Cảm Biến và Bộ Phát Áp Suất: Nguyên Tắc Hoạt Động và Tiêu Chí Lựa Chọn Chính

Đo áp suất là một trong những khía cạnh cơ bản nhất của việc kiểm soát quy trình công nghiệp. Cho dù đó là giám sát hơi nước trong nhà máy điện, chất lỏng trong đường ống hóa chất hay áp suất không khí trong hệ thống khí nén, dữ liệu áp suất chính xác, đáng tin cậy và ổn định là điều cần thiết cho các hoạt động an toàn và hiệu quả.

Trong bài đăng này, chúng ta sẽ khám phá cách thức hoạt động của cảm biến và bộ phát áp suất, và các yếu tố quan trọng cần xem xét khi lựa chọn chúng cho ứng dụng của bạn.

1. Tìm hiểu những điều cơ bản

• Cảm Biến Áp Suất: Phần tử cảm biến chính chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện.
• Bộ Phát Áp Suất: Một thiết bị hoàn chỉnh bao gồm cảm biến cộng với thiết bị điện tử để khuếch đại, điều chỉnh và truyền tín hiệu đến hệ thống điều khiển.

Về cơ bản, một bộ phát lấy phép đo thô từ cảm biến, ổn định nó và xuất ra tín hiệu tiêu chuẩn (ví dụ: 4–20 mA, 0–10 V hoặc các giao thức kỹ thuật số như HART/Modbus).

2. Nguyên tắc hoạt động của đo áp suất

Hầu hết các cảm biến công nghiệp đều dựa trên một trong những công nghệ cốt lõi này:

3. Tiêu chí lựa chọn chính

Khi chọn cảm biến/bộ phát áp suất, bạn nên đánh giá cẩn thận:

1. Dải áp suất Phù hợp với quy trình của bạn — quá thấp có thể gây hư hỏng quá phạm vi, quá cao làm giảm độ phân giải.

2. Loại áp suất

• Đo: Đo tương đối với không khí xung quanh.
• Tuyệt đối: Đo tương đối với chân không hoàn hảo.
• Vi sai: Đo sự khác biệt giữa hai điểm.

3. Độ chính xác & Ổn định

• Độ chính xác ảnh hưởng đến chất lượng kiểm soát quy trình.
• Độ ổn định lâu dài ảnh hưởng đến tần suất hiệu chuẩn.

4. Khả năng tương thích với môi chất Chọn vật liệu ướt (316L SS, Hastelloy, gốm, v.v.) có khả năng chống ăn mòn hoặc nhiễm bẩn.

5. Ảnh hưởng của nhiệt độ Xem xét cả nhiệt độ quy trình và điều kiện môi trường.

6. Tín hiệu đầu ra & Giao tiếp Tương tự (4–20 mA) so với Kỹ thuật số (HART, Modbus, Profibus) — dựa trên kiến trúc hệ thống điều khiển của bạn.

7. Bảo vệ môi trường Xếp hạng IP/NEMA, chứng nhận chống cháy nổ, khả năng miễn nhiễm EMC.

8. Các cân nhắc về cài đặt Kích thước, trọng lượng, lắp đặt, lối vào cáp, tiêu chuẩn kết nối quy trình (NPT, mặt bích, kẹp vệ sinh).

4. Ví dụ về ứng dụng

• Xử lý hóa chất: Vật liệu chống ăn mòn, chứng nhận khu vực nguy hiểm.
• Thực phẩm & Đồ uống: Thiết kế vệ sinh, khả năng tương thích làm sạch tại chỗ (CIP/SIP).
• Xử lý nước: Quay vòng rộng, bảo vệ xâm nhập hơi ẩm.
• Dầu khí: Áp suất cao, nhiệt độ cao, vỏ chống cháy nổ.

5. Tương lai của đo áp suất

Các xu hướng như kết nối không dây, tự chẩn đoán, và tích hợp IIoT đang định hình lại cách dữ liệu áp suất được thu thập và sử dụng. Các bộ phát thông minh không chỉ gửi các phép đo mà còn có thể dự đoán nhu cầu bảo trì, giúp giảm thời gian ngừng hoạt động.

Kết luận

Việc chọn cảm biến hoặc bộ phát áp suất phù hợp không chỉ là chọn thứ gì đó “hoạt động” — mà là đảm bảo độ chính xác, độ tin cậy và tuổi thọ trong điều kiện quy trình cụ thể của bạn. Việc lựa chọn chu đáo ngày nay có thể ngăn chặn thời gian ngừng hoạt động tốn kém vào ngày mai.