Cảm biến áp suất điện dung gốm được sử dụng rộng rãi trong tự động hóa công nghiệp, kiểm soát quá trình, xử lý nước, hóa chất và nhiều ngành công nghiệp khác do độ chắc chắn, chống ăn mòn, độ ổn định cao và độ chính xác cao. Nguyên lý cốt lõi sử dụng màng ngăn bằng gốm làm một tấm tụ điện. Khi áp suất tác dụng lên màng ngăn, nó sẽ hơi lệch đi, gây ra sự thay đổi điện dung. Sau đó, mạch đo sẽ chuyển đổi sự thay đổi điện dung này thành tín hiệu đầu ra điện tiêu chuẩn.
Các yếu tố lựa chọn chính
1. Khả năng tương thích của phương tiện
Đây là yếu tố lựa chọn hàng đầu. Bản thân vật liệu gốm có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và có thể chịu được hầu hết các chất lỏng và khí ăn mòn, bao gồm cả axit và kiềm. Khi lựa chọn, hãy xác nhận rằng các bộ phận tiếp xúc với vật liệu (chủ yếu là màng gốm) có thể hoạt động đáng tin cậy trong thời gian dài. Đối với môi trường có độ nhớt cao hoặc dễ kết tinh, thiết kế màng phẳng (màng phẳng) ngăn ngừa tắc nghẽn một cách hiệu quả.
2. Phạm vi áp suất
Chọn phạm vi dựa trên áp suất tối đa trong điều kiện vận hành thực tế của bạn. Để đảm bảo an toàn cho cảm biến và kéo dài tuổi thọ sử dụng, thông thường áp suất làm việc nên nằm trong khoảng từ 60% đến 80% toàn thang đo của cảm biến, để lại một số biên độ quá áp. Cảm biến điện dung bằng gốm thường có khả năng quá tải mạnh và có thể chịu được áp suất toàn thang 2× hoặc thậm chí cao hơn mà không bị hỏng.
3. Độ chính xác
Độ chính xác là một chỉ báo hiệu suất quan trọng, thường được biểu thị bằng phần trăm của thang đo đầy đủ (%FS) và bao gồm các lỗi do phi tuyến tính, độ trễ và độ lặp lại. Độ chính xác kết hợp của cảm biến áp suất điện dung gốm thường nằm trong khoảng từ 0,2%FS đến 0,5%FS. Đối với các ứng dụng yêu cầu điều khiển và đo lường chính xác, nên chọn mô hình có độ chính xác cao hơn.
4. Phạm vi nhiệt độ hoạt động
Cảm biến phải hoạt động ổn định trong phạm vi nhiệt độ môi trường cụ thể. Bản thân vật liệu gốm có độ ổn định nhiệt tốt và phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng, thường từ -40 độ đến +135 độ. Khi chọn, hãy xác minh rằng phạm vi bù nhiệt độ của cảm biến bao gồm các điều kiện vận hành thực tế để tránh sai lệch phép đo do thay đổi nhiệt độ.
5. Tín hiệu đầu ra
Chọn tín hiệu đầu ra phù hợp theo yêu cầu đầu vào của hệ thống điều khiển của bạn (ví dụ: PLC, DCS, vi điều khiển). Các tín hiệu tiêu chuẩn chung bao gồm:
Đầu ra tương tự: 4‑20 mA (hai dây, khả năng chống nhiễu mạnh, phổ biến nhất), 0‑5 V, 0‑10 V.
Đầu ra kỹ thuật số: RS485, CAN, v.v., thuận tiện cho việc xây dựng mạng thông minh.
6. Quy trình kết nối & kết nối điện
Quá trình kết nối: Phương pháp kết nối cơ học giữa cảm biến và môi trường đo. Các loại phổ biến bao gồm kết nối ren (ví dụ: G1/4, M20×1.5, NPT1/4) và kết nối mặt bích. Nó phải phù hợp với giao diện đường ống hoặc thiết bị hiện trường.
Kết nối điện: Cách truyền tín hiệu điện của cảm biến. Các loại phổ biến bao gồm đầu nối Hirschmann, phích cắm hàng không và đầu ra cáp trực tiếp. Chọn loại tạo điều kiện thuận lợi cho việc nối dây và bảo trì tại hiện trường.
7. Xếp hạng Bảo vệ chống xâm nhập (IP)
Chọn xếp hạng IP thích hợp dựa trên điều kiện độ ẩm và bụi của môi trường lắp đặt. Đối với môi trường ngoài trời hoặc ẩm ướt, nên chọn cảm biến IP65 hoặc IP67 để ngăn chặn độ ẩm và bụi xâm nhập có thể gây hư hỏng.
Các thông số kỹ thuật chính
| tham số | Đặc điểm kỹ thuật điển hình |
|---|---|
| Phương tiện đo | Axit sunfuric |
| Phạm vi áp suất | Áp suất đo 0 ~ 10 MPa |
| Độ chính xác kết hợp | ±0,25%FS |
| Sự ổn định lâu dài | < 0.25%FS / year |
| Nhiệt độ trung bình | 110 độ |
| Tín hiệu đầu ra | RS485 |
| Giao diện áp suất | Đầu nối Hirschmann lớn |
| Điện áp cung cấp điện | 24 VDC |
