Giới thiệu về thiết bị đo áp suất

Hiểu biết về thiết bị đo áp suất là nền tảng cơ bản trong nhiều ứng dụng công nghiệp, từ kiểm soát quy trình đến hệ thống an toàn. Hướng dẫn này cung cấp tổng quan rõ ràng về các thiết bị đo áp suất phổ biến, nguyên lý hoạt động và các ứng dụng điển hình. Mỗi phần được thiết kế để đơn giản hóa các khái niệm phức tạp, giúp việc học tập trở nên hiệu quả và hấp dẫn.

1. Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon

Thường được sử dụng trong các hệ thống công nghiệp, chẳng hạn như lò hơi, đồng hồ đo áp suất ống Bourdon hoạt động theo nguyên lý của một ống rỗng cong bị biến dạng dưới áp suất bên trong.

Nguyên lý hoạt động:

• Chất lỏng có áp suất đi vào ống Bourdon cong.
• Ống hơi thẳng ra, truyền chuyển động này thông qua một hệ thống:
  • Thanh kết nối
  • Bánh răng phân đoạn và bánh răng nhỏ
  • Con trỏ và mặt số
• Sau đó, con trỏ sẽ hiển thị chính xác giá trị áp suất trên mặt số đã hiệu chuẩn.

Cấp độ chính xác:

Độ chính xác được định nghĩa là phần trăm của toàn bộ thang đo của sai số cho phép.

• Các điểm phổ biến bao gồm: 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 và 2,5.
• Số điểm càng thấp thì độ chính xác càng cao.
• Cấp độ 3 và 4 hiếm khi được sử dụng trong các ứng dụng quan trọng như hệ thống lò hơi do độ chính xác thấp hơn.

2. Đồng hồ đo áp suất tiếp xúc điện

Thiết bị này là phiên bản nâng cao của đồng hồ đo áp suất Bourdon, tích hợp các tiếp điểm điện để cung cấp các chức năng cảnh báo và điều khiển quan trọng.

Đặc trưng:

• Được trang bị cả tiếp điểm giới hạn trên và dưới.
• Kích hoạt báo động hoặc phản hồi tự động khi ngưỡng áp suất vượt quá.
• Có thể tích hợp liền mạch với rơ le và tiếp điểm để điều khiển tự động toàn diện.
• Đặc biệt áp dụng trong những môi trường khắc nghiệt như hệ thống lò hơi dầu khí.

3. Cảm biến áp suất điện dung

Các cảm biến tinh vi này phát hiện áp suất bằng cách đo chính xác sự thay đổi điện dung do sự biến dạng của màng ngăn mềm.

Nguyên lý hoạt động:

• Áp lực tác dụng làm cho màng ngăn mềm bị dịch chuyển.
• Sự dịch chuyển này làm thay đổi trực tiếp điện dung giữa hai tấm.
• Tín hiệu thu được sau đó được chuyển đổi chính xác thành tín hiệu điện có thể đo được.

Các loại:

• Có sẵn cả thiết kế đầu đơn và đầu vi sai.
• Cảm biến áp suất chênh lệch thường có độ nhạy cao gấp khoảng hai lần so với loại đầu đơn.

Thuận lợi:

• Độ nhạy cao, cho phép đo chính xác.
• Tốc độ phản hồi nhanh cho các ứng dụng động.
• Khả năng chống sốc và rung động tuyệt vời.
• Thiết kế kết cấu đơn giản và chắc chắn.

4. Đồng hồ đo áp suất Bellows

Đồng hồ đo này là lựa chọn lý tưởng để đo những thay đổi áp suất nhỏ, đặc biệt phù hợp với hệ thống thông gió nồi hơi và đường ống dẫn khí.

Nguyên lý hoạt động:

• Áp suất đi vào khoang ống thổi chuyên dụng.
• Ống thổi mở rộng, tạo ra chuyển động cơ học chính xác.
• Chuyển động này sau đó được truyền chính xác đến con trỏ thông qua cơ cấu bánh răng.
• Chỉ số áp suất thực tế được hiển thị trực tiếp trên mặt đồng hồ của thiết bị.

5. Nhiệt kế áp suất

Các thiết bị tích hợp này sử dụng hệ thống kín chứa đầy chất lỏng cụ thể để chuyển đổi chính xác những thay đổi về nhiệt độ thành các chỉ số áp suất tương ứng.

Thành phần:

• Một quả cầu (đầu dò) được đặt ở vị trí chiến lược trong vùng nhiệt độ cần theo dõi.
• Một ống mao dẫn được thiết kế để truyền những thay đổi về áp suất.
• Ống Bourdon phản ứng với những thay đổi về áp suất được truyền đi.
• Một con trỏ chỉ chính xác nhiệt độ trên mặt số đã hiệu chuẩn.

Chất lỏng được sử dụng:

• Thường chứa chất lỏng, hơi nước hoặc khí như nitơ (được chọn vì tính ổn định của nó).
• Phạm vi hoạt động thường kéo dài từ -100°C đến +500°C.

Ứng dụng:

• Cần thiết cho việc theo dõi nhiệt độ liên tục và chức năng chuyển mạch tự động.
• Được sử dụng rộng rãi cho các mạch điều khiển trong nhiều hệ thống công nghiệp khác nhau.

6. Cảm biến áp suất đo biến dạng

Các cảm biến có độ chính xác cao này tận dụng máy đo ứng suất để chuyển đổi ứng suất cơ học trực tiếp thành những thay đổi có thể đo được trong điện trở.

Các yếu tố chính:

• Một máy đo ứng suất được gắn chặt vào một chất nền nhạy áp suất.
• Chất nền biến dạng dưới áp lực tác dụng, do đó làm thay đổi điện trở của máy đo ứng suất.
• Thông thường sử dụng mạch cầu Wheatstone để đo chính xác sự thay đổi điện trở.
• Tín hiệu thu được sau đó được khuếch đại và số hóa để đưa ra đầu ra chính xác.

Các biến thể:

• Có sẵn cả loại lá kim loại và loại bán dẫn.
• Các loại lá kim loại bao gồm cả loại dây và loại lá kim loại.

Các trường hợp sử dụng:

• Tuyệt vời để tích hợp liền mạch vào các hệ thống điều khiển kỹ thuật số hiện đại.
• Cung cấp độ chính xác cao và phù hợp cho các ứng dụng đo lường động.

Kết luận: Học tập trực quan, Kỹ năng thực hành

Cho dù bạn là người mới làm quen với thiết bị đo lường hay chỉ đơn giản là muốn củng cố lại kiến ​​thức, những hướng dẫn về thiết bị đo lường áp suất bằng hình ảnh động này được thiết kế để giúp bạn nhanh chóng nắm bắt các khái niệm cốt lõi và xây dựng sự hiểu biết thực tế.

Hãy theo dõi các hướng dẫn đơn giản hơn về thiết bị đo mức, lưu lượng và phân tích—tất cả đều được thiết kế để giúp việc học tự động hóa không chỉ mang tính thông tin mà còn thực sự thú vị.