Cảm biến áp suất là thiệt bị có vai trò rất là quan trọng đối với các ứng dụng công nghiệp giúp cho các quy trình công nghiệp này có thể vận hành và sử dụng một cách hoàn chỉnh và bình thường trước các tác động từ khi và chất lỏng có thể gây ảnh hưởng xấu đến các quy trình công nghiệp nhất định.
Mục lục bài viết
1. Cảm biến áp suất là gì?
Cảm biến áp suất là một thiết bị được sử dụng dùng để đo áp suất của khí hoặc các chất lỏng hay là một thiết bị cảm nhận áp suất trên đường ống hoặc bồn chưa mang áp suất. Đây là một dụng cụ bao gồm một phần tử cảm biến áp suất để xác định áp suất thực tế của hệ thống và gồm một số bộ phận để chuyển đổi thông tin này thành tín hiệu.
Một cảm biến áp suất sẽ giúp tạo ra một tín hiệu dựa trên phép đo áp suất được áp dụng. Các tín hiệu này sẽ được truyền về biến tần hoặc PLC để điều khiển động cơ hoạt động.
Cảm biến áp suất còn có thể được gọi là đầu dò áp lực, máy phát áp lực, người gửi áp lực, chỉ số áp lực.
2. Nguyên lý hoạt động của thiết bị:
Mỗi một thiết bị thông thường trong quá trình vận động đều có một nguyên lý hoạt động làm cơ sở vận hành, tiến hành sử dụng thiết bị theo đúng trình tự; Tuy nhiên đối với cảm biến áp suất thường có sự vận hành giông tương đối giống nhau, chính vì vậy đối hầu hết các loại cảm biến áp suất đều có chung một nguyên lý hoạt động duy nhất là một cảm biến áp suất sẽ chuyển đổi áp suất thành một tín hiệu điện nhỏ và được truyền đi và hiển thị thành tín hiệu điện.
Bộ chuyển đổi áp suất có bộ phận cảm biến phản ứng với áp suất tác động lên màng ngăn. Lực tác dụng sẽ làm lệch màng ngăn bên trong bộ chuyển đổi áp suất. Độ võng của màng ngăn bên trong được đo và chuyển thành công suất điện. Điều này cho phép áp suất được theo dõi bằng bộ vi xử lý, bộ điều khiển lập trình và máy tính cùng với các thiết bị điện tử tương tự.
3. Cấu tạo cảm biến áp suất:
Như đã được biết có rất nhiều loại cảm biến áp suất, tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng mà người sử dụng hướng đến lựa chọn sử dụng cảm biến áp suất phù hợp nhất với mình, vì vậy cấu tạo của các cảm biến áp suất cũng có sự khác nhau nhất định. Nên tại bài viết này chúng tôi sẽ giới thiệu cấu tạo của loại cảm biến áp suất cảm biến áp suất cơ bản nhất, thường được sử dụng phổ biến nhất. Cụ thể:
Cấu tạo bên ngoài của cảm biến áp suất thường làm bằng Inox 304 không gỉ và có khả năng chống lại sự tác động đến từ sự va đập có cường độ cao.
– Electric connection : Kết nối điện
– Amplifier : Bộ khuếch đại tín hiệu
– Sensor : Màng cảm biến xuất ra tín hiệu
– Process Connection : Chuẩn kết ren (Ren kết nối vào hệ thống áp suất)
4. Công dụng mà cảm biến áp suất mang lại là gì?
Cảm biến áp suất mang lại rất nhiều công dụng, được sử dụng để điều khiển và giám sát rất nhiều ứng dụng đang hoạt động thường xuyên hàng này và đặc biệt là trong hoạt động công nghiệp, cảm ứng áp suất có thể đo áp suất của nước, áp suất của khí nén, áp suất thủy lực,… Bên cạnh đó cảm biến áp suất cũng có thể được sử dụng để đo gián tiếp các biến khác như lưu lượng chất lỏng/khí, tốc độ, mực nước và độ cao.
5. Phân loại các loại cảm biến áp suất:
Hiện nay, có nhiều cách phân loại về cảm biến áp suất những nhìn chung lại ta có thể phân loại cảm biến áp suất thành năm loại sau đây:
Thứ nhất, Cảm biến áp suất tuyệt đối hay có tên gọi tiếng anh là Absolute Pressure sensor. Công dụng chính của cảm biến áp suất tuyệt đối lad dùng để đo áp suất có sự liên quan đến chân không. Cảm biến áp suất tuyệt đối được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng có sự yêu cầu tham chiếu liên tục, chẳng hạn như các ứng dụng công nghiệp hiệu suất cao như đóng gói hàng hóa công nghiệp, giám sát máy bơm chân không, kiểm soát quy trình công nghiệp, kiểm tra hàng không và đo áp suất chất lỏng.
Thứ hai, Đồng hồ đo áp suất biến thiên hay có tên gọi tiếng anh là Gauge pressure sensor. Là thiết bị cơ học, hay điện tử dùng để đo lường, hiển thị giá trị của áp suất trong hệ thống thiết bị công nghiệp như: tank, hệ thống lò hơi, hệ thống đường ống công nghệ, phòng cháy chữa cháy, cấp thoát nước; chuyên đo các áp suất tại cổng so với áp suất khí quyền cục bộ. Hầu hết sản phẩm sử dụng màng được gắn với một bộ phận điện (chẳng hạn như điện trở) có giá trị thay đổi khi uốn.
Thứ ba, Cảm biến áp suất chân không hay có tên gọi trong tiếng anh là Vacuum Pressure Sensors. Thiết bị có thể được sử dụng để mô tả một cảm biến đo áp suất dưới áp suất khí quyển, cho thấy sự khác biệt giữa áp suất thấp và áp suất khí quyển, những sản phẩm cũng có thể được sử dụng để mô tả một cảm biến đo áp suất tuyệt đối so với chân không.
Thứ tư, Cảm biến chênh lệch áp suất hay có tên gọi trong tiếng anh là Differential pressure sensor. Cảm biến chênh lệch áp suất đúng như tên gọi của nó đây là loại cảm biến dùng để đo sự chênh lệch giữa hai áp suất. Thiết bị được sử dụng để đo có nhiều đặc tính khác nhau, chẳng hạn như giảm áp suất qua bộ lọc dầu hoặc bộ lọc khí, mức độ của 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).
Thứ năm, Cảm biến áp suất kín hay có tên gọi trong tiếng anh là Sealed Pressure Sensors. Cảm biến áp suất kín dùng để đo áp suất có sự liên quan đến áp suất cố định chứ không phải áp suất khí quyển hiện tại hay nói cách khác là đo áp suất liên quan đến một số áp suất cố định hơn là áp suất khí quyển xung quanh (thay đổi theo vị trí và thời tiết).
Thứ sáu, Cảm biến áp suất ống Bourdon hay có tên gọi trong tiếng anh là Bourdon Tube Pressure Sensors. Đây là loại cảm biến có sự cấu tạo của ống Ống bourdon được sử dụng phần tử cảm biến hình xoắn ốc hoặc hình chữ C thay vì một viên nang rỗng. Dụng cụ sẽ tiếp tục duỗi thẳng cho đến khi áp suất chất lỏng phù hợp với lực cản đàn hồi của ống.
6. Ứng dụng của cảm biến áp suất trong nhiều hệ thống:
Cảm biến áp suất là một thiết bị được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như:
– Trong hệ thống về phanh ô tô, cảm biến áp suất có thể được sử dụng để phát hiện các tình trạng lỗi trong hệ thống phanh thủy lực có thể tác động tiêu cực đến sự vận hành của hệ thống phanh ô tô khi đưa vào sử dụng trên thực tế.
– Đối với động cơ ô tô sử dụng cảm biến áp suất sẽ áp tối ưu hóa hỗn hợp nhiên liệu / không khí khi điều kiện lái xe thay đổi và để theo dõi mức áp suất dầu của động cơ đang hoạt động.
– Cảm biến áp suất trong ô tô có thể được sử dụng để phát hiện va chạm và kích hoạt các thiết bị an toàn như túi khí khi gặp các sự cố xảy ra trong thực tế.
– Trong máy thở y tế, cảm biến áp suất sẽ được sử dụng để theo dõi áp suất oxy và cùng với đo giúp kiểm soát sự trộn lẫn giữa không khí và oxy vơi nhau để cung cấp cho bệnh nhân.
– Các buồng Hyperbaric sử dụng cảm biến áp suất để theo dõi và kiểm soát áp suất được áp dụng trong quá trình điều trị.
– Hệ thống phân phối thuốc tự động truyền thuốc vào bệnh nhân dưới dạng dịch truyền tĩnh mạch sử dụng cảm biến áp suất để cung cấp liều lượng thích hợp vào thời điểm chính xác trong ngày.
– Trong hệ thống HVAC, cảm biến áp suất có thể được sử dụng để theo dõi tình trạng của bộ lọc không khí. Khi bộ lọc bị tắc nghẽn bởi các hạt, áp suất chênh lệch trên bộ lọc tăng lên và có thể được phát hiện.
– Tốc độ dòng khí có thể được theo dõi bằng cách sử dụng cảm biến áp suất vì tốc độ dòng khí tỷ lệ với chênh lệch áp suất.
– Đối với các ứng dụng dùng cho các quy trình của ngành công nghiệp, cảm biến áp suất có thể sử dụng để phát hiện khi nào một bộ lọc đang bị tắc trong dòng chảy của quy trình bằng cách đánh giá sự khác biệt giữa áp suất đầu vào và đầu ra diễn ra trong quy trình công nghiệp.
– Mức chất lỏng trong bể có thể được theo dõi hiệu quả bằng cách sử dụng các cảm biến áp suất đặt ở đáy bể. Khi mức chất lỏng trong bình giảm, áp suất đầu (gây ra bởi trọng lượng của thể tích chất lỏng phía trên cảm biến) cũng giảm. Phép đo này là một chỉ số trực tiếp về lượng chất lỏng trong bể và không phụ thuộc vào hình dạng của bể, chỉ là một hàm của chiều cao chất lỏng. Ở đây cảm biến áp suất cung cấp một giải pháp thay thế cho các dạng cảm biến đo mức chất lỏng khác.
– Máy giặt hiệu suất cao có thể sử dụng cảm biến áp suất để xác định khối lượng nước cần phải thêm vào máy giặt để có thể làm sạch số lượng quần áo bẩn trong máy giặt ở một không gian nhất định qua đó giúp sử dụng tốt các nguồn tài nguyên cho việc vận hành một chiếc máy giặt tránh gây tốn kém.
