Chênh áp là một thông số quan trọng không chỉ trong lĩnh vực phòng sạch mà còn được áp dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác. Một trong những thuật ngữ phổ biến mà chúng ta thường nghe là “cảm biến chênh áp”.
Chênh áp là một thông số quan trọng không chỉ trong lĩnh vực phòng sạch mà còn được áp dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác. Một trong những thuật ngữ phổ biến mà chúng ta thường nghe là "cảm biến chênh áp". Mời các bạn cùng Thiết bị phòng sạch VCR tìm hiểu thêm về cảm biến chênh áp và ứng dụng của nó qua bài viết dưới đây nhé.
Cảm biến chênh áp là gì?
Cảm biến chênh áp, hay còn gọi là differential pressure sensor, là một trong những loại cảm biến được sử dụng để đo áp suất một cách đặc biệt. Thiết bị này có khả năng đo áp suất tại hai điểm khác nhau để đánh giá và so sánh sự chênh lệch áp suất giữa chúng.
Dựa vào sự chênh lệch áp suất này, các nhà nghiên cứu hoặc các chuyên gia trong lĩnh vực hàng hải có thể tính toán được các thông số như độ sâu của mực nước, độ cao của chất lỏng, áp suất của quạt hút, hoặc lưu lượng gió của một khu vực so với khu vực khác.
Phân loại cảm biến chênh áp
Cảm biến chênh áp đo không khí khô
Cảm biến chênh áp đo không khí khô được sử dụng trong các ứng dụng đo các loại khí, như khí nén, quạt hút, quạt đẩy, áp suất thấp của không khí, và các ứng dụng tương tự mà không thích hợp cho việc đo các chất lỏng hoặc hơi nước.
Hãng Dwyer của Mỹ là một trong những hãng nổi tiếng trong lĩnh vực đo chênh áp của không khí, cung cấp nhiều loại đồng hồ đo chênh áp cơ khác nhau.
Cảm biến chênh áp không khí thường có hiển thị điện tử và có các ngõ ra Output 4-20mA hoặc 0-10V. Hiện nay, có nhiều hãng sử dụng cảm biến chênh áp không khí này cho các ứng dụng đo chênh áp cầu thang. Dãy đo tiêu chuẩn của cảm biến chênh áp cầu thang theo tiêu chuẩn Việt Nam là 50 Pa.
Xem thêm: Đồng hồ chênh áp Dweyer - Magnehelic
Cảm biến chênh áp đo chất lỏng & đo các loại khí
Đối với các cảm biến chênh áp có khả năng đo được cả chất lỏng và các loại khí, chúng thường được thiết kế với vỏ bọc kim loại và khả năng điều chỉnh dãy đo linh hoạt. Điều này là điểm khác biệt quan trọng nhất giữa hai loại cảm biến: cảm biến đo chênh áp không khí và cảm biến đo chênh áp chất lỏng hoặc các loại khí.
Trong lĩnh vực này, Yokogawa là một trong những hãng nổi tiếng nhất về cảm biến chênh áp. Nhãn hiệu này có nguồn gốc từ Nhật Bản và đứng đầu trong số các thương hiệu Châu Á, có thể sánh ngang với các tên tuổi hàng đầu trên toàn cầu như Rosemount Emerson, Endress Hauser, Krohne, và nhiều hãng khác.
Xem thêm: Đồng hồ đo chênh lệch áp suất
Lựa chọn cảm biến chênh áp
Khi quyết định tìm mua một máy đo cảm biến chênh áp, bạn cần xem xét và xác định rõ ràng các tiêu chí sau:
- Loại chất được máy cảm biến chênh áp đo trong khu vực đó, có thể là rắn, lỏng, hoặc khí
- Dãy đo áp suất chênh áp: có thể là mbar, bar, hoặc mH2O
- Tín hiệu đầu ra: 4 – 20mA / HART
- Độ sai số tối đa
- Mức giảm rank down: ví dụ 100:1 hoặc 200:1
- Khấu hao tài sản qua mỗi năm
- Các tiêu chuẩn an toàn như chống cháy, chống nổ theo tiêu chuẩn ATEX, SIL2/3, và các tiêu chuẩn khác
Nguyên lý cảm biến chênh áp
Trong cảm biến chênh áp, có một lớp màng chứa các điện cực bên trong. Khi lớp màng này chịu biến dạng, điện áp của các điện cực thay đổi tương ứng.
Cấu tạo nguyên lý cảm biến chênh áp – DP Transmitter
Dựa vào hình vẽ, ta có thể thấy rằng trong trạng thái không đo, lớp màng nằm giữa hai ngõ vào của cảm biến. Khi có tác động, lớp màng di chuyển sang trái hoặc phải, phụ thuộc vào áp lực đưa vào, tạo ra sự chênh áp dương hoặc âm. Giá trị chênh áp âm hoặc dương biểu thị sự chênh lệch áp suất giữa hai đầu vào, áp cao và áp thấp. Giá trị này sau đó được chuyển đổi thành dòng điện 4-20mA, tùy thuộc vào cách chúng ta cài đặt trên cảm biến.
Ứng dụng của cảm biến chênh áp cầu thang
Chênh áp cầu thang
Cảm biến chênh áp cầu thang được sử dụng để đo sự chênh lệch áp suất giữa hành lang và cầu thang thoát hiểm, cũng được gọi là cảm biến chênh áp gió. Trong các tòa nhà chung cư, áp suất tại cầu thang thường cao hơn so với áp suất trong hành lang. Trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn, áp suất cao hơn trong cầu thang giúp ngăn khói xâm nhập vào khu vực thang bộ, bảo vệ người dân thoát hiểm khỏi nguy cơ ngạt.
Thiết bị cảm biến chênh áp cầu thang chuyển đổi tín hiệu về sự chênh lệch áp suất thành tín hiệu 0-10V hoặc 4-20mA. Nó được sử dụng để giám sát sự chênh lệch áp suất trong các khoảng từ 0-25 Pa, 0-50 Pa, 0-100 Pa, 0-250 Pa, 0-500 Pa, đến 0-5000 Pa. Cảm biến chênh áp này phổ biến trong ngành công nghiệp và xây dựng, đặc biệt là trong xây dựng các tòa nhà cao tầng.
Ứng dụng của cảm biến chênh áp cầu thang – phòng sạch
Cảm biến được sử dụng để đo chênh áp trong cầu thang có ứng dụng phổ biến trong việc giám sát chênh lệch áp suất, quản lý áp suất trong cầu thang, và điều khiển hệ thống phòng sạch trong các hệ thống thông gió, bao gồm cả AHU (Air Handling Unit) và PAU (Primary Air Unit).
Thiết bị này giám sát chênh lệch áp suất hiện tại, đảm bảo rằng không khí được lưu thông theo các điều kiện và yêu cầu cụ thể của hệ thống. Ngoài ra, cảm biến chênh áp cầu thang cũng có chức năng cảnh báo khi có biến động áp suất không khí do sự cố về khói hoặc cháy, giúp phát hiện và khắc phục sự cố kịp thời.
Trong các vụ hỏa hoạn ở tòa nhà cao tầng, bị ngạt khói là nguyên nhân chính gây ra tổn thất lớn nhấ. Lửa và khói lan rộng nhanh chóng qua các tầng của tòa nhà, khiến người dân mất sức, hoảng loạn, và khó tìm đường thoát hiểm, dẫn đến tử vong.
Để giải quyết vấn đề này, các hệ thống cầu thang thoát hiểm đã được phát triển. Để hệ thống này hoạt động hiệu quả, quạt tăng áp cầu thang là cần thiết. Nhiệm vụ chính của quạt là đẩy khói ra khỏi lối thoát hiểm của tòa nhà, tạo áp suất nhân tạo trong cầu thang để ngăn khói xâm nhập.
Vậy nguyên tắc hoạt động của cảm biến chênh áp cầu thang là gì? Khi có vụ cháy xảy ra, mọi người tìm cách chạy vào cầu thang thoát hiểm, đồng thời hệ thống báo cháy được kích hoạt tự động khi phát hiện khói lửa. Lúc này, hệ thống quạt chênh áp cầu thang sẽ hoạt động dựa trên áp suất được đo bởi cảm biến chênh áp cầu thang. Cảm biến này gửi tín hiệu về áp suất gió và áp suất cài đặt trong buồng thang thoát hiểm. Hệ thống được thiết lập sao cho áp suất trong buồng thang cao hơn áp suất bên ngoài, ngăn không cho khói từ bên ngoài xâm nhập vào lối thoát hiểm.
Hơn nữa, cầu thang thoát hiểm này còn giúp đội cứu hộ di chuyển đến các tầng của tòa nhà để cứu người bị mắc kẹt kịp thời.
Cảm biến chênh áp suất nước
Cảm biến chênh lệch áp suất nước
Cảm biến chênh áp nước, hay còn được gọi là cảm biến đo chênh áp nước, là một thiết bị cảm biến được thiết kế để giám sát sự chênh lệch áp suất trong đường ống nước. Nó hoạt động bằng cách chuyển đổi tín hiệu chênh lệch áp suất nước thành tín hiệu điện 0-10V hoặc 4-20mA. Mục đích chính của việc sử dụng cảm biến chênh áp nước là để giám sát chênh lệch áp suất nước trong các khoảng áp suất chênh lệch cụ thể (ví dụ: 0…2 bar, 0…4 bar, 0…6 bar, 0…10 bar).
Ứng dụng của cảm biến chênh áp suất nước
Cảm biến chênh áp nước là một trong những thiết bị phổ biến nhất được sử dụng để giám sát trạng thái chênh lệch áp suất trong môi trường nước, bao gồm hệ thống đường nước lạnh của máy làm lạnh (chiller) và trong lĩnh vực công nghệ đo lường vệ sinh. Ví dụ về ứng dụng bao gồm đo áp suất vi sai trong hệ thống sưởi hoặc giám sát bộ lọc, quạt, và máy nén...
Cảm biến chênh áp nước thường được sử dụng phổ biến trong hai ứng dụng chính: đo chênh lệch áp suất nước trong silo và đo chênh lệch áp suất nước trong bộ lọc. Giá trị của cảm biến chênh áp nước thường có dãy đo cao hơn, thường dao động từ 1 bar đến 10 bar, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể.
