[Tổng quát ] Cảm biến áp suất là gi? Phân loại cảm biến áp suất

Chắc hẳn từ Áp suất không còn quá xa lạ đối với chúng ta trong cuộc sông hiện nay. Chúng gắn liền và cho ra nhiều công dụng đối với đời sống của con người. Trong sản xuất công nghiệp thì không thể thiếu được những thiết bị đo, đồng hồ áp suất & cảm biến áp suất. Sau đây mình cùng các bạn tìm hiểu về khái niệm,công thức tính và Phân loại cảm biến áp suất nhé.

Áp suất là gì ?

Khái niệm áp suất

Đầu tiên để hiểu rõ hơn chúng ta tím hiểu khái niệm Áp suất là một đại lượng vật lý được chúng ta biết đến trong quá trình học tập trên ghế nhà trường. Áp suất là độ lớn của của áp lực bị chèn ép trên một diện tích nhất định. Trong khi đó, áp lực là lực ép có phương vuông góc với bề mặt bị ép. Hiểu một cách đơn giản thì áp suất được sinh ra khi có một lựa tác động theo chiều vuông góc lên bề mặt. Thường áp suất được đo với tỉ lệ bắt đầu bằng 1kPa = 1000Pa.

Phương trình tính áp suất

Trong đó:

p là áp suất.

F là áp lực tác dụng lên mặt bị ép có diện tích tiếp xúc là S.

Bảng đơn vị đo áp suất

Đo áp suất là một trong những thiết bị đo lường được dùng phổ biến nhất hiện nay. Tuy nhiên tùy khu vực sản xuất thiết bị khác nhau mà có các đơn vị khác nhau. Điều nay gây khó cho một số người dùng. Để tiện cho việc đo áp suất và đọc giá trị áp suất. Chúng ta sẽ quy chuẩn về một đơn vị đó là bar.

Áp suất tuyệt đối và áp suất tương đối

Cảm biến áp suất là gi?

Cảm biến áp suất là loại cảm biến chuyên dùng để đo áp suất, áp lực trong các bồn chứa hay đường ống dẫn khí, hơi, hay chất lỏng. Nhiệm vụ của chúng là giám sát áp suất hay áp lực. Và chuyển những thông tin đó về màn hình hiển thị hay bộ điều khiển dưới dạng tín hiệu 4-20mA.

Ngoài ra còn có một loại được thiết kế để đo ở chế độ động để ghi lại những thay đổi tốc độ rất cao của áp suất. Các ứng dụng ví dụ cho loại cảm biến này là đo áp suất đốt cháy trong xi lanh động cơ hoặc trong tuabin khí & động cơ đốt trong. Các cảm biến này thường được sản xuất từ vật liệu áp điện như thạch anh.

Các loại cảm biến đo áp suất

Tìm hiểu chung

Phân loại cảm biến áp suất như thế nào? Có rất nhiều cách để phân loại cảm biến áp suất, có thể được phân loại theo phạm vi áp suất mà chúng đo được, phạm vi nhiệt độ hoạt động & quan trọng nhất là loại áp suất mà chúng đo được. Chúng bao gồm 3 loại cảm biến áp suất tương đối, cảm biến áp suất tuyệt đối & cảm biến áp suất chênh áp. Chúng ta cùng đi tìm hiều về từng loại cảm nhé!

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.

Một số tiêu chuẩn điều kiện nhiệt độ và áp suất | tiêu chuẩn giá trị của áp suất khí quyển như 101,325 kPa hay 100 kPa đã được xác định, và một số dụng cụ sử dụng một trong các giá trị tiêu chuẩn như một tham chiếu không liên tục thay vì áp suất thực tế thay đổi không khí xung quanh. Điều này làm suy yếu tính chính xác của các công cụ này, đặc biệt là khi được sử dụng ở độ cao lớn

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.

Việc sử dụng cảm biến áp suất tuyệt đối rất hạn chế trong một số trường hợp nhất định. Thông thường là trong những khu vực có lực hút chân không lớn hoặc thường xuyên hoạt động ở chế độ chân không.

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.

Hình ảnh trên là cảm biến FKP – có chính xác cao. Hiển thị giá trị áp suất & điều chỉnh thang đo tuỳ ý theo áp suất thực tế sử dụng. Tín hiệu ngõ ra của cảm biến chính xác cao chuẩn 4-20mA HART.

Cảm biến áp suất chênh áp

Cảm biến này có cấu tạo và chức năng khác so với các loại cảm biến kể trên.

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), Việc đo chênh lệch áp suất này được thực hiện bằng cách sử dụng đồng hồ áp suất chênh áp hoặc cảm biến áp suất chênh áp.
Thông thường những vị trí cần đo chênh áp thường có dải đo khá nhỏ, dao động từ 0-100Pa (pascal).

Thông số lựa chọn cảm biến áp suất

Cũng như các sản phẩm kỹ thuật cao khác, cảm biến áp suất có các thông số kỹ thuật cần phải quan tâm đặc biệt khi mua và thay thế. Vì vậy nếu bạn đang tìm mua cảm biến áp suất thì hãy chú ý những thông số sau.

– Mục đích của việc sử dụng cảm biến áp suất

– Thông số kỹ thuật chi tiết của cảm biến cần dùng

–Tín hiệu ngõ ra của cảm biến áp suất ( thông thường là 4-20mA )

– Môi trường làm việc của cảm biến áp lực

– Sai số cho phép của cảm biến áp suất cần đo

– Thời gian đáp ứng

– Chỉnh được thông số trên cảm biến hay không

– Loại kết nối của cảm biến

– Nguồn cấp

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 & 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.

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