Đang tải... (xem toàn văn)
Khái niệm về đo áp suấtCông tắc áp suấtCảm biến áp suất màng sọc co giãn kim loạiCảm biến áp suất với mạch tổ hợp điện trở áp điệnCảm biến áp điện thạch anhCác phương pháp đo áp suất khácCảm biến đo lực
Chào mừng cô bạn đến với thuyết trình nhóm TÌM HIỂU VỀ CẢM BIẾN ÁP SUẤT Khái niệm đo áp suất Công tắc áp suất NỘI DUNG Cảm biến áp suất màng sọc co giãn kim loại Cảm biến áp suất với mạch tổ hợp điện trở áp điện Cảm biến áp điện thạch anh Các phương pháp đo áp suất khác Cảm biến đo lực Khái niệm đo áp suất 1.1 Khái niệm áp suất: Áp suất tỷ số lực tác dụng vng góc đơn vị diện tích Áp suất đại lượng để xác định trạng thái thiết bị công nghệ chế độ vận hành chúng xác định nhiều cách khác 1.1 Khái niệm áp suất: - Áp suất khí quyển: Là áp suất lực hút trái đất lên bầu khí quyển, áp suất khí bar - Áp suất chân không: Là áp suất môi trường không trọng lực, áp suất chân không Các dạng áp suất bar 1.1 Khái niệm áp suất: - Áp suất tương đối: áp suất đo so sánh với áp suất khí Áp suất ghi vỏ thiết bị áp suất tương đối - Áp suất tuyệt đối: áp suất đo so sánh với Các dạng áp suất áp suất chân không 1.1 Khái niệm áp suất: Theo nguyên lý làm việc, thiết bị đo áp suất chia thánh áp suất chất lỏng áp suất chất khí, chúng đo theo phương pháp trực tiếp gián tiếp giống đo lực nên cảm biến đo lực sử dụng đo áp suất Trong thực tế, nhu cầu đo áp suất đa dạng đòi hỏi cảm biến phải đáp ứng tốt với trường hợp cảm biến áp suất phải cần đa dạng Hiện có số lớn dụng cụ đo áp suất đo áp suất từ 10-12 ÷ 1011 Pa 1.2 Đơn vị đo áp suất: - Từ định nghĩa: P = F/A - Với: - P: áp suất - F: Lực (N) - A: Diện tích tiếp xúc(m2 ) - Theo hệ đơn vị quốc tế (SI), đơn vị đo áp suất Pascal (Pa) 1Pa = N/ m2 - Trong thực tế người ta thường dùng bội số đơn vị Pascal bar bar = 105 N/m2 = 105 Pa 1.2 Đơn vị đo áp suất: - Ngoài ra: atm ≈ bar 1bar = 14,504psi atm = 14,696 psi mbar = 102 Pa - Những đơn vị cũ dùng phổ biến trước đây: mmHg = 1,0000 Torr atm = 760 Torr (atm đơn vị áp suất khí vật lý) 1Torr =1,333224 Pa 1kp/ = 0,980665 Pa 1at =1kp/ = 0,980665 Pa (at đơn vị áp suất khí kỹ thuật) 1mm nước = 9,80665 Pa 1.2 Đơn vị đo áp suất: Ngoài nước Anh, Mỹ người ta dùng đơn vị áp suất sau: pound-force/ square yard (Lb/ ) = 5,425 at pound-force/ square foot (Lb/ ) = 4,883 at pound-force/ square inch (Lb/ = psi) = 7,031 at ounce/ square foot (oz/ ) = 3,052 at ounce/ square inch (oz/ ) = 4,394 at Ton/ square foot (Ton/ ) = 2,540 at inch of water (trong nước) = 2,40 at inch of mecuri (trong thủy ngân) = 3,455 at 10 Bốn strain gauges được kết nối thành cầu điện trở Wheatstone hình dán vào bề mặt thân loadcell điện áp kích thích - thường 10 V cấp vào mạch cầu điểm A,C đo đc điện áp đày điểm B,D hình vẽ.Tại trạng thái cân (trạng thái khơng tải), điện áp tín hiệu số khơng gần không bốn điện trở gắn phù hợp giá trị. Khi có tải trọng lực tác động lên thân loadcell làm cho thân loadcell bị biến dạng (giãn nén), điều dẫn tới thay đổi chiều dài tiết diện sợi kim loại điện trở strain gauges dán thân loadcell dẫn đến thay đổi giá trị điện trở strain gauges. Sự thay đổi dẫn tới thay đổi điện • Các thông số kỹ thuật Loadcell: Hạn mức cân max Mức tải phá hủy Cấp xác Mức tải cho phép Độ phân giải Tín hiệu phản hồi Một số cảm biến áp suất khác 7.1 Cảm biến áp suất kiểu tụ - Nguyên lý hoạt điện dung tụ thay đổi cách thay đổi khoảng cách cực tụ - Nguyên lý áp kế điện dung Khi có áp suất tác động vào lớp màng làm lớp màng bị biến dạng đẩy cực lại gần với kéo cực xa làm giá trị tụ thay đổi, dựa vào thay đổi điện dung qua hệ thống xử lý người ta xác định áp suất cần đo 7.2 Cảm biến áp suất sen Có nhiều nguyên lý hoạt động tùy thuộc vào loại cảm biến áp suất khác dựa vào biến dạng vật liệu, thay đổi điện trở, thay đổi điện dung, sử dụng vật liệu áp điện Dạng áp điện trở dạng điện dung dạng hoạt động phổ biến cảm biến áp suất sen 7.3 Cảm biến áp suất chân khơng - - Có cấu tạo màng hoàn toàn ngược lại với loại cảm biến thông thường Do áp suất chân không lực hút Các loại áp suất thường dùng lực nén Cho nên giá trị đo áp suất chân khơng có giá trị âm, có ngun lý hoạt động ngược so với cảm biến áp suất thông thường Cảm biến có xuất phát điểm 0bar Sau bơm chạy áp suất theo hướng âm đến 1bar (-1bar) kết thúc Tín hiệu Analog tương tự bị đảo ngược : 20mA…4bar (tương ứng với 0bar)…(ứng với -1bar) 7.4 Cảm biến áp suất dầu thủy lực - Cảm biến áp suất dầu thuỷ lực được dùng nhiều ứng dụng có áp lực lớn như: ben thuỷ lực máy ép cao su, piston dầu thuỷ lực hay cẩu trục - Cảm biến áp suất dầu thủy lực ứng dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp như: hệ thống bơm điều áp, lò – nồi hơi, máy nén khí… với mục đích chuyển đổi tín hiệu từ dạng áp (Hơi, khí, nước…) sang dạng dịng điện 4-20mA đưa thiết bị điều khiển khác 6.5 Cảm biến áp suất lò Cảm biến đo mức lò hoạt động dựa vào biến dạng lớp màng nằm cảm biến Mỗi cảm biến có lớp màng có nhiệm vụ nhận tác động áp lực từ mơi trường bên ngồi, sau biến dạng cho tín hiệu áp suất Tùy vào vật liệu làm nên lớp màng mà ta có giá thành, dãy đo, độ bền khác Giả sử lắp đặt cảm biến sâu 6m mực nước Ngay vị trí sâu 6m áp suất thủy tĩnh nước có giá trị 6bar tác động đến vật thể nằm độ sâu theo phương vng góc Và áp lực tác động vào lớp màng cảm biến khiến biến dạng, mức áp suất khác có mức độ biến dạng khác Sau tín hiệu truyền phận xử lí thành tín hiệu analog 420ma truyền đến PLC hay hiển thị áp suất 7.6 Cảm biến áp suất khí nén - Cảm biến áp suất thường đặt vị trí khí nén khỏi máy nén khí Ngồi ra, cảm biến áp suất cịn đươc lắp đặt bình chứa khí nén hay cịn gọi bình tích áp Tại đây, cảm biến áp suất khí nén đo áp suất trước khí nén đến nơi tiêu thụ để đảm bảo áp suất khí nén ln đạt giá trị mong muốn Việc lắp đặt bình tích áp giúp đo áp suất thực tế máy nén tạo giúp tăng giảm cơng suất máy nén khí Điều làm tăng khả an tồn máy nén khí giúp máy nén khí ln hoạt động để đạt áp suất đầu yêu cầu 7.7 Cảm biến áp suất nước 7.7 Cảm biến áp suất nước Cảm biến áp suất nước thiết bị chuyên dụng để đo áp suất, áp lực nước nói riêng, chất lỏng khác nói chung Tín hiệu 4-20mA tín hiệu output cảm biến Trước kia, tín hiệu output chủ yếu từ cảm biến áp suất thường tín hiệu điện áp Dạng 0-5V 0-10V Tuy nhiên, qua trình sử dụng điều khiển Thì người ta nhận thấy tín hiệu dạng điện áp hay bị nhiễu tín hiệu đường dây Mặt khác, chúng truyền xa suy giảm Vì thế, qua trình thử nghiệm nghiên cứu Chúng ta lại có tín hiệu đáng tin cậy 4-20mA Tín hiệu truyền xa mà không lo nhiễu 7.7 Cảm biến áp suất nước Cảm biến áp suất nước 4-20mA đời, giúp bớt công đoạn thiết bị chuyển đổi tín hiệu Giúp hệ thống trở nên chun nghiệp Tín hiệu áp suất nước có khả truyền xa, đến hệ thống quản lý điều khiển cách dễ dàng hiệu Cảm biến áp lực nước dạng tín hiệu 4-20mA nhiều hãng tin cậy cung cấp sản phẩm thị trường là: Huba, hay Georgin đến từ Pháp… 77 78 ...TÌM HIỂU VỀ CẢM BIẾN ÁP SUẤT Khái niệm đo áp suất Công tắc áp suất NỘI DUNG Cảm biến áp suất màng sọc co giãn kim loại Cảm biến áp suất với mạch tổ hợp điện trở áp điện Cảm biến áp điện thạch... Khái niệm áp suất: - Áp suất tương đối: áp suất đo so sánh với áp suất khí Áp suất ghi vỏ thiết bị áp suất tương đối - Áp suất tuyệt đối: áp suất đo so sánh với Các dạng áp suất áp suất chân... niệm áp suất: - Áp suất khí quyển: Là áp suất lực hút trái đất lên bầu khí quyển, áp suất khí bar - Áp suất chân khơng: Là áp suất môi trường không trọng lực, áp suất chân không Các dạng áp suất
