Cảm biến áp suất là gì? Nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất như thế nào? Ứng dụng của cảm biến áp suất là gì? … Rất nhiều các câu hỏi được đặt ra cho ta thấy được tầm quan trọng của cảm biến áp suất bởi thiết bị này xuất hiện tương đối nhiều trên các máy móc, thiết bị sử dụng trong đời sống của chúng ta hiện nay. Cùng Bazo tìm hiểu về cảm biến áp suất ngay thôi nào!

Cam bien ap suat thuong gap 1
Cảm biến áp suất thường gặp

1. Cảm biến áp suất là gì?

Trong vật lý học, áp suất (tiếng Anh: Pressure) (thường được viết tắt là p) 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 (N/m2). Đơn vị đo 1kPa = 1000Pa.

Cam bien ap suat
Cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất là thiết bị cảm biến chuyên dùng để đo áp suất, áp lực trong các bồn chứa hay đường ống dẫn khí, hơi, hay chất lỏng. Thiết bị này hoạt động như một bộ chuyển đổi; nó tạo ra một tín hiệu là một hàm của áp suất. Thiết bị  được sử dụng để điều khiển và giám sát trong hàng nghìn ứng dụng hàng ngày, cũng có thể được sử dụng để đo gián tiếp các biến khác như lưu lượng chất lỏng/ khí, tốc độ, mực nước và độ cao .

Cảm biến áp suất có nhiều cách gọi khác nau, có thể được gọi là đầu dò áp lực , máy phát áp lực , người gửi áp lực , chỉ số áp lực , áp kế và áp kế , các tên khác. Ngoài ra còn có một loại cảm biến áp suất được thiết kế để đo ở chế độ động để ghi lại những thay đổi tốc độ rất cao của áp suất. Các ứng dụng ví dụ cho loại cảm biến này là đo áp suất đốt cháy trong xi lanh động cơ hoặc trong tuabin khí, các cảm biến này thường được sản xuất từ vật liệu áp điện như thạch anh.

Một số cảm biến áp suất là công tắc áp suất , bật hoặc tắt ở một áp suất cụ thể. Ví dụ, một máy bơm nước có thể được điều khiển bởi một công tắc áp suất để nó khởi động khi nước được xả ra khỏi hệ thống, làm giảm áp suất trong bể chứa.

2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất

Theo sơ đồ trên chúng ta thấy rằng khí áp suất Dương ( + ) đưa vào thì lớp màng sẽ căng lên từ trái sang phải , còn khi đưa vào áp suất âm ( – ) thì lớp màng sẽ căng lên từ phải sang trái. Chính sự dịch chuyển này sẽ đưa tín hiệu về mạch xử lý và đưa ra tín hiệu để biết áp suất đưa vào là bao nhiêu.

Nguyen ly hoat dong cua cam bien ap suat 1
Nguyên lý hoạt động của cảm biến áp suất

  • Hình đầu tiên bên trái : Khi không có áp suất => Hight = Low = Ov output
  • Hình ở giữa : Khi có áp suất nén => Hight > Low = + V Output
  • Hình bên phải : Khi có áp suất hút => Low > Hight = -V Output

Để đơn giản, ta có thể hiểu như sau: khi dòng lưu chất nước, hơi, khí đi qua tác động một lực vào màng cảm biến thì màng cảm biến sẽ nhô lên tạo một lực chạm vào trong. Bộ phận chuyển đổi tín hiệu có nhiệm vụ biến đổi áp lực nhô lên này thành tín hiệu điện tiêu chuẩn 4-20mA/0-5VDC/0-10VDC. Dòng điện/điện áp này tăng giảm tương ứng tỳ lệ với áp lực tác động vào phần cảm biến và truyền thông tin về đồng hồ đo hoặc màn hình điện tử.

3. Phân loại cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất có thể được phân loại theo phạm vi áp suất mà chúng đo được, phạm vi nhiệt độ hoạt động và quan trọng nhất là loại áp suất mà chúng đo được. Cảm biến áp suất được đặt tên khác nhau tùy theo mục đích của chúng, nhưng cùng một công nghệ có thể được sử dụng dưới các tên khác nhau.

Phan loai cam bien ap suat
Phân loại cảm biến áp suất

3.1. Cảm biến áp suất tương đối

Cảm biến áp suất tương đối được hoạt động dựa trên nguyên lý so sánh với áp suất không khí. Khi đặt cảm biến áp suất tại môi trường khí quyển thì áp suất tương đương đang đo được là 0 bar. Ví dụ khi áp suất tương đối bằng 1 bar thì tương đương áp suất tại vị trí đo đang lớn hơn áp suất khí quyển một đại lượng áp suất là 1 bar.

3.2. Cảm biến áp suất tuyệt đối

Cảm biến áp suất tuyệt đối được hoạt động được dựa trên nguyên lý trong cảm biến được nén 1 bar vào cảm biến. Khi đặt cảm biến ở môi trường khí quyển thì áp suất tương đương đang đo được là 1 bar. Ví dụ khi được đặt trong môi trường không khí và có 1 lực tác động với đại lượng là 1 bar thì giá trị đo được của cảm biến áp suất tuyệt đối là 2 bar.

Cam bien ap suat tuyet doi
Cảm biến áp suất tuyệt đối

3.3. Cảm biến áp suất chênh áp

Cảm biến này đo sự chênh lệch giữa hai áp suất, một áp suất được kết nối với mỗi bên của cảm biến. Cảm biến chênh lệch áp suất được sử dụng để đo nhiều đặc tính, chẳng hạn như giảm áp suất trên bộ lọc dầu hoặc bộ lọc khí, mức chất lỏng (bằng cách so sánh áp suất trên và dưới chất lỏng) hoặc tốc độ dòng chảy (bằng cách đo sự thay đổi áp suất qua một giới hạn).

Cam bien ap suat chenh ap 1
Cảm biến áp suất chênh áp

4. Một số ứng dụng hữu ích của cảm biến áp suất

  • Cảm biến áp suất dùng để đo áp suất trong hệ thống lò hơi, đường ống công nghiệp và các thiết bị sử dụng hơi trong công nghiệp. Cảm biến áp suất đo và hiển thị giá trị áp suất trên các bộ điều khiển, PLC,…giúp cho hệ thống điều khiển, giám sát, kiểm soát áp suất trong giới hạn cho phép.
  • Các máy nén khí cũng cần phải đo áp suất để kiểm soát áp suất đầu ra, tránh trường hợp quá áp dẫn đến hư hỏng máy móc, thiết bị.
  • Trên các trạm bơm nước cũng cần có lắp đặt cảm biến đo áp suất để giám sát áp suất và đưa về PLC hoặc biến tần để điều khiển bơm nước.
  • Cảm biến áp suất cũng thường được sử dụng để đo áp suất, kết hợp với van điều khiển và bộ điều khiển PID, PLC…để duy trì áp suất đầu ra (sau van điều khiển) theo yêu cầu. Thường được ứng dụng để điều áp cho các hệ thống hơi có lưu lượng sử dụng biến đổi, áp suất đầu vào biến đổi.
  • Trên những xe cẩu sẽ có các ben thủy lực, việc giám sát các ben thủy lực này là vô cùng quan trọng vì nó sẽ ảnh hưởng tới lực kéo của ben. Vì vậy người ta sẽ lắp đặt cảm biến áp lực để giám sát áp suất trên các ben thủy lực này.

Và còn rất nhiều các ứng dụng của cảm biến áp suất mà chúng ta sẽ được tìm hiểu, đó thiết bị rất quan trọng trong các nhà máy, đặc biệt là khu công nghiệp bởi sự an toàn và hiệu quả hoạt động của các máy móc…

Trên đây là những thông tin về cảm biến áp suất giúp bạn hiểu hơn khi sử dụng sản phẩm này. Hy vọng bài viết trên hữu ích cho bạn đọc, giúp bạn hiểu hơn về cảm biến áp suất, cũng như cách lựa chọn sản phẩm phù hợp với mục đích sử dụng. Hãy theo dõi Bazo để tìm hiểu thêm về tấm nhựa Formex cũng như nhiều sản phẩm khác nhé!

Trả lời

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