Tìm hiểu về thiết bị đo áp suất

Áp suất được hiểu là một đại lượng vật lý, được định nghĩa là lực trên một đơn vị diện tích tác dụng theo chiều vuông góc với bề mặt của vật thể. Hay hiểu một cách đơn giản thì áp suất là độ lớn của áp lực, được tính trên một đơn vị diện tích bị ép.

Đơn vị của áp suất trong hệ SI là Newton/mét vuông, được gọi là Pascal, thường trong công nghiệp sử dụng đơn vị bar, MPa, PSI,…

Tuy nhiên, tuỳ theo khu vực mà sẽ có những đơn vị đo áp suất khác nhau.

Trong bất cứ ngành công nghiệp nào : từ một nhà máy lọc dầu đến một chiếc xe ủi đất … Thì việc đo áp suất là một trong những chức năng đo cơ bản nhất, việc đo áp suất khí nén, lưu chất thủy lực, chất lỏng trong các quy trình, hơi nước hoặc vô số các môi trường trung gian khác là chuyện xảy ra hàng ngày và đóng vai trò then chốt.

CÁC THIẾT BỊ ĐO ÁP SUẤT

Có 2 phương pháp đo áp suất cơ bản ứng với 2 thiết bị đo là cảm biến đo áp suất và đồng hồ đo áp suất

  1. Đồng hồ đo áp suất

Đồng hồ đo áp suất là thiết bị đo áp suất bằng cơ. Có các loại đồng hồ sau:

  • Đồng hồ Đo áp suất vi sai: là áp suất trong một khu vực hoặc một đường ống khi được so với áp suất khác. Giá trị đọc là sự chênh lệch giữa hai áp suất và không tính đến áp suất của hai bên so với áp suất của khí quyển hoặc chân không.
  • Đồng hồ Đo áp suất tuyệt đối: được đo so với chân không tuyệt đối, hoàn toàn bỏ qua ảnh hưởng của áp suất khí quyển. Phương pháp đo này được sử dụng chủ yếu để nghiên cứu hoặc thiết kế, nhưng trên thực tế khó có thể hút một chân không tuyệt đối bên trong vỏ cảm biến, các cảm biến thường điều chỉnh giá trị đọc của thiết bị đo bằng cách sử dụng hệ số sửa cố định hoặc các đơn vị phức tạp hơn sử dụng một áp suất khí áp đã được đo.
  • Đồng hồ Đo áp suất calip: là một dạng của áp suất vi sai, là áp suất  ở một  khu vực hoặc đường ống so với áp suất khí quyển.

a. Cấu tạo

  • Một chiếc đồng hồ đo áp suất sẽ có cấu tạo cơ bản gồm các bộ phận sau:
  • Bộ phận kết nối giữa đồng hồ áp suất với vị trí cần đo.
  • Bộ truyền động có thể làm cho ống bourdon thành chuyển động quay kim đồng hồ.
  • Lớp kính quan sát
  • Mặt hiển thị giá trị đo
  • Kim đồng hồ
  • Vỏ đồng hộ để bảo vệ bộ phận bên trong đồng hồ

b. Cách sử dụng

  • Bước 1: Gắn đồng hồ vào vị trí cần đo
  • Bước 2: Giám sát tín hiệu trên mặt đồng hồ
  • Bước 3: Đọc giá trị trên mặt đồng hồ và đây cũng là giá trị áp suất cần đo.

c. Nguyên lí hoạt động

Thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên lí giãn nở của ống bourdon. Áp suất đi vào phần chân kết nối sẽ đi vào ống bourdon và ống này sẽ giãn nở do tác động của áp suất. Việc giãn nở này sẽ làm bộ phận truyền động di chuyển kim trên mặt đồng hồ.

2. Cảm biến đo áp suất

Cảm biến áp suất là phương pháp sử dụng một loại cảm biến để đo tín hiệu áp suất. Tín hiệu sáp suất ở ngõ ra là 4-20mA nên phải thông qua bộ hiển thị hoặc lập trình PLC thì mới đọc được kết quả đo.

a. Cấu tạo

Cảm biến áp suất gồm 2 bộ phận chính là:

  • Cảm biến: có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ áp suất và truyền tín hiệu về khối xử lí. Tuỳ vào loại cảm biến mà nó chuyển từ tín hiệu cơ của áp suất sang dạng tín hiệu điện trở, điện dung,.. về khối xử lí.
  • Khối xử lí: nhận tín hiệu từ khối cảm biến thực hiện các xử lí để chuyển đổi tín hiệu sang dạng tín hiệu tiêu chuẩn trong lĩnh vực đo áp suất như tín hiệu ngõ ra điện áp 4-20mA.

b. Nguyên lí hoạt động

  • Thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên lí sử dụng lực căng bề mặt.
  • Cảm biến có 1 màng bằng sứ bên trong và khi áp lực tác động lên bề mặt của màng sẽ làm thay đổi màng cảm biến.
  • Bộ xử lí sẽ tính ra giá trị áp suất dựa vào độ biến dạng của màng và cho ra tín hiẹu 4-20mA.
  • Sử dụng nguyên lý lực căng của bề mặt. Cảm biến áp suất có 1 màng bằng sứ bên trong. Khi áp lực tác động lên bề mặt của màng sẽ làm thay đổi bề mặt màng cảm biến.

SO SÁNH ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC THIẾT BỊ ĐO ÁP SUẤT

Đồng hồ đo áp suất Cảm biến đo áp suất
Đo áp suất tại chỗ Lắp đặt đơn giản Màn hình hiển thị rõ ràng, có thể giám sát áp suất trực tiếp trên mặt đồng hồ Tín hiệu đầu ra chỉ có thể đọc, không thể xử lí Nếu bị quá áp, phải kích hoạt bơm hoặc hút bằng tay để giảm áp.Đo áp suất, tín hiệu truyền về PLC hoặc bộ điều khiển Lắp đặt phức tạp hơn đồng hồ vì phải cấp nguồn xử lí tín hiệu ngõ ra Không có màn hình hiển thị, muốn đọc tín hiệu áp suất thì phải kết nối với 1 bộ hiển thị. Tín hiệu áp suất ngõ ra có thể đưa về PLC để lập trình xử lí Nếu bị quá áp, có thể lập trình trên PLC hoặc rơ le để bật hoặc tắt máy bơm, máy hút

LƯU Ý KHI LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐO ÁP SUẤT

Dựa vào dải đo áp suất để chọn mua đồng hồ đo áp suất, nên mua đồng hồ có dải đo bằng 80% giá trị max của áp suất cần đo.

Chọn ren kết nối phù hợp để tránh tình trạng bị rò rỉ áp suất, dẫn đến việc đo áp suất không đúng.

Nếu muốn đo áp suất ở nhiệt độ cao thì phải thêm ống siphon vào đồng hồ hoặc cảm biến đo áp suất vì những thiết bị này đều có nhiệt độ môi trường làm việc trong khoảng 85 độ C.

LƯU Ý KHI BẢO QUẢN VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐO ÁP SUẤT

Bảo quản

Đặt các thiết bị ở nơi khô ráo, tránh ánh nắng trực tiếp và tránh để thiết bị bị rơi từ độ cao xuống làm ảnh hưởng đến kết quả đo.

Lưu ý khi sử dụng

Sau khi sử dụng xong phải ngắt nguồn xử lí đối với cảm biên nếu không cần sử dụng tiếp.

Sử dụng đúng theo hướng dẫn để dảm bảo hiệu quả đo.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *