Tổng quan về cảm biến áp suất nước tĩnh

Trong thời đại tự động hóa và công nghiệp thông minh, việc giám sát và kiểm soát áp suất nước là yếu tố thiết yếu giúp hệ thống vận hành ổn định, an toàn và tiết kiệm năng lượng. Một trong những thiết bị đóng vai trò trung tâm trong quá trình này chính là cảm biến áp suất nước tĩnh. Dù có kích thước nhỏ gọn, nhưng cảm biến lại đảm nhiệm nhiệm vụ khá quan trọng là đo áp suất nước và truyền tín hiệu chính xác đến các bộ điều khiển tự động.

Bài viết dưới đây Mạnh Tùng sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng thực tế của cảm biến áp suất nước tĩnh.

Tổng quan về cảm biến áp suất nước tĩnh

Cảm biến áp suất nước tĩnh (Hydrostatic Pressure Sensor hoặc Level Pressure Transmitter) là thiết bị đo áp suất do cột nước tạo ra tại một độ sâu nhất định, từ đó tính ra mực nước trong bồn, bể, giếng, sông hoặc các hệ thống chứa chất lỏng khác.

Điểm khác biệt giữa áp suất tĩnh và áp suất động là: áp suất tĩnh không phụ thuộc vào tốc độ dòng chảy, mà chỉ phụ thuộc vào chiều cao cột nước và trọng lượng riêng của chất lỏng. Nhờ đặc tính này, cảm biến áp suất nước tĩnh đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng đo mức nước, đo áp lực bể chứa và kiểm soát hệ thống cấp nước công nghiệp.

Với độ chính xác cao, khả năng hoạt động ổn định và dễ tích hợp trong hệ thống tự động hóa, thiết bị này ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau từ dân dụng đến công nghiệp.

Bài viết có liên quan: Cảm biến áp suất là gì? Tổng quan về cảm biến áp suất chi tiết nhất

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cấu tạo

Cấu tạo của cảm biến áp suất nước tĩnh (còn gọi là cảm biến đo mức thủy tĩnh) bao gồm các thành phần chính sau: 

• Vỏ bọc: Thường được làm bằng thép không gỉ (Inox 304) để chống ăn mòn và va đập. Vỏ có vai trò bảo vệ các bộ phận bên trong, đảm bảo cảm biến hoạt động bền bỉ trong môi trường nước.
• Đầu dò (hoặc màng cảm biến): Là bộ phận nhạy cảm, tiếp xúc trực tiếp với áp suất của nước. Khi mức nước thay đổi, áp suất tác động lên màng cũng thay đổi theo, làm màng bị biến dạng.
• Cáp tín hiệu: Có hai thành phần chính:
  • Dây cáp chính: Truyền tín hiệu điện từ bộ xử lý bên trong cảm biến ra bên ngoài.
  • Ống thông khí (ống mao quản): Là một ống nhỏ nằm bên trong hoặc chạy song song với dây cáp chính. Ống này có vai trò đo áp suất khí quyển, giúp cảm biến bù trừ tự động các thay đổi của áp suất khí quyển, đảm bảo kết quả đo chính xác hơn.
• Bộ xử lý (bộ khuếch đại): Có chức năng nhận tín hiệu từ màng cảm biến và chuyển đổi thành tín hiệu điện tiêu chuẩn (ví dụ: 4–20 mA, 0–10 V) để truyền về thiết bị hiển thị hoặc điều khiển. Bộ xử lý được đặt bên trong vỏ bọc.
• Phần kết nối điện: Cho phép kết nối cảm biến với hệ thống điều khiển hoặc thiết bị đo lường. 

Nguyên lý hoạt động

Áp suất của nước tác động lên màng cảm biến → màng biến dạng → cảm biến chuyển đổi sự thay đổi này thành tín hiệu điện → bộ chuyển đổi xử lý và truyền đến hệ thống điều khiển.

Ví dụ: khi cảm biến lắp ở đáy bể nước, áp suất đo được tỷ lệ thuận với chiều cao cột nước, từ đó có thể suy ra mức nước hiện tại trong bể.

• Tác động áp suất lên màng: Khi cảm biến được đặt trong nước, áp suất thủy tĩnh của nước (tỷ lệ thuận với độ sâu) sẽ tác động lên màng cảm biến. 
• Màng biến dạng: Áp suất nước đẩy hoặc kéo màng cảm biến, làm cho nó bị biến dạng cơ học. 
• Chuyển đổi tín hiệu điện: Sự biến dạng của màng sẽ làm thay đổi giá trị của một bộ phận cảm biến (như điện trở, điện dung) đặt bên trong. 
• Xử lý tín hiệu: Tín hiệu điện được gửi đến bộ xử lý tín hiệu để khuếch đại, lọc và chuyển đổi thành tín hiệu điện tử tiêu chuẩn (ví dụ: 4−20 mA4 minus 20 mA4−20 mA hoặc 0−10 VDC0 minus 10 VDC0−10 VDC). 
• Xuất ra kết quả: Tín hiệu cuối cùng này có thể được gửi đến màn hình hiển thị hoặc bộ điều khiển PLC để thông báo giá trị áp suất hoặc điều khiển hoạt động của thiết bị. 

Vai trò và ưu điểm nổi bật của cảm biến áp suất nước tĩnh

Vai trò

Cảm biến áp suất nước tĩnh đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và dân dụng:

• Giám sát áp suất và mức nước: giúp duy trì áp lực ổn định, tránh tình trạng tràn bể hoặc cạn bể.
• Tự động hóa điều khiển: dữ liệu cảm biến được gửi đến PLC để tự động bật/tắt bơm theo mức nước đặt trước.
• Bảo vệ thiết bị: tránh hiện tượng quá áp gây hỏng bơm, van hoặc ống dẫn.
• Tối ưu hóa năng lượng: giảm lãng phí điện năng và nước nhờ kiểm soát chính xác áp suất.
• Đảm bảo an toàn vận hành: giám sát hệ thống 24/7, cảnh báo kịp thời khi có sự cố.

Ưu điểm nổi bật

Với thiết kế hiện đại và khả năng đo lường chính xác, cảm biến áp suất nước tĩnh mang đến nhiều ưu điểm vượt trội như:

• Tích hợp linh hoạt trong hệ thống tự động hóa – công nghệ áp suất hiện đại.
• Độ chính xác cao, tín hiệu ổn định.
• Thiết kế chống ăn mòn, hoạt động tốt trong môi trường ẩm ướt.
• Dễ dàng lắp đặt, kết nối với PLC hoặc bộ điều khiển.
• Chi phí vận hành thấp, tuổi thọ dài.

Ứng dụng thực tế

Cảm biến áp suất nước tĩnh được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp để đo và giám sát áp suất chất lỏng tĩnh, hỗ trợ vận hành an toàn, ổn định và tự động hóa quy trình.

Xử lý nước và nước thải

Cảm biến giúp theo dõi mực nước, bảo vệ máy bơm, và điều tiết lưu lượng trong hệ thống cấp thoát nước, hồ chứa hay trạm xử lý nước thải.

Dầu khí và hóa chất

Dùng để giám sát mức và áp suất trong bồn chứa dầu, dung môi, hóa chất, đảm bảo an toàn và kiểm soát tồn kho. Thiết kế cảm biến chịu ăn mòn, chống cháy nổ phù hợp môi trường khắc nghiệt.

Hàng hải và thủy sản

Ứng dụng trong đo độ sâu, kiểm soát két nước, két dầu trên tàu và giám sát mực nước ao nuôi trong thủy sản.

Thực phẩm và đồ uống

Cảm biến giúp kiểm soát mức chất lỏng trong bồn chứa sữa, bia, nước giải khát, đáp ứng tiêu chuẩn vệ sinh CIP/SIP.

Năng lượng, môi trường và HVAC

Dùng trong thủy điện để giám sát mực hồ chứa, giám sát nước ngầm, và hệ thống HVAC để điều chỉnh áp suất nước lạnh – nóng.
Ví dụ: Trung tâm thương mại Vincom Đà Nẵng lắp cảm biến trong hệ HVAC giúp tối ưu áp suất và tiết kiệm năng lượng.

Tham khảo bài viết: Ứng dụng cảm biến áp suất trong các ngành công nghiệp

Các sản phẩm nổi bật

Mạnh Tùng là đơn vị cung cấp đa dạng dòng cảm biến áp suất nước tĩnh chính hãng, với các thương hiệu uy tín như Dwyer, WIKA, Autonics, Delta Controls. Một số model tiêu biểu gồm:

• LEFOO LFT2000: Cảm biến áp suất gốm chịu ăn mòn, ngõ ra 4–20 mA/0–10 V, thích hợp cho hệ thống xử lý nước, thủy lợi và môi trường khắc nghiệt.
• TITEC PT Series: Cảm biến áp suất chính xác, dải đo 0–25 bar, tín hiệu analog chuẩn, dùng trong nhà máy nước và công nghiệp thực phẩm.
• AUTONICS PSAN Series: Cảm biến có màn hình hiển thị, hỗ trợ đo áp âm/dương, dễ lắp đặt, phù hợp hệ thống nước và tự động hóa công nghiệp.

Tất cả sản phẩm đều được Mạnh Tùng cung cấp chính hãng, có CO-CQ, bảo hành từ 12–24 tháng, hỗ trợ tư vấn chọn model phù hợp và hướng dẫn lắp đặt chi tiết.

Xem thêm: Cảm biến áp suất gió chính hãng tại Mạnh Tùng

Cảm biến chênh áp nước chính hãng tại Mạnh Tùng

Cảm biến chênh lệch áp suất chính hãng tại Mạnh Tùng

Mua cảm biến áp suất nước tĩnh chính hãng ở đâu?

Khi chọn mua cảm biến áp suất nước tĩnh, người dùng cần lưu ý:

• Nguồn gốc sản phẩm rõ ràng, có chứng nhận CO-CQ.
• Dải đo, tín hiệu ngõ ra và vật liệu phù hợp ứng dụng.
• Dịch vụ kỹ thuật và bảo hành uy tín.

Mạnh Tùng được đánh giá là đơn vị phân phối thiết bị tự động hóa, cảm biến và bộ điều khiển chính hãng hàng đầu Việt Nam, cam kết:

Kết luận

Cảm biến áp suất nước tĩnh không chỉ giúp đo áp suất nước chính xác mà còn là chìa khóa trong việc tự động hóa và tối ưu vận hành hệ thống. Việc chọn đúng loại cảm biến và nhà cung cấp uy tín như Công ty TNHH TM DV Thiết bị điện Mạnh Tùng sẽ đảm bảo hệ thống của bạn hoạt động hiệu quả, an toàn và bền bỉ trong dài hạn.

Xem thêm các bài viết có liên quan:

Cảm biến là gì? Phân loại các dòng cảm biến

Cảm biến áp suất là gì? Phân loại cảm biến áp suất

Top 5 cảm biến áp suất được mua nhiều nhất

---

Một số câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Cảm biến áp suất nước tĩnh khác gì cảm biến mức nước?
→ Cảm biến áp suất nước tĩnh đo áp lực cột nước để suy ra mức, còn cảm biến mức đo trực tiếp bằng sóng siêu âm hoặc điện dung.

2. Có thể dùng cảm biến áp suất nước tĩnh cho nước nóng hoặc hóa chất không?
→ Có, nếu chọn vật liệu màng cảm biến phù hợp (Inox 316L hoặc PTFE).

3. Cảm biến có thể kết nối với PLC hoặc hệ thống SCADA không?
→ Hoàn toàn có thể. Ngõ ra 4–20mA hoặc 0–10V tương thích hầu hết PLC công nghiệp.

4. Với bể nước cao 10m, nên chọn dải đo cảm biến bao nhiêu?
→ Nên chọn dải đo khoảng 0–1 bar để đảm bảo độ chính xác và tuổi thọ cảm biến.

5. Mạnh Tùng có hỗ trợ lắp đặt và hiệu chuẩn không?
→ Có. Mạnh Tùng cung cấp dịch vụ tư vấn, lắp đặt và hiệu chuẩn tận nơi cho khách hàng trên toàn quốc.

---

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.