Cảm biến áp suất Sensys PXA

Tổng quan

Cảm biến áp suất Sensys PXA (Sensys Model PXA Explosion Proofed Pressure Transmitter) là dòng thiết bị đo lường, chuyển đổi và giám sát áp suất công nghiệp cao cấp đạt chuẩn chống nổ chuyên dụng thuộc tập đoàn công nghệ đo lường Sensys (Hàn Quốc). Sản phẩm được thiết kế tối ưu với mạch khuếch đại điện tử tích hợp bên trong thân vỏ kim loại kiên cố (Built-in amplifier circuit), đáp ứng các yêu cầu kiểm soát áp lực khắt khe trong môi trường nguy hiểm có nguy cơ cháy nổ cao và đòi hỏi khả năng chống thấm nước vượt trội.

Điểm vượt trội cốt lõi của dòng Sensys PXA là khả năng vận hành an toàn tuyệt đối nhờ đạt chứng chỉ chống nổ vỏ phòng nổ Ex d IIC T6 cùng cấp bảo vệ chống thấm nước và bụi bẩn IP65. Cảm biến cung cấp dải đo áp suất cực kỳ rộng lớn, kéo dài từ dải áp suất âm chân không -100 kPa, dải áp tương đối (Gauge), dải áp tuyệt đối (Absolute) cho đến dải áp suất siêu cao lên tới 500 MPa (~5000 bar) và dải đo chênh áp (Differential pressure). Toàn bộ phần tiếp xúc môi chất (Wetted Parts) được gia công chế tạo từ thép không gỉ SS316L hoặc hợp kim Titanium 87%, giúp thiết bị hoạt động bền bỉ trước các lưu chất ăn mòn hóa học.

Cấu tạo vật liệu

Cảm biến áp suất Sensys PXA Hàn Quốc được gia công hoàn thiện từ các nguồn vật liệu kim loại chịu lực và hợp kim cao cấp chọn lọc, đảm bảo khả năng chịu áp suất cao, chống va đập cơ học và kháng ăn mòn hóa học toàn diện:

Nguyên lý đo lường

Cảm biến áp suất Sensys PXA vận hành dựa trên công nghệ cảm biến biến dạng áp trở tích hợp bộ khuếch đại tín hiệu vi xử lý trong vỏ phòng nổ cách ly:

• Tiếp nhận áp lực môi chất: Lưu chất (dầu, khí gas, hóa chất) từ đường ống đi qua chân kết nối ren/mặt bích tác động lực nén trực tiếp lên màng cảm biến bằng thép không gỉ SS316L hoặc Titanium 87%.
• Biến dạng áp trở & Chuyển đổi điện trở: Áp lực lưu chất làm màng cảm biến uốn cong vi mô, dẫn đến thay đổi giá trị điện trở của cầu vi mạch Wheatstone tích hợp phía sau màng. Độ lệch điện trở này biến thiên tỷ lệ thuận tuyệt đối với mức áp suất thực tế.
• Khuếch đại & Truyền tải tín hiệu an toàn: Bo mạch khuếch đại nội bộ (Built-in amplifier) tiếp nhận tín hiệu điện thế nhỏ, tự động bù trừ ảnh hưởng của nhiệt độ môi chất (-40~120°C) và chuyển đổi thành tín hiệu chuẩn công nghiệp 4~20 mA hoặc DC 1~5V/0~10V. Toàn bộ vi mạch được bảo vệ cách ly tuyệt đối bên trong vỏ đúc chống nổ Ex d IIC T6.

Ứng dụng

Nhờ chứng nhận chống nổ Ex d IIC T6, cấp bảo vệ IP65, vật liệu tiếp xúc SS316L/Titanium và dải đo rộng lên đến 500 MPa, Sensys PXA được ứng dụng rộng rãi trong:

• Công nghiệp Lọc hóa dầu & Khai thác Khí đốt: Giám sát áp suất trên các đường ống dẫn dầu thô, khí gas tự nhiên, đường ống truyền dẫn khí hóa lỏng nguy hiểm.
• Nhà máy Hóa chất & Chế biến Dung môi: Kiểm soát áp lực quy trình phản ứng hóa chất, bồn chứa môi chất có tính ăn mòn và dễ cháy nổ.
• Hệ thống Thủy lực & Khí nén Áp lực cực cao: Giám sát áp suất trên các cụm máy ép thủy lực cao áp, đường ống kiểm tra áp lực đường ống lên tới 5000 bar.
• Công nghiệp Thực phẩm, Dược phẩm & Utility Nhà máy: Lắp đặt giám sát mức chất lỏng, hệ thống cấp khí kỹ thuật và hạ tầng năng lượng trong các khu vực yêu cầu an toàn phòng chống cháy nổ nghiêm ngặt.

Hướng dẫn đọc chỉ số và lắp đặt

Là dòng thiết bị chuyển đổi tín hiệu áp suất (Transmitter) chuyên dụng cho vùng chống nổ không tích hợp màn hình hiển thị trực tiếp bên ngoài, giá trị áp suất của Sensys PXA được theo dõi thông qua hệ thống điều khiển trung tâm PLC, màn hình HMI hoặc đo đạc tín hiệu điện ngõ ra. Kỹ thuật viên thực hiện thao tác theo chỉ dẫn chuẩn sau:

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

    Công thức tính áp suất thực tế:

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

    Ví dụ: Cảm biến Sensys PXA dải đo 0~10 MPa (100 bar) ngõ ra 4~20 mA, nếu tín hiệu đo được từ PLC là 12 mA, áp suất thực tế trong đường ống = [(12 – 4) / 16] * 10 = 5 MPa (50 bar).

  • Đối với tín hiệu áp DC 1~5V (3-Wire): Tín hiệu 1V tương ứng mức áp suất 0 và 5V tương ứng mức áp suất tối đa FS. 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 Diagram):
  • Ngõ ra 4~20 mA (2-Wire Output): Mở nắp vặn thân chống nổ. Đấu cực dương nguồn `Power Supply (+)` vào cọc `(+)`; Đấu cực âm nguồn `Power Supply (-)` nối qua bộ đọc tín hiệu/PLC về cọc `(-)`. Siết chặt vít tiếp địa ngoài `External Ground (F.G. M4x0.7)` vào hệ thống tiếp địa an toàn.
  • Ngõ ra VDC Output (3-Wire): Đấu nguồn dương vào cọc `Exc+`; Đấu chân chung vào cọc `Com`; Đấu tín hiệu áp ngõ ra vào cọc `Out+`.
• Thao tác hiệu chỉnh Zero & Span nội bộ: Trong quá trình bảo trì, kỹ thuật viên có thể mở nắp vặn đầu chống nổ, dùng tua-vít nhỏ xoay nhẹ 2 núm biến trở `ZERO` và `SPAN` bố trí trên bo mạch đấu nối để tinh chỉnh lại sai số lệch điểm 0 do chênh lệch áp suất khí quyển địa phương.
• Quy trình thi công gá lắp an toàn chống nổ (Ex d):
  • Sử dụng cờ-lê kẹp đúng vị trí ngàm lục giác ở phần cổ chân ren kim loại (HEX 24 hoặc HEX 30 tùy dải áp) để siết lực. Tuyệt đối không vặn xoay phần vỏ đúc nhôm chống nổ để tránh hỏng chân ren và bo mạch.
  • Cáp điện kết nối bắt buộc phải đi qua tuyến cáp chống nổ (Ex Cable Gland) chuẩn ren G1/2″(F) và siết chặt khóa nắp (Locking Screw) sau khi hoàn tất đấu nối để đảm bảo độ kín Ex d IIC T6 và IP65.