Cảm biến áp suất phòng nổ

Xin chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình sẽ giới thiệu đến các bạn một dòng cảm biến đo áp suất dạng màng có khả năng phòng nổ. So với các dòng cảm biến áp suất khác thì chúng hoàn toàn tương tự tuy nhiên điểm đắc giá ở đây là chúng có tiêu chuẩn phòng nổ chuẩn Atex. Nếu các bạn đang có nhu cầu tìm hiểu và chọn mua dòng thiết bị này thì có thể tham khảo bài viết này của mình nhé. Bài viết sẽ giới thiệu rất chi tiết về khái niệm cảm biến áp suất phòng nổ là gì ? Các phạm vi có thể ứng dụng ? Các thông số kỹ thuật ? Các thiết bị hay phụ kiện đi kèm hay các thông tin có liên quan khác.

Hầu hết trong công nghiệp hiện nay chúng ta sẽ bắt gặp nhiều loại cảm biến áp suất đến từ nhiều hãng và khu vực khác nhau. Tuy nhiên chúng đều là dạng thông thường chỉ đơn thuần là đo lường áp suất và truyền tín hiệu analog 4-20ma, 0-20v hay 1-5v về bộ đọc hay PLC. Thực tế thì việc dùng các loại này cũng khá tốt, tuy nhiên trong một vài môi trường nếu xảy ra cháy nổ thì rất là nguy hiểm, chính vì thế mà tiêu chuẩn chống cháy ra đời. Chúng được tích hợp và áp dụng cho các loại thiết bị công nghiệp trong đó có cảm biến áp suất.

Các kiến thức cơ bản về tiêu chuẩn phòng nổ cho thiết bị điện:

Tiêu chuẩn phòng nổ là gì ?

Tiêu chuẩn chống cháy nổ dùng để đánh giá các thiết bị điện có khả năng ngăn ngừa sự cố cháy nổ, và có thể chịu đựng sự cố cháy nổ xảy ra. Một thiết bị điện theo chuẩn chống cháy nổ được thiết kế sao cho phần vỏ của thiết bị điện sẽ cô lập sự cố nổ gas hay hơi bên trong thiết bị. Từ đó ngăn ngừa nguy nguy cơ cháy nổ do hồ quang của thiết bị điện gây ra.

Tiêu chuẩn chống cháy nổ ATEX cũng có nghĩa là ngăn ngừa sự bắt lửa từ bề mặt của thiết bị khi gas hay khí cháy nổ bao quanh. Các thiết bị này được thiết kế sao cho khi hoạt động, nhiệt độ bề mặt của thiết bị sẽ không gây bắt lửa.

Phần vỏ của một thiết bị điện chống cháy nổ thường được làm bằng nhôm đúc hoặc thép không rỉ, được thiết kế đặc biệt để cô lập tia lửa điện hoặc sự cố cháy nổ bên trong thiết bị. Để đạt được cấp phòng nổ, phần vỏ thiết bị phải cô lập sự cố cháy nổ bên bên trong thiết bị và ngăn không cho nguồn nhiệt, tia lửa điện…bên trong thiết bị lan tỏa ra vùng khí gas, bụi có khả năng cháy nổ xung quanh.

Điều kiện xảy ra cháy nổ ?

Sẽ có các tác nhân dẫn đến cháy nổ như sau:

• Nguồn nhiệt hay nguồn đánh lửa: bề mặt nóng, ngọn lửa trần hay khí nóng, tia lửa điện khi đóng tiếp điểm hoặc ma sát cơ khí, tĩnh điện, sét, song điện từ…
• Nguyên liệu: khí gas, hơi dung môi, các loại bụi, sợi,…
• Chất xúc tác cho nhiên liệu: khí oxy,…

Phương pháp để ngăn ngừa sự cố cháy nổ ?

Để ngăn ngừa sự cố cháy nổ xảy ra, khu vực sản xuất cần tuân theo ít nhất những bước sau:

• Bước 1: ngăn ngừa sự hình thành môi trường có nguy cơ cháy nổ.
• Bước 2: ngăn ngừa sự bắt lửa, đánh lửa trong môi trường có nguy cơ cháy nổ.
• Bước 2: giới hạn ảnh hưởng của sự cố cháy nổ nếu có xảy ra ở mức cho phép.

Các chứng chỉ phòng nổ thông dụng ?

Trong bài chia sẻ này chúng ta chỉ quan tâm đến tiêu chuẩn Atex 95 dùng cho các thiết bị sử dụng trong môi trường nguy hiểm trong Liquid Zone 0 , zone 1, zone 2 và trong bụi ( Dust ) zone 20 , zone 21 , zone 22.

• Chỉ dẫn 94/9/EC (còn gọi là “ATEX 95″ hay “Chỉ dẫn ATEX thiết bị”) dành cho nhà sản xuất, đề cập tới các thiết bị và hệ thống bảo vệ dự định sử dụng trong khí quyển gây nổ

• Chỉ dẫn 99/92/EC (còn gọi là “ATEX 137″ hay “Chỉ dẫn ATEX khu vực làm việc”) dành cho người sử dụng thiết bị, đề cập tới các yêu cầu tối thiểu về sức khoẻ và an toàn lao động của người vận hành trong rủi ro từ khí quyển gây nổ.

Hiện nay, hai tiêu chuẩn phòng nổ được dùng là ATEX và IECEx. Chúng ta cùng xem điểm tương đồng của hai chứng chỉ này.

Cảm biến áp suất phòng nổ là gì ?

Thực chất các loại cảm biến phòng nổ sẽ không khác biệt gì quá nhiều so với các loại cảm biến thông thường cả. Chúng cũng có các dãy đo tương đương như 0-400mbar, 0-600mbar, 0-1bar, 0-1.6bar, 0-2.5bar, 0-4bar, 0-6bar, 0-10bar, 0-16bar, 0-25bar, 0-40bar, 0-60bar, 0-100bar, 0-160bar, 0-250bar, 0-400bar, 0-600bar, -1..0 bar. Tuy nhiên thì vật liệu cấu thành của chúng sẽ có khả năng chống chịu cũng như ngăn chặn việc phát sinh cháy nổ trong board mạch của cảm biến. Điều này sẽ được thử nghiệm, kiểm chức thông qua nhiều bài test và tiến hành cấp chứng chỉ phòng nổ cho thiết bị. Chính vì thế mà các loại cảm biến này sẽ có thể hoạt động bình thường và rất an toàn cho các loại môi trường dễ gây cháy.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến đo áp suất có model là DMK 331 được sản xuất bởi hãng JSP – Cộng Hòa Séc. Đây là dòng cảm biến thuộc khu vực Châu Âu có giá thành tốt nhất trên thị trường hiện nay mà vẫn đảm bảo đầy đủ các tiêu chuẩn phòng nổ.

Sẽ có toàn bộ các dãy đo mà các dòng cảm biến áp suất thông thường có và dĩ nhiên sẽ có nhà đại diện độc quyền là công ty BFF bên mình ở Việt Nam. Sản phẩm được bảo hành 12 tháng 1 đổi 1 có đầy đủ hóa đơn, chứng từ, CO – CQ kèm theo sản phẩm.

Thông số kỹ thuật của cảm biến áp suất phòng nổ Atex:

• Model: thiết bị có mã là DMK 331 – JSP
• Thương hiệu: sản xuất bởi hãng JSP
• Nước sản xuất: Cộng Hòa Séc (EU) 
• Dãy đo: cảm biến có các dãy đo thông dụng như 0-400mbar, 0-600mbar, 0-1bar, 0-1.6bar, 0-2.5bar, 0-4bar, 0-6bar, 0-10bar, 0-16bar, 0-25bar, 0-40bar, 0-60bar, 0-100bar, 0-160bar, 0-250bar, 0-400bar, 0-600bar, -1..0 bar.
• Ngõ ra tín hiệu: dạng analog 4-20mA
• Sai số cảm biến: chỉ 0.5% trên toàn dãy đo
• Nhiệt độ làm việc:  lên đến 135°C
• Kiểu kết nối cảm biến: dạng ISO 4400.
• Kiểu nối ren cảm biến: G1/2”, G1/4”, 1/2 NPT, 1/4 NPT
• Seal của cảm biến: FKM,  EPDM.
• Vật liệu vỏ cảm biến: SS316L, PVDF.
• Vật liệu màng: màng cảm biến được làm bằng Ceramic Al2O3 96%.
• Nguồn cấp cho thiết bị: 8-32 VDC
• Chứng chỉ: EMC Directive 2014/30/EU.
• Các chứng chỉ phòng nổ của cảm biến là:
• IBExU 10 ATEX 1068 X / IECEx IBE 12.0027X
  • Zone  0: II 1G Ex ia IIC T4 Ga
  • Zone 1: II 2G Ex ia IIC T4 Gb
  • Zone 20: II 1D Ex ia IIIC T 85C Da
  • Zone 21: II 2D Ex ia IIIC T 85C Db
  • II 1 G Ex ia IIC T4 Ga (stainless steel connection),
  • II 2 G Ex ia IIC T4 Gb (plastic connection),
  • II 1 D Ex ia IIIC T85 ° C Da (stainless steel connection), II 2
  • D Ex ia IIIC T85 ° C Db (plastic connection).

Bộ hiển thị áp suất điện tử:

Nếu các bạn sử dụng cảm biến áp suất với ngõ ra analog 4-20ma thì chắc hẵn sẽ phải đưa tín hiệu đến biến tần, PLC hay các module nào đó đúng không nào. Tuy nhiên nếu các bạn không có các bộ đọc đấy và đang cần hiển thị thì bên mình cũng có 1 thiết bị tương thích. Đó chính là màn hình hiển thị rời dạng led có ngõ ra chuyển tiếp analog 4-20ma, 0-20ma, 0-5v, 0-10v hoặc là 2 x relay on/off.

Thiết bị này có model là OM352UNI được sản xuất tại Cộng Hòa Séc được công ty BFF làm đại diện độc quyền ở Việt Nam. Bộ hiển thị có 4 led và 5 phím bấm giúp cài đặt thông số một cách dễ dàng. Các thông số các bạn có thể tham khảo bên dưới.

• Model: sản phẩm có mã là OM352UNI
• Xuất xứ: bên mình nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hoà Séc.
• 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
• 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
• 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 4-20ma sang relay:

Nếu các bạn chỉ cần lấy tín hiệu relay từ cảm biến áp suất để đóng ngắt chứ không có nhu cầu hiển thị thì mình sẽ đề xuất cho các bạn dòng chuyển đổi tín hiệu. Sử dụng loại này sẽ tiết kiệm hơn so với việc dùng màn hình đấy, tuy nhiên thì điểm yếu của thiết bị này là ta phải dùng cố định 1 mức tác động relay vì phải cài đặt thông qua cáp do hãng cáp. Bên mình sẽ cài đặt trước giao hàng và muốn thay đổi phải gửi lại để bên mình cài đặt. Các thông số các bạn tham khảo bên dưới nhé.

• 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.
• 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

Xem chi tiết thiết bị này tại bài viết: bộ chuyển đổi tín hiệu 4-20ma sang relay

Trên đây là các thông tin liên quan đến Cảm biến áp suất phòng nổ Atex. Hy vọng sẽ giúp ích cho những bạn đang muốn tìm hiểu cũng như muốn trang bị trong công việc. Ngoài ra bên mình còn cung cấp các loại cảm biến áp suất với nhiều dãy đo khác nhau, các bạn có thể tham khảo trang Cảm biến áp suất. Mọi thắc mắc các bạn vui lòng liên hệ mình qua các thông tin sau:

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

Email: An.nguyen@bff-tech.com