Cảm biến chênh áp hay còn được gọi là cảm biến đo chênh lệch áp suất, cảm biến áp suất chênh áp, sensor chênh áp là thiết bị cảm biến giúp đo và kiểm soát sự chênh lệch áp suất giữa hai điểm khác nhau, giám sát trạng thái hoạt động của hệ thống hiệu quả.

Hiện nay, có nhiều loại cảm biến đo chênh áp được sử dụng trong các lĩnh vực như HVAC, phòng sạch, xử lý nước, đo lưu lượng, đo mức và sản xuất công nghiệp. Trong bài viết hôm nay, hãy cùng Thiết Bị Cảm Biến tìm hiểu những thông tin cần thiết về cảm biến chênh áp.

Nội dung bài viết

Cảm biến chênh áp là gì?

Cảm biến chênh áp (Differential Pressure Sensor) là thiết bị đo lường được sử dụng để đo, giám sát và xác định độ chênh lệch áp suất giữa hai điểm trong cùng một hệ thống.

Cảm biến chênh áp được thiết kế với hai cổng kết nối áp suất gồm cổng áp suất cao (High Pressure – H) và cổng áp suất thấp (Low Pressure – L). Thiết bị sẽ liên tục thu nhận giá trị áp suất tại hai vị trí, tính toán độ chênh lệch (ΔP), sau đó chuyển đổi thành các tín hiệu điện tiêu chuẩn như 4-20mA, 0-10V, 1-5V, HART hoặc RS485 để truyền về màn hình hiển thị, PLC hoặc hệ thống điều khiển trung tâm.

Sensor chênh áp được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống HVAC, phòng sạch, xử lý nước, lò hơi, lọc khí, đo lưu lượng, đo mức chất lỏng trong bồn kín, hóa chất, dầu khí và nhiều dây chuyền tự động hóa công nghiệp, giúp giám sát chính xác tình trạng vận hành của hệ thống và nâng cao hiệu quả kiểm soát quá trình sản xuất.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến chênh áp

Cấu tạo cảm biến đo chênh áp

Thân cảm biến (Body): Là lớp vỏ bảo vệ toàn bộ linh kiện bên trong, giúp cảm biến hoạt động ổn định trong môi trường công nghiệp. Thân cảm biến thường được chế tạo từ inox SS304, SS316 hoặc hợp kim chống ăn mòn, có khả năng chịu áp suất và nhiệt độ cao.
Hai cổng kết nối áp suất (High Pressure & Low Pressure): Cảm biến được trang bị hai cổng kết nối riêng biệt gồm cổng H (High Pressure) và cổng L (Low Pressure). Hai cổng này có nhiệm vụ tiếp nhận giá trị áp suất tại hai vị trí khác nhau trong hệ thống để xác định độ chênh lệch áp suất.
Màng cảm biến (Sensing Diaphragm): Là bộ phận nằm giữa hai buồng áp suất, có nhiệm vụ tiếp nhận sự chênh lệch áp suất giữa hai cổng H và L. Khi áp suất thay đổi, màng cảm biến sẽ dịch chuyển một lượng rất nhỏ và truyền tín hiệu đến bộ phận đo bên trong.
Bộ phận cảm biến (Sensor Element): Có nhiệm vụ ghi nhận sự biến dạng của màng cảm biến bằng công nghệ điện trở áp suất (Piezoresistive) hoặc điện dung (Capacitive). Sau đó chuyển đổi sự thay đổi cơ học thành tín hiệu điện để truyền đến bộ xử lý.
Bộ xử lý tín hiệu (Signal Processor): Tiếp nhận tín hiệu từ bộ phận cảm biến, thực hiện khuếch đại, xử lý và tính toán giá trị chênh áp. Sau đó chuyển đổi sang các tín hiệu chuẩn công nghiệp như 4-20mA, 0-10V, 0-5V hoặc tín hiệu truyền thông số để đưa về PLC, DCS hoặc thiết bị hiển thị.
Đầu kết nối tín hiệu (Electrical Connection): Là bộ phận kết nối nguồn cấp và truyền tín hiệu đo đến hệ thống điều khiển.

Nguyên lý hoạt động cảm biến chênh áp

Cảm biến chênh áp hoạt động dựa trên nguyên lý đo sự chênh lệch áp suất giữa hai điểm trong hệ thống thông qua hai cổng H (High Pressure) và L (Low Pressure).

Khi áp suất từ hai vị trí được đưa vào cảm biến, áp suất sẽ tác động lên hai mặt của màng cảm biến. Nếu áp suất tại cổng H lớn hơn cổng L, màng sẽ dịch chuyển về phía có áp suất thấp hơn. Mức độ biến dạng của màng sẽ tỷ lệ thuận với giá trị chênh lệch áp suất (ΔP).

Sự biến dạng này được bộ phận cảm biến ghi nhận và chuyển đổi thành tín hiệu điện. Sau đó, bộ xử lý tín hiệu sẽ tính toán giá trị chênh áp và chuyển đổi thành các tín hiệu chuẩn như 4-20mA, 0-10V hoặc tín hiệu số để truyền về màn hình hiển thị, PLC hoặc hệ thống điều khiển trung tâm.

Các loại cảm biến chênh áp dùng trong hệ thống

Cảm biến chênh áp 1 mặt bích kéo dài

Thiết bị dùng để đo áp suất chênh lệch được thiết kế với màng ngăn dạng mặt bích đơn kết hợp ống mao dẫn, giúp đo lường chính xác trong các môi trường có nhiệt độ cao, áp suất lớn hoặc lưu chất có tính ăn mòn, độ nhớt cao. Màng ngăn có nhiệm vụ cách ly môi chất với bộ cảm biến, sau đó áp suất được truyền qua dầu silicon trong ống mao dẫn đến bộ chuyển đổi để xuất ra tín hiệu 4-20mA hoặc HART.

Cảm biến chênh áp 2 mặt bích kéo dài

Cảm biến chênh áp 2 mặt bích kéo dài được sử dụng chủ yếu để đo mức chất lỏng trong các bồn chứa kín bằng cách xác định sự chênh lệch áp suất giữa hai vị trí lắp đặt trên và dưới bồn. Thiết bị sử dụng hai màng ngăn mặt bích kết nối với bộ cảm biến thông qua ống mao dẫn, giúp làm việc ổn định trong môi trường có nhiệt độ, áp suất cao hoặc lưu chất ăn mòn.

Cảm biến chênh áp mặt bích đơn kiểu ống cắm

Đây là loại cảm biến chênh lệch áp suất có thiết kế một màng ngăn mặt bích kết hợp ống cắm (Insertion Type), chuyên dùng để đo mức chất lỏng, áp suất hoặc mật độ trong các bồn chứa, bể kín và thiết bị công nghiệp. Thiết bị được lắp trực tiếp vào thành bồn thông qua kết nối mặt bích, giúp màng ngăn tiếp xúc trực tiếp với môi chất mà không cần sử dụng đường ống dẫn áp.

Ưu điểm vượt trội của cảm biến chênh áp

Hiện nay có nhiều dòng cảm biến chênh áp được sử dụng trong hệ thống HVAC, phòng sạch, đo mức và đo lưu lượng. Thiết bị được nhiều doanh nghiệp lựa chọn nhờ những ưu điểm nổi bật sau:

Độ chính xác cao, giúp đo và giám sát chênh lệch áp suất giữa hai điểm trong hệ thống một cách ổn định, đáp ứng yêu cầu của nhiều ứng dụng công nghiệp.
Có thể đo nhiều thông số như chênh áp, áp suất tĩnh, mức chất lỏng hoặc lưu lượng khi kết hợp với các thiết bị đo phù hợp.
Hỗ trợ nhiều chuẩn tín hiệu đầu ra như 4-20mA, 0-10V, RS485 Modbus, HART, thuận tiện kết nối với PLC, DCS, SCADA và các hệ thống điều khiển tự động.
Thời gian phản hồi nhanh, đồng thời có thể điều chỉnh tốc độ đáp ứng để phù hợp với từng điều kiện vận hành thực tế.
Hoạt động ổn định trong thời gian dài, hạn chế hiện tượng trôi tín hiệu và giảm tần suất hiệu chuẩn định kỳ.
Làm việc được trong nhiều môi trường khác nhau từ không khí, khí nén đến chất lỏng, hơi nước hoặc hóa chất khi lựa chọn đúng vật liệu chế tạo.
Thiết kế chắc chắn, đạt cấp bảo vệ IP65, IP67, giúp thiết bị vận hành ổn định trong môi trường công nghiệp có nhiều bụi và độ ẩm.
Có nhiều dải đo, kiểu kết nối và vật liệu chế tạo, giúp người dùng dễ dàng lựa chọn sản phẩm phù hợp với từng hệ thống và điều kiện làm việc.

Ứng dụng của cảm biến chênh lệch áp suất

Hiện nay, cảm biến chênh áp được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống HVAC, phòng sạch, nhà máy sản xuất và nhiều quy trình công nghiệp yêu cầu giám sát sự chênh lệch áp suất. Một số ứng dụng phổ biến của thiết bị gồm:

Giám sát chênh áp cầu thang thoát hiểm trong các tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại và bệnh viện nhằm duy trì áp suất dương, ngăn khói xâm nhập khi xảy ra hỏa hoạn.
Đo và kiểm soát chênh áp trong hệ thống HVAC, AHU, PAU và phòng sạch để duy trì chất lượng không khí theo đúng tiêu chuẩn vận hành.
Giám sát tình trạng bộ lọc không khí, bộ lọc nước và bộ lọc dầu, phát hiện hiện tượng tắc nghẽn thông qua sự thay đổi chênh lệch áp suất trước và sau bộ lọc.
Đo lưu lượng chất lỏng, khí và hơi khi kết hợp với các thiết bị tạo chênh áp như Orifice Plate, Venturi hoặc ống Pitot trong hệ thống đường ống công nghiệp.
Đo mức chất lỏng trong các bồn chứa kín, bồn áp lực, lò hơi hoặc bồn hóa chất thông qua phương pháp đo chênh áp giữa đáy và đỉnh bồn.
Giám sát áp suất trước và sau bơm, van điều khiển, giúp đánh giá hiệu suất làm việc của thiết bị, phát hiện sớm hiện tượng tắc nghẽn hoặc suy giảm hiệu quả vận hành.
Ứng dụng trong các nhà máy xử lý nước, nước thải, hóa chất, dầu khí, thực phẩm, dược phẩm và năng lượng để kiểm soát áp suất và tự động hóa quy trình sản xuất.
Kết nối với PLC, DCS, BMS hoặc biến tần để giám sát, điều khiển và cảnh báo khi áp suất chênh lệch vượt quá giá trị cài đặt, góp phần đảm bảo hệ thống vận hành an toàn và ổn định.

Tiêu chí lựa chọn cảm biến áp suất chênh áp

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều dòng cảm biến chênh áp suất với dải đo, vật liệu và công nghệ khác nhau. Để lựa chọn được thiết bị phù hợp với hệ thống, người dùng cần xác định rõ yêu cầu sử dụng cũng như điều kiện vận hành thực tế, như sau:

Môi chất đo: Xác định đo khí, nước, hơi hay hóa chất để lựa chọn vật liệu cảm biến phù hợp.
Dải đo: Chọn dải đo chênh áp phù hợp với giá trị làm việc thực tế, nên lớn hơn khoảng 20–30% so với áp suất vận hành.
Kiểu kết nối: Lựa chọn kết nối ren, mặt bích hoặc đầu nối ống khí tương thích với hệ thống.
Độ chính xác: Tùy theo yêu cầu ứng dụng để chọn cảm biến có sai số phù hợp.
Tín hiệu ngõ ra: Phổ biến gồm 4-20mA, 0-10V, RS485 Modbus, cần tương thích với PLC hoặc bộ điều khiển.
Điều kiện làm việc: Xem xét nhiệt độ, độ ẩm, cấp bảo vệ IP và môi trường lắp đặt để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định.
Thương hiệu: Ưu tiên sản phẩm chính hãng, có đầy đủ CO, CQ và chế độ bảo hành rõ ràng để đảm bảo chất lượng và độ bền.

Thiết Bị Cảm Biến – Địa chỉ mua cảm biến chênh áp chính hãng

Cảm biến chênh áp là thiết bị có yêu cầu cao về độ chính xác và độ ổn định, vì vậy việc lựa chọn đơn vị cung cấp uy tín sẽ giúp đảm bảo hiệu quả vận hành cũng như tuổi thọ của hệ thống. Thiết Bị Cảm Biến là đơn vị chuyên cung cấp các dòng cảm biến áp suất chênh lệch chính hãng với nhiều dải đo, kiểu kết nối và tín hiệu ngõ ra, đáp ứng đa dạng nhu cầu trong hệ thống HVAC, phòng sạch, xử lý nước, lò hơi và các dây chuyền công nghiệp.

Tất cả sản phẩm tại Thiết Bị Cảm Biến đều được nhập khẩu chính hãng, đầy đủ CO, CQ, Catalog, hóa đơn VAT và chính sách bảo hành rõ ràng. Bên cạnh đó, đội ngũ kỹ thuật giàu kinh nghiệm luôn sẵn sàng tư vấn lựa chọn model phù hợp, hỗ trợ lắp đặt, cài đặt và xử lý các vấn đề kỹ thuật trong quá trình sử dụng.

Liên hệ ngay với Thiết Bị Cảm Biến qua Hotline 0928.613.555 để được tư vấn giải pháp đo chênh áp phù hợp và nhận báo giá nhanh chóng với mức chi phí tối ưu.

Cảm biến chênh áp là gì? Nguyên lý hoạt động, Phân loại