Cảm biến áp suất Sensys PTA

Tổng quan

Cảm biến áp suất Sensys PTA (Sensys Model PTA General Purpose Pressure Transducer) là dòng thiết bị đo lường và chuyển đổi tín hiệu áp suất kỹ thuật số công nghiệp phổ thông cao cấp thuộc thương hiệu danh tiếng Sensys (Hàn Quốc). Sản phẩm được nghiên cứu và chế tạo tối ưu cho công tác đo đạc, giám sát và kiểm soát áp suất tự động trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp, trạm nguồn thủy lực, khí nén và hệ thống làm lạnh công nghiệp. Cảm biến mang lại giải pháp kỹ thuật có độ tin cậy vận hành vượt trội với mức chi phí đầu tư vô cùng hợp lý.

Sensys PTA ứng dụng công nghệ cảm biến áp trở silicon (Silicon Piezoresistive cell) tiên tiến kết hợp công nghệ gắn thủy tinh chịu nhiệt độ cao trực tiếp trên màng Titanium (High Temperature Glass on Titanium). Đặc biệt, thiết bị hoàn toàn không sử dụng vòng đệm làm kín O-ring (No O-ring design) ở bộ phận tiếp xúc lưu chất, giúp triệt tiêu hoàn toàn nguy cơ rò rỉ môi chất cũng như hiện tượng ăn mòn hóa học O-ring theo thời gian. Thiết bị sở hữu dải đo siêu rộng từ dải chân không/áp âm -0.1 MPa (-100 kPa) cho đến dải áp suất cực cao lên tới 500 MPa (~5000 bar). Với bo mạch khuếch đại tín hiệu tích hợp bên trong (built-in amplifier), Sensys PTA cung cấp đa dạng chuẩn ngõ ra như mV/V, DC 0~5V, 1~5V, 0~10V (3/4 dây) hay 4~20mA (2/3 dây), đạt chứng nhận CE quốc tế và tương thích hoàn hảo với mọi bộ điều khiển PLC, màn hình HMI.

Cấu tạo vật liệu

Cảm biến áp suất Sensys PTA Hàn Quốc được hoàn thiện từ các nguồn vật liệu kỹ thuật cao cấp chọn lọc, gia tăng độ bền cơ học và bảo vệ tối ưu vi mạch điện tử bên trong:

Nguyên lý đo lường

Cảm biến áp suất Sensys PTA vận hành dựa trên công nghệ biến dạng áp trở silicon (Silicon Piezoresistive Principle) tích hợp cấu trúc vi mạch bù nhiệt và khuếch đại điện tử:

• Thu nhận áp lực qua màng Titanium: Lưu chất (nước, khí, dầu thủy lực) đi qua chân ren Inox/Titanium tác động lực nén trực tiếp lên màng titan không dùng O-ring. Lực áp suất sinh ra làm cho phần tử màng bị biến dạng vi mô.
• Biến đổi điện trở áp trở Silicon: Sự biến dạng màng truyền qua lớp thủy tinh chịu nhiệt làm thay đổi giá trị điện trở trên cầu Wheatstone silicon gắn ở phía sau màng Titanium. Sự thay đổi điện trở này biến thiên tỷ lệ thuận tuyệt đối với mức áp suất của môi chất.
• Xử lý & Khuếch đại tín hiệu: Bo mạch khuếch đại điện tử tích hợp bên trong thân nhôm Alumite (Built-in amplifier circuit) tiếp nhận độ lệch điện áp, tự động bù trừ sai số do ảnh hưởng nhiệt độ (-10~70°C) và chuyển đổi thành tín hiệu chuẩn công nghiệp dạng 4~20mA, 0~5V, 1~5V, 0~10V để truyền về bộ điều khiển PLC trung tâm.

Ứng dụng

Nhờ đặc tính thiết kế không O-ring chống rò rỉ tuyệt đối, màng Titanium chịu lực bền bỉ và dải đo rộng lên tới 500 MPa, Sensys PTA được ứng dụng rộng rãi trong:

• Điều khiển Quy trình Công nghiệp (Process Control): Giám sát và tự động hóa điều khiển áp suất trong các đường ống sản xuất khắt khe.
• Hệ thống Thủy lực & Khí nén (Hydraulics & Pneumatics): Giám sát áp suất dầu thủy lực trên trạm nguồn, máy ép cao áp, xilanh thủy lực chịu chấn động mạnh.
• Hệ thống Máy nén khí & Làm lạnh (Compressor Control, Chillers & Refrigeration): Kiểm soát áp suất dòng môi chất lạnh, gas lạnh và khí nén cao áp trong các cụm máy nén công nghiệp.
• Thiết bị Đo lường & Thí nghiệm: Sử dụng làm cảm biến áp suất tiêu chuẩn trên các băng thử áp suất, máy thử áp lực siêu cao áp.

Hướng dẫn đọc chỉ số

Là dòng thiết bị chuyển đổi tín hiệu áp suất (Transmitter) không trang bị màn hình hiển thị tại chỗ, giá trị áp suất của Sensys PTA được theo dõi thông qua màn hình PLC, bộ hiển thị phụ hoặc đo đạc tín hiệu điện ngõ ra. Kỹ thuật viên thực hiện các thao tác đấu nối và kiểm tra theo chỉ dẫn chuẩn sau:

• Cách chuyển đổi giá trị tín hiệu sang áp suất thực tế:
  • Đối với ngõ ra dòng 4~20mA (2-Wire): Tín hiệu dòng 4mA tương ứng với mức áp suất Min (0 hoặc -100 kPa) và 20mA tương ứng với 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: Cảm biến Sensys PTA dải đo 0~10 bar ngõ ra 4~20mA, nếu đo được tín hiệu 12mA thì áp suất thực tế = [(12 – 4) / 16] * 10 = 5 bar.

  • Đối với ngõ ra áp 1~5VDC (3-Wire/4-Wire): Tín hiệu 1V tương ứng mức áp suất 0 và 5V tương ứng mức áp suất Max. Công thức: Áp suất thực tế = [(V_đo_được – 1) / 4] * Dải_đo_tối_đa.
• Sơ đồ đấu nối dây điện chuẩn kỹ thuật (Wiring Connection):
  • Dạng kết nối Connector (4Core Shield Cable): Dây màu Đỏ (Red) nối `Input (+)` nguồn DC 11~28V; Dây màu Trắng (White) nối `Output (+)` tín hiệu; Dây màu Đen (Black) nối `Input (-)` hoặc `Output (-)`; Dây màu Xanh lá (Green) nối `Output (+)`; Dây bọc kim (Shield) nối đất `Earth`.
  • Dạng kết nối DIN 43650-A (2-Wire 4~20mA): Chân Pin 1 nối cực dương nguồn `Input (+)`; Chân Pin 2 nối cực dương tín hiệu `Output (+)`.
• Hiệu chỉnh Zero & Span nội bộ: Kỹ thuật viên có thể mở nắp bảo vệ trên thân vỏ nhôm Alumite, sử dụng tua-vít xoay nhẹ 2 vít tinh chỉnh `ZERO` và `SPAN` để điều chỉnh lại sai số 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 (R1/4″, G1/4″, R3/8″, 9/16UNF…), sử dụng cờ-lê kẹp đúng vị trí ngàm lục giác (HEX 28mm) ở cổ chân ren kim loại để siết lực. Tuyệt đối không dùng tay vặn xoay phần thân vỏ nhôm Alumite để tránh làm xoắn đứt dây cáp và hư hỏng bo mạch bên trong.