Cách kiểm tra cảm biến áp suất

Khi bạn đang sử dụng cảm biến áp suất và bạn muốn kiểm tra xem nó còn dùng được hay không. Hay đơn giản là kiểm tra xem nó còn sống hãy đã chết. Với cảm quan bằng mắt thường, ta có thể phát hiện ra được những lỗi như: dây nối bị đứt, màng áp suất bị thủng… Tuy nhiên, cảm biến áp suất không mắc lỗi những lỗi trên nhưng khi lắp vào hệ thống lại không chạy hoặc báo lỗ. Lúc đó, ta cần phải kiểm tra rõ hơn, cần check vào bên trong cảm biến. Để giúp người dùng có cách kiểm tra cảm biến áp suất chính xác, mời bạn đọc theo dõi bài viết dưới đây nha. 

Cảm biến áp suất là gì?

Cảm biến áp suất là một thiết bị hoặc mô-đun được sử dụng để đo và ghi nhận áp suất trong một hệ thống hoặc môi trường cụ thể. Cảm biến này sử dụng các nguyên lý vật lý hoặc cơ học để chuyển đổi áp suất thành một tín hiệu điện. Hoặc tín hiệu khác để có thể đo và xử lý.

Thiết bị có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Ví dụ, chúng có thể được sử dụng trong các hệ thống đo áp suất trong công nghiệp, ô tô, hàng không;  hệ thống điều hòa không khí; đo áp suất trong môi trường y tế và nhiều ứng dụng khác.

Có nhiều loại cảm biến áp suất khác nhau. Bao gồm loại điện tử, dạng màng, dạng piezoelectric; dạng dung dịch và nhiều loại cảm biến khác. Mỗi loại cảm biến có nguyên lý hoạt động và đặc điểm riêng biệt. Từ đó, phù hợp với các yêu cầu ứng dụng cụ thể.

Cảm biến áp suất có bao nhiêu loại?

Tùy theo ứng dụng đo áp suất, chúng ta có các loại cảm biến áp suất khác nhau như sau:

Cảm biến áp suất nước 4-20mA

Loại cảm biến này thường được sử dụng để đo áp suất trên các đường ống nước trong nhà máy; các hệ thống liên quan. Thường thì cảm biến này có thang đo không quá cao, chỉ từ 10 bar trở lại. Cảm biến áp suất nước 4-20mA thường có đầu ra dạng tín hiệu dòng điện (4-20 mA). Giúp truyền tải thông tin áp suất đo được đến các thiết bị đọc tín hiệu.

Cảm biến áp suất hơi

Loại cảm biến hơi thì sử dụng để đo áp suất trong các lò hơi, bình chứa khí. Thông thường, cảm biến áp suất được kết hợp với một bộ relay điều khiển để hoạt động. Lúc này, như một công tắc áp suất khí. Điều này có nghĩa là người ta thiết lập một ngưỡng áp suất cố định và khi áp suất vượt quá ngưỡng này; cảm biến sẽ kích hoạt thiết bị giảm áp. Ngược lại, nếu áp suất quá thấp, người ta phải bơm thêm khí để duy trì áp suất.

Cảm biến áp suất chân không

Môi trường chân không là một môi trường đặc biệt, áp suất trong môi trường này có giá trị âm (-). Do đó, cảm biến đo áp suất chân không thường được gọi là cảm biến áp suất âm. Cảm biến này được sử dụng để đo áp suất thấp hơn áp suất khí quyển (0 bar).

Cảm biến áp suất khí nén

Trong môi trường khí nén, áp suất hoạt động thường ở mức cao. Thường từ vài chục đến vài trăm bar. Do đó, khi sử dụng cảm biến trong môi trường này, cần quan tâm đặc biệt được dành cho hệ thống bảo vệ an toàn và chất lượng của sản phẩm.

>>> Ngoài ra, bạn có thể xem thêm bài viết: Cảm biến áp suất nhiệt độ

Vì sao cảm biến áp suất bị hư?

Nguyên nhân dẫn đến hư hỏng cảm biến áp suất có thể là:

Cấp nguồn không đúng

Cảm biến áp suất thường yêu cầu mức nguồn cấp từ 9V đến 12V DC. Nếu nguồn cấp được cung cấp không đúng theo yêu cầu hoặc vượt quá giới hạn, cảm biến có thể bị cháy hỏng ngay lập tức. Vì vậy, rất quan trọng để đảm bảo rằng nguồn cấp được cung cấp đúng theo yêu cầu của cảm biến.

Môi trường đo không đúng

Mỗi loại cảm biến áp suất có môi trường hoạt động riêng. Nếu cảm biến được sử dụng trong môi trường không phù hợp hoặc không đúng với yêu cầu của nó; cảm biến có thể bị hư hỏng dần dần. Ví dụ, một cảm biến áp suất nước thông thường chỉ phù hợp để đo áp suất trong môi trường nước sạch. Nếu được sử dụng trong môi trường nước thải hoặc môi trường có tính ăn mòn. Cần chọn loại cảm biến áp suất có màng bảo vệ phù hợp để tránh hư hỏng.

Đo quá thang đo áp suất

Giả sử bạn cần đo áp suất là 10 bar và bạn mua một cảm biến áp suất có dải đo từ 0-10 bar. Nếu bạn đo áp suất trong phạm vi từ 0 đến 10 bar, không có vấn đề gì xảy ra.

Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động, có thể xảy ra tình huống áp suất vượt quá giới hạn 10 bar. Nếu việc quá áp này xảy ra thường xuyên, sau một thời gian, nó có thể làm hư hỏng lớp màng cảm biến.

Do đó, khi mua cảm biến áp suất, nên lựa chọn thiết bị có dải đo áp suất cao hơn so với áp suất lớn nhất cần đo một chút. Điều này đảm bảo rằng cảm biến không sẽ bị quá tải và giúp kéo dài tuổi thọ của nó. Nếu áp suất cần đo là 10 bar, bạn nên chọn cảm biến áp suất có dải đo lớn hơn, ví dụ như 0-15 bar, để đảm bảo an toàn và độ tin cậy cho quá trình đo áp suất.

Để tránh hư hỏng cảm biến áp suất, quan trọng nhất là đảm bảo cấp nguồn đúng và sử dụng cảm biến trong môi trường phù hợp với yêu cầu của nó. Ngoài ra, việc bảo dưỡng định kỳ và kiểm tra cảm biến cũng đóng vai trò quan trọng để đảm bảo hoạt động ổn định và độ tin cậy của cảm biến áp suất.

Cách đo tín hiệu 4-20mA

Cách kiểm tra cảm biến áp suất

Để lựa được cách kiểm tra cảm biến áp suất, bạn có thể sử dụng phương pháp đo tín hiệu mA của cảm biến. Với tín hiệu output analog 4-20mA của cảm biến áp suất, bạn chỉ cần đo và kiểm tra tín hiệu này để xác định tình trạng của cảm biến.

Dưới đây là các bước để thực hiện kiểm tra:

Chuẩn bị các dụng cụ cần thiết:

• Bộ đo dòng 4-20mA TEST-4 của hãng Seneca. Bộ này có khả năng đo và phát tín hiệu 4-20mA có nguồn và không nguồn (active và passive), cho phép bạn đo trực tiếp tín hiệu 4-20mA (thường là dạng tín hiệu có nguồn).
• Một cảm biến áp suất bất kỳ.

Tiến hành kiểm tra:

• Đầu tiên, xác định chân “+” và chân “-” của cảm biến áp suất.
• Tiếp theo, sử dụng bộ TEST-4 để đo tín hiệu output tại hai chân của cảm biến.

Cách kiểm tra cảm biến áp suất bằng đồng hồ chuyên dụng 

Nếu chúng ta đã có một đồng hồ chuyên dụng sẵn có, việc kiểm tra cảm biến sẽ trở nên đơn giản hơn nhiều với các loại cảm biến như sau:

Cảm biến với tín hiệu ra 4-20mA 2 dây:

• Chuẩn bị một nguồn 24VDC để kiểm tra. Đấu nối cảm biến vào nguồn 24VDC, đảm bảo kết nối âm với âm và dương với dương.
• Thiết lập đồng hồ đo vào chế độ đo dòng (mA). Tiến hành đo trên hai chân của cảm biến.
• Nếu giá trị đo được là 4mA, thì cảm biến đang hoạt động tốt.
• Nếu giá trị đo được dưới 3,9mA hoặc lớn hơn 20mA, thì cảm biến đã bị hỏng.
• Nếu giá trị ngõ ra mA của cảm biến không ổn định, tức là cảm biến đang gần đến tình trạng hỏng.

Cảm biến với tín hiệu ra áp 0-10V, 0-5V:

• Tương tự như trên, chuẩn bị một nguồn 24VDC và thêm một nguồn khí nén để kiểm tra áp lực.
• Đấu nối cảm biến với nguồn 24VDC. Sau đó, thiết lập máy nén khí ở một giá trị áp suất cố định.
• Tiến hành đo tín hiệu xuất ra trên hai chân của cảm biến.
• Nếu giá trị đo được vẫn là 0V hoặc lớn hơn 10V, thì cảm biến đã bị hỏng.

Lưu ý: Trong quá trình kiểm tra, cần tuân thủ các quy định an toàn và sử dụng các thiết bị đo phù hợp để tránh các rủi ro không mong muốn.

Cách kiểm tra cảm biến áp lực bằng các thiết bị có sẵn

Trong trường hợp chúng ta không có đồng hồ đo chuyên dụng, ta vẫn có thể kiểm tra cảm biến áp lực bằng cách sử dụng một đồng hồ hiển thị số thông thường, có khả năng nhận tín hiệu 4-20mA và tín hiệu 0-10V, 0-5V… Để thực hiện việc này, ta cài đặt đồng hồ hiển thị số với mức giá trị từ 4 đến 20 cho tín hiệu dòng, và từ 0 đến 10 (hoặc 0 đến 5) cho tín hiệu áp. Lưu ý rằng đồng hồ hiển thị số nên có ít nhất một chữ số thập phân.

Kiểm tra cảm biến với tín hiệu ra dòng 4-20mA:

• Tiến hành kết nối tuần tự giữa cảm biến, đồng hồ hiển thị số và nguồn 24VDC.
• Nếu giá trị hiển thị trên đồng hồ là 4, thì cảm biến đang hoạt động tốt.
• Nếu giá trị hiển thị trên đồng hồ thấp hơn 3,9 hoặc cao hơn 20, thì cảm biến đã bị hỏng.

Kiểm tra cảm biến với tín hiệu ra áp 0-10V, 0-5V:

• Với loại cảm biến này, ta thực hiện kết nối dây nguồn cảm biến với nguồn 24VDC. Sau đó, kết nối hai dây tín hiệu ra cảm biến vào đầu vào tín hiệu áp trên đồng hồ hiển thị số.
• Áp dụng một áp suất cố định lên cảm biến.
• Quan sát giá trị hiển thị trên đồng hồ, nếu nằm ngoài khoảng từ 0 đến 10, thì cảm biến đang hoạt động tốt.

Lưu ý: Trong quá trình kiểm tra, hãy tuân thủ các quy định an toàn và sử dụng các thiết bị phù hợp để tránh rủi ro không mong muốn.

Tổng kết

Với cách kiểm tra cảm biến áp suất đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tình trạng hoạt động của cảm biến và đảm bảo tính chính xác của đo lường áp suất. Đồng thời, cần tuân thủ các quy định an toàn và sử dụng các thiết bị phù hợp để đảm bảo an toàn trong quá trình kiểm tra.

Tổng hợp lại, việc kiểm tra cảm biến áp suất thông qua đo giá trị dòng (mA) hoặc giá trị áp (V) là một phương pháp đơn giản và hiệu quả để xác định tình trạng hoạt động của cảm biến áp suất và đảm bảo tính chính xác của hệ thống đo áp suất.

>>> Xem thêm: Cảm biến áp suất nước