Cảm biến áp suất 0-100Bar

Chào tất cả các bạn, hôm nay trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một loại cảm biến chuyên đo lường áp suất mức cao. Đó là cảm biến áp suất 0-100 Bar hay 0-10 Mpa chuyên dùng trong các ứng dụng có áp suất cao như thủy lực, khí nén,…Nếu các bạn đang có nhu cầu tìm hiểu và chọn mua cho mình một loại cảm biến tương tự thì có thể tham khảo bài viết này nhé. Trong bài viết chúng ta sẽ lần lượt tham khảo về các nội dung như cảm biến áp suất 0-100Bar là gì ? Các ứng dụng của cảm biến ở đâu ? Cấu tạo của cảm biến là gì ? Thông số kỹ thuật của cảm biến cũng như các thông tin liên quan khác.

Cảm biến áp suất không còn quá xa lạ với các bạn đang làm trong các khối ngành kỹ thuật đúng không nào. Chúng dường như là một trợ thủ đắc lực cho việc đo lường và giám sát giá trị áp suất hiệu quả nhất. Bên cạnh đó thì chúng cũng rất có ít trong nhiều ứng dụng liên quan đến áp suất khác nữa mà trong bài viết này chúng ta sẽ biết thêm. Và bây giờ thì các bạn cùng mình tìm hiểu nhé.

Thủy lực là gì ?

Thủy lực chính là một môn khoa học về sự chuyển động cũng như vận chuyển lực của chất lỏng trong môi trường giới hạn. Cụ thể, trong môi trường thủy lực thì chất lỏng sẽ được truyền tải bằng lực đẩy lên chất lỏng. Chất lỏng đó có thể là dầu, nhớt, hóa chất… với độ nhớt, độ đậm đặc, nhiệt độ và tính chất khác nhau. Thủy lực được ứng dụng đa dạng trong các lĩnh vực hiện nay như: dây chuyền sản xuất ô tô – xe cơ giới, sản xuất máy nông nghiệp, tua bin gió, khai thác khoáng sản, khai thác và vận chuyển, đóng gói sản phẩm, công nghiệp gỗ, các phương tiện giao thông, công trình xây dựng,…

Nguyên lý cơ bản của thủy lực

Trong một hệ thống thủy lực, dầu đóng vai trò quan trọng khi vừa là môi chất để truyền lực đi, vừa là chất bôi trơn bề mặt tiếp xúc chấp hành, cơ cấu. Dầu thủy lực di chuyển trong mạch có tính chất kín và tuần hoàn, nhờ vào bơm thủy lực cùng với các thiết bị cơ cấu điều khiển.

Nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống thủy lực đó là: Động cơ điện hoặc motor diesel hoạt động, kéo theo bơm dầu quay. Bơm sẽ thực hiện việc hút dầu từ thùng chứa và đẩy chúng đi đến cơ cấu trong hệ thống qua các ống dẫn dầu. Áp lực của dầu được khống chế bởi van an toàn nhằm đảm bảo hệ thống ổn định nhất.

Dầu thủy lực được dẫn đến thiết bị cơ cấu điều khiển rồi dịch chuyển đến thiết bị chấp hành. Nhờ vào chính lưu lượng, áp suất mà bơm thủy lực tạo ra mà các chuyển động tịnh tiến, chuyển động quay của cơ cấu chấp hành. Sau khi truyền năng lượng thì dầu sẽ được di chuyển, quay về thùng chứa và được lọc hồi, làm mát trước khi bắt đầu một chu trình mới.

Cảm biến áp suất 0-100Bar là gì ? Tại sao có thể dùng cho thủy lực ?

Sẽ không có sự khác biệt quá nhiều giữa các loại cảm biến áp suất với nhau, nếu có khác thì có lẽ chúng nằm ở khoảng đo, vật liệu cấu tạo và hãng sản xuất. Và cảm biến đo áp suất 0-100bar hay 0-10Mpa cũng là một trong số đó. Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến áp suất có dãy đo 0-100bar có model D2415G310 được công ty mình nhập khẩu từ JSP – Cộng Hòa Séc. Là một trong những hãng sản xuất cảm biến áp suất và các loại thiết bị công nghiệp hàng đầu hiện nay. Với thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt và sử dụng nên cảm biến D2415 được xem là các dòng được ưu chuộng và tin dùng nhất hiện nay. Tín hiệu ngõ ra của cảm biến sẽ là analog 4-20ma, đây là dạng tín hiệu sử dụng phổ biến trong công nghiệp hiện nay. Bên cạnh đó chúng ta có thể sử dụng thêm ngõ ra 0-5v, 0-20v, 1-5v,…thông qua thêm bộ chuyển đổi tín hiệu nhé.

Dòng cảm biến áp suất D2415 series là dòng thiết bị được sản xuất bởi hãng JSP thuộc Cộng Hòa Séc. Đây là sản phẩm được mình cung cấp khá nhiều trên thị trường hiện nay trong hầu hết các ứng dụng cần đo lường áp suất. Hầu hết các ứng dụng mà khách hàng yêu cầu thì bên mình đều đáp ứng được. Bên cạnh đó thì nếu trong các dãy đo đặc biệt cao hơn như 600 bar hay cao hơn thì bên mình cũng nhận đặt hàng để cung cấp nữa đấy.

Cấu tạo của cảm biến áp suất:

Các loại cảm biến có thể khác nhau về thương hiệu, về vật liệu, về dãy đo,…Tuy nhiên có lẽ chúng khó mà có thể khác nhau về mặt cấu tạo. Thật vậy, hầu hết các loại cảm biến đo áp suất dạng đầu dò hiện nay trên thị trường đều có chung cấu tạo. Chúng bao gồm 4 phần chính như sau:

Lớp màng cảm biến:

Đây là bộ phận quan trọng nhất trong cảm biến đo áp suất vì nó chịu trách nhiệm lớn cho việc cảm nhận mức áp lực mà môi trường đang có. Các dòng cảm biến có dãy đo khác nhau thì sẽ có lớp màng cảm biến khác nhau để phù hợp với mức áp suất cần đo. Việc cảm biến sai số nhiều hay ít còn tùy thuộc rất nhiều vào loại vật liệu mà ta dùng làm cảm biến đấy. Chính vì thế giá cả của cảm biến sẽ phụ thuộc vào chất liệu của lớp màng này, thường chúng sẽ được làm bằng Ceramic hay thép không gỉ (INOX),…

Bộ phận transmitter:

Đây là bộ phận chuyên xử lý các tín hiệu từ lớp màng truyền về để chuyển chúng thành các dạng tín hiệu ngõ ra. Chúng ta thường sẽ có các ngõ ra dạng 2 dây như 4-20ma, 0-20ma, 0-5V, 0-10V,…Với các tín hiệu nay, cảm biến cho phép chúng ta truyền về các loại thiết bị hỗ trợ khác như PLC hay màn hình hiển thị. Các loại tín hiệu này cũng rất hữu ích cho các ứng dụng dùng cảm biến áp suất để điều khiển biến tần nhằm thay đổi tốc độ quay của động cơ nữa đấy.

Lớp vỏ bảo vệ cảm biến:

Là một lớp bảo vệ các bộ phận quan trọng bên trong để tránh bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài. Chống lại các tác nhân từ bên ngoài gây ảnh hưởng đến các mạch điện, bộ phận xử lý bên trong. Nên nó phải được làm bằng các loại vật liệu đặc biệt như INOX 304, INOX 316,…

Bộ phận tiếp điểm:

Là cổng kết nối ra bên ngoài các thiết bị nhận thông tin từ cảm biến. Chúng được dùng trong việc đấu dây đến các bộ chuyển tín hiệu, bộ hiển thị áp suất hay dùng để điều khiển một quá trình nào đó trong một máy hay một dây chuyền,…Hơn hết chúng có tiêu chuẩn bảo vệ IP65, IP66, IP67,…

Ứng dụng của cảm biến 0-100bar:

Loại cảm biến có thang đo như thế nào chúng ta cũng có thể dùng cho nhiều ứng dụng khác nhau, đặc biệt là các ứng dụng có áp suất cao. Cụ thể là các loại áp suất nước, áp suất dầu, áp suất trong các ben thủy lực và phổ biến hơn cả là các ứng dụng dùng áp suất thủy lực,…Và nói một cách tổng quát hơn thì chúng ta hoàn toàn có thể dùng trong tất cả các môi trường có dãy đo nằm trong 0-100 bar là được.  Tuy nhiên lưu ý là các môi trường có axit, chất ăn mòn, nhiệt độ cao thì phải chọn lại có bộ phận bảo vệ riêng để tránh hư hỏng.

Một vài ứng dụng thực tế mà cảm biến D2415 có thể đo lường như:

• Đo áp suất thủy lực
• Đo áp suất khí nén
• Đo áp suất xe nâng
• Đo áp suất pen thủy lực
• Đo áp suất khí gas
• Đo áp suất chân không
• Đo áp suất âm
• Đo áp suất nước
• Đo áp suất dầu
• Đo áp suất trong các môi trường khác,…

Các thông số của cảm biến đo áp suất 0-100bar:

• Model: sản phẩm có mã là D2415G310
• Xuất xứ: được nhập khẩu từ hãng JSP – Cộng Hoà Séc 
• Dãy đo áp suất khả dụng: có thể hoạt động tốt nhất trong 0-100 Bar hay 0-10 Mpa
• Tín hiệu ngõ ra: tín hiệu dạng analog 4-20mA, có thể truyền đến các PLC một cách dễ dàng.
• Sử dụng nguồn cấp: 10..30VDC
• Cảm biến có thời gian đáp ứng: 10ms, gần như ngay lập tức
• Nhiệt độ làm việc: cảm biến hoạt động tốt trong khoảng nhiệt từ -20÷85°C
• Vật liệu của cảm biến: SS316L
• Sai số của cảm biến: dao động từ 0.5 – 1% tuỳ vào phiên bản.
• Kiểu kết nối điện: ISO4400
• Kiểu kết nối ren của cảm biến: G1/4 (13mm)
• Thời gian bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi phát sinh từ nhà sản xuất

Bộ hiển thị giá trị áp suất:

Vì sao chúng ta cần dùng đến bộ hiển thị giá trị áp suất ? Có thể giải thích vấn đề này như sau, hầu hết các dòng cảm biến áp suất hiện nay nói chung và cảm biến thuộc series D2415 đều không có màn hình hiển thị. Giả sử nếu chúng ta sử dụng cảm biến như một thiết bị đo lường mà muốn hiển thị chúng để có thể tiện quan sát và lưu trữ số liệu thì phải làm sao nào. Đó là lý do mà ta cần trang bị thêm một màn hình hiển thị giá trị áp suất đo được.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng màn hình hiển thị cũng do bên Công Ty mình cung cấp. Sản phẩm được nhập khẩu từ hãng Hãng Orbit Merret – Cộng Hoà Séc, cũng thuộc khu vực sản xuất cảm biến áp suất nói trên nhưng khác hãng. các bạn tham khảo các thông số kỹ thuật của màn hình hiển thị tại đây.

Thông số kỹ thuật:

• Model: sản phẩm có mã là OM402UNI
• Xuất xứ: Hãng Orbit Merret – Cộng Hoà Séc
• Tín hiệu ngõ ra: có thể xuất ra các tín hiệu dạng 4-20mA, 0-10v, 0-5v, 0-20mA. Còn có ngõ ra điều khiển dạng ON/OFF, Relay NO/ NC
• Hiển thị áp suất dạng Led, hiển thị trên led 14 đoạn. Trên bộ hiển thị có 6 led.
• Sai số của bộ hiển thị: 0.1%
• Nguồn cấp: dùng nguồn 80…250VAC hoặc 10..30VDC
• Có cách ly tín hiệu, chống  nhiễu lên đến: 4000 VAC
• Thời gian đáp ứng của màn hình hiển thị chỉ: 1ms
• Thời gian bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi phát sinh từ nhà sản xuất

Các bạn có quan tâm đến màn hình hiển thị có thể tham khảo chi tiết thông tin bộ hiển thị áp suất

Cách thức sử dụng cảm biến áp suất và màn hình hiển thị áp suất như thế nào ?

Nếu như bình thường chúng ta có thể hiểu màn hình hiển thị chúng chỉ có chức năng nhận tín hiệu analog 4-20ma của cảm biến áp suất và hiển thị chúng lên thành những con số. Việc này sẽ giúp chúng ta có thể dễ dàng quan sát hơn cũng như đáp ứng nhu cầu giám sát quá trình hoạt động của một hệ thống hay thiết bị nào đó. Tuy nhiên thì thiết bị hiển thị công nghiệp không chỉ có vậy, chúng sẽ thường được trang bị nhiều tính năng hay ho hơn như có hệ số cách ly chống nhiễu, có các ngõ ra tín hiệu analog chuyển tiếp 4-20ma, 0-20ma, 0-5v, 0-10v,…Relay on/off, modbus rs485 – rs232. Và để có thể ví dụ một cách trực quan nhất về thiết bị này thì các bạn có thể tham khảo sơ đồ bên dưới.

Mình giả sử chúng ta có một cảm biến áp suất thủy lực thang đo là 0-100bar, chúng ta muốn hiển thị giá trị này lên một màn hình hiển thị. Đồng thời, chúng ta muốn đến một mức áp suất nào đó trong dãy đo của cảm biến thì sẽ kích hoạt tính năng relay để có thể kích hoạt CB của còi báo. Và sơ đồ bên trên sẽ giúp các bạn có thể hình dung được quá trình này. Các thông số như dãy đo, mức tác động relay, hiển thị số đều được chúng ta cài đặt trực tiếp thông qua các phím bấm trên màn hình nhé. Bên cạnh đó thì các bạn cũng có thể chọn option có ngõ ra dạng modbus rs485 hay rs232 để có thể gán địa chỉ IP cho thiết bị và đưa về PLC sử dụng.

Chọn mua cảm biến áp suất chất lượng ở đâu ?

Hiện nay với lợi thế của nước ta về xuất nhập khẩu hàng hóa thông qua đường biển và hàng không, chúng ta có thể dễ dàng có được những thiết bị công nghiệp đạt chuẩn từ các nước sản xuất chuyên về chúng. Tuy nhiên chính vì lẽ đó mà sẽ có quá nhiều hãng cập bến Việt Nam nên sẽ rất khó khăn để chúng ta có thể lựa chọn sao cho phù hợp. Và dưới đây là một số gợi ý mình muốn gửi đến các bạn để có thể đảm bảo lựa chọn tốt hơn:

• Các dòng cảm biến áp suất hiện nay chủ yếu đến từ 2 khu vực là Châu Á (Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan,…) và Châu Âu (Đức, Pháp, Cộng Hòa Séc,…).
• Các dòng cảm biến áp suất đến từ Châu Á sẽ có giá thành khá thấp, dễ tiếp cận tuy nhiên thì chất lượng sẽ không được đảm bảo. Các bạn sẽ không thể sử dụng chúng 1 cách lâu dài vì chúng sẽ nhanh hỏng trong vài tháng sử dụng.
• Với các dòng cảm biến đến từ Châu Âu thì ngược lại, giá thành của các thiết bị này có thể cao gấp 3 hoặc 4 lần so với cảm biến của Châu Á. Tuy nhiên thì chúng có thể đáp ứng tốt trong thời gian rất lâu ít nhất là 2 năm hoặc cao hơn là 5 năm. Giá thành của cảm biến ở khu vực này thường sẽ dao động trong khoảng 1.8 – 2.3 triệu tùy vào nơi cung cấp và hãng sản xuất.
• Hiện nay Công Ty BFF bên mình đang là nhà phân phối cảm biến áp suất độc quyền cho hãng JSP – Cộng Hòa Séc. Sản phẩm bên mình cam kết đạt chuẩn Châu Âu và có tuổi thọ sử dụng lâu dài. Các sản phẩm bên mình đều có chính sách bảo hành tối thiểu là 12 tháng 1 đổi 1 nếu có phát sinh lỗi do nhà cung cấp. Sản phẩm có đầy đủ các giấy từ như hóa đơn, chứng từ, CO, CQ,…

Lời kết:

Trên đây là một số thông tin và các kiến thức về Cảm biến áp suất 0-100bar. Hy vọng sẽ giúp ích cho các bạn trước khi mua và sử dụng. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các loại cảm biến nhiều dãy đo khác các bạn có thể tham khảo để biết thêm thông tin. Mọi thắc mắc cần tư vấn các bạn có thể liên hệ mình qua các thông tin sau:

Phone – Zalo: 0779 81 81 84 (An Nguyễn)

Email: An.nguyen@bff-tech.com