Các Loại Cảm Biến Áp Suất

Cảm biến áp suất dùng để đo áp suất với rất nhiều loại khác nhau với các ứng dụng khác nhau. Hôm nay tôi sẽ giới thiệu các loại cảm biến áp suất cho mọi người có cái nhìn hiểu hơn về các thiết bị cảm biến áp suất.

Tùy theo ứng dụng mà chúng ta phân loại cảm biến áp suất thành nhiều loại khác nhau. Tạm thời tôi chia cảm biến áp suất thành hai loại cho dể phân biệt đó là : cảm biến áp suất đo áp suất giá rẻ và cảm biến đo áp suất điều chỉnh được áp suất.

Các loại cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất nước giá rẻ

Loại cảm biến áp suất được dùng nhiều nhất chính là cảm biến áp suất giá rẻ không có hiển thị và thang đo được cố định trên từng mã sản phẩm. Ví dụ như , cảm biến áp suất Georgin SR13002A00 có thang đo 0-10 bar được dùng để đo áp suất nước có tín hiệu ngõ ra 4-20mA 2 dây.

Cảm biến áp suất giá rẻ SR1 | Georgin - Pháp
Cảm biến áp suất giá rẻ SR1 | Georgin – Pháp

Thiết kế đơn giản, nhỏ gọn, sử dụng cho nhiều môi trường khác nhau trong công nghiệp như : đo áp suất nước, đo áp suất dầu, đo áp suất dầu thuỷ lực, đo áp suất đường ống nạp,đo áp suất chân không,đo áp suất khí….

kết nối cơ khí cảm biến áp suất
Kết nối cơ khí cảm biến áp suất nước giá rẻ SR1 | Georgin – Pháp

Phần kết nối cơ khí có 5 loại kết nối: G1/2″, G1/4′ ISO3852, 1/4 NPT , 1/2 NPT , G1/4 DIN3852. Trong đó, chuẩn G1/4 ” ISO228 được sử dụng phổ biến nhất.

kết nối bằng điện cảm biến áp suất giá rẻ SR1
Kết nối tín hiệu ngõ ra cảm biến áp suất giá rẻ SR1

Tín hiệu ngõ ra có ba loại kết nối thông dụng tương ứng lọai ISO4400 , loại connecter và cable . Trong đó , loại ISO4400 được sử dụng phổ biến nhất với phần nhựa ở trên có thể tháo lắp dể dàng & lắp lẫn giữa các cảm biến với nhau.

Cảm biến áp suất chính xác cao & điều chỉnh được thang đo

Cảm biến áp suất FKP - Georgin - Pháp
Cảm biến áp suất FKP – Georgin – Pháp

FKP – Cảm biến áp suất chính xác cao, hiển thị giá trị áp suất & điều chỉnh thang đo tuỳ ý theo áp suất thực tế sử dụng. Độ chính xác cao với sai số tiêu chuẩn 0.1% và có thể chọn option lên tới 0.064 hoặc cao hơn 0.04%. Tín hiệu ngõ ra của cảm biến áp suất chính xác cao chuẩn 4-20mA HART.

kết nối cơ khí FKP
Kết nối cơ khí cảm biến áp suất FKP | Georgin – Pháp

Cảm biến áp suất chính xác cao không có nhiều tuỳ chọn vể kết nối cơ khí. Ba loại kết nối cơ khí phổ biến nhất : 1/2 NPT , G1/2 , 1/2 NPT Female. Nếu cần một kết nối cơ khí khác chúng ta có thể yêu cầu đặc biệt từ hãng Georgin.

kích thướt cảm biến áp suất FKP
Kích thướt cảm biến áp suất FKP thực tế

Khi chúng ta nhìn thực tế kích thướt của cảm biến áp suất chính xác cao thì hoàn toàn khác so với cảm biến áp suất giá rẻ. FKP có kích thướt lớn hơn rất nhiều với thân làm bằng Inox sáng bóng kèm với màn hình hiển thị áp suất & có thể điều chỉnh được thang đo.

Ứng dụng cảm biến áp suất

1.Cảm biến đo áp suất

Cảm biến áp suất FKP - Georgin / Pháp
Cảm biến áp suất FKP – Georgin / Pháp

Cảm biến đo áp suất tức là cảm biến được dùng chỉ để đo áp suất. Cảm biến đo áp suất có giá trị cố định và không thể thay đổi dãy đo khi cần thiết . Đây là loại cảm biến áp suất được sử dụng nhiều nhất trên thị trường với các tín hiệu 4-20mA hoặc 0-20mA hoặc 0-10V hoặc 0.5-4.5V hoặc 1-5V .

Các ứng dụng cơ bản dùng cảm biến đo áp suất như : đo áp suất nước , đo áp suất nước thải , đo áp suất khí , đo áp suất hơi , đo áp suất hơi nóng , đo áp suất , đo mức bằng áp suất …

Tín hiệu ngõ ra thường là dạng chuẩn 4-20mA hoặc 0-10V. Các loại cảm biến áp suất dùng để đo áp suất thường có độ sai số cao và giá trị áp suất sẽ được chọn cố định khi đặt hàng & không thể thay đổi được giá trị nếu cần . Đối các loại cảm biến áp suất có hiển thị thì việc điều chỉnh dãy đo áp suất khá dể dàng đồng thời ngõ ra sẽ tuyến tính với dãy đo hiệu chỉnh .

Sẽ có người nghĩ rằng cảm biến áp suất tất nhiên dùng để đo áp suất . Tôi lại lặp lại điều đó làm gì khi mà ai cũng biết vì bản thân cảm biến áp suất đã nói lên điều đó . Vì ngoài chức năng đo áp suất cảm biến áp suất còn được dùng để đo mức chất lỏng với tên gọi Hydrostatic Level .

2.Cảm biến áp suất đo mức nước

cảm biến áp suất dùng để đo mức

Cảm biến áp suất dùng để đo mức

Một ứng dụng được dùng rất nhiều trong công nghiệp và cả trong dầu khí đó là cảm biến áp suất dùng để đo mức nước liên tục giống như một cảm biến đo level loại Radar hay Ultrasonics .

Ở đây bản chất cảm biến áp suất cũng là đo áp suất nhưng giá trị áp suất được quy đổi thành giá trị mức nước . Tại đây 1 bar ~ 10.000H20 ~ 10 mH20 .

Điều này chỉ đúng đối với chất lỏng là nước vì nước có density ( tỉ trọng ) gần bằng 1 cho các loại nước thông thường . Vì chỉ có nước cất không lẫn tạo chất thì mới có tỉ trọng gần bằng 1 nhất , ngoài ra tỉ trọng của nước còn tùy thuộc vào nhiệt độ .

3.Đo mức nước bằng cảm biến chênh áp

Cảm biến chênh áp FKC | Georgin - Pháp
Cảm biến chênh áp FKC | Georgin – Pháp

Cảm biến chênh áp là một dạng của cảm biến áp suất có cấu tạo và chức năng khác hoàn toàn so với cảm biến áp suất nhưng tôi liệt kê vào đây luôn để cho mọi người tiện phân biệt . Thực ra cảm biến chênh áp cũng có thể được dùng để đo như một cảm biến áp suất & cũng có thể đo mức được giống như một cảm biến áp suất ( ngoại trừ việc đo áp suất chân không – Absolute ) .

cảm biến chênh áp

Cảm biến chênh áp dùng để đo mức

Về nguyên lý đo mức thì đều giống nhau dạng tương đối hoặc dạng chênh áp để đo mức áp suất . Cảm biến chênh áp hoạt động đựa vào áp suất thay đổi của màng bên trong cảm biến .

cảm biến báo mức nước thả chìm
Đo mức nước bằng cảm biến áp suất thả chìm cho các ứng dụng có độ sâu lớn

Cảm biến báo mức thủy tĩnh hoạt động dựa trên nguyên lý chênh áp bên trong dây tín hiệu của cảm biến áp suất thũy tĩnh có một ống mau dẩn nhỏ dùng để đo sự chênh áp của đầu cảm biến với áp suất khí quyển .

cảm biến áp suất thuỹ tĩnh
Thiết kế chuẩn IP68 giúp cảm biến áp suất thuỷ tĩnh thả chìm trong nước mà không bị ảnh hưởng

Tóm lại tất cả cac loai cam bien ap suat đều dùng để đo áp suất nhưng tùy ứng dụng mà chúng ta có nhiều loại cảm biến áp suất khác nhau . Có loại có hiển thị , có loại không hiển thị , có loại dùng để đo áp suất , có loại dùng để đo mức chất lỏng ,có loại dùng để đo chênh áp …

Trên thực tế có rất nhiều ứng dụng dùng cảm biến áp suất để đo mức bằng cách này hay cách khác phần lớn đều dựa vào các nguyên lý ở trên .

Tôi mong rằng với chia sẻ ngắn gọn của mình sẽ giúp mọi người hiểu các loại cảm biến áp suất cũng như công dụng của các loại cảm biến áp suất trong thực tế .

Kết nối cảm biến áp suất với biến tần

Để tìm hiểu cách kết nối cảm biến áp suất với biến tần sao cho đúng. Trước tiên chúng ta cần tìm hiểu sơ đồ chân của biến tần & chức năng của từng chân trên biến tần.

Tìm hiểu sơ đồ chân của biến tần

Các dòng biến tần được sử dụng phổ biến hiện nay, dù là của các hãng khác nhau, có thể là của ABB, Siemens, Danfoss, Yaskawa,… đều có cấu trúc chân đấu (cầu đấu) và chức năng tương tự nhau:
– Các cầu đấu lực vào/ra của biến tần

sơ đồ chân của biến tần
Sơ đồ chân của biến tần Siemens , Misubishi , INVT , ABB, Danfoss , Yakawa

– Các chân đầu vào dạng số (Digital Input) có thể được lập trình làm các đầu vào điều khiển biến tần để thực hiện một số chức năng như: chạy/dừng, đảo chiều, cài đặt tốc độ,…Điện áp đưa vào thường là điện áp 24VDC
– Các chân đầu vào dạng tương tự (Analog Input) thường được đặt vào giá trị đặt tốc độ cho biến tần dạng liên tục(hoặc một số tín hiệu phản hồi tốc độ, giá trị đo,… nếu sử dụng bộ điều khiển PID bên trong biến tần). Tín hiệu đưa vào ở đây thường là dạng dòng điện (0/4…20mA) hoặc điện áp (0…10V). Có thể có một hoặc nhiều đầu vào tương tự, tùy thuộc dòng biến tần.
– Các chân đầu ra số (Digital Output) để đưa ra các tín hiệu trạng thái làm việc của biến tần dưới dạng điện áp 24VDC. Các chân đầu ra số này khi sử dụng cần hết sức chú ý bởi nó không phải ở dạng tiếp điểm khô, nếu nhầm lẫn đưa điện áp không phù hợp vào sẽ dễ gây hỏng đầu ra này.
– Các chân đầu ra dạng Rơ le (Relay Output) thực chất đưa ra 1 hoặc 1 cặp tiếp điểm của Rơ le nội bộ biến tần, cũng có tác dụng đưa ra tín hiệu báo trạng thái làm việc của biến tần nhưng có thể dùng với nhiều loại điện áp khác nhau, có lợi hơn so với Digital Output.
– Các chân đầu ra tương tự (Analog Output) có thể đưa ra phản hồi của một số thông số ở dạng liên tục (tốc độ động cơ, tốc độ đặt, dòng điện, điện áp,…)
– Các chân cấp nguồn DC ra (DC Output) cấp ra nguồn điện thường là 24VDC và 10VDC (công suất tương đối nhỏ), tương ứng với điện áp sử dụng ở các chân đầu vào, ra của biến tần.
– Chân dừng khẩn cấp (Emergency Stop) thường hoạt động theo cơ chế duy trì, nếu có điện áp duy trì trên chân này thì biến tần mới được phép hoạt động. Chân này thường được đưa qua các tiếp điểm bên ngoài đưa đến để dừng khẩn cấp biến tần.
Ngoài các chân nói trên thì biến tần còn có thể có thêm các chân truyền thông, chân chống nhiễu.

Kết nối cảm biến áp suất với biến tần | Có nguồn 24Vdc Tích hợp

sơ đồ kết nối cảm biến áp suất với biến tần có nguồn 24Vdc
Sơ đồ kết nối cảm biến áp suất với biến tần có nguồn 24Vdc tích hợp sẵn

Giả sử biến tần Siemens có tích hợp chân phát nguồn 24Vdc tại chân số 9 ( + ) và 10 ( – ). Tín hiệu biến tần nhận vào là 4-20mA tại AI2. Như vậy, chúng ta sẽ sử dụng chân nguồn tích hợp trên biến tần để đưa tín hiệu cảm biến áp suất vào Input của biến tần. Cách kết nối như sau : 

  • Bước 1 : đấu chân 9 ( + ) của biến tần với chân số 1 ( + ) của cảm biến áp suất
  • Bước 2 : đấu chân số 2 ( – ) của cảm biến áp suất với chân số 5 ( + ) là chân AI của biến tần
  • Cuối cùng : đấu chân số 6 GND ( – ) với chân số 10 GND ( – ) của biến tần với nhau

Lý giải cách đấu dây dùng nguồn 24Vdc có sẵn trên biến tần : Chân số 9 của biến tần phát nguồn cho cảm biến áp suất tại chân 1 ( + ). Chân số 2 ( – ) của cảm biến áp suất đóng vai trò là chân truyền tín hiệu 4-20mA về AI của biến tần. Hai chân 6 & 10 là chân GND đóng vai trò Mass để tạo sự chênh lệch điện áp cho cảm biến truyền tín hiệu về.

Kết nối cảm biến áp suất với biến tần | Không tích hợp nguồn 24Vdc

kết nối cảm biến áp suất với biến tần không có nguồn 24Vdc tích hợp
Cách kết nối cảm biến áp suất với biến tần không có nguồn 24vdc tích hợp

Trên thực tế các hãng sản xuất biến tần không phải lúc nào cũng tích hợp nguồn phát 24Vdc ngay trên biến tần. Chính vì thế việc kết nối các tín hiệu 4-20mA từ cảm biến áp suất hay các loại cảm biến khác tới biến tần phải thông qua bộ nguồn ngoài. Việc kết nối cảm biến áp suất với biến tần trong trường hợp này như sau :

  • Bước 1 : Cần phải có một bộ nguồn 24vdc . Tôi lấy ví dụ bộ nguồn Z-supply của Seneca 
  • Bước 2 : Từ chân + của bộ nguồn kết nối với chân 1 ( + ) của cảm biến áp suất
  • Tiếp theo tại bước 3 : chúng ta kết nối chân 2 ( -2 ) của cảm biến với chân 5 ( + ) chân AI của biến tần
  • Bước 4 : kết nối chân ( – ) GND của bộ nguồn với chân 6 ( – ) GND của biến tần

Lý giải cách đấu dây này : bộ nguồn cung cấp nguồn vào chân 1 ( + ) của cảm biến áp suất , chân 2 ( – ) của cảm biến áp suất làm chân truyền tín hiệu về biến tần. Chân âm ( – ) của bộ nguồn kết nối với chân âm ( – ) của AI ( – ) để tạo thành nguồn loop vòng kín.

Cách đấu dây cảm biến áp suất với PLC

Kết nối cảm biến áp suất với PLC cũng tương tự như biến tần kết nối với cảm biến áp suất. Chính vì thế mọi người chỉ cần tìm đúng chân AI ( + ) và AI ( – ) để kết nối cho đúng nhé. Lưu ý : PLC cũng có hai trường hợp như biến tần nên mọi người tìm hiểu cho kỹ nhé.

Thương hiệu cảm biến áp suất chất lượng

Thiết bị đo nhiệt độ áp suất Georgin - Pháp
Thiết bị đo nhiệt độ áp suất Georgin – Pháp

Một trong những cảm biến áp suất giá rẻ được Georgin sản xuất chính là cảm biến áp suất SR1. Nhằm cạnh tranh với các thương hiệu cảm biến áp suất giá rẻ khác trên thị trường toàn thế giới. Thiết kế nhỏ gọn , thân làm bằng vật liệu Inox 316L dùng được cho tất cả các ứng dụng : cảm biến đo áp suất nước , cảm biến áp suất khí nén và cả cảm biến áp suất thuỷ lực. Khả năng chịu quá áp cao, tín hiệu 4-20mA ổn định với khả năng chống nhiễu EMC ngay bên trong cảm biến.

Các loại cảm biến áp suất Georgin được sản xuất từ Pháp nằm trong TOP G7 với tiêu chuẩn cao cho các ngành công nghiệp và trong dầu khí. Với ưu điểm cảm biến áp suất SR1 luôn luôn có hàng sẵn đáp ứng yêu cầu cấp bách cho khách hàng.

Kỹ Sư Cơ Điện Tử

Nguyễn Minh Hoà

Mobi : 097879.5566

Mail : hoa.vntech@gmail.com



Bài viết liên quan

Nguyên ký cảm biến mực nước siêu âm Cảm Biến Mực Nước Không Tiếp Xúc

Cảm biến mực nước hay còn gọi là thiết bị cảm biến đo mực nước là một công cụ dùng để đo lường các loại chất lỏng như nước, nước thải, hóa chất dạng lỏng trong công nghiệp như dầu khí. Cảm biến mực nước có thể hoạt động tốt trong nhiều môi trường khác…

Ứng dụng đo dòng điện AC Cảm biến dòng điện là gì? Các loại cảm biến dòng điện trên thị trường

Trong kỹ thuật điện, cảm biến dòng điện là một trong những kỹ thuật được sử dụng để đo dòng điện. Việc đo các phạm vi dòng điện từ picoampe đến hàng chục ngàn ampe. Việc lựa chọn một phương pháp cảm biến dòng CT phụ thuộc vào các yêu cầu như cường độ, độ…

Áp suất chân không là gì vậy Áp suất chân không là gì? Cập nhật ngay 4 điều quan trọng cần biết

Bạn đã từng nghe đến khái niệm áp suất chân không. Tuy nhiên còn cảm thấy đây là thuật ngữ xa lạ. Vậy thực tế áp suất chân không là gì? Các bạn hãy cập nhật ngay bài viết sau đây để hiểu hơn về khía cạnh này nhé. Đặc biệt tìm hiểu thêm về…