Đi sâu theo công nghệ đo
Đo áp suất trông đơn giản hơn đo mức, và chính vì thế nó hay bị chọn qua loa: lấy đúng dải đo, đúng ren, xong. Nhưng phần lớn sự cố cảm biến áp suất trong nhà máy không đến từ dải đo sai, mà từ màng cảm biến không hợp môi chất, không có thiết bị bảo vệ khi có xung áp, hoặc lắp sai vị trí khiến bọt khí đọng trong đường trích áp.
Bốn dòng sản phẩm và bài toán của từng dòng
Cerabar (PMC/PMP) — đo áp suất tuyệt đối và tương đối. Đây là dòng "xương sống": đo áp đường ống, áp bồn, áp đầu bơm, áp lọc. Ký hiệu cho biết loại màng: PMC dùng màng gốm (ceramic), PMP dùng màng kim loại (metallic).
Deltabar (PMD/FMD) — đo chênh áp giữa hai điểm. Dùng cho lọc bẩn (chênh áp qua bộ lọc), lưu lượng qua tấm orifice, và đo mức trong bồn kín có áp.
Deltapilot (FMB) — cảm biến thủy tĩnh chuyên cho đo mức, dùng chính áp suất cột chất lỏng. Đặc trưng là màng phẳng chống bám dính.
Ceraphant (PTP/PTC) — công tắc áp suất điện tử, cho tín hiệu đóng cắt thay vì tín hiệu đo. Gọn, hàn kín toàn phần, thường dùng cho giám sát ngưỡng và bảo vệ bơm.
Màng gốm hay màng kim loại — quyết định quan trọng nhất
Đây là lựa chọn ảnh hưởng tuổi thọ nhiều hơn bất kỳ thông số nào khác.
Màng gốm (PMC) rất kháng mài mòn và kháng ăn mòn hóa học, phù hợp môi chất có hạt rắn, bùn, hóa chất ăn mòn. Màng gốm cũng không có dầu điền đầy, nên khi màng hỏng thì không có nguy cơ dầu lẫn vào môi chất — điểm quan trọng với thực phẩm và dược. Hạn chế: chịu sốc nhiệt kém hơn và có giới hạn về áp suất quá tải.
Màng kim loại (PMP) chịu áp cao hơn, chịu sốc nhiệt tốt hơn, dải đo rộng hơn, và là lựa chọn mặc định cho hơi nước, dầu khí, áp suất lớn. Điểm cần cân nhắc: vật liệu màng phải hợp môi chất (316L thường đủ, nhưng môi chất chứa clorua hoặc axit mạnh có thể cần Alloy hoặc Tantalum).
Khi nào cần màng ngăn (diaphragm seal)? Khi môi chất quá nóng cho phần điện tử, đông đặc trong đường trích áp, bám dính, hoặc yêu cầu vệ sinh không kẽ hở. Các model như PMP75 hay PMP55 kết hợp màng ngăn kèm mao dẫn. Lưu ý: mao dẫn dài và nhiệt độ môi trường dao động sẽ gây sai số nhiệt — đây là nhược điểm cố hữu của giải pháp màng ngăn, cần tính đến khi yêu cầu độ chính xác cao.
Đo mức bằng áp suất — khi nào hợp lý
Đo mức bằng thủy tĩnh vẫn là giải pháp rẻ và bền cho bể hở: bể nước, giếng, trạm bơm, hố thu. Ưu điểm là không phụ thuộc bọt, hơi, bụi hay hình dạng bồn phía trên.
Điều kiện để phép đo này đúng: tỷ trọng môi chất phải ổn định. Nếu tỷ trọng thay đổi theo nhiệt độ hoặc theo mẻ sản xuất, số đo mức sẽ trôi theo dù cảm biến vẫn hoàn toàn tốt. Với bồn kín có áp, không thể dùng một cảm biến đơn — phải dùng Deltabar để trừ đi áp suất khoảng không phía trên.
Bốn lỗi lắp đặt phổ biến
Không có ống siphon với hơi nước. Hơi nóng tiếp xúc trực tiếp màng cảm biến sẽ phá hỏng phần tử đo. Ống siphon giữ một cột nước ngưng làm đệm nhiệt — hạng mục rẻ nhưng hay bị bỏ khỏi BOM.
Không có bộ giảm xung khi có bơm piston. Xung áp lặp lại làm mỏi màng và làm kim/tín hiệu nhảy. Snubber hoặc van tiết lưu giải quyết được.
Đường trích áp đọng khí hoặc đọng lỏng. Với chất lỏng, đường trích nên đi xuống để khí thoát ngược lên; với khí, đi lên để chất ngưng chảy về. Làm ngược lại là nguồn sai số thường trực mà không ai nghi ngờ cảm biến.
Không có van chặn (gauge valve). Không có van thì mọi lần hiệu chuẩn hay thay thiết bị đều phải dừng cả đoạn ống.
Chọn dải đo: đừng chọn sát biên
Nguyên tắc thực dụng: chọn dải đo sao cho áp suất làm việc bình thường nằm trong khoảng 30–70% dải đo. Chọn dải quá rộng thì sai số tuyệt đối lớn; chọn dải quá sát thì mọi xung áp đều chạm vùng quá tải và tuổi thọ giảm nhanh.
Với chênh áp qua bộ lọc, nhớ rằng giá trị cần đo là chênh áp nhỏ nhưng áp tĩnh của hệ thống có thể rất lớn — thông số giới hạn áp tĩnh (static pressure) quan trọng không kém dải chênh áp.
Fast Group hỗ trợ gì
Fast Group Engineering cung cấp cảm biến và công tắc áp suất Endress+Hauser chính hãng tại Việt Nam: đối chiếu datasheet theo đúng mã đặt hàng, tư vấn chọn loại màng và vật liệu tiếp xúc theo môi chất, kiểm tra yêu cầu chứng nhận phòng nổ, hỗ trợ nhập khẩu kèm CO/CQ.
Câu hỏi thường gặp
PMC và PMP khác nhau thế nào? PMC dùng màng gốm — kháng mài mòn và ăn mòn tốt, không có dầu điền đầy. PMP dùng màng kim loại — chịu áp cao và sốc nhiệt tốt hơn, dải đo rộng hơn.
Đo mức bồn kín có áp thì dùng gì? Deltabar chênh áp, vì cần trừ áp suất khoảng không phía trên. Một cảm biến áp đơn sẽ cho kết quả sai khi áp bồn thay đổi.
Có cần ống siphon cho hơi không? Có. Với hơi nước, ống siphon gần như bắt buộc để bảo vệ phần tử đo khỏi nhiệt độ cao.
Ceraphant thay được cho cảm biến đo không? Không. Ceraphant cho tín hiệu đóng cắt theo ngưỡng, phù hợp bảo vệ và cảnh báo; nếu cần giá trị áp suất liên tục đưa vào PLC/DCS thì phải dùng Cerabar.
