Định nghĩa về áp suất
Áp suất là một đại lượng trong vật lý, thể hiện cho độ lớn của áp lực trên một đơn vị diện tích bị ép
Phương pháp đo áp suất
Việc đo lường áp suất là rất quan trọng đối với đời sống và sản xuât của con người. Hiện nay có 2 dạng đo áp suất chính là đo bằng cảm biến áp suất và đồng hồ áp suất .
Mặc dù chứng năng chính của 2 kiểu đo này đều có chung mục đích là đo áp suất của hệ thống. Tuy nhiên chúng sự khác nhau về cách xử lý tín hiệu cũng như khả năng kết nối với trung tâm tự động
Đồng hồ đo áp suất
Được hiểu là dạng đo áp suất bằng cơ, dựa vào một chiếc đồng hồ đo áp suất. Mỗi một đồng hồ sẽ được sản xuất và ứng dụng đo với những dãi áp cố định trên đồng hồ
Vì vậy chúng ta cần lắp đặt đồng hồ đo áp suất vào vị trí cần đo. Sau đó quan sát kim đồng hồ chuyển động để đọc các kết quả đo được
Đồng hồ đo áp suất cũng tương đối đa dạng về mẫu mã, kích cỡ chân ren cũng như đường kính mặt đồng hồ. Bạn cần lựa chọn theo nhu cầu hoặc nhờ sự tư vấn của nhà cung cấp
Cảm biến đo áp suất
Đối với phương pháp đo lường này chúng ta sử dụng một thiết bị đo áp suất được gọi là cảm biến đo áp suất. Loại cảm biến này hoạt động dựa trên nguồn điện cấp vào, chúng có ngõ ra tín hiệu 4 – 20 mA. Tín hiệu áp suất này chúng ta không thể đọc trực tiếp mà thay vào đó phải sử dụng 1 bộ hiển thị hay lập trình trên tủ PLC
Cảm biến đo áp suất còn được ứng dụng cho việc đo chất lỏng, thay vì sử dụng thiết bị cảm biến đo mức chuyên dụng. Để có thể đo được mức chất lỏng trong bồn kín, cần lắp đặt cảm biến áp suất ở phía dưới bồn chứa. Khi đó việc quy định thể tích sẽ tương ứng với mức áp suất nhất định, từ đó tín hiệu sẽ truyền dẫn về tủ và lập trình cho ra kết quả
Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp đo áp suất
Phương pháp dùng đồng hồ đo áp suất
Ưu điểm
- Mục đích sử dụng để đo áp suất tại chỗ, vị trí mong muốn
- Việc lắp đặt đồng hồ đơn giản và không tốn nhiều thời gian
- Có màn hình hiển thị chi tiết về dãi áp, đơn vị đo lường. Chúng ta quan sát trực tiếp và đọc kết quả dựa vào mũi kim của đồng hồ chuyển động và chi vào các thang, số đơn vị
- Để bật tắt máy bơm chúng ta sử dụng dòng đồng hồ đo áp suất 3 kim tiếp điểm điện
- Tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu
Nhược điểm
- Không có kết nối tín hiệu, truyền dữ liệu
- Trong tình trạng áp suất lớn quá mức đo của đồng hồ kèm theo độ rung lắc sẽ làm kim đồng hồ bị gãy, hư hỏng
Phương pháp dùng cảm biến đo áp suất
Ưu điểm
- Tín hiệu đo được truyền tải xử lý thông qua PLC hoặc bộ hiển thị
- Trong trường hợp vượt quá áp suất chúng ta lập trình trực tiếp trên tủ điều khiển hoặc thông qua rơ le
- Cho kết quả đo có độ chính xác rất cao, hiển thị đến đơn vị 0.001
Nhược điểm
- Việc lắp đặt phức tạp và tốn nhiều thời gian hơn, cần phải đấu nối tín hiệu đầu ra nên việc thực hiện cần người có kinh nghiệm, chuyên môn
- Không thể quan sát đọc kết quả tại vị trí lắp đặt
Nguyên lý hoạt động của phương pháp đo áp suất
Nguyên lý đồng hồ đo áp suất
Đồng hồ đo áp suất hoạt động dựa trên nguyên lý giãn nở của ống bourdon, khi có áp suất vào phần chân kết nối.
Áp suất này sẽ tiếp tục di chuyển vào phần ống bourdon, dưới tác động của áp suất, ống sẽ giãn nở. Sự giãn nở này sẽ tác động trực tiếp đến bộ truyền động làm cho kim đồng hồ di chuyển theo chiều từ trái qua phải. Lúc này chúng ta quan sát và đọc giá trị đo áp suất trên mặt đồng hồ
Nguyên lý cảm biến đo áp suất
Dòng đồng hồ này sử dụng nguyên lý lực căng bề mặt, có bộ phận cảm biến được thiết kế bên trong màng sứ. Màng sứ này đảm nhiệm chức năng làm thay đổi bề mặt màng cảm biến khi áp lực tác động lên bề mặt màng
Dựa vào những biến dạng của màng áp suất đó sẽ được tính toán và đo lường áp suất, tín hiệu ngõ ra 4 – 20 mA
Lưu ý khi lựa chọn phương pháp đo áp suất
Để lựa chọn phương pháp đo áp suất hiệu quả ổn định, khi lựa chọn bạn cần lưu ý những điều sau
Dãi đo áp suất
– Bạn nên lựa chọn dãi áp suất đo thực tế lớn nhất của hệ thống cần đo bằng khoảng 85% dãi áp suất đo của thiết bị đồng hồ. Điều này sẽ đảm bảo được dãi áp ổn định khi hệ thống tăng áp suất đột ngột, tránh hiện tượng gãy kim đồng hồ hoặc sai kết quả đo
Kích cỡ kết nối
Tùy thuộc vào vị trí lắp đặt cũng như tính chất của hệ thống đo áp đó mà chúng ta lựa chọn kiểu kết nối dạng chân ren hay mặt bích. Khi chọn đúng chân ren sẽ đảm bảo cho việc kết nối chắc chắn, tránh hiện tượng rò gỉ và sai lệch áp suất đo
Chân ren kết nối từ 3/8’’, ¼’’, ½’’, ¾’’ chúng ta có thể tùy chọn theo các kích cỡ này
Nhiệt độ làm việc
Chúng ta cần lưu ý về nhiệt độ môi trường làm việc của hệ thống, từ đó lựa chọn đồng hồ đo có chất liệu phù hợp. Thông thường nhiệt độ của đồng hồ hoạt động dao động ở mức 80 độ C. Nếu nhiệt độ vượt quá giới hạn chúng ta cần lắp đặt thêm xi phông để giảm nhiệt độ