Trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp và quản lý tòa nhà (HVAC), việc đo lường áp suất là một trong những tác vụ cơ bản và quan trọng nhất. Tuy nhiên, trong nhiều ứng dụng phức tạp, việc chỉ biết giá trị áp suất tại một điểm là không đủ. Yêu cầu thực tế đòi hỏi phải đo lường sự khác biệt về áp suất giữa hai điểm khác nhau. Đây chính là lúc Cảm biến chênh lệch áp suất (hay còn gọi là Cảm biến chênh áp, Differential Pressure Sensor) thể hiện vai trò không thể thay thế.

Giới thiệu về cảm biến chênh lệch áp suất

Cảm biến chênh lệch áp suất là gì?

Cảm biến chênh lệch áp suất (Differential Pressure Sensor – DP Sensor), hay Cảm biến chênh áp, là một thiết bị đo lường chuyên dụng được thiết kế để đo lường sự khác biệt về áp suất giữa hai điểm đầu vào. Không giống như một cảm biến áp suất tương đối (Gauge Sensor) chỉ có một cổng kết nối để đo áp suất tại điểm đó so với áp suất khí quyển, một cảm biến chênh áp được trang bị hai cổng kết nối riêng biệt. Hai cổng này thường được ký hiệu là cổng Áp suất cao (High Pressure Port – P1 hoặc H) và cổng Áp suất thấp (Low Pressure Port – P2 hoặc L). Thiết bị sẽ liên tục đo lường áp suất tại cả hai cổng P1 và P2, sau đó thực hiện một phép trừ bên trong và đưa ra một tín hiệu đầu ra (ví dụ: 4-20mA, 0-10V) tỷ lệ thuận với giá trị chênh lệch (P1 – P2). Giá trị này được gọi là Áp suất chênh lệch (hay Áp suất vi sai), thường được ký hiệu là Delta-P (ΔP).

Nguyên lí hoạt động của cảm biến chênh áp

Nguyên lý hoạt động cốt lõi của hầu hết các cảm biến chênh áp hiện đại đều dựa trên sự biến dạng cơ học của một màng ngăn (diaphragm) đàn hồi. Màng ngăn này được đặt ở vị trí trung tâm, ngăn cách giữa hai buồng chứa áp suất được kết nối với cổng P1 và P2. Khi có sự chênh lệch áp suất giữa hai cổng, một lực sẽ tác động lên màng ngăn, làm cho nó bị uốn cong hoặc di chuyển về phía có áp suất thấp hơn. Mức độ uốn cong này tỷ lệ thuận với độ chênh lệch áp suất. Nhiệm vụ của phần điện tử trong cảm biến là đo lường sự biến dạng cực nhỏ này và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện. Có hai phương pháp phổ biến nhất để thực hiện việc này:

• Điện trở áp suất (Piezoresistive): Trên bề mặt màng ngăn (thường làm bằng silicon cho các ứng dụng đo khí, HVAC), người ta cấy các phần tử bán dẫn có điện trở thay đổi khi bị kéo giãn hoặc nén lại. Khi màng ngăn bị uốn cong, các điện trở này bị biến dạng. Sự thay đổi điện trở này được một mạch cầu Wheatstone đo lường, khuếch đại và chuyển đổi thành tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V.
• Điện dung (Capacitive): Trong phương pháp này, màng ngăn (thường bằng kim loại) hoạt động như một bản cực của một tụ điện. Khi áp suất làm màng ngăn di chuyển, khoảng cách giữa nó và một bản cực cố định khác sẽ thay đổi. Sự thay đổi khoảng cách này dẫn đến sự thay đổi về điện dung của tụ điện. Mạch điện tử sẽ đo lường sự thay đổi điện dung này và chuyển đổi thành tín hiệu áp suất. Phương pháp này thường cho độ chính xác và độ ổn định rất cao.

Thông số kĩ thuật cơ bản của cảm biến chênh áp

Khi xem xét một cảm biến chênh áp, cần hiểu rõ các thông số kỹ thuật chính sau:

• Dải đo Chênh áp (Differential Range): Là khoảng giá trị chênh lệch áp suất (ΔP) mà cảm biến có thể đo (ví dụ: 0-100 Pa, 0-1 bar).
• Áp suất tĩnh tối đa (Max Static Pressure): Đây là thông số cực kỳ quan trọng cho cảm biến công nghiệp. Nó là mức áp suất nền tối đa mà hệ thống có thể chịu được trên cả hai cổng P1 và P2 mà không làm hỏng cảm biến (ví dụ: một cảm biến có thể đo chênh áp 0-0.5 bar, nhưng phải chịu được áp suất tĩnh 100 bar).
• Tín hiệu ngõ ra (Output Signal): Dạng tín hiệu đầu ra, phổ biến là 4-20mA, 0-10VDC, hoặc RS485 Modbus.
• Vật liệu tiếp xúc (Wetted Parts): Vật liệu của màng ngăn và cổng kết nối sẽ tiếp xúc trực tiếp với môi chất (ví dụ: Silicon, Thép không gỉ 316L, Hastelloy C).
• Cấp bảo vệ (IP Rating): Khả năng chống bụi và chống nước của vỏ cảm biến (ví dụ: IP54, IP65).
• Độ chính xác (Accuracy): Mức sai số tối đa của phép đo, thường được biểu thị bằng phần trăm của toàn dải đo (% Full Scale – %FS).

Phân loại cảm biến chênh lệch áp suất

Về mặt ứng dụng và cấu tạo, cảm biến chênh áp được chia thành hai nhóm chính, có đặc điểm kỹ thuật rất khác biệt:

Cảm biến chênh áp khô (Dry Differential Pressure Sensors) – Dùng cho Khí

• Đặc điểm: Đây là loại cảm biến được thiết kế chuyên biệt để đo chênh lệch áp suất ở dải đo rất thấp, thường được tính bằng Pascal (Pa), mbar, hoặc inch nước (WC). Chúng được gọi là khô vì chúng chỉ được thiết kế để đo các môi chất là khí sạch, khô, không ăn mòn, phổ biến nhất là không khí.
• Cấu tạo: Thường có vỏ bằng nhựa, màng cảm biến làm bằng silicon cực kỳ nhạy, hai cổng kết nối dạng đầu cắm (tube fitting) để nối với ống nhựa mềm.
• Ứng dụng chính: Chủ yếu trong hệ thống HVAC, quản lý phòng sạch, y tế, tủ an toàn sinh học.

Cảm biến chênh áp ướt (Wet/Industrial Differential Pressure Sensors) – Dùng cho Lỏng, Khí, Hơi

• Đặc điểm: Đây là loại cảm biến được chế tạo để hoạt động trong các quy trình công nghiệp, với dải đo cao hơn (thường tính bằng kPa, bar, psi). Điểm mấu chốt là cả hai cổng P1 (High) và P2 (Low) đều được thiết kế để chịu được sự tiếp xúc trực tiếp của môi chất quá trình, bao gồm chất lỏng, khí công nghiệp, hóa chất ăn mòn, hoặc hơi nước (steam).
• Cấu tạo: Vỏ bằng kim loại (nhôm đúc, thép không gỉ) rất chắc chắn, màng ngăn tiếp xúc trực tiếp với môi chất được làm bằng vật liệu bền bỉ như Thép không gỉ 316L (SS316L), Hastelloy… Kết nối vào quy trình là dạng ren (threaded) hoặc bích (flanged) tiêu chuẩn công nghiệp.
• Ứng dụng chính: Đo lưu lượng, đo mức trong bồn kín, giám sát bơm trong các nhà máy hóa chất, điện, nước giải khát, dầu khí…

Các loại cảm biến chênh áp nổi bật

Dưới đây là một số mẫu cảm biến chênh lệch áp suất phổ biến hiện nay:

Tên sản phẩm	Mã sản phẩm	Môi chất đo	Dải đo tiêu biểu	Ngõ ra tín hiệu	Ứng dụng chính
Cảm biến chênh lệch áp suất	LFM11	Không khí, khí sạch	Pa, mbar (vd: 0-100…1000 Pa)	0-10V / 4-20mA	Giám sát bộ lọc, áp suất phòng HVAC.
Cảm biến chênh lệch áp suất	LFM52	Không khí, khí sạch	Pa, mbar (Nhiều dải đo)	0-10V / 4-20mA	HVAC, phòng sạch, dải đo thấp.
Cảm biến chênh lệch áp suất	LFM53	Không khí, khí sạch	Pa, mbar (Nhiều dải đo)	0-10V / 4-20mA	Tương tự LFM52, độ chính xác cao hơn.
Cảm biến chênh lệch áp suất	LFM108	Không khí, khí sạch	Pa, mbar (Nhiều dải đo)	0-10V / 4-20mA	HVAC, có màn hình LCD, giá tốt.
Bộ đo chênh lệch áp suất đa chức năng	LFM73	Không khí, khí sạch	Pa (Đo áp suất/vận tốc/lưu lượng)	0-10V / 4-20mA	Gắn ống gió, đo lưu lượng/vận tốc gió (với ống Pitot).
Máy phát áp suất vi sai an toàn	LFM751	Không khí, khí sạch	Pa (Dải đo rất thấp, chính xác cao)	0-10V / 4-20mA	Chuyên dụng cho phòng sạch, y tế, dải đo thấp.
Cảm biến chênh lệch áp suất	SDP-151	Không khí, khí sạch	+/- 250 Pa (hoặc dải Pa khác)	0-10V / 4-20mA	Điều khiển áp suất dương/âm phòng sạch, VAV.
Công tắc chênh lệch áp suất	LFM33	Không khí, khí sạch	Pa (Ngưỡng cài đặt, vd: 20-300 Pa)	Relay (Tiếp điểm)	Cảnh báo lọc bẩn, giám sát quạt chạy (On/Off).
Cảm biến áp suất thông minh	LFT700	Lỏng, Khí, Hơi	bar, kPa, mbar (Dải đo cao)	4-20mA + HART	Đo mức bồn kín, Đo lưu lượng (với tấm Orifice).
Cảm biến áp suất nước cỡ nhỏ	LFT221	Nước, Khí nén, Dầu	bar, psi (vd: 0-10 bar)	4-20mA, 0-10V, 0.5-4.5V	Ứng dụng OEM, máy nén khí, bơm, thủy lực (cỡ nhỏ).
Cảm biến áp suất (chênh lệch)	LFT2050	Lỏng, Khí, Gas, Dầu	bar, psi (Dải đo rộng)	4-20mA / 0-10V…	Ứng dụng công nghiệp chung (đo áp suất đường ống).
Cảm biến áp suất độ chính xác cao	LFT2010	Lỏng, Khí, Gas, Dầu	bar, psi	4-20mA…	Các ứng dụng phòng lab, đo lường đòi hỏi độ chính xác cao.
Cảm biến áp suất lạnh	LFT2060	Gas lạnh (Freon, NH3…)	bar, psi	4-20mA, 0-10V…	Giám sát áp suất gas trong hệ thống làm lạnh, HVAC.
Cảm biến áp suất lạnh	LFT2600	Gas lạnh (Freon, NH3…)	bar, psi	4-20mA…	Tương tự LFT2060, model cao cấp hơn.
Cảm biến áp suất chống cháy nổ	LFT6200	Lỏng, Khí, Gas, Dầu	bar, psi	4-20mA + HART	Khu vực nguy hiểm (ATEX/IECEx), nhà máy hóa chất, dầu khí.
Cảm biến áp suất nhiệt độ cao	LFT2030	Lỏng, Khí, Hơi nóng	bar, psi	4-20mA…	Đo áp suất môi chất nóng (lò hơi, dầu nóng) lên tới 300°C.
Cảm biến áp suất màng phẳng	LFT2700	Chất lỏng sệt, Bùn	bar, psi	4-20mA, 0-10V…	Chống tắc nghẽn, dùng cho bùn, bột, chất lỏng nhớt.
Cảm biến áp suất màng phẳng vệ sinh	LFT2020	Lỏng (Thực phẩm, Dược)	bar, psi	4-20mA, 0-10V, Tri-Clamp	Thực phẩm, dược phẩm (vi sinh), kết nối Clamp.
Cảm biến nhiệt độ và mức nước	LFT3200	Nước, Chất lỏng (không ăn mòn)	mH2O, bar	4-20mA, Modbus	Đo mức bồn hở, giếng, bể chứa (loại thả chìm).
Cảm biến áp suất thông minh	LFT6700	Lỏng, Khí, Gas, Dầu	bar, psi	4-20mA + HART	Độ chính xác cao, cài đặt, chẩn đoán từ xa.
Cảm biến áp suất hiển thị kỹ thuật số	LFT6800	Lỏng, Khí, Gas, Dầu	bar, psi	4-20mA, 2xRelay	Hiển thị tại chỗ, tích hợp 2 ngõ ra cảnh báo (công tắc áp suất).
Đồng hồ áp suất kỹ thuật số	LFT6100	Lỏng, Khí, Gas, Dầu	bar, psi, Mpa…	Hiển thị (Dùng Pin)	Hiển thị áp suất tại chỗ, thay thế đồng hồ cơ, độ chính xác cao.

Ứng dụng thực tế của cảm biến chênh lệch áp suất

Khả năng đo sự khác biệt áp suất mở ra vô số ứng dụng quan trọng trong cả lĩnh vực dân dụng (HVAC) và công nghiệp nặng.

Ứng dụng trong hệ thống HVAC và phòng sạch

Đây là lĩnh vực ứng dụng lớn nhất của cảm biến chênh áp khô (dải đo Pa).

• Giám sát bộ lọc không khí (Filter Monitoring): Đây là ứng dụng phổ biến nhất. Cảm biến được lắp với cổng P1 (High) ở phía trước bộ lọc và cổng P2 (Low) ở phía sau bộ lọc trong hệ thống AHU/PAU. Khi bộ lọc còn sạch, ΔP thấp (ví dụ 50 Pa). Khi bụi bẩn tích tụ làm tắc nghẽn, ΔP sẽ tăng lên (ví dụ 250 Pa). Tín hiệu này được gửi về BMS để cảnh báo cần thay lọc. Điều này giúp tối ưu hóa lịch trình bảo trì và tiết kiệm năng lượng cho quạt.
• Duy trì áp suất phòng (Room Pressurization): Trong phòng sạch (nhà máy dược, điện tử), phòng mổ (bệnh viện), việc duy trì áp suất dương (ví dụ +15 Pa) so với hành lang là bắt buộc để ngăn không khí bẩn tràn vào. Cảm biến chênh áp sẽ đo lường liên tục giá trị này và cung cấp tín hiệu phản hồi cho bộ điều khiển biến tần (VSD) của quạt cấp gió, đảm bảo áp suất phòng luôn ổn định ở mức cài đặt. Tương tự, nó dùng để duy trì áp suất âm cho các phòng cách ly.

Ứng dụng trong giám sát bơm, van và hệ thống đường ống

Trong các hệ thống công nghiệp (sử dụng cảm biến chênh áp ướt):

• Giám sát bơm (Pump Monitoring): Lắp cảm biến chênh áp đo P1 (ngõ vào) và P2 (ngõ ra) của máy bơm. Giá trị ΔP (P2 – P1) chính là áp suất cột áp mà máy bơm tạo ra. Nếu giá trị này sụt giảm bất thường, đó là dấu hiệu bơm bị mòn, xâm thực hoặc hệ thống có vấn đề.
• Giám sát bộ lọc lỏng (Strainer Monitoring): Tương tự như bộ lọc khí, lắp cảm biến đo ΔP qua một bộ lọc lỏng. ΔP tăng cao chỉ thị bộ lọc đã bị tắc và cần được vệ sinh.

Ứng dụng trong đo mức chất lỏng (Level Measurement)

Đây là một trong những ứng dụng quan trọng nhất của cảm biến chênh áp ướt (Wet DP).

1. Đo mức trong bồn hở (Vented Tank): Chỉ cần một cảm biến áp suất tương đối (Gauge) lắp ở đáy bồn.
2. Đo mức trong bồn kín (Sealed Tank): Trong một bồn kín (ví dụ lò hơi, bồn phản ứng), áp suất trên bề mặt chất lỏng (P_gas) luôn thay đổi. Cảm biến chênh áp giải quyết vấn đề này bằng cách:
   • Nối cổng P1 (High) vào đáy bồn (đo P_liquid + P_gas).
   • Nối cổng P2 (Low) vào đỉnh bồn (chỉ đo P_gas).
   • Cảm biến sẽ tự động thực hiện phép trừ: ΔP = P1 – P2 = (P_liquid + P_gas) – P_gas = P_liquid.
   • Kết quả là tín hiệu đầu ra của cảm biến chỉ tỷ lệ thuận với chiều cao cột lỏng (mức chất lỏng), hoàn toàn loại bỏ được ảnh hưởng của áp suất khí nén bên trong bồn.

Ứng dụng trong đo lưu lượng (Flow Measurement)

Đây là ứng dụng công nghiệp kinh điển của cảm biến chênh áp ướt. Nguyên lý dựa trên định luật Bernoulli: khi chất lỏng hoặc khí chảy qua một chỗ thắt (một phần tử tạo chênh áp) trên đường ống, vận tốc của nó tăng lên và áp suất tĩnh giảm xuống.

• Phần tử tạo chênh áp: Có thể là một Tấm lỗ (Orifice Plate), Ống Venturi, hoặc Ống Pitot.
• Cách lắp đặt: Cảm biến chênh áp được lắp đặt để đo áp suất P1 (phía trước chỗ thắt) và P2 (ngay tại hoặc sau chỗ thắt).
• Tính toán: Lưu lượng dòng chảy (Q) tỷ lệ thuận với căn bậc hai của chênh lệch áp suất (ΔP = P1 – P2).
• Cảm biến chênh áp sẽ đo ΔP và gửi tín hiệu về PLC hoặc bộ tính toán lưu lượng (Flow Computer). Thiết bị này sẽ thực hiện phép khai căn bậc hai (Square Root Extraction) để tính toán và hiển thị lưu lượng thực tế. Đây là phương pháp đo lưu lượng phổ biến cho hơi nước, khí nén, và nhiều loại chất lỏng công nghiệp.

Lợi ích của cảm biến chênh áp

• Tiết kiệm Năng lượng: Cho phép điều khiển biến tần (VSD) của quạt và bơm dựa trên nhu cầu thực tế (điều khiển ΔP), giảm đáng kể chi phí điện năng vận hành HVAC.
• Tối ưu hóa Bảo trì: Chuyển từ bảo trì theo lịch trình (thay lọc định kỳ) sang bảo trì theo tình trạng thực tế (chỉ thay lọc khi ΔP báo bẩn), tiết kiệm chi phí vật tư và nhân công.
• Đảm bảo An toàn và Chất lượng: Duy trì áp suất dương/âm trong phòng sạch, phòng mổ, phòng cách ly, đảm bảo môi trường vô trùng và an toàn sinh học.
• Đo lường Đa năng: Là nền tảng cho các phép đo gián tiếp quan trọng như đo mức bồn kín và đo lưu lượng, nơi các phương pháp đo trực tiếp khác gặp khó khăn.
• Bảo vệ Thiết bị: Giám sát ΔP qua bơm, chiller giúp phát hiện sớm các vấn đề (tắc nghẽn, xâm thực, lưu lượng thấp), ngăn ngừa hỏng hóc nghiêm trọng.

Hướng dẫn chọn cảm biến chênh áp

Việc lựa chọn sai cảm biến chênh áp có thể dẫn đến phép đo không chính xác, hỏng thiết bị hoặc gây lãng phí chi phí. Dưới đây là quy trình 6 bước giúp bạn chọn đúng:

Bước 1: Xác định môi chất và ứng dụng

Đây là bước đầu tiên và quan trọng nhất để phân loại cảm biến.

• Môi chất là gì? Không khí sạch, khí khô? Hay là Chất lỏng (nước, dầu, hóa chất), Hơi nước (steam)?
• Phân loại:
  • Nếu là không khí sạch, khô và đo dải Pa -> Chọn Cảm biến chênh áp khô (Dry DP) chuyên dụng cho HVAC.
  • Nếu là chất lỏng, hơi, khí ẩm, hóa chất -> Chọn Cảm biến chênh áp ướt (Wet DP) công nghiệp.
• Mục đích đo: Dùng để giám sát lọc, điều khiển áp suất phòng, đo mức bồn kín, hay đo lưu lượng?

Bước 2: Xác định dải đo (Range) và áp suất tĩnh

• Dải đo ΔP: Xác định dải chênh áp vận hành dự kiến. Ví dụ: 0-100 Pa (cho phòng sạch), 0-1000 Pa (cho giám sát lọc), 0-1 bar (cho đo mức), 0-250 mbar (cho đo lưu lượng hơi). Luôn chọn dải đo mà giá trị vận hành bình thường nằm trong khoảng 25-75% toàn dải đo.
• Áp suất tĩnh (Static Pressure): Chỉ áp dụng cho cảm biến ướt/công nghiệp. Áp suất nền của đường ống là bao nhiêu (ví dụ: 10 bar, 50 bar)? Đảm bảo cảm biến có thể chịu được áp suất tĩnh này.

Bước 3: Chọn vật liệu và kiểu lắp đặt

• Vật liệu: Dựa trên môi chất ở Bước 1. Không khí sạch có thể dùng màng Silicon. Nước, hơi, dầu cần màng Thép không gỉ 316L. Hóa chất ăn mòn mạnh cần vật liệu cao cấp hơn (Hastelloy, Tantalum). Môi trường thực phẩm, dược phẩm cần kết nối vệ sinh (Sanitary/Tri-clamp) với màng ngăn phẳng.
• Kiểu lắp đặt: Gắn tường (Wall mount), Gắn ống gió (Duct mount), hay Gắn trên đường ống (Pipe mount) với kết nối ren (Threaded) hoặc mặt bích (Flanged)?

Bước 4: Xác định tín hiệu ngõ ra (Output)

Tín hiệu đầu ra của cảm biến phải tương thích với đầu vào của bộ điều khiển (PLC/BMS/DDC):

• PLC / Hệ thống công nghiệp: Ưu tiên 4-20mA (2 dây) hoặc RS485 Modbus.
• BMS / Hệ thống tòa nhà: Thường dùng 0-10VDC (3 dây) hoặc RS485 Modbus/BACnet.
• Cảnh báo đơn giản: Dùng Công tắc chênh áp (Relay Output).

Bước 5: Yêu cầu về độ chính xác và tiêu chuẩn

• Độ chính xác: Chỉ thị/Cảnh báo (ví dụ: lọc bẩn) cần độ chính xác tiêu chuẩn (±1% đến ±2% FS). Điều khiển (ví dụ: áp suất phòng) cần độ chính xác tốt hơn (±0.5% đến ±1% FS). Đo lường tính toán (đo lưu lượng, đo mức) yêu cầu độ chính xác cao (±0.075% đến ±0.25% FS).
• Tiêu chuẩn: Môi trường lắp đặt có yêu cầu đặc biệt không? Ví dụ: chứng nhận chống cháy nổ (ATEX/IECEx) cho khu vực nguy hiểm.

Bước 6: Đánh giá nhà cung cấp và tổng chi phí sở hữu (TCO)

• Đừng chỉ nhìn vào giá mua ban đầu. Hãy xem xét Tổng chi phí sở hữu (Total Cost of Ownership – TCO), bao gồm chi phí bảo trì, hiệu chuẩn và tuổi thọ thiết bị. Một cảm biến rẻ tiền nhưng không ổn định, bị trôi tín hiệu và cần hiệu chuẩn liên tục sẽ tốn kém hơn nhiều trong dài hạn.
• Chọn một nhà cung cấp đáng tin cậy như MTEE, nơi có thể cung cấp tài liệu kỹ thuật rõ ràng, hàng chính hãng (có CO/CQ), chính sách bảo hành 12 tháng và quan trọng nhất là có đội ngũ kỹ thuật am hiểu để tư vấn cho bạn chọn đúng sản phẩm.

Mua cảm biến chênh lệch áp suất uy tín chính hãng ở đâu?

Công Ty TNHH TM&DV Thiết Bị Điện Mạnh Tùng là đại lý ủy quyền chính thức tại Việt Nam cung cấp cảm biến chênh lệch áp suấtchính hãng, đầy đủ chứng nhận CO, CQ, nhập khẩu trực tiếp, đảm bảo chất lượng, giá cạnh tranh, bảo hành rõ ràng, hỗ trợ kỹ thuật bởi đội ngũ chuyên gia hơn 10 năm kinh nghiệm, cam kết mang đến giải pháp tối ưu nhất cho mọi ứng dụng của khách hàng và sẵn sàng tư vấn miễn phí, báo giá nhanh chóng khi liên hệ.

Lời kết

Cảm biến chênh lệch áp suất là một thiết bị đo lường đa năng, đóng vai trò then chốt trong nhiều ứng dụng quan trọng, từ việc đảm bảo không khí trong lành trong các tòa nhà đến việc kiểm soát các quy trình công nghiệp phức tạp. Hiểu rõ sự khác biệt giữa các loại cảm biến (khô cho khí HVAC và ướt cho công nghiệp) và nắm vững các tiêu chí lựa chọn về dải đo, vật liệu, tín hiệu là chìa khóa để triển khai một hệ thống giám sát hiệu quả và bền bỉ.

Một số câu hỏi liên quan đến cảm biến chênh lệch áp suất

1. Cảm biến chênh áp khí (dải Pa) và chênh áp lỏng (dải bar) có dùng lẫn cho nhau được không?

Trả lời: Tuyệt đối không. Cảm biến chênh áp khí (Dry DP) được thiết kế với màng silicon rất mỏng và nhạy, chỉ dùng cho khí sạch. Nếu để chất lỏng tiếp xúc, màng sẽ bị hỏng ngay lập tức. Ngược lại, cảm biến chênh áp lỏng (Wet DP) có màng kim loại cứng, không đủ độ nhạy để đo áp suất vài Pascal của không khí.

2. Tôi cần làm gì khi đo chênh áp của hơi nước (steam)?

Trả lời: Bắt buộc phải sử dụng các phụ kiện chuyên dụng. Phổ biến nhất là dùng hai ống siphon (ống lợn) lắp giữa đường ống hơi và cảm biến. Các ống này có một đoạn uốn cong để giữ lại nước ngưng. Nước ngưng này sẽ truyền áp suất đến màng cảm biến, đồng thời hoạt động như một lớp đệm lỏng, ngăn cách màng cảm biến khỏi nhiệt độ cao và các cú sốc áp suất (water hammer) của hơi nước, bảo vệ thiết bị.

3. Làm thế nào để kiểm tra một công tắc chênh áp (DP switch) giám sát lọc gió?

Trả lời: Đầu tiên, kiểm tra xem ngưỡng cài đặt (setpoint) trên công tắc là bao nhiêu (ví dụ: 200 Pa). Sau đó, ngắt kết nối hai ống nhựa mềm khỏi công tắc. Sử dụng một bơm tay chuyên dụng cho dải Pa (hoặc một đồng hồ đo áp suất vi sai cầm tay có chức năng bơm) kết nối vào cổng P1 (High), cổng P2 để hở. Bơm từ từ áp suất lên, đồng thời dùng đồng hồ vạn năng đo thông mạch ở hai chân relay của công tắc. Quan sát xem relay có đóng (hoặc mở) chính xác tại ngưỡng 200 Pa hay không.

4. Tại sao tín hiệu đo lưu lượng (flow) lại cần “khai căn bậc hai” (square root extraction)?

Trả lời: Vì mối quan hệ vật lý giữa chênh áp và lưu lượng không phải là tuyến tính. Cảm biến chênh áp đo ΔP và đưa ra tín hiệu 4-20mA tỷ lệ tuyến tính với ΔP. Tuy nhiên, công thức thủy lực cơ bản chỉ ra rằng Lưu lượng (Q) tỷ lệ thuận với căn bậc hai của ΔP ($Q \propto \sqrt{\Delta P}$). Do đó, bộ điều khiển (PLC/DCS) hoặc bộ tính toán lưu lượng phải thực hiện phép toán khai căn bậc hai này trên tín hiệu 4-20mA để chuyển đổi nó thành giá trị lưu lượng chính xác.

5. Áp suất tĩnh (static pressure) là gì, tại sao nó quan trọng?

Trả lời: Áp suất tĩnh là áp suất nền của toàn bộ hệ thống (ví dụ: áp suất đường ống là 100 bar). Cảm biến chênh áp có thể chỉ cần đo một chênh lệch rất nhỏ (ví dụ 0.5 bar) giữa hai điểm trên đường ống đó. Thông số Áp suất tĩnh tối đa (Max Static Pressure) cho biết cảm biến được thiết kế đủ chắc chắn để chịu được áp suất nền 100 bar trên cả hai cổng P1 và P2 mà không bị vỡ hoặc rò rỉ. Đây là thông số kỹ thuật then chốt khi chọn cảm biến chênh áp ướt/công nghiệp.

---

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.