Cách lắp đặt cảm biến áp suất nước tĩnh trong hệ thống

Trong các hệ thống nước tự động hóa, cảm biến áp suất nước tĩnh đóng vai trò quan trọng trong việc đo và giám sát mực nước trong bồn chứa, tháp nước hay đường ống. Việc lắp đặt cảm biến nước tĩnh đúng kỹ thuật không chỉ giúp đảm bảo độ chính xác của tín hiệu mà còn kéo dài tuổi thọ thiết bị, tránh sai số và sự cố trong quá trình vận hành.

Bài viết này, Mạnh Tùng sẽ hướng dẫn chi tiết cách lắp đặt cảm biến áp suất nước tĩnh trong hệ thống và những lưu ý kỹ thuật cũng như ứng dụng thực tế trong tự động hóa công nghiệp.

Tổng quan về cảm biến áp suất nước tĩnh

Cảm biến áp suất nước tĩnh là thiết bị dùng để đo áp lực của cột nước tại một điểm cố định. Dựa trên giá trị áp suất, cảm biến sẽ gửi tín hiệu (thường là 4–20mA hoặc 0–10V) về bộ điều khiển để tính toán mực nước trong bể chứa hoặc đường ống.

Xem thêm: Tổng quan về cảm biến áp suất nước tĩnh

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến hoạt động dựa trên sự biến dạng của màng đo (diaphragm) khi chịu tác động của áp suất nước.

Quy trình

1. Nước tạo áp lực lên màng cảm biến (thường bằng thép không gỉ hoặc silicon).
2. Màng bị biến dạng rất nhỏ tương ứng với mức áp suất.
3. Phần tử chuyển đổi (Transducer) bên trong cảm biến (thường là loại piezoresistive, capacitive hoặc strain gauge) biến đổi sự biến dạng đó thành tín hiệu điện áp / dòng điện.
4. Mạch xử lý tín hiệu khuếch đại và hiệu chỉnh sai số, cho ra tín hiệu đầu ra chuẩn:
   • Analog: 4–20 mA hoặc 0–10 V
   • Digital: Modbus RTU, RS485, v.v.
5. Bộ điều khiển (PLC, BMS, biến tần, v.v.) nhận tín hiệu và thực hiện:
   • Hiển thị giá trị áp suất hoặc mực nước.
   • Điều khiển bơm, van hoặc cảnh báo khi áp suất vượt ngưỡng.

Áp suất nước tại điểm đặt cảm biến được tính theo công thức:
P = ρ × g × h,
trong đó:

• P là áp suất (Pa),
• ρ là khối lượng riêng của nước (kg/m³)
• g là gia tốc trọng trường,
• h là chiều cao cột nước (m).

Cảm biến sẽ chuyển đổi giá trị áp suất này thành tín hiệu điện để gửi về bộ điều khiển trung tâm như PLC hoặc HMI.

Hướng dẫn lắp đặt cảm biến áp suất nước tĩnh

Chuẩn bị trước khi lắp đặt

• Kiểm tra model, dải đo và tín hiệu đầu ra của cảm biến.
• Đảm bảo dây cáp và đầu nối chống nước (IP68).
• Chuẩn bị dụng cụ: cờ lê, băng tan, đồng hồ đo điện, tua vít.

Các bước lắp đặt chi tiết

Bước 1: Xác định vị trí lắp đặt

• Chọn điểm thấp nhất trong bể hoặc đường ống.
• Nếu bể chứa sâu, sử dụng dây treo cảm biến theo chiều thẳng đứng.

Bước 2: Cố định cảm biến

• Gắn cảm biến bằng ren hoặc phụ kiện treo chắc chắn.
• Đảm bảo đầu cảm biến không bị cặn bẩn hoặc vật thể cản trở.

Bước 3: Kết nối dây tín hiệu

• Đấu dây tín hiệu (4–20mA hoặc 0–10V) về đầu vào analog của PLC hoặc bộ hiển thị.
• Kết nối dây nguồn theo sơ đồ của nhà sản xuất.

Bước 4: Cấp nguồn và kiểm tra tín hiệu

• Cấp điện, quan sát tín hiệu hiển thị trên màn hình.
• So sánh giá trị thực tế và tín hiệu xuất ra, điều chỉnh nếu cần.

Bước 5: Hiệu chuẩn cảm biến (Calibration)

• Dùng cột nước chuẩn hoặc thiết bị đo đối chứng.
• Hiệu chỉnh offset và span để đảm bảo sai số nhỏ nhất.

Sai lầm thường gặp và lưu ý kỹ thuật khi lắp đặt cảm biến áp suất nước tĩnh

Sai lầm thường gặp khi lắp đặt

Trong quá trình lắp đặt, nhiều người thường mắc phải một số lỗi khiến cảm biến hoạt động không chính xác hoặc nhanh hư hỏng:

• Đặt cảm biến quá cao so với vị trí cần đo, dẫn đến sai số lớn hoặc không phản ánh đúng áp suất thực tế.
• Không chống nước cho đầu cáp, khiến hơi ẩm hoặc nước xâm nhập làm hỏng mạch điện bên trong.
• Đấu sai cực nguồn hoặc tín hiệu, có thể gây hỏng cảm biến hoặc không nhận được tín hiệu đầu ra.
• Lắp cảm biến ở vị trí có dòng chảy mạnh, làm rung thiết bị và tạo dao động áp suất không ổn định.
• Treo cảm biến trực tiếp bằng dây tín hiệu, dẫn đến đứt gãy dây hoặc hư hại đầu nối → Nên sử dụng dây treo hoặc ống bảo vệ riêng biệt để đảm bảo an toàn cơ học.

Lưu ý kỹ thuật và an toàn khi lắp đặt

Để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định, chính xác và an toàn, cần tuân thủ các nguyên tắc sau:

• Ngắt hoàn toàn nguồn điện trước khi thao tác lắp đặt hoặc bảo trì.
• Tránh va đập hoặc để cảm biến tiếp xúc với môi trường có hóa chất ăn mòn.
• Sử dụng ống chống nước và khớp nối kín để bảo vệ phần đầu nối tín hiệu.
• Đọc kỹ hướng dẫn của nhà sản xuất, đặc biệt về sơ đồ đấu dây và giới hạn áp suất.
• Hiệu chuẩn định kỳ 6–12 tháng/lần để duy trì độ chính xác và độ tin cậy của cảm biến.

Một số lưu ý bổ sung khi lắp đặt cảm biến nước tĩnh

• Không đặt cảm biến tại vị trí có bọt khí hoặc dòng chảy xoáy, vì sẽ gây sai lệch tín hiệu.
• Với nước bẩn hoặc nhiều cặn, nên dùng ống bảo vệ (protection tube) để kéo dài tuổi thọ cảm biến.
• Kiểm tra định kỳ tình trạng dây, đầu nối và màng cảm biến để phát hiện sớm sự cố.
• Chọn vật liệu cảm biến phù hợp với loại chất lỏng (Inox, PVC, PTFE…) để tránh ăn mòn hoặc hư hại.

Ứng dụng trong hệ thống tự động hóa

Trong hệ thống nước hiện đại, cảm biến áp suất nước tĩnh thường được tích hợp với PLC, biến tần và bộ điều khiển bơm, giúp tự động điều khiển hoạt động theo mức nước.

Hệ thống bơm nước tự động (Automatic Pump Control)

• Lắp cảm biến tại đáy bồn chứa hoặc đường ống để đo mực nước và áp lực thực tế.
• Tín hiệu từ cảm biến gửi về PLC hoặc biến tần → điều khiển bơm tự động bật/tắt khi đạt ngưỡng cài đặt.
• Giúp tránh tình trạng cạn nước hoặc tràn bể, tiết kiệm điện năng và kéo dài tuổi thọ bơm.

Ví dụ: Trong hệ thống cấp nước chung cư, cảm biến ở bể ngầm báo tín hiệu khi nước cạn → PLC bật bơm để bơm nước lên bể mái → Khi đầy, cảm biến báo áp suất cao → PLC tắt bơm.

Giám sát mực nước trong bồn chứa công nghiệp

• Được sử dụng trong nhà máy chế biến thực phẩm, dược phẩm, hoặc xử lý nước thải.
• Cảm biến cung cấp tín hiệu liên tục về mực nước, cho phép điều khiển van, bơm và cảnh báo mức cao/thấp tự động.
• Có thể tích hợp với màn hình HMI hoặc hệ thống SCADA để giám sát từ xa.

Hệ thống xử lý nước và nước thải (Water Treatment System)

• Cảm biến nước tĩnh giúp đo áp lực nước trong bể phản ứng, bể lọc hoặc bể chứa nước thải.
• Hỗ trợ kiểm soát tốc độ dòng chảy, điều chỉnh van xả, định lượng hóa chất, đảm bảo quy trình xử lý ổn định.
• Một số model còn có khả năng chống ăn mòn để dùng được trong môi trường hóa chất hoặc nước mặn.

Ứng dụng trong hệ thống cấp nước đô thị và tòa nhà

• Được lắp đặt tại các trạm bơm cấp nước, giúp giám sát áp lực mạng lưới ống.
• Khi áp suất giảm bất thường, hệ thống sẽ tự động kích hoạt bơm tăng áp hoặc cảnh báo rò rỉ.
• Trong các tòa nhà cao tầng, cảm biến giúp phân tầng áp lực giữa các khu vực để đảm bảo nước ổn định ở mọi tầng.

Hệ thống thủy điện, tưới tiêu và nông nghiệp thông minh

• Trong thủy điện, cảm biến đo mực nước hồ chứa để điều tiết van xả.
• Trong nông nghiệp, cảm biến được tích hợp với hệ thống điều khiển tưới tự động — khi nước trong bể giảm, bơm tự động hoạt động.
• Giúp tiết kiệm nước, điện và công lao động.

Tham khảo bài viết: Ứng dụng cảm biến áp suất nước tĩnh trong hệ thống nước

Mua và lắp đặt cảm biến nước tĩnh chính hãng ở đâu

Để đảm bảo chất lượng và độ chính xác, bạn nên chọn cảm biến từ các thương hiệu uy tín như Lefoo, Siemens, WIKA, Omron, hoặc phân phối chính hãng như Công ty TNHH TM DV Thiết bị điện Mạnh Tùng.

Mạnh Tùng cung cấp dịch vụ tư vấn chọn model, lắp đặt, hiệu chuẩn và bảo hành trọn gói, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí.

Kết luận

Việc lắp đặt cảm biến áp suất nước tĩnh đúng cách là yếu tố quyết định hiệu quả vận hành của toàn hệ thống nước. Khi được lắp đặt và hiệu chuẩn chính xác, cảm biến giúp đo mực nước ổn định, điều khiển bơm tự động, giảm chi phí bảo trì và đảm bảo an toàn hệ thống.

Nếu bạn đang tìm giải pháp tối ưu cho hệ thống nước tự động hóa, hãy lựa chọn cảm biến chính hãng và thực hiện lắp đặt theo hướng dẫn kỹ thuật ở trên để đạt hiệu quả tốt nhất.

Xem thêm các bài viết liên quan:

Cảm biến áp suất là gì? Tổng quan về cảm biến áp suất chi tiết nhất

Các ứng dụng đa dạng của cảm biến nhiệt độ trong công nghiệp tự động hoá

Cảm biến áp suất có cấu tạo như thế nào và nguyên lý hoạt động ra sao?

---

Cảm ơn quý khách đã truy cập vào website MTEE.VN. Kính chúc quý khách nhận được những thông tin hữu ích và có những trải nghiệm tuyệt vời trên trang.