Các phương pháp đo áp suất hiện nay

phuong phap do ap suat slide2
Các phương pháp đo áp suất hiện nay 4

Các phương pháp đo áp suất hiện nay bao gồm: dùng đồng hồ đo áp suất để đo và dùng cảm biến áp suất để đo. 

Đây là các phương pháp phổ biến trong đo lường cũng như trong các hoạt động sản xuất, …

Có thể là bạn đang nghĩ vậy.

Trong khuôn khổ bài viết này, chúng ta thảo luận các khái niệm cơ bản trong lĩnh vực áp suất.

Nào chúng ta cùng bắt đầu nha.

Đầu tiên cần tìm hiểu qua về khái niệm: “áp suất là gì?”

phuong phap do ap suat 2 1
Các phương pháp đo áp suất hiện nay 5

Áp suất là gì?

” Trong vật lý học, áp suất 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. Trong hệ SI, đơn vị của áp suất bằng Newton trên mét vuông, nó được gọi là Pascal mang tên nhà toán học và vật lý người Pháp Blaise Pascal thế kỉ thứ 17 ”

Đó là cách định nghĩa truyền thống mà bạn có thể xem được trên google, nhưng nó hơi khó hiểu đúng không. Bài viết này sẽ giải thích đơn giản hơn cho dễ hiểu.

Áp suất chính là độ lớn của áp lực, được tính trên một đơn vị diện tích bị ép – nén.

Ví dụ: áp suất khí trong bình chứa. 

Như ta đã biết, trong không khí có rất nhiều các phân tử khí. Các phân tử này không nằm im mà luôn hoạt động. Khi các phân tử này hoạt động, nó sẽ va đập vào thành của bình chứa. Và khi va đập, các phân tử này sẽ gây nên 1 áp lực vào thành của bình chứa.

Và độ lớn của áp lực này chính là áp suất của khí. 

Các phương pháp đo áp suất:

Có 2 phương pháp để đo áp suất, đó là sử dụng cảm biến đo áp suất (hay còn gọi là sensor đo áp suất) và đồng hồ đo áp suất.

Về ứng dụng thì 2 phương pháp này đều chung mục đích là đo tín hiệu áp suất. Tuy nhiên, cách xử lý tín hiệu này thì lại khác nhau. Cụ thể là:

  • Đồng hồ đo áp suất: là một phương pháp đo áp suất bằng cơ. Nghĩa là chúng ta chỉ cần gắn đồng hồ áp suất vào vị trí cần đo --> giám sát tín hiệu này trên mặt đồng hồ --> đọc và phân tích, …

  • Cảm biến đo áp suất: là phương pháp sử dụng một loại cảm biến để đo tín hiệu áp suất. Phương pháp này phức tạp hơn dùng đồng hồ đo áp suất là ở chỗ ta phải cấp nguồn cho thiết bị. Ngoài ra tín hiệu áp suất ở ngõ ra là tín hiệu 4-20mA. Ta không thể nào đọc được trực tiếp tín hiệu này, mà phải thông qua bộ hiển thị (digital indicator) hoặc lập trình trên PLC.

Ứng dụng đo mức chất lỏng của cảm biến đo áp suất?

do muc chat long bang sensor do ap suat 1

Phương pháp đo mức chất lỏng bằng cảm biến đo áp suất

Đây là một ứng dụng khá thú vị của cảm biến đo áp suất. Thông thường khi đo mức chất lỏng, người ta thường dùng cảm biến đo mức chứ ít ai nghĩ đến việc dùng cảm biến đo áp suất để đo mức chất lỏng.

Tính năng này cũng khá đơn giản. Để đo mức chất lỏng trong bồn (phải là bồn kín) thì ta chỉ cần lắp 1 cảm biến đo áp suất phía dưới bồn chứa và đo áp suất tại vị trí này.

Theo quy ước thì 1 bar sẽ tương ứng với 10 m nước. Sau khi đo tín hiệu của cảm biến đo áp suất, ta có thể đưa về PLC để lập trình và cho ra mực chất lỏng trong bồn.

Ưu điểm và nhược điểm của các phương pháp đo áp suất:

Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về ưu điểm cũng như nhược điểm của từng phương pháp đo áp suất này nhé.

Đồng hồ đo áp suất Cảm biến đo áp suất
– Sử dụng để đo áp suất tại chỗ.
– Cách lắp đặt đơn giản.
-Màn hình hiển thị rõ ràng, giám sát áp suất trực tiếp trên mặt đồng hồ.
– Tín hiệu áp suất đầu ra chỉ có thể đọc, không thể xử lý.
– Trong trường hợp bị quá áp, phải kích hoạt bơm/hút bằng tay để giảm áp.
– Sử dụng đo áp suất, tín hiệu truyền về PLC hoặc bộ điều khiển.
– Cách lắp đặt hơi phức tạp hơn đồng hồ vì phải cấp nguồn và xử lý tín hiệu ngõ ra.
– Không có màn hình hiển thị, cần đọc tín hiệu áp suất phải kết nối với 1 bộ hiển thị.
– Tín hiệu áp suất ngõ ra có thể đưa về PLC để lập trình, xử lý.
– Trong trường hợp bị quá áp, có thể lập trình trên PLC hoặc rơ le kiếng để bật/tắt máy bơm/máy hút

Nguyên lý hoạt động của các phương pháp đo áp suất?

2 phương pháp đo áp suất trên có nguyên lý hoạt động rất khác nhau:

Cảm biến đo áp suất:

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.

Tùy theo độ biến dạng của màng, bộ xử lý sẽ tính ra được áp suất là bao nhiêu.

Và sau đó là cho ra tín hiệu 4-20mA.

Đồng hồ đo áp suất:

Thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên lý giãn nở của ống bourdon (bourdon tube). 

Khi áp suất đi vào phần chân kết nối sẽ đi vào ống bourdon. Khi đó ống bourdon sẽ giãn nở ra do tác động của áp suất.

Việc giãn nở của ống bourdon sẽ làm cho bộ phận truyền động di chuyển kim trên mặt đồng hồ.

Từ đó, ta sẽ biết được giá trị áp suất.

Phương pháp đo áp suất nào là tốt nhất?

Nói phương pháp đo áp suất nào là tốt nhất gần như là không thể. Bởi vì mỗi phương pháp đều đại diện cho một cách đo và sử dụng tín hiệu áp suất khác nhau. Tùy theo mục đích sử dụng mà ta sẽ chọn phương pháp tương ứng:

  • Sử dụng đồng hồ đo áp suất nếu chỉ muốn đo và giám sát tín hiệu tại chỗ.
  • Và sử dụng cảm biến đo áp suất nếu muốn lấy tín hiệu áp suất về PLC để lập trình, điều khiển.

Các lưu ý khi lựa chọn phương pháp đo áp suất:

Cũng giống như hầu hết các thiết bị công nghiệp khác. Khi chọn mua, ta cũng nên lưu ý những vấn đề sau để mua được sản phẩm tốt nhất:

Dải đo áp suất (hay còn gọi là thang đo áp suất):

Đây là lưu ý đặc biệt quan trọng đối với phương pháp đo áp suất bằng đồng hồ. Thông thường ta sẽ chọn mua đồng hồ đo áp suất có dải đo bằng 80% giá trị max của áp suất cần đo.

Bởi vì khi ta chọn dải đo càng gần sẽ làm giảm độ bền của ống bourdon phía trong, gây hư hỏng đồng hồ.

Ren kết nối?

Tùy theo vị trí lắp đặt mà chúng ta nên chọn ren kết nối phù hợp để tránh tình trạng bị rò rỉ áp suất, dẫn đến việc đo áp suất không đúng.

Độ sai số?

Đối với các loại đồng hồ đo áp suất, cảm biến đo áp suất thì đều có độ sai số là 1% trên toàn dải đo. Nếu ta cần loại có độ chính xác cao hơn thì phải chọn loại khác.

Có thể tham khảo thêm sản phẩm: Áp kế chuẩn – bộ hiệu chuẩn áp suất.

Nhiệt độ môi trường làm việc?

Các phương pháp đo áp suất này đều có nhiệt độ môi trường làm việc trong khoảng 85 độ C trở lại. Vì thế nếu ứng dụng đo áp suất của bạn có nhiệt độ cao, ta phải dùng thêm ống siphon để giảm nhiệt.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *