Cảm biến áp suất nước

Cảm biến áp suất nước là thiết bị được sử dụng để đo áp suất dòng chảy lưu chất bên trong các hệ thống. Thông qua đó, người vận hành sẽ có kế hoạch điều chỉnh hợp lý, đảm bảo hệ thống được làm việc ổn định và hiệu quả. Với tính năng ưu việt như vậy nên cảm biến áp suất nước được sử dụng phổ biến trong các lĩnh vực khác nhau từ dân dụng cho đến công nghiệp.

Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu rõ hơn về cảm biến áp suất nước thông qua bài viết dưới đây nhé.

Cảm biến áp suất nước là gì

Cảm biến áp suất nước còn được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau như sensor áp suất nước, cảm biến áp lực nước, cảm biến đo áp lực nước, water pressure sensor,…Thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống bể chứa, đường ống dẫn nước.

Chúng có nhiệm vụ đo lường và theo dõi tình trạng áp suất bên trong các bể, bồn chứa. Từ đó, truyền tín hiệu thông báo đến các thiết bị hiển thị hoặc bộ điều khiển trung tâm,…Dựa vào đây, người vận hành sẽ có thể đánh giá được hiệu suất làm việc của hệ thống và có các biện pháp điều chỉnh phù hợp, giúp nâng cao chất lượng hoạt động.

Ở cảm biến đo áp suất nước có 3 dạng tín hiệu ngõ ra phổ biến. Đó là tín hiệu voltage (0 – 5V DC, 0 – 10V DC, 1- 5V DC,…); tín hiệu mV ( 0-5mV, 0-10mV,..); và tín hiệu analog ( từ 0 đến 20mA, từ 4 đến 20mA).

Thông số kỹ thuật của cảm biến áp suất nước

• Nguồn cung cấp: 24VDC hoặc pin.
• Đầu ra: 4 – 20mA hoặc 0 -10V.
• Độ sai số: không quá 0,5%.
• Thời gian đáp ứng: 2 ms.
• Nhiệt độ làm việc: từ 0 đến 85 độ C.
• Kích thước chân ren kết nối: G1/2″,  G1/4″.
• Tiêu chuẩn bảo vệ: IP65, IP67.
• Vật liệu chế tạo chân ren: thép không gỉ SS316L.
• Loại cảm biến: cảm biến dạng thường, cảm biến màng.
• Vật liệu màng cảm biến: inox 316L.
• Sử dụng: môi trường nước, chất lỏng, khí, hơi,…

Công dụng của cảm biến áp suất nước

• Được sử dụng để do áp suất chất lỏng bên trong các đường ống dẫn.
• Theo dõi, giám sát sự thay đổi của áp suất.
• Đưa ra tín hiệu thông báo khi áp suất không đáp ứng yêu cầu hoạt động của hệ thống.
• Cảm biến áp suất nước giúp đảm bảo sự an toàn cho hệ thống vận hành cũng như những người xung quanh.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất nước

Cấu tạo của cảm biến áp suất nước

Sensor áp suất nước được cấu tạo bao gồm 7 bộ phận chính. Bao gồm:

• Thân cảm biến: bộ phận này thường được làm từ chất liệu thép không gỉ SUS 316L hoặc các vật liệu khác tùy vào điều kiện môi trường sử dụng. Chúng có chức năng chính trong việc bao bọc và bảo vệ các chi tiết bên trong khỏi sự tác động từ môi trường bên ngoài.
• Màng cảm biến: bộ phận này có nhiệm vụ cảm nhận áp lực dòng chảy chất. Sau đó, truyền tín hiệu này đến bộ phận cảm biến Capsule. Bên cạnh đó, màng cảm biến còn giúp ngăn chặn dòng chảy lưu chất rò rỉ lên phần thân phía trên của thiết bị. Từ đó, tránh gây hư hỏng cho phần tử điện.
• Bộ phận làm kín: trong tiếng anh, bộ phận này có tên gọi là O – ring seals. Đúng như tên gọi của chúng, bộ phận này giúp làm kín phần tiếp xúc giữa màng cảm biến và mặt trong thân cảm biến. Qua đó, đảm bảo lưu chất không thể đi qua màng, tránh tiếp xúc với các phần điện bên trong.
• Bộ phận kết nối cơ khí: thường được thiết kế với hai dạng chính là dạng màng và dạng nối ren. Tuy nhiên, trong đó, kiểu nối ren là hình thức được ưa chuộng nhất trên thị trường. Chúng có chức năng liên kết với hệ thống đường ống. Từ đó, giúp tạo nên một hệ thống hoàn chỉnh, đảm bảo được độ kín khít, tránh làm lưu chất rò rỉ ra bên ngoài. Các dạng kết nối ren phổ biến bao gồm ¼” NPT, ¼” BSP, ½” NPT, G ½”,…
• Bộ phận cảm biến: chúng có khả năng nhận tín hiệu áp lực và chuyển đổi chúng thành dạng tín hiệu điện. Sau đó, truyền tín hiệu này đến bộ xử lý trung tâm.
• Bộ phận xử lý: có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ bộ phận cảm biến capsule, đồng thời thực hiện các xử lý để chuyển đổi các tín hiệu đó sang dạng tín hiệu khác như analog, voltage, hay mV.
• Cáp kết nối: chúng có chức năng nhận và truyền tín hiệu từ bộ xử lý trung tâm đến các thiết bị hiển thị, báo động,…

Nguyên lý hoạt động của senor áp suất nước

Khi hệ thống hoạt động, áp lực dòng chảy sẽ đi qua phần chân ren kết nối, đồng thời tác động đến màng cảm biến. Lúc này, màng cảm biến sẽ tiếp nhận giá trị áp suất cơ học và truyền đến bộ phận cảm biến. Đồng thời, chúng cũng ngăn chặn không cho lưu chất đi vào bên trong, tránh gây ra sự cố hỏng hóc.

Tại bộ phận cảm biến, chúng sẽ tiếp nhận và gửi tín hiệu về bộ xử lý. Khi đó, các vi xử lý sẽ chịu trách nhiệm chuyển đổi giá trị cơ học thành dạng tín hiệu điện. Cuối cùng, là truyền các tín hiệu này về thiết bị hiển thị hoặc các hệ thống điều khiển khác,…

Ưu điểm và ứng dụng cảm biến áp lực nước

Ưu điểm của cảm biến áp suất nước

• Kết quả đo lường được đánh giá cao về mức độ chính xác. Từ đó, giúp đem lại sự tin cậy cho người sử dụng.
• Khả năng phản hồi và truyền tín hiệu đến các thiết bị thông báo tương đối nhanh.
• Có thể lắp đặt trong nhiều môi trường làm việc khác nhau, thậm chí là ngay cả trong môi trường nhiệt độ cao, hóa chất khắc nghiệt,…
• Do phần thân cảm biến áp suất nước được làm từ chất liệu inox nên chúng giúp duy trì tuổi thọ sử dụng lâu dài cho thiết bị. Qua đó, giúp tiết kiệm một khoản chi phí sửa chữa, bảo dưỡng, thay thế.
• Chi phí đầu tư tương đối thấp. Chính vì vậy, nên sản phẩm này sẽ là sự lựa chọn kinh tế trong nhiều hệ thống ứng dụng.
• Nguồn điện kết nối đa dạng, thiết bị chuyển đổi tín hiệu linh hoạt.

Ứng dụng cảm biến áp lực nước

• Trong các hệ thống điều khiển máy bơm tăng áp lực, hệ thống chữa cháy: cảm biến áp suất nước được sử dụng để giám sát, theo dõi áp suất nước cung cấp, phân phối cho từng khu vực.
• Điều khiển biến tần: khi đó thông qua các tín hiệu từ cảm biến áp lực nước, sẽ điều chỉnh được tần suất hoạt động của động cơ (motor). Hay nói cách khác tốc độ quay của motor sẽ hoàn toàn dựa vào tần suất dao động của cảm biến áp suất nước.
• Đóng / ngắt bảo vệ động cơ: cụ thể, khi áp suất dòng chảy trong hệ thống vượt quá giới hạn quy định, thì cảm biến áp lực sẽ kích hoạt tín hiệu relay để đóng ngắt contactor điều khiển động cơ. Qua đó, giúp bảo vệ motor khỏi các sự cố như cháy nổ,…
• Điều khiển mực nước: khi áp suất nước trong các bể tank đạt mức tối đa/tối thiểu, cảm biến áp lực sẽ điều khiển van (máy bơm) đóng hoặc mở tùy vào cách người vận hành cài đặt trước đó.
• Lắp đặt cảm biến áp suất trong ngành hàng không vũ trụ.
• Lĩnh vực y tế: cảm biến áp suất được sử dụng để kiểm tra tình trạng sức khỏe con người bằng cách đo huyết áp,…
• Ứng dụng cảm biến áp suất trong các quy trình sản xuất và chế biến thức ăn nhanh, thức ăn chăn nuôi. Đảm bảo các quy trình được diễn ra an toàn, hiệu quả, đạt chuẩn chất lượng cao.
• Sử dụng senor áp suất nước trong các hệ thống đường ống dẫn nước, chất lỏng,…

Những điều cần lưu ý khi chọn cảm biến áp suất nước và hướng dẫn lắp đặt

Lưu ý khi chọn cảm biến áp suất nước

Hiện nay, trên thị trường, cảm biến áp suất được chế tạo với rất nhiều chủng loại khác nhau. Do đó, để có thể lựa chọn được thiết bị phù hợp với hệ thống ứng dụng, bạn cần chú ý đến một số tiêu chí sau:

1. Dải kích thước đo 

Đây là tiêu chí vô cùng quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hoạt động của thiết bị. Bởi nếu dải đo này thấp hơn áp suất làm việc thực tế của hệ thống thì rất nhanh chóng, sản phẩm này sẽ xảy ra các sự cố hỏng hóc, kết quả đo không đảm bảo được tính chính xác. Còn nếu chọn những dải đo quá lớn thì có thể gây tốn kém chi phí và làm ảnh hưởng đến giá trị đo lường.

Do đó, trước tiên, người sử dụng cần tính toán, xác định rõ về áp suất làm việc tối đa của hệ thống. Sau đó, căn cứ vào đây, để lựa chọn dải đo lớn hơn khoảng 30% so với áp suất hoạt động thực tế của đường ống. Có như vậy mới đảm bảo được độ bền, hạn chế các sự cố hỏng hóc, trục trặc, tránh làm ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả đo lường.

Ví dụ nếu áp suất hoạt động bên trong hệ thống của bạn dao động từ 0 – 4 bar thì bạn có thể cân nhắc lựa chọn dải đo là 0 – 6 bar hoặc lớn hơn một chút để đảm bảo độ bền cũng như độ tin cậy của kết quả đo.

2. Kiểu kết nối 

Cảm biến áp suất chủ yếu được kết nối với đường ống dẫn theo kiểu chân ren. Tuy nhiên, bạn cần lưu ý để lựa chọn tiêu chuẩn chân ren phù hợp với yêu cầu của hệ thống lắp đặt. Hiện nay, nếu lựa chọn sai chân ren, chúng ta có thể sử dụng bộ chuyển đổi. Tuy nhiên, phương pháp này không được đánh giá cao bởi chúng sẽ làm tốn kém thêm một khoản chi phí và không đảm bảo được chất lượng làm việc trong các môi trường áp suất cao, độ rung động lớn.

3. Tín hiện output

Cần đảm bảo tín hiệu đầu ra phải phù hợp với yêu cầu hoạt động của  hệ thống. Tín hiệu output sử dụng phổ biến nhất hiện nay là 4 – 20mA.

4. Nhiệt độ hoạt động 

Việc xác định được mức nhiệt độ hoạt động tối đa của hệ thống sẽ giúp người tiêu dùng thuận tiện hơn trong việc lựa chọn cảm biến áp suất. Tuy nhiên, trong điều kiện môi trường sử dụng có nhiệt độ quá cao như nước nóng, thì chúng ta có thể kết hợp lắp đặt thêm các phụ kiện hỗ trợ giảm nhiệt như ống syphon. Từ đó, đảm bảo sự an toàn cho hệ thống, tránh xảy ra tình trạng vượt áp quá mức cho phép.

5. Độ sai số

Đối với những hệ thống yêu cầu mức độ chính xác cao thì bạn cần xác định độ sai số sao cho phù hợp. Thông thường, những dòng cảm biến áp suất đến từ các thương hiệu nổi tiếng, uy tín sẽ có độ sai số thấp, đảm bảo độ chính xác, tin cậy.

6. Thương hiệu sản xuất 

Để đảm bảo chất lượng, hiệu quả ứng dụng thì bạn nên chọn mua cảm biến áp suất đến từ các thương hiệu sản xuất uy tín, chính hãng.

Hướng dẫn lắp đặt cảm biến áp suất nước

Bước 1: Lựa chọn vị trí lắp đặt. Cần đảm bảo vị trí được lựa chọn có đủ không gian, diện tích, tránh làm ảnh hưởng đến chức năng hoạt động của thiết bị.

Bước 2: Chuẩn bị và kiểm tra các thiết bị, dụng cụ cần thiết. Một số dụng cụ cần chuẩn bị như đầu nối, ống nối, dây cáp điện,…Bên cạnh đó, cần đảm bảo cảm biến áp suất nước không có bất kỳ dấu hiệu nứt vỡ hay hỏng hóc nào trước khi tiến hành lắp đặt.

Bước 3: Để quá trình lắp đặt được diễn ra hiệu quả và chính xác hơn thì bạn cần ngắt hệ thống hoạt động.

Bước 4: Tiến hành lắp đặt cảm biến áp suất vào đường ống. Đảm bảo đầu nối của đường ống và thiết bị cảm biến tương thích với nhau. Có như vậy mới giúp mối nối được chắc chắn, tránh gây rò rỉ lưu chất.

Bước 5: Sử dụng dây điện từ để kết nối cảm biến áp suất với các hệ thống điều khiển.

Bước 6: Sau khi lắp đặt xong thì cần tiến hành kiểm tra và hiệu chuẩn thiết bị trước khi đưa vào sử dụng chính thức.

Mối quan hệ giữa cảm biến áp suất và van công nghiệp

Cảm biến áp suất và van công nghiệp có mối quan hệ mật thiết, tương tác, hỗ trợ lẫn nhau trong quá trình vận hành hoạt động. Qua đó, giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của hệ thống, nâng cao chất lượng thực hiện công việc.

• Theo dõi, kiểm soát áp suất bên trong các hệ thống: cảm biến áp suất có chức năng đo lường áp suất dòng chảy bên trong các đường ống dẫn. Các thông tin ghi nhận từ thiết bị cảm biến sẽ được sử dụng để điều khiển hoạt động đóng mở của van công nghiệp. Thông qua đó, đảm bảo hệ thống được vận hành an toàn, không vượt quá giới hạn áp suất cho phép.
• Điều khiển tự động hoạt động của van công nghiệp: trong một số hệ thống tự động, senor áp suất sẽ cung cấp các dữ liệu cần thiết, quan trọng để từ đó thực hiện điều khiển trạng thái hoạt động của van. Cụ thể, khi áp lực trong hệ thống vượt quá giới hạn cho phép, tín hiệu từ thiết bị cảm biến sẽ được truyền đến các hệ thống điều khiển. Từ đó, điều chỉnh van đóng hoặc mở, đảm bảo áp lực trong hệ thống được ổn định.
• Bảo vệ sự an toàn cho các hệ thống ứng dụng: sự kết hợp giữa cảm biến áp suất và van công nghiệp, sẽ giúp ngăn chặn tình trạng quá tải áp xảy ra, đảm bảo sự an toàn cho hệ thống và những người xung quanh.
• Tối ưu hóa hiệu suất làm việc: khi sử dụng cảm biến áp suất và các dòng van công nghiệp, sẽ giúp duy trình trạng thái hoạt động ổn định của hệ thống, nâng cao hiệu suất làm việc.

Một số dòng van công nghiệp thường được sử dụng kết hợp với cảm biến áp suất nước như:

• Van bướm điều khiển khí nén, van bướm điều khiển điện,…
• Van bi điều khiển khí nén, van bi điều khiển điện,…
• Van cổng dao khí nén. van cổng truyền động điện,…
• Van cân bằng, van giảm áp,…

Một số loại cảm biến áp suất nước sử dụng phổ biến hiện nay

Cảm biến áp suất nước 4 – 20mA

Đây là thiết bị có tín hiệu ngõ ra dạng analog 4 -20mA. Cảm biến áp suất nước 4 – 20mA được đánh giá cao về độ chính xác, tin cậy. Bên cạnh đó, chúng có thể truyền tín hiệu trong một khoảng cách xa. Chính vì vậy, nên thiết bị này rất được ưa chuộng trong các hệ thống ứng dụng công nghiệp – nơi có nhiều yếu tố gây nhiễu. Ngoài ra, tín hiệu 4mA thì thường được dùng để thể hiện trạng thái không có áp suất còn tín hiệu 20mA dùng để biểu diễn mức áp suất tối đa.

Tuy nhiên, trong khi lựa chọn cảm biến áp suất nước 4 – 20mA thì cần chú ý đến dải thước đo, độ chính xác, điều kiện, tính chất môi trường làm việc. Có như vậy, mới đảm bảo thiết bị được hoạt động hiệu quả, chính xác trong các hệ thống ứng dụng.

Cảm biến áp suất nước 0 – 10V

Đây là thiết bị dùng để đo lường, giám soát sự thay đổi áp suất bên trong các hệ thống đường ống dẫn. Đồng thời, sản phẩm này có tín hiệu đầu ra dạng 0-10V. Với kiểu tín hiệu ngõ ra 0 -10V, thiết bị này dễ dàng kết hợp được với bộ điều khiển, PLC hoặc các hệ thống giám sát.

Sản phẩm này đảm bảo sự ổn định của tín hiệu đầu ra, đem lại kết quả chính xác cao. Bên cạnh đó, với chi phí phải chăng, thiết bị này trở thành sự lựa chọn kinh tế trong một số các ứng dụng như hệ thống HVAC, hệ thống tưới tiêu,…

Cảm biến áp suất nước nóng

Thiết bị này được sử dụng để theo dõi áp suất nước nóng trong các hệ thống như hệ thống sưởi, quy trình sản xuất chế biến thực phẩm, đồ uống,…Do phải làm việc trong điều kiện môi trường có tính chất khắc nghiệt nên những thiết bị này thường được làm từ chất liệu thép không gỉ, hợp kim chịu nhiệt.

Cảm biến áp suất nước nóng có thể cung cấp tín hiệu đầu ra dạng analog ( 4 -20mA hoặc 0 -10V). Thông qua đó, giúp người vận hành dễ dàng quan sát và kiểm soát được tình trạng áp suất thực tế bên trong các hệ thống làm việc.

Kết luận

Bài viết trên, chúng tôi đã cung cấp các thông tin chi tiết liên quan đến cảm biến áp suất – một trong những thiết bị đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống ứng dụng. Hy vọng với những điều mà chúng tôi vừa chia sẻ, sẽ giúp bạn đọc lựa chọn được loại cảm biến phù hợp, đem lại hiệu quả, năng suất cao trong hệ thống lắp đặt.

Nếu như quý bạn đọc cần tư vấn, hỗ trợ thêm các thông tin về cảm biến áp suất nước thì có thể liên hệ trực tiếp tới số Hotline của công ty TNHH Thương mại & XNK HT Việt Nam. Chúng tôi rất sẵn lòng để tư vấn và giải đáp mọi thắc mắc, yêu cầu của quý khách.

Xin trân trọng cảm ơn!

Các tìm kiếm liên quan:

• Giá cảm biến áp suất nước
• Cảm biến áp suất cho bơm nước
• Cảm biến áp suất mực nước