Ứng dụng của cảm biến đo chênh áp

Trong các phương pháp đo áp suất ngoài cảm biến áp suất còn có cảm biến đo chênh áp dùng để đo sự chênh lệch áp suất của điểm A và điểm B.

Dựa vào sự chênh lệch của áp suất này có thể tính toán được tương đối về độ sâu của mực nước, độ cao của chất lỏng, áp suất của quạt hút hay lưu lượng gió của khu vực này với khu vực khác.

Nguyên lý cảm biến chênh áp

Cảm biến chênh áp sẽ có hai đường dẩn áp suất vào được đánh đấu (+) và (–) tương ứng Hight và LOW. Áp suất lớn sẽ vào phần (+) và áp suất nhỏ sẽ vào (–).

Bên trong cảm biến chênh áp là một lớp màng có chứa các điện cực được sắp xếp nằm gọn gàng. Khi những lớp mang này bị biến dạng sẽ dẫn tới sự thay đổi của điện áp trên các điện cực này.

Khi có sự tác động vào thì lớp màng lúc này sẽ dịch chuyển qua trái hoặc qua phai tùy theo độ lớn của áp lực đưa vào sẽ tương ứng với sự chênh áp là dương hay âm. Giá trị chênh này biểu thị sự chênh lệch áp suất ở giữa hai đầu vào của áp cao và áp thấp, giá trị này sẽ được chuyển đổi thành dòng điện có độ lớn từ 4 – 20mA tùy theo cách mà người dùng đã cài đặt cho cảm biến áp suất.

Ứng dụng của cảm biến đo chênh lệch áp suất:

• Ứng dụng cảm biến chênh áp để đo mức nước balong lò hơi:

- Độ cao mực mước tạo ra một áp lực, ta có thể dùng một cảm biến áp suất để đo và tính toán được độ cao mực nước. Tuy nhiên nó chỉ đo được đối với bồn hở thông khí trời.

- Đối với bồn kín có áp lực để đo mực nước bằng tín hiệu áp suất phải dùng cảm biến chênh áp. Giải pháp như hình bên dưới.

- Kết nối Port L ở đỉnh Balong thông qua điểm ngưng tụ nước. Port H kết nối dáy Balong như hình

- Bằng cách khảo sát chênh áp tại mực nước 0% và 100% MVTECH sẽ hỗ trợ khách hàng cài đặt dãy đo mực nước balong theo đúng thực tế sử dụng.

• Đo lưu lượng theo nguyên lý chênh áp – Differential Pressure.

Đây là nguyên lý đo được sử dụng rộng rãi nhất trong các ngành công nghiệp quá trình (process industry). Nguyên lý đo này dựa trên mô tả toán học là: Lưu lượng thể tích tỉ lệ với căn bật hai của chênh áp: Q = K.√P. Theo đó, người ta sẽ sử dụng các thiết bị tạo chênh áp bằng cách thay đổi tiết diện ngang của ống (theo hướng nhỏ lại) như: Tấm Orifice, ống Venturi hoặc Flow nozzle, trong đó tấm Orifice thường được sử dụng nhất vì tính cơ động, dễ lắp đặt, dễ bảo trì... Khi tiết diện ngang của ống thay đổi thì sẽ tạo nên chênh áp ∆P của dòng lưu chất đi trong ống.

Để có thể tính toán ra lưu lượng của lưu chất từ chênh áp ∆P người ta sử dụng một transmitter chênh áp. Transmitter này có 2 đầu vào áp suất tương ứng với áp suất cao nhất tại điểm khi tiết diện ngang của ống chưa thay đổi và áp suất thấp nhất tại điểm dòng chảy có tiết diện ngang nhỏ nhất. Để đo được lưu lượng chính xác nhất thì việc lắp đặt điểm lấy áp suất cần tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật liên quan đến hướng dòng chảy, đường kính ống, vị trí và khoảng cách giữa hai điểm đo áp suất…

Vấn đề dòng chảy tồn tại cả 2 pha (lỏng và khí) sẽ ảnh hưởng đến kết quả đo. Để loại bỏ điều này người ta sử dụng tấm Orifice có đục lổ. Theo đó, nếu lưu chất là chất khí thì tấm Orifice sẽ được đục lỗ ở phía đáy dòng chảy (để lỏng có thể đi qua) và nếu lưu chất là chất lỏng thì tấm Orifice được đục lổ ở phía trên dòng chảy.

• Ứng dụng của cảm biến chênh áp cầu thang – phòng sạch

Cảm biến chênh áp cầu thang dùng để đo mức độ chênh áp giữa áp suất hành lang và áp suất tại cầu thang thoát hiểm hay còn gọi cách khác đó là cảm biến chênh áp gió. Các chung cư có thiết kế áp suất tại cầu thang luôn lớn hơn so với áp suất tại hành lang. Khi có hoả hoạn xảy ra, do áp suất cầu thang lớn hơn nên khói không thể bay vào khu vực thang bộ giúp người thoạt hiểm không bị ngạt.

Cảm biến dùng để đo mức chênh áp cầu thang được ứng dụng nhiều và phổ biến trong hoạt động giám sát trạng thái về chênh lệch áp suất, chênh lệch áp suất cầu thang hay điều khiển phòng sạch,… trong những hệ thống quạt thông gió của hệ thống điều hòa không khí bao gồm AHU, PAU.

Thiết bị này sẽ giám sát về thực trạng chênh lệch áp suất, giúp cho không khí lưu thông được theo những điều chỉnh, yêu cầu và chức năng của hệ thống. Hơn nữa, cảm biến chênh áp cầu thang còn mang chức năng quan trọng đó là cảnh báo khi có sự thay đổi áp suất không khí mỗi khi xảy ra sự cố về khói dcháy nhằm khắc phục được sự cố sớm nhất.

Chúng ta đều biết rằng trong các đám cháy ở những tòa nhà cao tầng thì nguyên nhân gây nên thương vong lớn nhất là do ngạt khói từ những đám cháy. Khói và lửa lan ra nhanh chóng khắp các tòa nhà. Khói làm cho con người ta nhanh chóng bị kiệt sức, tinh thần hoảng loạn, trì trệ, không tìm thấy đường lối thoát hiểm và dẫn đến hậu quả là tử vong.

Để giải quyết bài toán về cháy trong các tòa cao tầng trên thì hệ thống các cầu thang thoát hiểm đã được ra đời. Và để cho hệ thống này được hoạt động hiệu quả thì cần phải có quạt tăng áp cầu thang. Tác dụng của nó chính là đẩy khói ra khỏi những lối thoát hiểm của cả tòa nhà. Vì vậy ta phải tạo ra áp suất nhân tạo trong cầu thang để không cho phép khói có thể xâm nhập.

Vậy nguyên lý hoạt động đơn giản của cảm biến chênh áp cầu thang là gì? Khi xảy ra sự có cháy, mọi người đều cố gắng tìm và chạy vào hệ thống cầu thang thoát hiểm và đồng thời còi báo cháy từ các cảm biến và hệ thống đã tự động được kích hoạt khi cảm nhật được khói lửa. Lúc này hệ thống quạt chênh áp cầu thang sẽ hoạt động dựa vào áp suất đo được của cảm biến chênh áp cầu thang. Thiết bị cảm biến áp suất gió và các tín hiệu cài đặt áp suất được khởi động trong buồng thang thoát hiểm. Và hệ thống này được cài đặt về giá trị áp suất sao cho hơi khói từ bên ngoài không luồn vào được hệ thống buồng thang thoát hiểm do áp suất ở bên trong buồng thang se cao hơn áp suất ở bên ngoài.