Cảm biến áp suất Danfoss MBS3050

Tổng quan

Cảm biến áp suất Danfoss MBS3050 (Danfoss Model MBS 3050 Heavy-Duty Pressure Transmitter with Integrated Pulse Damper) là dòng thiết bị đo lường và chuyển đổi áp suất công nghiệp tải nặng cao cấp thuộc tập đoàn Danfoss (Đan Mạch). Sản phẩm được nghiên cứu và thiết kế chuyên biệt tích hợp bộ giảm chấn xung áp (Pulse damper / Snubber), là giải pháp kỹ thuật tối ưu để đo đạc và giám sát áp suất trong các hệ thống xuất hiện hiện tượng búa nước (water hammer), xung áp lực va đập mạnh hoặc biến động áp suất đột ngột.

Điểm vượt trội của Danfoss MBS3050 nằm ở cấu tạo van tiết lưu giảm chấn tích hợp sẵn bên trong chân kết nối áp suất. Cấu trúc này giúp triệt tiêu hoàn toàn các đỉnh xung áp lực xói mòn và hiện tượng nén đệm khí nguy hại, bảo vệ màng cảm biến khỏi nguy cơ nứt gãy cơ học mà không làm giảm thời gian phản hồi tín hiệu đo. Thiết bị đáp ứng dải đo áp suất cực kỳ linh hoạt từ 0…1 bar đến 0…600 bar (dạng áp suất tương đối / relative pressure). Danfoss MBS3050 cung cấp tín hiệu ngõ ra tiêu chuẩn 4…20 mA (2 dây), đạt cấp bảo vệ vỏ ngoài IP65 hoặc IP67, tuân thủ các chỉ thị an toàn tương thích điện từ EMC EN 61326 và chỉ thị thiết bị áp lực PED 97/23/EC.

Cấu tạo vật liệu

Cảm biến áp suất Danfoss MBS3050 được gia công hoàn thiện từ các nguồn vật liệu kim loại cao cấp, mang lại khả năng kháng ăn mòn bề mặt và chịu lực cơ học toàn diện:

Nguyên lý đo lường

Cảm biến áp suất Danfoss MBS3050 vận hành dựa trên công nghệ áp trở piezoresistive kết hợp cơ chế giảm chấn xung áp tích hợp:

• Tiết lưu và giảm chấn xung áp: Dòng lưu chất lỏng hoặc khí nén chứa sóng xung áp khi đi qua chân ren kết nối sẽ đi qua bộ tiết lưu tích hợp (Pulse damper). Tại đây, đỉnh sóng búa nước bị triệt tiêu năng lượng va đập trước khi tiếp xúc với màng đo.
• Biến dạng vi mô màng Inox 316L: Áp lực lưu chất đã qua xử lý giảm chấn tác động lên màng Inox 316L, làm màng bị uốn cong vi mô và thay đổi giá trị điện trở trên cầu vi mạch Wheatstone tích hợp.
• Khuếch đại và chuyển đổi tín hiệu: Bo mạch vi xử lý bên trong thân inox tiếp nhận độ chênh lệch điện áp, tiến hành bù nhiệt toàn diện và chuyển đổi thành tín hiệu dòng điện 4…20 mA tỷ lệ tuyến tính tuyệt đối với mức áp suất thực tế.

Ứng dụng

Nhờ tính năng chống búa nước độc quyền, dải đo rộng và độ bền cơ học chuẩn Đan Mạch, cảm biến Danfoss MBS3050 được ứng dụng phổ biến trong:

• Hệ thống Phòng cháy chữa cháy (PCCC): Giám sát áp lực nước trên mạng lưới đường ống chữa cháy – nơi thường xuyên xảy ra búa nước khi máy bơm bù áp ngắt/mở đột ngột.
• Trạm bơm cấp nước & Bơm tăng áp tòa nhà: Đo áp lực nước đầu xả cụm máy bơm công suất lớn, gửi tín hiệu ngõ ra về biến tần để điều tốc động cơ và duy trì áp suất ổn định.
• Hệ thống Thủy lực công nghiệp tải nặng (Hydraulics): Giám sát áp suất dầu trên máy ép, trạm nguồn thủy lực và máy chấn kim loại có chu kỳ đóng ngắt van xả áp liên tục.
• Máy nén khí & Chiller làm lạnh: Đo áp suất bình chứa khí nén và tuyến ống trao đổi nhiệt, bảo vệ toàn bộ thiết bị khỏi nguy cơ quá áp.

Hướng dẫn đọc chỉ số và lắp đặt

Là dòng cảm biến chuyển đổi tín hiệu (Transmitter) truyền dữ liệu về bộ điều khiển trung tâm (PLC, màn hình HMI, bộ hiển thị phụ), giá trị áp suất của Danfoss MBS3050 được xác định qua công thức toán học và quy trình lắp đặt chuẩn kỹ thuật như sau:

• Tính toán chuyển đổi tín hiệu ngõ ra sang áp suất thực tế: Tín hiệu dòng 4…20 mA biến thiên tỷ lệ tuyến tính theo dải đo. Giá trị 4 mA tương ứng với điểm 0 bar và 20 mA tương ứng với mức áp suất tối đa (Full Scale – FS).

  Công thức tính toán chuẩn:

  Áp suất thực tế = [(I_đo_được – 4) / 16] * Dải_đo_tối_đa

  Ví dụ minh họa: Đối với cảm biến Danfoss MBS3050 dải đo 0…16 bar ngõ ra 4…20 mA, nếu tín hiệu nhận được từ PLC là 12 mA, áp suất thực tế trong đường ống = [(12 – 4) / 16] * 16 = 8 bar.

• Quy trình thi công & Lắp đặt cơ khí chuẩn kỹ thuật:
  • Thao tác vặn siết chân ren: Sử dụng băng tan Teflon (cao su non) hoặc gioăng đệm phẳng thích hợp quanh chân ren (G 1/4 A, G 1/2 A). Khi vặn siết cảm biến vào tuyến ống, bắt buộc dùng cờ-lê ôm đúng ngàm lục giác ở phần cổ chân ren. Tuyệt đối không dùng tay xoay vặn thân vỏ kim loại để tránh làm đứt liên kết mạch điện tử bên trong.
  • Hướng dẫn đấu nối cáp điện an toàn: Đối với chuẩn đầu nối DIN EN 175301-803 A ngõ ra 4…20 mA (2 dây), đấu chân 1 vào cực dương nguồn cấp `UB+` (DC 10…30 V) và chân 2 vào cực âm / tín hiệu `0V / S+`. Siết chặt ốc giữ nắp cắm để đảm bảo cấp bảo vệ chống nước IP65/IP67.