Cảm biến áp suất? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động?

1.Cảm biến áp suất

     Cảm biến áp suất là loại cảm biến chuyên dùng để đo áp suất, áp lực trong các bồn chứa hay đường ống dẫn khí, hơi, hay chất lỏng. Nhiệm vụ của chúng là giám sát áp suất hay áp lực. Và chuyển những thông tin đó về màn hình hiển thị hay bộ điều khiển dưới dạng tín hiệu 4-20mA.

2.Cấu tạo

     Pressure Sensor được chia làm nhiều loại khác nhau, tùy vào mục đích sử dụng và cấu tạo của chúng. Tuy nhiên, về cơ bản chúng đều được cấu thành bởi những bộ phận chính sau đây:

• Thân cảm biến (Body):Là toàn bộ phần cơ bao bọc bên ngoài của cảm biến, có tác dụng bảo vệ các phần tử bên trong cảm biến tránh khỏi những tác động từ bên ngoài. Thân của cảm biến thường được làm từ vật liệu thép không gỉ SS304/SS316 hoặc những vật liệu đăc biệt khác trong những trường hợp cụ thể.
• Kết nối cơ khí (Process connection):Đầu dò áp lực thường tồn tại ba dạng kết nối cơ bản là kết nối ren, kết nối mặt bích và kết nối clamp, trong đó kết nối ren là dạng kết nối phổ thông nhất. Đây là phần nằm dưới cùng của cảm biến, có chức năng kết nối và làm kín cảm biến với hệ thống hoặc thiết bị.
• Màng cảm biến (Sensing diaphragm):Là bộ phận nằm bên trong thân của cảm biến, ngay phía trên phần kết nối cơ khí, có tác dụng cảm nhận giá trị áp lực từ môi chất và truyền tới bộ phận capsule nằm phía trên. Ngoài ra, màng cảm biến chỉ tiếp nhận giá trị áp suất cơ học, đồng thời không cho môi chất đi qua làm hư hỏng các phần tử điện nằm phía trên.
• Bộ phận làm kín (O-ring Seals): Thường được làm từ một số vật liệu như cao su hoặc biến thể của cao su, có chức năng làm kín phần tiếp xúc giữa màng cảm biến và mặt trong thân cảm biến, không cho môi chất đi qua màng, tiếp xúc với các phần điện gây hư hỏng.
• Bộ phận cảm biến (Capsule):Là bộ phận nằm phía trên của màng cảm biến, có chức năng nhận tín hiệu từ áp suất và truyền tín hiệu về bộ phận xử lý. Tùy thuộc vào loại cảm biến mà nó chuyển từ tín hiệu cơ của áp suất sang dạng tín hiệu điện trở, điện dung, điện cảm, dòng điện … về bộ phận xử lý.
• Bộ phận xử lý:có chức năng nhận các tín hiệu từ bộ phận cảm biến & thực hiện các xử lý để chuyển đổi các tín hiệu đó sang dạng tín hiệu chuẩn như tín hiệu ngõ ra 4 ~ 20 mA (tín hiệu thường được sử dụng nhất), 0 ~ 5 VDC, 0 ~ 10 VDC, 1 ~ 5 VDC,…
• Cáp kết nối (Cable Connection):Nằm ở phía trên đầu của cảm biến, là phần cáp điện nhận tín hiệu từ bộ phận xử lý và truyền tới các thiết bị hiển thị, cảnh báo hoặc điều khiển,… Tùy vào thiết kế hoặc tùy chọn của khách hàng, phần đầu cáp kết nối này có thể có hoặc không một đầu bảo vệ (thường được làm bằng plastic).

3.Nguyên lý hoạt động

     Nguyên lý hoạt động của pressure transducer cũng gần giống như các loại cảm biến khác là cần nguồn tác động (ở đây là nguồn áp suất) tác động lên cảm biến (thường là một màng đo dược cấy trên các phần tử áp điện trở), cảm biến đưa giá trị về vi xử lý, sau đó vi xử lý có trách nhiệm xử lý tín hiệu rồi truyền về thiết bị hiển thị (nếu người dùng chỉ với mục đích hiển thị giá trị áp suất) hoặc thiết bị điều khiển, PLC, từ đó điều khiển động cơ hoạt động.

4.Các hãng sản xuất.

Sensys – Hàn Quốc

Sneider – Pháp