Cảm biến áp suất 0-400Bar

Xin chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một dòng cảm biến đo áp suất dãy đo cao lên đến 400bar hay 0-40Mpa. Đây là một mức áp suất không phải lúc nào cũng thấy ứng dụng trong công nghiệp, chúng xuất hiện chủ yếu trong các loại hệ thống hay máy móc thiết bị thủy lực là chủ yếu. Nếu các bạn đang có nhu cầu tìm hiểu và chọn mua cho mình một dòng sản phẩm như vậy thì có thể tham khảo bài viết này của mình nhé. Nội dung bài viết bao gồm khái niệm cảm biến áp suất 0-400bar là gì ? Các phạm vi chúng ta có thể ứng dụng ? Nguyên lý hoạt động như thế nào ? Các thông số kỹ thuật ra sao ? Một vài lưu ý khi chọn mua cảm biến cũng như một vài thông tin bổ ích có liên quan.

Hiện tại thì trong công nghiệp chúng ta thường bắt gặp và sử dụng các loại cảm biến áp suất có dãy đo dưới 100 bar đúng không nào. Với mức áp suất đó chúng ta có thể ứng dụng trong nhiều môi trường khác nhau như nước, dầu, chất thải, khí nén, khí gas,…Tuy nhiên thì cao hơn một chút chúng ta sẽ có áp suất thủy lực, máy nén công suất cao sẽ có mức áp suất lên đến 250 bar, 400 bar, 600 bar,…1000 bar. Và cụ thể chúng như thế nào thì ta cùng tìm hiểu nhé.

Cảm biến áp suất 0-400Bar là gì ?

Trước khi vào nội dung chính của bài viết thì chúng ta cũng tìm hiểu sơ lược về dòng cảm biến này trước nhé, sẽ rất hữu ích cho những bạn lần đầu tìm hiểu đấy. Cảm biến áp suất hay cảm biến đo áp suất thang đo 0-400bar hay 0-40Mpa là một thiết bị công nghiệp có khả năng đo lường áp suất trong khoảng dưới 400bar (hay 40Mpa, 400kg/Cm2). Đây là dòng thiết bị cảm biến áp suất dạng màng được cấu tạo từ inox 316L có khả năng chống chịu ăn mòn rất tốt trong môi trường muối, axit,…Tín hiệu ngõ ra của cảm biến sẽ có dạng tuyến tính analog 4-20ma để có thể dễ dàng kết nối với biến tần hay PLC. Nếu các bạn có các PLC kiểu cũ chỉ nhận được 0-10v thì ta sẽ phải sử dụng qua bộ chuyển tín hiệu.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến áp suất có model là D2415G340 được sản xuất bởi hãng JSP – Cộng Hòa Séc. Đây là hãng sản xuất cảm biến áp suất nói riêng và các loại thiết bị công nghiệp nói chung hàng đầu Châu Âu hiện nay. Hiện bên mình đang là nhà phân phối độc quyền các sản phẩm của hãng tại thị trường Việt Nam hiện nay nên các bạn có thể yên tâm về giá cả cũng như chính sách bảo hành nhé. Bên cạnh đó thì chúng ta còn có nhiều dãy đo khác nhau như -1-0 bar, 0-0.5 bar  0-1.6 bar, 0-6 bar, 0-10 bar, 0-16 bar, 0-25 bar, 0-40 bar, 0-60 bar, 0-100 bar, 0-160 bar, 0-250 bar, 0-600 bar,…

Cấu tạo của cảm biến áp suất 0-400bar như thế nào ?

Với các dòng cảm biến đo áp suất khác nói chung và cảm biến áp suất 0-160Bar nói riêng thì chúng đều gần giống nhau về mặt cấu tạo. Cụ thể là sẽ có 4 bộ phận chính để tạo nên cảm biến:

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,…Tiếp điểm này sẽ có dạng tín hiệu là 4-20ma, 0-20ma hoặc 0-5V, 0-10v,…

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 phạm vi có thể ứng dụng loại cảm biến này:

Như ở trên mình có chia sẻ thì dùng cảm biến áp suất dãy đo 0-400bar chúng ta có thể sử dụng tốt trong các ứng dụng đo lường áp suất thủy lực, khí nén, hệ thống máy nén,…còn khi sử dụng cho các ứng dụng có mức áp suất thấp hơn thì chúng ta sẽ có thể lựa chọn các loại có dãy đo thấp mình vừa giới thiệu bên trên. Các bạn có thể tham khảo một vài ứng dụng của dòng cảm biến áp suất D2415 series này như sau:

• Đo áp suất khí nén
• Đo áp suất thủy lực
• Đo áp suất chân không
• Đo áp suất thủy tĩnh
• Đo áp suất lò hơi
• Đo áp suất khí gas
• Đo áp suất dầu
• Đo áp suất trong hệ thống nâng hạ
• Và còn một vài ứng dụng khác,…

Nguyên lý hoạt động của dòng cảm biến này ra sao ?

Về nguyên lý hoạt động của dòng cảm biến áp suất dạng màng này cũng khá đơn giản. Cụ thể thì trong cảm biến sẽ có một lớp màng cảm biến được làm bằng Inox 316L có khả năng biến dạng tùy vào áp lực tác động vào. Khi cảm biến được lắp vào môi trường cần đo, áp lực từ môi trường sẽ tác động vào lớp màng này làm nó biến dạng. Lúc này mức độ biến dạng của lớp màng sẽ được cảm nhận và xử lý bởi transmitter của cảm biến. Sau đó được xử lý và cho ra tín hiệu tuyến tín analog 4-20ma, 0-20ma, 0-5v, 0-10v hay 1-5v,…Tùy vào dãy đo mà chúng ta sẽ có vật liệu màng cũng như độ dày mỏng khác nhau.

Các thông số kỹ thuật của cảm biến áp suất 0-400bar D2415:

• Model: sản phẩm có mã là D2415G340
• Xuất xứ: được nhập khẩu từ hãng JSP – Cộng Hòa Séc
• Thang đo của cảm biến: trong khoảng 0-400 bar hay 0-40 Mpa, có thể tùy chọn dãy đo khác theo yêu cầu.
• Tín hiệu ngõ ra: dạng analog 4-20mA, có thể truyền thẳng đến các PLC điều khiển dễ dàng.
• Lớp màng cảm biến: được làm bằng INOX 316 có khả năng làm việc trong một số môi trường đặc biệt như nước biển, NH3, nước thải,…
• Khả năng đo quá áp: đạt 150% dãy đo, ví dụ cảm biến 160bar thì khi áp suất đạt 240Bar thì cảm biến mới hỏng.
• Thời gian phản hồi tín hiệu: cực nhanh, chỉ 20ms
• Khả năng làm việc trong môi trường nhiệt độ: từ -20÷85°C.
• Ren kết nối có nhiều tuỳ chọn: G1/4, G1/2, NPT 1/4, NPT 1/2
• Điện áp cung cấp cho cảm biến trong khoảng: 12÷36VDC, thường dùng nhất là nguồn 24VDC.
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng.
• Thân cảm biến được làm bằng INOX 316
• Khả năng chống sốc điện EMC
• Chân đấu điện kiểu ISO 4400.

Cách thức chọn mua cảm biến áp suất như thế nào ?

Trên thị trường hiện nay không khó để chúng ta có thể lựa chọn cho mình một loại cảm biến đo mức cho phù hợp, vì có rất nhiều nhà cung cấp và bán lẻ hiện nay. Tuy nhiên thì với những bạn lần đầu tìm hiểu và chưa có nhiều kinh nghiệm trong việc sử dụng và chọn mua cảm biến áp suất thì chúng ta nên lưu ý một vài vấn đề như sau:

• 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,…

Bộ hiển thị giá trị áp suất:

Nếu các bạn sử dụng cảm biến áp suất thì chắc hẳn ít nhiều sẽ cần phải sử dụng đến màn hình hiển thị đúng không nào ? Các cảm biến thường sẽ có ngõ ra dạng analog 4-20ma để chúng ta có thể đấu dây về các loại màn hình hiển thị. Với các loại màn hình này chúng ta có thể dễ dàng hiển thị giá trị áp suất từ cảm biến, bên cạnh đó thì còn có thể xuất ra nhiều dạng tín hiệu khác như analog, relay hay modbus rtu,…

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng thiết bị điều khiển và hiển thị giá trị áp suất có model là OM352UNI được sản xuất bởi hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Đây là một thiết bị thường được sử dụng kèm với các loại cảm biến có ngõ ra dạng 4-20ma, 0-20ma, 0-5v, 0-10v, 1-5v,…Hơn nữa thì dòng thiết bị này còn có chức năng điều khiển tín hiệu thông qua các ngõ ra dạng analog , relay, modbus rtu và còn có cả profibus. Các bạn tham khảo một vài thông số kỹ thuật bên dưới nhé.

Thông số của bộ hiển thị áp suất:

• Model: sản phẩm có mã là OM352UNI
• Xuất xứ: bên mình nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hoà Séc. 
• Khả năng hiển thị: bộ hiển thị có 4 led, giá trị có thể hiển thị từ -1999 đến 1999, có thể đáp ứng hầu hết các yêu cầu về hiển thị.
• Nguồn cấp: bộ điều khiển áp suất sử dụng nguồn điên 80-250VAC hoặc nguồn 10-30VDC
• Hệ số chống nhiễu, cách ly tín hiệu của thiết bị đạt: 4000 VAC
• Tín hiệu ngõ vào: 
  • Cảm biến nhiệt độ Pt100, Pt500,  Pt1000, Pt50..
  • Can nhiệt dạng K, can nhiệt B, can nhiệt S, can nhiệt J….
  • Tín hiệu dạng analog 4-20mA, tín hiệu 0-10v, 0-5v, 0-20mA..
• Tín hiệu ngõ ra:
  • Relay on/off, có thể chọn lên đến 4 relay.
  • Analog 4-20mA
  • Truyền thông RS485, RS232, Profibus
• Sai số: thiết bị 0.1%.
• Thời gian phản hồi của thiết bị: 1ms
• Kích thước bộ điều khiển: 96 x48 x 120mm
• Tiêu chuẩn bảo vệ đạt: IP64 chống nước và chống bụi khá tốt

Bộ chuyển đổi tín hiệu áp suất sang relay:

Nếu các bạn đang cần sử dụng cảm biến áp suất nói chung và cảm biến áp suất thang đo 0-400bar nói riêng nhưng cần sử dụng ngõ ra relay on/off để đóng ngắt đèn báo, còi báo thì ta có thể sử dụng màn hình hiển thị bên trên nhé. Tuy nhiên thì nếu chúng ta không có nhu cầu hiển thị mà chỉ muốn lấy tín hiệu thì ta sẽ sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu để tiết kiệm chi phí.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng thiết bị chuyển đổi tín hiệu áp suất (tức analog 4-20ma hay 0-10v) sang relay có model là OMX333UNI được sản xuất bởi hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc. Sản phẩm được cấu tạo dưới dạng gắn tủ điện có thể xuất ra nhiều dạng tín hiệu khác nhau như relay, 4-20ma, 0-5v, 0-20v, 0-20ma,…Bên cạnh đó chúng ta còn có thể tùy chọn loại có ngõ ra dạng modbus rs485 hay rs232.

Thông số kỹ thuật của bộ chuyển đổi tín hiệu:

• Model: thiết bị có mã là OMX333UNI
• Xuất xứ: được nhập khẩu trực tiếp từ hãng Orbit Merret – Cộng Hoà Séc một trong những hãng có uy tín nhất hiện nay.
• Ngõ vào (Input): 4-20mA, 0-10v, 0-5v, 0-20mA. Ngoài ra còn nhận một số tín hiệu cảm biến nhiệt độ: cảm biến Pt100, cảm biến can nhiệt loại K, can nhiệt S, can nhiệt B,…
• Ngõ ra (Output): tín hiệu Relay (Rơ Le), ngõ ra phụ: 4-20mA, 0-10v. Ngoài ra còn có thể tùy chọn modbus RS485 hay RS232
• Nguồn cấp: sử dụng nguồn từ 10÷30VDC.
• Hệ số cách ly: có hệ số cách ly chống nhiễu là 2.500 VAC
• Thời gian phản hồi: phản hồi tín hiệu trong 1ms
• Sai số: chỉ 0,1% trên toàn quá trình chuyển đổi
• Bảo hành: 12 tháng 1 đổi 1 nếu có lỗi từ nhà sản xuất

Lời kết:

Trên đây là một số thông tin và các kiến thức liên quan về cảm biến đo áp suất 0-400bar xuất xứ JSP– Cộng Hòa Séc. 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 áp suất 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