Cảm biến áp suất BD Sensors – Thiết bị đo áp suất chính xác cho công nghiệp

BD Sensors là hãng chuyên về công nghệ đo áp suất điện tử và đo mức thủy tĩnh cho các ứng dụng công nghiệp. Trụ sở BD|SENSORS GmbH đặt tại Thierstein, Đức. Theo tài liệu chính thức của hãng, tập đoàn hiện có hoạt động sản xuất và kinh doanh tại Đức, Cộng hòa Séc, Trung Quốc và Hoa Kỳ

BD Sensors là tập trung sâu vào cảm biến áp suất, bộ truyền áp suất, bộ truyền chênh áp, công tắc áp suất điện tử, đồng hồ áp suất kỹ thuật số, thiết bị đo áp suất có màn hình, đầu dò mức thủy tĩnh, bộ truyền mức dạng ren, thiết bị hiển thị và thiết bị đánh giá tín hiệu

Cảm biến áp suất BD Sensors là thiết bị chuyên dùng để đo và chuyển đổi áp suất của chất lỏng hoặc chất khí thành tín hiệu điện phục vụ giám sát, điều khiển và tự động hóa. BD Sensors phát triển nhiều cấu hình khác nhau nhằm đáp ứng từ áp suất rất thấp đến các hệ thống công nghiệp có áp suất hàng nghìn bar. Theo thông tin của hãng, các công nghệ cảm biến của BD Sensors có thể đáp ứng dải áp danh định từ khoảng 0,1 mbar đến 10.000 bar tùy thiết kế.

Cảm biến áp suất BD Sensors dùng trong công nghiệp hóa chất

Nhiệm vụ chính của cảm biến áp suất BD Sensors là liên tục xác định áp suất thực tế tại đường ống, bình chứa, hệ thống khí nén, mạch thủy lực hoặc thiết bị công nghệ.

Khi môi chất tác động lên phần tử cảm biến, sự thay đổi áp suất được chuyển thành tín hiệu điện. Tín hiệu này sau đó được xử lý và truyền đến PLC, bộ điều khiển, màn hình hiển thị hoặc hệ thống giám sát trung tâm.

Nhờ quá trình đo liên tục, người vận hành có thể kiểm soát áp suất của máy móc mà không cần quan sát đồng hồ cơ trực tiếp. Khi áp suất vượt giới hạn cho phép, hệ thống điều khiển có thể phát cảnh báo, giảm tải hoặc dừng thiết bị theo chương trình đã cài đặt.

Trong nhiều dây chuyền tự động, cảm biến áp suất còn cung cấp dữ liệu để PLC điều khiển bơm, máy nén, van điều khiển và các cơ cấu chấp hành khác.

Công nghệ đo bên trong cảm biến áp suất BD Sensors

Một điểm đáng chú ý của BD Sensors là hãng không sử dụng duy nhất một loại phần tử đo cho toàn bộ sản phẩm. BD|SENSORS hiện công bố năm nhóm công nghệ cảm biến áp suất gồm cảm biến silicon, ceramic màng dày, màng mỏng, strain gauge dạng foil và ceramic điện dung.

Công nghệ cảm biến silicon

Phần tử silicon có độ nhạy cao đối với sự biến đổi áp suất. Công nghệ này đặc biệt phù hợp với các phép đo áp suất thấp và những ứng dụng cần phát hiện sự thay đổi áp suất nhỏ.

Trong một số thiết kế, cảm biến silicon được cách ly khỏi môi chất nhằm tăng khả năng sử dụng với chất lỏng hoặc môi trường công nghiệp khác nhau.

Công nghệ cảm biến ceramic

Cảm biến ceramic được sử dụng rộng rãi trên nhiều dòng cảm biến áp suất BD Sensors. Vật liệu ceramic có độ ổn định cao, khả năng chống ăn mòn tốt và thích hợp với nhiều môi chất.

Cấu trúc ceramic cũng hỗ trợ các phép đo áp suất thấp, áp suất tương đối và một số ứng dụng đo mức dựa trên áp suất thủy tĩnh.

Công nghệ màng thép không gỉ

Đối với các hệ thống thủy lực hoặc máy móc làm việc ở áp suất cao, BD Sensors có nhiều thiết bị sử dụng phần tử cảm biến bằng thép không gỉ. Kết cấu chắc chắn giúp thiết bị thích hợp với môi trường máy móc công nghiệp, nơi thường xuyên xuất hiện rung động và biến thiên áp suất.

Danh mục bộ truyền áp suất hiện tại của hãng có các phiên bản từ vài bar đến hơn 2.000 bar tùy dòng sản phẩm.

Khả năng đo áp suất trong nhiều điều kiện khác nhau

Cảm biến áp suất BD Sensors không chỉ được thiết kế cho một dải áp cố định. Hãng phát triển nhiều cấu hình dành riêng cho áp suất rất thấp, áp suất trung bình và áp suất cao.

Trong hệ thống HVAC hoặc khí nén, thiết bị có thể được sử dụng để theo dõi những thay đổi áp suất nhỏ. Với hệ thống thủy lực và thiết bị cơ khí, cảm biến có thể làm việc trong dải hàng trăm đến hàng nghìn bar tùy phiên bản.

Khả năng lựa chọn dải đo phù hợp giúp tăng độ chính xác của phép đo. Một cảm biến có dải đo quá lớn so với áp suất thực tế thường không phải lựa chọn tối ưu cho những ứng dụng cần nhận biết thay đổi nhỏ.

Tín hiệu từ cảm biến áp suất BD Sensors

Sau khi phần tử cảm biến nhận áp suất, mạch điện tử bên trong sẽ xử lý giá trị đo và chuyển đổi thành tín hiệu có thể sử dụng trong hệ thống điều khiển.

Tùy thiết bị, dữ liệu áp suất có thể được truyền dưới dạng tín hiệu analog hoặc giao tiếp kỹ thuật số. BD Sensors hiện có các bộ truyền áp suất kỹ thuật số sử dụng những giao diện như IO-Link, RS485 Modbus và I²C, bên cạnh các dòng truyền tín hiệu analog truyền thống.

Điều này cho phép thiết bị được tích hợp từ các hệ thống điều khiển công nghiệp thông thường đến những dây chuyền cần trao đổi dữ liệu thiết bị với PLC hoặc bộ điều khiển trung tâm.

Cảm biến áp suất BD Sensors trong hệ thống thủy lực

Hệ thống thủy lực cần duy trì áp suất ổn định để xy lanh, motor thủy lực và van điều khiển hoạt động đúng thiết kế. Cảm biến áp suất BD Sensors có thể được lắp trên đường dầu để theo dõi liên tục tình trạng áp suất.

Thông tin từ cảm biến giúp phát hiện tình trạng quá áp, thiếu áp hoặc áp suất dao động bất thường. Đây cũng là dữ liệu quan trọng để đánh giá hoạt động của bơm thủy lực, van an toàn và bộ tích áp.

BD Sensors hiện có các dòng bộ truyền áp suất được hãng xác định trực tiếp cho ứng dụng thủy lực và nhiều phiên bản sử dụng cảm biến thép không gỉ.

Đo áp suất trong hệ thống khí nén

Trong hệ thống khí nén, áp suất ảnh hưởng trực tiếp đến lực của xy lanh, khả năng vận hành của van và hiệu suất của thiết bị sử dụng khí.

Cảm biến được lắp trên đường khí chính, cụm máy nén hoặc từng khu vực của dây chuyền để theo dõi áp suất thực tế. Khi xuất hiện rò rỉ hoặc nguồn khí không đáp ứng yêu cầu, giá trị áp suất có thể thay đổi và được hệ thống điều khiển phát hiện.

Các công nghệ cảm biến áp suất thấp của BD Sensors đặc biệt phù hợp cho các phép đo khí và khí nén trong những điều kiện phù hợp với vật liệu tiếp xúc môi chất.

Cảm biến áp suất BD Sensors cho bơm và đường ống

Một ứng dụng phổ biến khác là giám sát áp suất đầu hút và đầu đẩy của bơm. Giá trị áp suất cung cấp thông tin trực tiếp về tình trạng vận hành của hệ thống.

Nếu áp suất đầu đẩy giảm bất thường, nguyên nhân có thể liên quan đến lưu lượng, rò rỉ hoặc tình trạng bơm. Ngược lại, áp suất tăng cao có thể xuất hiện khi đường ống hoặc van phía sau bị hạn chế dòng chảy.

Khi kết hợp cảm biến áp suất BD Sensors với PLC, hệ thống có thể thiết lập các ngưỡng cảnh báo để bảo vệ bơm và thiết bị trên đường ống.

Sử dụng trong ngành thực phẩm và quy trình vệ sinh

Một số quá trình sản xuất thực phẩm, đồ uống và dược phẩm yêu cầu thiết bị đo có bề mặt tiếp xúc môi chất phù hợp với quy trình vệ sinh.

BD Sensors phát triển riêng các thiết bị đo áp suất có kết nối vệ sinh, khả năng tương thích môi chất và cấu tạo thuận tiện cho làm sạch. Một số dòng của hãng có các chứng nhận hoặc thiết kế liên quan đến tiêu chuẩn vệ sinh như 3-A và EHEDG.

Nhờ đó, thiết bị đo có thể được lựa chọn cho bồn chứa, hệ thống đường ống và những công đoạn sản xuất yêu cầu kiểm soát áp suất chặt chẽ.

Cảm biến áp suất BD Sensors cho ngành hàng hải

BD Sensors cũng phát triển các bộ truyền áp suất dành cho tàu biển, đóng tàu và công trình ngoài khơi. Một số sản phẩm đã được chứng nhận bởi các tổ chức phân cấp tàu biển cho ứng dụng marine, offshore và công nghiệp.

Trong môi trường này, cảm biến có thể tham gia giám sát áp suất dầu, nhiên liệu, nước, hệ thống thủy lực hoặc các mạch công nghệ trên tàu.

Khả năng lựa chọn cảm biến ceramic hoặc thép không gỉ cho phép thiết bị được cấu hình phù hợp với từng môi chất và điều kiện vận hành.

Những thông số cần kiểm tra khi chọn cảm biến áp suất BD Sensors

Khi chọn cảm biến áp suất BD Sensors, dải đo là thông số cần xác định trước tiên. Dải áp nên bao phủ toàn bộ khoảng áp suất làm việc nhưng không nên lớn hơn quá nhiều so với giá trị thực tế cần đo.

Tiếp theo cần xác định loại áp suất cần đo gồm áp suất tương đối, áp suất tuyệt đối hoặc chênh áp. Mỗi nguyên lý đo yêu cầu cấu hình cảm biến khác nhau.

Môi chất cũng ảnh hưởng trực tiếp đến lựa chọn vật liệu cảm biến và kết nối quá trình. Với nước, dầu thủy lực, khí nén, hóa chất hoặc môi chất có tính ăn mòn, vật liệu tiếp xúc cần được kiểm tra kỹ trong datasheet.

Tín hiệu ngõ ra phải tương thích với PLC hoặc bộ điều khiển đang sử dụng. Đồng thời cần xác định ren kết nối, đầu nối điện, nhiệt độ môi chất, nhiệt độ môi trường, độ chính xác và cấp bảo vệ trước khi đặt hàng.

Vai trò của cảm biến áp suất BD Sensors trong tự động hóa

Trong dây chuyền tự động, cảm biến áp suất đóng vai trò biến một đại lượng vật lý thành dữ liệu mà hệ thống điều khiển có thể xử lý.

PLC sử dụng tín hiệu này để xác định trạng thái thiết bị, điều khiển bơm, đóng mở van hoặc duy trì áp suất theo giá trị cài đặt. Vì vậy, độ ổn định của cảm biến ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng điều khiển toàn bộ quá trình.

Với nhiều công nghệ phần tử đo, dải áp rộng và nhiều cấu hình tín hiệu khác nhau, cảm biến áp suất BD Sensors có thể được lựa chọn cho máy móc, thủy lực, khí nén, HVAC, bơm, xử lý nước, công nghiệp thực phẩm và nhiều hệ thống đo áp suất chuyên dụng.

Việc lựa chọn đúng thiết bị cần dựa trên điều kiện vận hành thực tế thay vì chỉ dựa vào dải áp. Dải đo, môi chất, tín hiệu điện, độ chính xác, nhiệt độ và kết nối quá trình phải được xác định đồng thời để cảm biến hoạt động ổn định và cho dữ liệu đo phù hợp.