Slide về cảm biến áp suất

Chào mừng cơ và các bạn đến với
bài thuyết trình của nhóm 7

1


TÌM HIỂU VỀ
CẢM BIẾN ÁP SUẤT

2


Khái niệm về đo áp suất
Công tắc áp suất

NỘI
DUNG

Cảm biến áp suất màng sọc co giãn kim loại
Cảm biến áp suất với mạch tổ hợp điện trở áp điện

Cảm biến áp điện thạch anh
Các phương pháp đo áp suất khác
Cảm biến đo lực

3


1. Khái niệm về đo áp suất.
1.1. Khái niệm về áp suất:
Áp suất là tỷ số giữa lực tác dụng

vuông góc trên một đơn vị diện
tích.
Áp suất là một đại lượng cơ bản
để xác định trạng thái các thiết bị
công nghệ và chế độ vận hành
của chúng được xác định bằng
nhiều cách khác nhau.

4


1.1. Khái niệm về áp suất:
- Áp suất khí quyển: Là áp
suất do lực hút của trái đất lên
bầu khí quyển, áp suất khí
quyển là 1 bar.
- Áp suất chân không: Là áp
suất ở môi trường không trọng
lực, áp suất chân không là 0

Các dạng áp suất

bar.
5


1.1. Khái niệm về áp suất:
- Áp suất tương đối: là áp
suất đo được khi so sánh với
áp suất khí quyển. Áp suất

ghi trên vỏ của các thiết bị là
áp suất tương đối.
- Áp suất tuyệt đối: là áp
suất đo được khi so sánh với

Các dạng áp suất

áp suất chân không.
6


1.1. Khái niệm về áp suất:
Theo nguyên lý làm việc, các thiết bị đo áp suất có thể chia thánh áp suất chất
lỏng và áp suất chất khí, chúng được đo theo phương pháp trực tiếp hoặc gián
tiếp giống như đo lực nên các cảm biến đo lực có thể sử dụng đo áp suất.
Trong thực tế, các nhu cầu đo áp suất rất đa dạng đòi hỏi các cảm biến phải đáp
ứng tốt nhất với từng trường hợp vì vậy các cảm biến áp suất cũng phải cần đa
dạng.
Hiện nay có một số lớn các dụng cụ đo áp suất có thể đo áp suất từ 10-12 ÷
1011 Pa.
7


1.2. Đơn vị đo áp suất:
- Từ định nghĩa:
P = F/A
- Với: - P: áp suất.
- F: Lực (N).
- A: Diện tích tiếp xúc(m2 ).
- Theo hệ đơn vị quốc tế (SI), đơn vị đo áp suất là Pascal (Pa)

1Pa = 1 N/ 1 m2
- Trong thực tế người ta thường dùng bội số của đơn vị Pascal là bar
1 bar = 105 N/m2 = 105 Pa.
8


1.2. Đơn vị đo áp suất:
- Ngoài ra: atm ≈ 1 bar
1bar = 14,504psi
1 atm = 14,696 psi
1 mbar = 102 Pa
- Những đơn vị cũ dùng phổ biến trước đây:
1 mmHg = 1,0000 Torr
1 atm = 760 Torr (atm đơn vị áp suất khí quyển vật lý)
1Torr =1,333224. Pa
1kp/ = 0,980665. Pa
1at =1kp/ = 0,980665. Pa (at đơn vị áp suất khí quyển kỹ thuật)
1mm nước = 9,80665 Pa

9


1.2. Đơn vị đo áp suất:
Ngoài ra ở các nước Anh, Mỹ người ta còn dùng các đơn vị
áp suất sau:
1 pound-force/ square yard (Lb/ ) = 5,425. at
1 pound-force/ square foot (Lb/ ) = 4,883. at
1 pound-force/ square inch (Lb/ = psi) = 7,031. at
1 ounce/ square foot (oz/ ) = 3,052. at
1 ounce/ square inch (oz/ ) = 4,394. at

1 Ton/ square foot (Ton/ ) = 2,540. at
1 inch of water (trong nước) = 2,40. at
1 inch of mecuri (trong thủy ngân) = 3,455. at
10


1.3. Phân loại phép đo:
 Dựa theo dạng áp suất cần đo:
- Áp kế đo áp suất dư.
- Áp kế tuyệt đối để đo áp suất tính từ độ 0 tuyệt đối.
- Khí áp kế để đo áp suất khí quyển.
- Chân không kế để đo độ chân không.

11


1.3. Phân loại phép đo:
 Dựa theo nguyên lý hoạt động:
Áp kế kiểu
lò xo
Áp kế kiểu
pittong

Áp kế theo
nguyên lý
điện

Áp kế kiểu
chất lỏng

Áp kế liên
hợp
12


 Áp kế kiểu lò xo:
Nguyên lý hoạt động của loại áp
kế này là dựa vào sự biến dạng
đàn hồi của phần tử lò xo dưới
tác dụng của áp suất. Độ biến
dạng thường được phóng đại
nhờ cơ cấu truyền động phóng
đại và cũng có thể chuyển đổi
thành tín hiệu truyền đi xa.


 Áp kế kiểu chất lỏng:

• Loại áp kế dựa vào nguyên lý hoạt động thuỷ tĩnh: áp suất

đo được so sánh với suất của cột chất lỏng có chiều cao

tương ứng. Ví dụ áp kế thuỷ ngân, áp kế chữ U, áp chân

khơng, áp kế bình hoặc áp kế bình với ống nghiêng có góc
nghiêng cố định hay thay đổi,…


Áp kế theo nguyên lý điện:
Loại áp kế này dựa vào sự thay đổi

tính chất điện của các vật liệu
dưới tác dụng của áp suất. Áp kế
dựa vào sự thay đổi điện trở gọi là
áp kế điện trở hay theo tên của
loại dây dẫn. Ví dụ áp kế điện trở
maganin. Áp kế dùng hiệu ứng áp
điện gọi là áp kế điện. Ví dụ muối


 Áp kế kiểu pittông:
Loại áp kế này dựa vào nguyên lý tải
trọng trực tiếp: áp suất đo được so
sánh với áp suất do trọng lượng của
pittông và quả cân tạo ra trên tiết diện
của pittơng đó.

 Áp kế liên hợp:
- Ở áp kế liên hợp người ta sử dùng kết hợp các nguyên lý
khác nhau.
- Ví dụ: một áp kế vừa làm việc theo nguyên lý cơ, vừa làm
việc theo nguyên lý điện.


2. Cơng tắc áp suất.
• Cơng tắc áp suất hay còn gọi là rơ le áp suất, đây
là dụng cụ có nhiệm vụ chuyển đổi các tín hiệu áp
suất hoặc hiệu áp suất thành sự đóng ngắt
(ON/OFF) của mạch điện.
• Nói cách khác, đây là một thiết bị có khả năng phát hiện sự thay đổi áp
suất, thực hiện mở và đóng một cơng tắc điện ở một mức độ xác định

trước. Chúng được sử dụng khá phổ biến trong việc đóng ngắt hoạt động
máy bơm, hệ thống máy nén khí, PCCC, cấp thốt nước,...


2.1. Phân loại công tắc áp suất:
Công tắc áp
suất
Công tắc áp
suất khí nén

Cơng tắc áp
suất đơn

Cơng tắc áp
suất thuỷ lực

Cơng tắc áp
suất kép
18


 Cơng tắc áp suất khí nén:
 Cơng tắc áp suất đơn:
- So với các loại rơ le áp
suất khác thì rơ le đơn
được đánh giá có độ bền
cao hơn bởi chúng được
làm từ những chất liệu
tốt, chống ăn mòn và
chống gỉ, chống oxy hóa

như đồng, inox, nhựa,...

19


 Cơng tắc áp suất khí nén:
 Cơng tắc áp suất đơn:
- Cấu tạo của công tắc áp suất đơn gồm khá nhiều
bộ phận như: vít đặt vi sai LP, vít đặt áp suất thấp
LP, lị xo chính, tay địn chính, lị xo vi sai, hộp xếp
giãn nở, đầu nối áp suất thấp, tiếp điểm,...
- Ở công tắc áp suất đơn lại bao gồm rơ le áp suất
thấp và rơ le áp suất cao
20


 Cơng tắc áp suất khí nén:
 Cơng tắc áp suất kép:
- Cơng tắc áp suất kép: Hay cịn gọi là rơ le áp suất kép, đây là loại có
sự kết hợp giữa rơ le áp thấp và rơ le áp cao.
- Nó được tích hợp chúng trong một vịng nhỏ duy nhất và thực hiện
chức năng của cả hai rơ le.
- Rơ le kép sẽ ngắt khi áp suất vượt quá mức cho phép hoặc khi hạn
thấp hơn mức cho phép.

21


 Công tắc áp suất thủy lực:
- Rơ le áp suất thủy lực là một loại

rơ le có 3 tiếp điểm, thiết kế ở
đỉnh rơ le là một đường dầu đấu
nối vào hệ thống với đường dầu ra
của bơm thủy lực, bên cạnh đó là
một đường dầu trích, một nút vặn
điều chỉnh áp suất.
- Khi các yếu tố áp suất dầu, chất lỏng và nước trong hệ thống
bằng với áp suất do người vận hành cài đặt thì tiếp điểm sẽ
đóng và động cơ điện sẽ ngắt.

22


 Công tắc áp suất thủy lực:
- Công tắc áp suất thủy lực được
phân thành nhiều loại theo môi
trường chất sử dụng như: Công
tắc áp suất dầu, công tắc áp
suất nước.
- Lắp đặt công tắc áp suất nước
sẽ giúp bảo vệ bơm và bảo vệ
hệ thống cung cấp nước, đồng
thời tăng độ bền cũng như giảm

23


2.2. Cấu tạo:

24

2.3. Nguyên lý hoạt động:
Khi áp suất cao vào cổng áp lực sẽ có một
chuỗi các yếu tố ảnh hưởng sẽ xảy ra như
màng ngăn bắt đầu bị uốn cong và làm đẩy
tấm áp lực lên. Trong trường hợp lực áp suất
cho tấm màng là đủ cao để có thể nén lị xo
thì tấm áp lực này có hiện tượng bắt đầu
tăng lên. 

25