Cảm Biến Áp Suất Âm -1-0Bar

Nhu cầu đo lường áp suất trong công nghiệp hiện nay ngày một tăng cao. Chúng giúp chúng ta có thể dễ dàng kiểm soát được mức áp suất hoạt động trong hệ thống và máy móc một cách dễ dàng. Và với các ứng dụng đo lường áp suất âm hay áp suất chân không cũng vậy. Chính vì thế mà ta cần đến một thiết bị cảm biến có thể giải quyết nhu cầu này đó chính là  Cảm Biến Áp Suất Âm -1-0Bar.

Nếu các bạn đang có nhu cầu tìm hiểu, chọn mua và sử dụng loại cảm biến này thì nên xem bài viết này của mình. Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng cảm biến đo áp suất âm, đo áp suất chân không đến từ thương hiệu JSP – Cộng Hòa Séc – Châu Âu. Đây là một hãng chuyên sản xuất các dòng thiết bị công nghiệp lâu đời của Séc và được tin dùng rất nhiều tại Việt Nam

Môi trường chân không là gì ?

Theo lý thuyết chúng ta được học từ thời phổ thông thì môi trường chân không là một môi trường mà trong đó không có bất kỳ vật chất nào. Nguồn gốc từ “chân không” xuất phát từ ngôn ngữ latinh “vacuus” có nghĩa là “trống” hoặc là “khoảng trống”. Hiểu một cách đơn giản, Môi trường chân không là một môi trường có thể tích khác không và khối lượng bằng không. Do không có vật chất bên trong, lên môi trường chân không là nơi không có áp suất.

Tuy nhiên thì trong thực tế chúng ta khó có thể bắt gặp được môi trường chân không vì hầu hết các vùng không gian dù ít hay nhiều đều sẽ có tồn tại vật chất. Chúng ta chỉ có thể thấy được chúng trong các thiết bị đặc biệt có khả năng hút hết các vật chất ra ngoài, và tùy thuộc vào mức áp suất bên trong mà ta có chân không thấp, chân không trung bình, chân không cao và chân không siêu cao.

• Chân không thấp sẽ có mức áp suất là  > 100Pa
• Chân không trung bình sẽ có mức áp suất là 100Pa> p > 0.1Pa
• Chân không cao sẽ có mức áp suất là 0.1Pa > p >10 mũ 5 Pa
• Chân không siêu cao sẽ có mức áp suất là p <10 mũ 5 Pa

Khi nào ta cần sử dụng đến Cảm Biến Áp Suất Âm -1-0Bar ?

Nhìn chúng thì chúng ta có thể sử dụng dòng cảm biến này cho bất kỳ ứng dụng nào có mức áp suất nằm trong khoảng thang đo cho phép là -1-0bar. Một vài ứng dụng có thể kể đến như:

– Dùng cho các máy hút chân không, các nồi áp suất chân không, các hệ thống hút chân không

– Ứng dụng nổi tiếng đầu tiên của nó là trong bóng đèn sợi đốt để bảo vệ dây tóc từ sự tác động của hóa học.

– Ngoài ra, loại môi trường không vật chất này cũng có ích rất lớn trong các ứng dụng khác. Như là hàn chùm tia điện tử, hàn lạnh, đóng gói và chiên chân không.

– Trong các nhà máy chế biến thực phẩm, bột đá, chế biến nhựa, hóa học, y dược, sử dụng bơm hút chân không và máy thổi để vận chuyển các loại bột. Bạn có thể nghe đến những cái tên quen thuộc như máy bơm hơi, máy hút – thổi bụi,…

– Ứng dụng trong chai phôi sản phẩm (chai ống), linh kiện trong các dây chuyền sản xuất chai nhựa…

Bên cạnh đó thì chúng ta còn có các thang đo lưỡng cực như -1..1bar, -1..3bar, -1..5bar, -1..10bar, -1..16bar, -1..25bar có thể sử dụng để vừa đo áp suất âm và vừa đo áp suất dương trong các thiết bị đặc biệt hoạt động hai chiều. Ngoài ra thì hãng JSP còn có thêm nhiều thang đo áp dương khác như:

– Cảm biến áp suất thang đo 0-0,5bar

– Cảm biến áp suất thang đo 0-1bar

– Cảm biến áp suất thang đo 0-1,6bar

– Cảm biến áp suất thang đo 0-6bar

– Cảm biến áp suất thang đo 0-10bar

– Cảm biến áp suất thang đo 0-16bar

– Cảm biến áp suất thang đo 0-25bar

– Cảm biến áp suất thang đo 0-40bar

– Cảm biến áp suất thang đo 0-60bar

– Cảm biến áp suất thang đo 0-100bar

– Cảm biến áp suất thang đo 0-160bar

– Cảm biến áp suất thang đo 0-250bar

– Cảm biến áp suất thang đo 0-400bar

– Cảm biến áp suất thang đo 0-600bar

Cấu tạo của cảm biến áp suất âm -1-0bar như thế nào ?

Hầu hết các dòng cảm biến áp suất trên thị trường nói chung và cảm biến của hãng JSP nói riêng sẽ đều có chung cấu tạo và nguyên lý hoạt động. Nếu có khác nhau thì có lẽ sẽ nằm ở trình độ gia công, kỹ thuật riêng từng hãng, vật liệu cấu thành nên thiết bị. Nhưng chúng sẽ có một vài bộ phận cơ bản như sau:

Lớp màng của cảm biến áp suất:

đây là bộ phận quan trọng nhất của một con cảm biến áp suất, chúng có nhiệm vụ chính là tiếp nhận áp lực đầu vào. Cấu tạo thường được làm bằng lá inox mỏng SS316L có thể biến dạng cong theo từng mức áp suất cụ thể theo môi trường. Với áp suất dương thì cảm biến sẽ cao lên trên và ngược lại với áp hút thì sẽ bị cong xuống.

Tùy thuộc vào độ dầy mỏng của lớp màng mà ta sẽ có tương ứng với từng thang đo cụ thể. Và vật liệu làm nên lớp màng này cũng góp phần vào độ chính xác của phép đo. Chính vì được làm bằng SS316L nên các dòng áp suất có thể được sử dụng rất nhiều cho các chất lỏng, khí, lưu chất không kết dính

Phần bo mạch xử lý tín hiệu:

Đây là một vỉ bo mạch hình tròn được tích hợp bên trên lớp màng cảm biến. Chúng có nhiệm vụ tiếp nhận, xử lý và tính toàn biên dạng cong của lớp màng và chuyển đổi chúng thành các dạng tín hiệu điện như 4-20mA/ 0-10V. Bộ phận này sẽ ảnh hưởng rất lớn đến độ sai số, tốc độ phản hồi của tín hiệu

Phần đấu điện của cảm biến áp suất âm -1-0bar:

Đây là phần để chúng ta có thể đấu nối dây cáp tín hiệu vào truyền đến các thiết bị đọc ở tủ điện. Chúng sẽ có dạng 4 chấu và vít đấu điện bên trên. Chúng ta sử dụng dây cáp dài bao nhiêu thì cứ đấu vào đấy là được, thương sẽ có dạng theo chuẩn ISO nắp chụp và dạng M12. Để hiểu rõ hơn thì các bạn xem hình ảnh bên dưới nhé.

Phần thân vỏ của cảm biến áp suất âm -1-0bar:

Phần này được hãng sản xuất bằng một ống inox SS304 đặc biệt dầy có nhiệm vụ bảo vệ các linh kiện bên trong cảm biến khỏi các tác động của ngoại lực. Vì cảm biến làm việc trong môi trường áp suất rất khắc nghiệt nên nếu lớp vỏ không dầy sẽ làm cho tuổi thọ bị kéo xuống rất nhanh.

Phần ren vặn của cảm biến áp suất  âm -1-0bar:

Vì chúng ta đo lường áp suất trong các vùng không gian kín và mức áp khá cao nên bắt buộc phải sử dụng ren vặn. Đây là phần nằm dưới thân vỏ được hãng CNC liền khối với nhau. Chúng có nhiệm vị cố định cảm biến tại vị trí cần đo lường, thông thường chúng sẽ có những dạng cơ bản và phổ biến như G1/2″, G1/4″, 1/2″ NPT và 1/4″ NPT

Thông số kỹ thuật của cảm biến áp suất âm -1-0bar:

Để có thể biết chính xác về từng loại cảm biến thì chúng ta phải dựa vào thông số của nhà sản xuất đưa ra. Cụ thể với dòng cảm biến JSP thì chúng sẽ có các thông số như sau:

– Mã sản phẩm: thiết bị này có model là D2415G910

– Hãng sản xuất: được sản xuất bởi hãng JSP

– Nước sản xuất: có nguồn gốc từ Cộng Hòa Séc – EU – Châu Âu

– Nguồn cấp: thiết bị sử dụng nguồn nuôi 12..36VDC

– Thang đo: -1..0bar, ngoài ra ta có thể tùy chọn các thang đo khác như -0,5..0bar, -1..1bar, -1..3bar, -1..5bar, -1..10bar, -1..16bar, -1..25bar hoặc các dạng áp suất dương như 0-0,5bar, 0-1bar, 0-1,6bar, 0-2,5bar, 0-4bar, 0-6bar, 0-10bar, 0-16bar, 0-25bar, 0-40bar, 0-60bar, 0-100bar, 0-160bar, 0-250bar, 0-400bar, 0-600bar,…

– Có thể tùy chọn kiểu đo tuyết đối Abs hoặc tương đối Gauge

– Có mức sai số mặc định là 1%, hoặc tùy chọn thêm dạng 0,5% và 0,25% FS

– Tín hiệu ngõ ra là dạng 4-20mA 2 dây Loop. Ngoài ra còn có thể tùy chọn dạng 0-10VDC

– Kích thước ren vặn: có thể tùy chọn G1/2″, G1/4″, 1/2″ NPT và 1/4″ NPT hoặc nếu dùng chuẩn khác thì có thể sử dụng các loại nối ren bằng đồng có sẵn trên thị trường

– Tiêu chuẩn bảo vệ: thiết bị có khả năng kháng nước và kháng bụi đạt IP65

– Tốc độ phản hồi của tín hiệu đạt 10ms

– Nhiệt độ làm việc của sensor vào khoảng -20..85°C, nếu muốn dùng cho vị trí có nhiệt độ cao hơn thì ta nên sử dụng ống siphong hoặc cooling để giảm nhiệt

– Áp suất tối ta có thể chịu được lên đến 150% dãy đo. ví dụ nếu thang đo áp suất là 1bar thì mức áp max có thể chịu được là 1,5bar

– Độ ẩm làm việc vào khoảng 0..100%rH

– Trọng lượng của sensor là 140g

– Vật liệu cấu thành là housing – stainless steel 1.4301 connector – PA media wetted materials – stainless steel 1.4435 and 1.4301

– Thiết bị đạt các chứng chỉ khắc khe của Châu Âu như EN 60770-1; EN 61326-1

– Thiết bị này được bảo hành trong 12 tháng vá 1 đổi 1 nếu có phát sinh lỗi trong quá trình sử dụng. Được hỗ trợ kỹ thuật trong suốt quá trình sử dụng thiết bị

Cách thức đấu nối dây tín hiệu cảm biến áp suất âm -1-0bar:

Hầu hết các dòng cảm biến áp suất của hãng JSP đều có tín hiệu ngõ ra dạng 4-20mA 2 dây Loop. Đây là một dạng tín hiệu được áp dụng phổ biến trên hầu hết các hãng sản xuất cảm biến áp suất hiện nay. Để có thể đưa tín hiệu về PLC chúng ta không thể đưa thằng 2 dây về được mà cần cấp nguồn 24VDC nối tiếp vào.

Các bạn xem hình ảnh sơ đồ kèm theo để có thể dễ hình dung hơn nhé. Cụ thể là cảm biến sẽ có 4 chấu tương ứng là 1 2 3 và 4, nếu tín hiệu ngõ ra là 4-20mA thì ta chỉ sử dụng chân 1+ và 2- thôi nhé, chân 3 và 4 là các chân chờ sẵn cho những option tín hiệu khác.

Cụ thể thì nguồn 24VDC+ chúng ta đấu vào chân số 1+ của sensor, chân 24VDC- ta đấu vào chân – của PLC. Chân tín hiệu 2- của sensor lúc này là chân đưa 4-20mA về nên ta đấu vào chân + của PLC.

Bộ hiển thị và điều khiển áp suất OM402UNI:

Nếu chúng ta sử dụng cảm biến áp suất thì sẽ cần hiển thị giá trị đo đạt lên màn hình nhằm quan sát, giám sát ở tủ điện đúng không nào. Và model OM402UNI này sinh ra để làm việc đấy, đây là một sản phẩm của hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc – Châu Âu. Thiết bị này cho phép chúng ta đọc được hầu hết các loại áp suất trên thị trường hiện nay như 4-20mA, 0-10V, 0-5V, 1-5V,…

Không chỉ dừng lại ở tín năng hiển thị mà dòng này còn có thể điều khiển mức áp suất theo ngưỡng đã cài đặt trước đó. Bên cạnh đó còn có thể chuyển đổi và chuyển tiếp tín hiệu sang các dạng phổ biến như 4-20mA, 0-20mA, 0-10V, 0-5V, 1-5V,…hay thậm chí là truyền thông Modbus RS485. Cụ thể chúng ta tham khảo các thông số bên dưới nhé.

Thông số của bộ hiển thị và điều khiển áp suất OM402UNI:

– Mã sản phẩm: thiết bị này có model là OM402UNI

– Hãng sản xuất: được sản xuất bởi hãng Orbit Merret

– Nước sản xuất: có nguồn gốc từ Cộng Hòa Séc – EU – Châu Âu

– Nguồn cấp: thiết bị sử dụng nguồn nuôi 10..30VAC/DC hoặc tùy chọn 80..250VAC/DC

– Tín hiệu ngõ vào có thể đọc được các loại sensor áp suất như 4-20mA, 0-10V, 0-5V, 1-5V,…

– Có thể tùy chọn kiểu đo tuyết đối Abs hoặc tương đối Gauge

– Có mức sai số mặc định là +-0,1% FS

– Tín hiệu ngõ ra là có thể tùy chọn một trong các dạng như 4-20mA, 0-20mA, 0-10V, 0-5V, 1-5V,…tiếp điểm điều khiển đóng ngắt relay on/off hay thậm chí là truyền thông Modbus RS485. Cụ thể chúng ta tham khảo các thông số bên dưới nhé.

– Kích thước tổng thể: 96 x 48 x 120 mm

– Tiêu chuẩn bảo vệ: thiết bị có khả năng kháng nước và kháng bụi đạt IP64, thích hợp gắn trên các tủ điện công nghiệp

– Nhiệt độ làm việc của sensor vào khoảng -20..60°C

– Nhiệt độ lưu kho của sensor vào khoảng -20..80°C

– Hệ số cách ly chống nhiễu đạt 4000VAC giúp chống nhiễu rất tốt khỏi các tác nhân gây nhiễu như biến tần, motor bơm, động cơ điện, động cơ kéo băng tải, động cơ cánh khuấy

– Vật liệu cấu thành là Noryl GFN2 SE1, incombustible UL 94 V-I

– Thiết bị đạt các chứng chỉ khắc khe của Châu Âu như EN 61326-1; EN 61010-1, A2; IEC 980: 1993, par. 6; Class B, C in compl. with IEC 62138, 61226

– Thiết bị này được bảo hành trong 12 tháng vá 1 đổi 1 nếu có phát sinh lỗi trong quá trình sử dụng. Được hỗ trợ kỹ thuật trong suốt quá trình sử dụng thiết bị

Cách thức đấu dây tín hiệu từ cảm biến áp suất JSP đến bộ hiển thị OM402UNI:

Ở phần trên mình có chia sẻ là muốn đưa tín hiệu về PLC thì chúng ta cần phải cấp nguồn nối tiếp vào 2 dây tín hiệu ngõ ra của sensor đúng không nào ? Tuy nhiên với model OM402UNI này thì chúng ta không cần làm việc đó thì thiết bị đã có thể tự cấp nguồn trực tiếp cho sensor rồi. Cụ thể các bạn tham khảo sơ đồ bên dưới nhé

Nếu sử dụng nguồn cấp 10..30VAC/DC hoặc 80..250VAC/DC thì ta đấu vào chân số 1+ và 2-

Nếu sử dụng cảm biến áp suất có ngõ ra dạng 4-20mA, 0-20mA thì ta đấu vào chân số 18+ và 21-

Nếu sử dụng cảm biến áp suất có ngõ ra dạng 0-5V, 0-10V thì ta đấu vào chân số 22+ và 20-

Nếu sử dụng tín hiệu ngõ ra dạng 4-20mA, 0-20mA thì ta đấu vào chân số II+ và III-

Nếu sử dụng tín hiệu ngõ ra dạng 0-5V, 0-10V thì ta đấu vào chân số I+ và III-

Nếu sử dụng tín hiệu ngõ ra dạng truyền thông modbus RS485 thì ta đấu vào chân số VI+ và V-

Nếu sử dụng tín hiệu ngõ ra dạng tiếp điểm relay đóng ngắt thì ta đấu vào chân số 45 và 67 nối tiếp vào mạch kéo các tải như đèn, còi, motor, động cơ,…

Bộ điều khiển áp suất không hiển thị OMX333iUNI:

Nếu các bạn cần sử dụng đến chức năng điều khiển áp suất nhưng lại không có nhu cầu hiển thị giá trị đo thì OMX333iUNI là một sự lựa chọn đúng đắng. Thiết bị này đơn giản chỉ là đọc tín hiệu trả về từ cảm biến và cho ra ngõ ra relay điều khiển on/off để đóng ngắt đèn, còi, motor bơm. Các thông số kỹ thuật như sau:

– Mã sản phẩm: thiết bị này có mã là OMX333iUNI

– Xuất xứ: nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc.

– Chứng chỉ bảo vệ: khả năng chống bụi và chống nước đạt IP54.

– Ngõ vào (Input): có thể đọc được các dạng tín hiệu áp suất 4-20mA, 0-20mA, 0-5V, 0-10V,…

– Ngõ ra (Output):

+ Có thể tùy chỉnh chọn một trong những tín hiệu sau để dùng: 4-20mA, 0-10v, 0-5V, 0-20mA, 1-5v…

+ Các tín hiệu điều khiển dạng relay on/off, chúng ta có thể tùy chọn loại có hẵn 2 relay ON/oFF.

+ Ngoài ra còn có các loại ngõ ra dạng truyền thông Modbus RS485 nữa đấy,…

– Thời gian đáp ứng: chỉ 1ms, gần như chúng ta không nhận ra độ trễ của tín hiệu.

– Cài đặt thông số thông qua các Dip Switch trên thiết bị hoặc dùng cáp USB để config trên máy tính.

– Kiểu lắp đặt gắn trên Din rail của tủ điện

– Nhiệt độ làm việc: thiết bị hoạt động tốt trong môi trường nhiệt độ dao động trong khoảng từ -20-60°C.

– Sai số: chỉ 0.1%

– Nguồn cấp: sử dụng nguồn trong khoảng 10-30VAC/DC

– Hệ số cách ly chống nhiễu: đạt 2500 VAC

– Bảo hành thiết bị: 12 tháng 1 đổi 1 nếu có phát sinh lỗi từ nhà sản xuất.

Để tham khảo chi tiết sản phẩm này các bạn tham khảo bài viết: Bộ chuyển đổi tín hiệu 4-20mA sang relay

Ngoài cung cấp dòng Cảm biến đo áp suất 0-1bar  Công ty chúng tôi còn cung cấp nhiều cảm biến áp suất với các dãy đo thông dụng khác như :

Cảm biến đo áp suất 0-10bar

Cảm biến áp suất 0-25bar

… và các dãy đo áp suất thông dụng khác.

Để được tư vấn sử dụng thiết bị phù hợp. Các bạn hãy liên hệ Quốc Theo Thông tin sau, cám ơn các bạn.