Việc lựa chọn dải đo phù hợp cho cảm biến áp suất đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ chính xác, tuổi thọ thiết bị và an toàn vận hành hệ thống. Một dải đo không phù hợp có thể dẫn đến sai số lớn, hư hỏng cảm biến hoặc thậm chí gây nguy hiểm cho toàn bộ quy trình sản xuất.
Tại sao dải đo quan trọng?
1. Ảnh hưởng đến độ chính xác
Cảm biến áp suất hoạt động chính xác nhất khi đo trong khoảng 25-75% dải đo. Nếu áp suất làm việc quá thấp so với dải đo tối đa, sai số đo sẽ tăng đáng kể. Ngược lại, nếu áp suất vượt quá dải đo, cảm biến có thể bị hư hỏng vĩnh viễn.
Ví dụ: Với cảm biến có độ chính xác ±0.5% và dải đo 0-100 bar:
- Tại 50 bar (50% dải đo): Sai số = ±0.25 bar
- Tại 10 bar (10% dải đo): Sai số = ±0.25 bar (tương đương ±2.5%)
2. Tuổi thọ thiết bị
Cảm biến hoạt động liên tục gần giới hạn trên sẽ bị mòn nhanh hơn, giảm tuổi thọ. Việc để khoảng dự phòng hợp lý giúp cảm biến hoạt động bền bỉ hơn.
Nguyên tắc chọn dải đo tối ưu
Quy tắc 2/3
Áp suất làm việc tối đa nên chiếm khoảng 2/3 dải đo của cảm biến. Công thức đơn giản:
Dải đo cần chọn = Áp suất làm việc tối đa × 1.5
Ví dụ thực tế:
- Áp suất làm việc: 0-60 bar
- Dải đo nên chọn: 0-100 bar (60 × 1.5 ≈ 90, làm tròn lên 100)
Xem xét áp suất đỉnh
Trong nhiều ứng dụng, áp suất có thể xuất hiện các đỉnh ngắn (pressure spike) do:
- Khởi động máy bơm
- Đóng/mở van đột ngột
- Hiện tượng thủy kích (water hammer)
Dải đo cần phải cao hơn áp suất đỉnh dự kiến ít nhất 20-30%.
Công thức điều chỉnh:
Dải đo = Max(Áp suất làm việc × 1.5, Áp suất đỉnh × 1.2)
Các trường hợp đặc biệt
1. Hệ thống có dao động lớn
Với hệ thống có áp suất dao động mạnh (ví dụ: máy nén khí, bơm piston), nên chọn dải đo rộng hơn, khoảng 2-2.5 lần áp suất làm việc trung bình.
2. Môi trường khắc nghiệt
Nhiệt độ cao, rung động hoặc môi trường ăn mòn làm giảm hiệu suất cảm biến. Trong trường hợp này, nên có margin lớn hơn (1.8-2 lần thay vì 1.5 lần).
3. Yêu cầu độ chính xác cao
Nếu cần độ chính xác cao ở giá trị thấp, có thể cân nhắc:
- Sử dụng 2 cảm biến với 2 dải đo khác nhau
- Chọn dải đo nhỏ hơn nhưng bổ sung thiết bị bảo vệ quá áp
Các sai lầm thường gặp
Chọn dải đo quá rộng
Nhiều người nghĩ “càng rộng càng an toàn” nhưng điều này dẫn đến:
- Độ phân giải thấp
- Sai số phần trăm cao ở vùng áp suất làm việc
- Chi phí không cần thiết
Chọn dải đo quá hẹp
Tiết kiệm chi phí ban đầu nhưng gây ra:
- Nguy cơ hư hỏng cao
- Phải thay thế thường xuyên
- Gián đoạn sản xuất
Bỏ qua điều kiện thực tế
Không tính đến các yếu tố như nhiệt độ môi trường, độ rung, áp suất đỉnh có thể khiến cảm biến hoạt động không ổn định.
Checklist chọn dải đo
- Xác định áp suất làm việc bình thường
- Đo hoặc ước tính áp suất đỉnh (nếu có)
- Áp dụng hệ số an toàn 1.5-2.0
- Kiểm tra độ chính xác tại điểm làm việc
- Xem xét điều kiện môi trường
- So sánh với catalog sản phẩm có sẵn
- Đánh giá tỷ lệ chi phí/hiệu quả
Kết luận
Lựa chọn dải đo tối ưu cho cảm biến áp suất không chỉ đơn giản là chọn số lớn nhất có thể. Việc cân bằng giữa độ chính xác, độ bền, an toàn và chi phí là chìa khóa để có một hệ thống đo lường hiệu quả. Nguyên tắc 2/3 (áp suất làm việc chiếm 2/3 dải đo) là quy tắc vàng được nhiều kỹ sư tin dùng.
Xem thêm sản phẩm TẠI ĐÂY
FACEBOOK:https://web.facebook.com/Công Ty Tnhh Đầu Tư Và Thiết Bị Công Nghiệp ADM
Mọi nhu cầu tư vần hay báo giá sản phẩm liên hệ qua:
Điện thoại:0965.595.039
GMAIL: Vattunhamay01@gmail.com