Cảm biến áp suất, cảm biến đo áp suất

Cảm biến áp suất, cảm biến đo áp suất.

Cung cấp các loại cảm biến áp suất, cảm biến đo áp suất. Xuất xứ Châu Âu. Cảm biến áp suất 1 bar, 2 bar, 3 bar, 4bar, 6bar, 10 bar, 16bar, 25 bar, 40bar, 60 bar, 100 bar, 400 bar…

Cấu tạo cảm biến áp suất với kết cấu cảm biến dạng Ceramic. Sử dụng trong việc đo áp suất không khí, áp suất ga, áp suất nước và áp suất dầu, đo áp suất hơi, lò hơi. Được thiết kế trong hệ thống phân phối ga, trong các chai, tủ lạnh, máy nén khí, máy bơm chân không và hệ thống thủy lực, hệ thống bơm nước với áp suất cao.

Các loại Cảm biến đo áp suất sử dụng trong đo và điều khiển áp suất trong đường ống, lò hơi thông qua van điều khiển tuyến tính. Đo mức nước, báo mức dầu, báo mức chất lỏng thông qua sự thay đổi áp suất.

Áp suất là gì?

Áp suất được định nghĩa là lực tác động của chất lỏng hay khí tác động trên một đơn vị diện tích, với công thức:

P=F/A, trong đó F là lực tác động với đơn vi là Newton (N), A là điện tích với đơn vị là m2. Vậy P sẽ có đơn vị là N/m2 hay còn gọi là đơn vị Pascal.

Trong thực tế thì áp suất thường dùng các đơn vị áp suất là Bars (Kg/cm2), PSI (P/inch2), mm Hg, In.Hg…

Cảm biến áp suất hoạt động như thế nào?

Các điều kiện khác nhau, phạm vi đo, và vật liệu sử dụng trong cấu trúc cảm biến sẽ có nhiều kiểu thiết kế cảm biến khác nhau. Thường thì chúng ta có thể chuyển đổi tín hiệu áp suất sang các dạng trung gian. Chẳng hạng như sự dịch chuyển của màng áp sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu dạng áp hay dòng, từ diện tích mặt màng áp có thể tính ra áp lực.

Có ba loại cảm biến áp suất phổ biến nhất. Đó là dạng cầu (strain gage based),  biến dung (variable capacitance), và áp biến (piezoelectric). Trong đó dạng cầu là phổ biến nhất (cầu Wheatstone) vì có độ chính xác, tổi thọ cao và chi phí thấp.

Nguyên lý áp suất cầu Wheatstone.

Dựa trên nguyên lý này ta có thể đo áp suất tuyệt đối, áp suất tương đối và chênh áp. Khi có áp lực tác động lên cầu Wheatstone, làm thay đổi điện trở dẫn đến điện áp thay đổi dạng mV.

Có nhiều loại cảm biến sẽ đưa ra tín hiệu mV này để sử dụng.  Có loại sẽ chuyển đổi tín  hiệu này sang 4-20mA hoặc 0-10VDC thông qua bộ khuếch đại tích hợp.

Để hiểu rỏ thêm về cầu Wheatstone ta xem hình sau.

Khi có áp suất tác động lên màn áp, sự biến dạng làm thay đổi chiều dài, khi chiều dài thay đổi điện trở sẽ thay đổi theo. Nguyên lý này được dựa trên công thức:

R = p x l/s    trong đó p là hằng số biến trở tùy thuộc vật liệu, S là tiết diện, l là chiều dài.

Thông thường cảm biến áp suất có ngõ ra là  4-20mA thì có hai dây ra. Chúng ta phải mắc nối tiếp với bộ nguồn qua thiết bị đo mới sử dụng được. Tham khảo sơ đồ đấu nối ở phần 2.

Các đặc tính cảm biến đo áp suất.

Cảm biến được thiết kế theo tiêu chuẩn Châu Âu, thương hiệu tốt, độ chính xác và tuổi thọ cao, hoạt động ổn định, giá thành cạnh tranh. Đó là những tiêu chí mà cảm biến có thể đạt được.

1. Thông số kỹ thuật cảm biến.

– Phạm vi lựa chọn: Áp suất âm (-1~1 bar). Áp suất thường bao gồm nhiều phạm vi từ 0-600bar.

– Sai số chính xác: 1% F.S.

– Thời gian đáp ứng: <4ms.

– Nhiệt độ hoạt động: -20~80 độ C.

– Sensor element: Ceramic in AL2O3.

– Ngõ ra: hai dây 4-20mA, ba dây 0-10VDC, 0-5VDC, 1-5VDC.

– Nguồn cấp cho cảm biến: 8-30VDC.

– Vật liệu thân của cảm biến: inox 316 chịu áp lực 16 bar.

– Cấp độ bảo vệ chống kín nước và bụi: IP65

– Khối lượng cảm biến: 0.12kg.

– Kết nối cảm biến với ống: ren 1/4 hoặc ren 1/2 (NPT male).

Bảng lựa chọn thông số phạm vi áp suất sử dụng.

Có sẵn cảm biến áp suất âm và các áp suất cao lên đến 600 bar. Ren kết nối  với ống là 1/2” – 21mm.

Nếu có sẵn lỗ ren nhỏ hơn hoặc thấp hơn thì ta có thể mua bộ chuyển ren. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều và dễ dàng tìm mua tại các tiệm ống nước.

Thông qua bộ điều khiển và hiển thị Shihlin mà chúng tôi đang cung cấp. Chúng ta có thể điều khiển áp suất một cách chính xác thông qua chế độ PID, với chế độ On Off và HYS. Chúng ta có thể cài đặt điều khiển máy nén khí tự động  bật khi áp suất thiếu và tự ngắt khi áp suất đủ.

Dễ dàng thay đổi các thông số qua các phím chức năng. Tích hợp lên đến 2 alarm để cảnh báo và ngắt hệ thống khi áp suất quá cao hoặc quá thấp.

2. Sơ đồ kết nối cảm biến.

Cảm biến áp suất với hai loại ngõ ra analog áp Vdc và dòng mA.

Ngõ ra dòng 4-20mA (hai dây) hoặc ngõ ra áp (ba dây) 0-10VDC, 0-5vdc, 1-5vdc.

Nguồn cấp cực kỳ rộng và phổ thông:  8 đến 30VDC.

3. Bảng thông số kỹ thuật ngõ ra của cảm biến.

Cảm biến áp suất, cảm biến đo áp suất được trang bị bảo vệ ngược cực và chống ngắn mạch tạm thời. Điều này iúp cảm biến an toàn hơn trong quá trình đấu nối.

4. Thông số kích thước và dạng kết nối cảm biến áp suất.

Nối dây dạng cắm vuông với ron kín nước viền xung quanh. Giúp cảm biến đạt chống nước IP65 và nối ống ren 13 hoặc 21mm.

Cảm biến áp suất, cảm biến đo áp suất có nhiệt độ hoạt động tối đa là 85 độ C. Thông thường khi sử dùng trong các đường ống hơi với nhiệt độ cao ta sử dụng ống xi phông để tản nhiệt.

Ngoài ra nhờ thiết kế dạng cong của ống, bảo vệ cho cảm biến không bị sóc áp khi sử dụng áp cao.

6. Cảm biến áp suất báo mức nước.

Cảm biến thiết kế cho việc báo mức nước, mức dầu, mức chất lỏng.

Nó  được thả chìm xuống đáy, tùy vào thang áp suất mà tín hiệu ra sẽ thay đổi tín hiệu tương ứng. Ví dụ nước 0-1 mét tương ứng ngõ ra sẽ là 4-20mA.

7. Phụ kiện giải nhiệt cho cảm biến.

Được chúng tôi làm bằng tay, tích hợp những lá thép tản nhiệt trên một đường ống cong và dài. Đảm bảo nhiệt độ khi đến  là 50-60 độ C.

Với phụ kiện này ta có thể đo áp suất ở những nơi có nhiệt độ cao lên đến 200 độ C, sử dụng trong các lò hơi, hệ thống sấy thủy lực.

Sử dụng cho các loại cảm biến có ren vặn 17mm, 13mm, và 21mm.

8. Bộ điều khiển áp suất.

Bộ điều khiển PID, đồng hồ đo áp suất, đọc tín hiệu và hiển thị tín hiệu áp suất. Với ngõ ra đa dạng, điều khiển các loại cơ cấu chấp hành như Van tuyến tính, servo valve, điều khiển các loại máy nén khi theo kiểu relay áp suất.

Và đặc biệt là tích hợp các alarm cảnh báo quá áp và thấp áp. Cài đặt dễ dàng, có nhiều kích thước lựa chọn.

Bộ điều khiển với nhiều kích thước lựa chọn, có tất cả 5 loại kích thước sử dụng, 48×48, 72×72, 96×96, 96×48, 84×96. Hàng luôn có sẵn với giá cả cạnh tranh.

Các bài viết tham khảo.

Phao báo mức nước, phao đo mức nước

Can nhiệt PT100, K

Van điều khiển tuyến tính.