Cảm biến áp suất Sensys PCL

Tổng quan

Cảm biến áp suất Sensys PCL (Sensys Model PCL Ceramic Diaphragm Type Corrosion Proof Pressure Transducer) là dòng thiết bị đo lường và chuyển đổi tín hiệu áp suất công nghiệp cao cấp chuyên dụng chống ăn mòn hóa chất, thuộc tập đoàn công nghệ đo lường danh tiếng Sensys (Hàn Quốc). Thiết bị được nghiên cứu và chế tạo tối ưu cho công tác đo đạc, giám sát áp lực chính xác trong các môi trường lưu chất có tính ăn mòn hóa học cao, môi trường dung dịch axit, kiềm và các loại chất lỏng tinh khiết.

Điểm vượt trội cốt lõi của Sensys PCL nằm ở sự kết hợp hoàn hảo giữa phần tử cảm biến gốm Ceramic (Al2O3 96%) và bộ vỏ/chân kết nối bằng nhựa kỹ thuật PP (Polypropylene) hoặc PVC chịu hóa chất. Cảm biến tích hợp bo mạch khuếch đại tín hiệu điện tử bên trong (Built-in amplifier circuit), cung cấp dải đo áp suất tương đối (Gauge) từ 0…100 kPa đến 0…1 MPa (~10 bar), đạt cấp chính xác cao ±0.5% FS (RSS). Cảm biến hỗ trợ đa dạng tín hiệu ngõ ra chuẩn công nghiệp dạng dòng 4~20mA (2-Wire / 3-Wire) hoặc dạng áp DC 0~5V, 1~5V, 0~10V, giúp kết nối linh hoạt với mọi hệ thống điều khiển trung tâm PLC và màn hình hiển thị.

Cấu tạo vật liệu

Cảm biến áp suất Sensys PCL Hàn Quốc được gia công chế tạo từ các nguồn vật liệu nhựa kỹ thuật, hợp kim không gỉ và màng gốm cao cấp chọn lọc, đảm bảo khả năng chịu lực cơ học và chống ăn mòn hóa học toàn diện:

Nguyên lý đo lường

Cảm biến áp suất Sensys PCL vận hành dựa trên công nghệ cảm biến áp trở gốm Ceramic (Piezoresistive Ceramic Principle) tích hợp bộ vi xử lý khuếch đại tín hiệu bù nhiệt nội bộ:

• Thu nhận lực áp suất qua màng Ceramic: Dung dịch hóa chất (axit, kiềm, chất lỏng tinh khiết) chảy qua chân ren nhựa PP/PVC/Union tác động lực nén trực tiếp lên bề mặt phần tử gốm Ceramic Al2O3 96%. Lực áp suất làm màng gốm bị biến dạng vi mô.
• Biến đổi điện trở cầu Wheatstone: Sự biến dạng màng làm thay đổi giá trị điện trở trên cầu vi mạch Wheatstone tích hợp ở mặt sau lớp gốm Ceramic. Độ lệch điện trở này biến thiên tỷ lệ thuận 100% với mức áp suất thực tế của hóa chất trong đường ống.
• Khuếch đại & Truyền tải tín hiệu: Bo mạch khuếch đại điện tử bên trong thân inox (Built-in amplifier circuit) tiếp nhận độ lệch điện thế nhỏ, tự động thực hiện bù trừ ảnh hưởng của nhiệt độ môi chất (trong khoảng -10~70°C) và chuyển đổi thành tín hiệu chuẩn công nghiệp dạng dòng 4~20mA hoặc áp 1~5V/0~10V để truyền về PLC điều khiển.

Ứng dụng

Nhờ đặc tính kháng ăn mòn hóa chất vượt trội từ vật liệu gốm Ceramic Al2O3, chân ren PP/PVC và gioăng Viton làm kín, Sensys PCL được ứng dụng rộng rãi trong các môi trường công nghiệp đặc thù:

• Thiết bị Sản xuất Bán dẫn (Semiconductor Manufacturing Equipment): Giám sát áp suất trên các đường ống phân phối hóa chất tẩy rửa bề mặt, axit khắc kim loại và dòng lưu chất siêu tinh khiết (High-purity fluids).
• Quy trình Công nghiệp Hóa chất (Chemical Process): Đo đạc và kiểm soát áp suất trong bồn chứa, đường ống dẫn dung dịch axit, bazơ ăn mòn và chất dung môi.
• Hệ thống Xử lý Nước thải Nguy hại & Chất thải (Waste Disposing Equipment): Lắp đặt giám sát áp lực đường ống bơm hút dung dịch hóa chất xử lý, nước thải công nghiệp có tính axit/kiềm cao.
• Thiết bị Vật lý & Hóa học (Physics & Chemistry Equipment): Tích hợp trong các máy phân tích hóa nghiệm, hệ thống trích xuất hóa chất tự động trong phòng thí nghiệm.

Hướng dẫn đọc chỉ số

Là dòng thiết bị chuyển đổi tín hiệu áp suất (Transmitter) không trang bị màn hình hiển thị trực tiếp tại chỗ, giá trị áp suất của Sensys PCL được theo dõi thông qua màn hình đọc PLC, bộ hiển thị phụ hoặc đo đạc tín hiệu điện ngõ ra. Quy trình đọc chỉ số và thi công gá lắp đạt chuẩn kỹ thuật thực hiện như sau:

• Cách chuyển đổi giá trị tín hiệu sang áp suất thực tế:
  • Đối với tín hiệu ngõ ra 4~20mA (2-Wire): Tín hiệu dòng 4mA tương ứng với áp suất 0 (hoặc Min FS) và 20mA tương ứng với áp suất tối đa (Full Scale – FS, ví dụ 1 MPa / 10 bar).

    Công thức tính toán chuẩn:

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

    Ví dụ: Cảm biến Sensys PCL dải đo 0…1 MPa (10 bar) ngõ ra 4~20mA, nếu PLC nhận được tín hiệu 12mA thì áp suất thực tế = [(12 – 4) / 16] * 1 = 0.5 MPa (5 bar).

  • Đối với ngõ ra áp 1~5VDC (3-Wire): Tín hiệu 1V tương ứng áp suất 0 và 5V tương ứng áp suất tối đa FS. Công thức: Áp suất thực tế = [(V_đo_được – 1) / 4] * Dải_đo_tối_đa.
• Sơ đồ đấu nối cáp điện chuẩn kỹ thuật (DIN 43650-A Connector):
  • Hệ thống 2 dây (2-Wire 4~20mA): Chân Pin 1 nối cực dương nguồn `Input (+)` (DC 11~28V); Chân Pin 2 nối cực dương tín hiệu `Output (+)` về PLC/Bộ hiển thị; Chân Earth nối đất chống nhiễu.
  • Hệ thống 3 dây (3-Wire VDC/mA Output): Chân Pin 1 nối `Input (+)`; Chân Pin 2 nối `Common (-)`; Chân Pin 3 nối `Output (+)` tín hiệu.
• Thao tác hiệu chỉnh Zero & Span nội bộ: Trên thân vỏ inox có trang bị cửa sổ bảo vệ tích hợp 2 nút xoay biến trở `Zero` và `Span`. Kỹ thuật viên có thể dùng tua-vít nhỏ xoay nhẹ để tinh chỉnh lại độ lệch điểm 0 khi vận hành ở các điều kiện áp suất khí quyển khác nhau.
• Quy trình thi công gá lắp cơ khí an toàn:
  • Khi vặn siết chân ren/rắc co nhựa (PP/PVC R1/2″, G1/2″ hoặc Union), quấn cao su non (băng tan Teflon) làm kín chân ren và sử dụng cờ-lê kẹp đúng vị trí ngàm lục giác (HEX 24mm) ở cổ chân nối. Tuyệt đối không xoay vặn trực tiếp thân vỏ inox để tránh xoắn đứt dây cáp và hư hỏng bo mạch bên trong.
  • Tránh mọi va chạm cơ học hay dùng vật nhọn chọc vào phần màng gốm Ceramic nhạy cảm bên trong cổng áp suất.