trên đường ống sau ? Vấn đề này cũng cần được quan tâm với các kiểu ren hệ mét (M20x1.5) hoặc Ren hệ inch côn NPT. Chọn sai lắp không được thì phải tốn tiền gia công lại ren.

Trên đây là những tìm hiểu của BKAII về cảm biến áp suất. Hy vọng những chia sẻ trên sẽ mang lại những kiến thức hữu ích với các bạn. Cần thêm thông tin các bạn liên hệ BKAII nhé!

Xem thêm:

"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"

 

Bài viết mới cập nhật...

 
 

Số lượng người đang truy cập...

Đang có 508 khách và không thành viên đang online