TIM HIÊU VÊ THIÊT BI ĐO AP SUÂT

Đo ap suât la môt trong nhưng chưc năng đo cơ ban nhât trong bât cư nganh công nghiêp nao. Tư môt nha may loc dâu đên môt chiêc xe ui đât, viêc đo ap suât khi nen, lưu chât thuy lưc, chât long trong cac quy trinh, hơi nươc hoăc vô sô cac môi trương trung gian khac la chuyên xay ra hang ngay va đong vai tro then chôt đôi vơi tât ca cac cach thưc điêu khiên. Kêt qua la, ơ đâu ta cung băt găp cac thiêt bi đo ap suât, va co vô sô cac lưa chon cho ban. Măc du cung co môt sô ngoai lê song viêc tông kêt lai cac công nghê đo ap suât theo cac thuât ngư noi chung co thê đem lai nhưng ưng dung tôt hơn. Bai bao  nay se trinh bay vê cac vân đê sau:-          Khai niêm vê ap suât.-          Tim hiêu vê khoang đo va đô chinh xac trong phep đo ap suât.-          Cach chon thiêt bi đo ap suât.-          Kha năng cua đâu phat thông minh.Ap suât, theo thuât ngư cơ khi con đươc goi la ưng suât nen, co nhưng đăc tinh đăc biêt ma anh hương tơi cac phương thưc đo như:-          Ap suât thương đươc đo băng cac đơn vi lưc/diên tich.-          No tôn tai ơ cac lưu chât tinh va đông.-          Ap suât lưu chât thương đươc đo la môt gia tri vi sai so vơi môt cai khac.Hai kiêu đo ap suât co thê chia thanh 3 nhom sau:* Ap suât tuyêt đôi: đươc đo so vơi chân không tuyêt đôi, hoan toan bo qua anh hương cua ap suât khi quyên. Phương phap đo nay đươc sư dung chu yêu đê nghiên cưu hoăc thiêt kê, nhưng co môt sô ưng dung ma gia tri đoc tuyêt đôi lai co ich khi đăt trong điêu kiên cu thê cua qua trinh. Bơi vi trên thưc tê kho co thê hut môt chân không tuyêt đôi bên trong vo cam biên, cac cam biên thương điêu chinh gia tri đoc cua thiêt bi đo băng cach sư dung hê sô sưa cô đinh hoăc cac đơn vi phưc tap hơn sư dung môt ap suât khi ap đa đươc đo.* Ap suât vi sai: la ap suât trong môt khu vưc hoăc môt đương ông khi đươc so vơi ap suât khac. Gia tri đoc la sư chênh lêch giưa hai ap suât va không tinh đên ap suât cua hai bên so vơi ap suât cua khi quyên hoăc chân không.* Ap suât calip: la môt dang cua ap suât vi sai, la ap suât  ơ môt  khu vưc hoăc đương ông so vơi ap suât khi quyên. Loai nay đươc ap dung phô biên nhât.Hai đơn vi đo ap suât phô biên nhât la “psi” va “bar”. Ca psi va bar đêu sư dung hâu tô “a” hoăc “g” đê chi ap suât tuyêt đôi (absolute pres-sure) hoăc ap suât calip (gage pres-sure). Khi không sư dung  hâu tô thi  ngươi ta gia đinh đo la ap suât calip. Trong khi psi chu yêu vân con đươc sư dung ơ My thi đơn vi đo thư hai theo hê met ngay cang trơ nên phô biên. “Bar” đa thay thê băng “pascal” va “kilopascal” vi sô nay dung thuân tiên hơn. Cung tôn tai nhiêu đơn vi đo khac, nhưng nhin chung chung chi đươc sư dung cho nhưng ưng dung đăc biêt.Kêt qua phep đo ap suât vi sai không chi ro la ap suât tuyêt đôi hay calip, bơi vi ca hai bên cua phep đo đêu đươc so sanh môt cach trưc tiêp. Gia tri đoc chi la đô chênh lêch ap suât chư không cho biêt đô lơn cu thê cua ap suât môi bên. Nêu ap suât vi sai giưa hai bê chưa la 50 psi, thi cac bê đo co thê la 10 psi va 60 psi, hoăc 5000 psi va 5050 psi. Không co cach nao đê xac đinh ap suât tương ưng vơi khi quyên ma không dung đên môt cam biên khac. Ap suât vi sai thương đươc sư dung hâu tô “d” (dif-ferential pressure).Thông thương, cac ap kê cơ khi vơi ông Bourdon đươc uôn cong la thiêt bi đo tiêu chuân, va  hiên nay cac thiêt bi nay vân tôn tai vơi nhiêu câu hinh. Tuy nhiên, cung như cac dang thiêt bi đo khac, cac câu hinh điên tư đa chiêm ưu thê.Tinh chinh xac, pham vi đo va đô an toanCac thiêt bi đo ap suât điên tư ma calip cơ khi co cach thê hiên tinh chinh xac như nhau, khi cho biêt môt hê sai sô la gia tri phân trăm cua dai đo. Vi du, môt calip co dai đo tư 0-500 psi, chât lương tôt se co thê cho đô chinh xac la +-0.5% dai đo. Điêu đo co nghia la thiêt bi co dai sai sô la 5 psi (+-2.5 psi) tai bât cư điêm nao trên thang. Bô biên đôi tin hiêu va đâu phat điên tư thương co dung môt cach thê hiên đô chinh xac. Bơi vi pham vi đo liên quan đên đô chinh xac, nên điêu quan trong la phai chon đươc môt thiêt bi co dai đo cang sat mưc vân hanh thưc tê cang tôt trong khi vân đam bao kha năng hoat đông trong trương hơp ap suât tăng vot. Noi cach khac, nêu qua trinh ban diên ra tai ap suât 75 psi, tôt  hơn hêt hay sư dung môt calip co pham vi đo 0-100 psi thay vi môt calip co pham vi đo 0-500 psi, ngay ca khi chung co thông sô chinh xac đinh  mưc như nhau. Chon dai đo không thich hơp thương la lôi phô biên nhât khi chon va ap dung cac thiêt bi đo ap suât. Khach hang co xu hương quan tâm tơi gia ca khi chon môt thiêt bi đo ap suât đê giam thiêu lương hang hoa lưu kho va sau đo ho lai cô găng băt cac thiêt bi nay lam viêc trong môt loat cac dai ưng dung khac nhau. Kêt qua la đô chinh xac cua phep đo bi anh hương.Ơ môt sô đâu phat tin hiêu, pham vi đo co thê đươc điêu chinh băng ky thuât điên tư. Vi du, môt sô thiêt bi đươc thiêt kê đê đo tư 0 đên 500psi co thê đươc điêu chinh băng ky thuât điên tư đê cho gia tri đoc trong khoang 0-300 psi. Điêu nay giup mơ rông khu vưc gia tri đoc tương ưng trên tin hiêu 4-20 mA, nhưng thưc sư không tăng tinh chinh xac. Trong hâu hêt cac trương hơp, ti sô giưa pham vi đo va gia tri nho nhât co thê đo đươc se giông như toan bô thang đo 0-500.Tom Reid, giam đôc san xuât cua GE-Druck, cho biêt: “Co nhưng cam biên $2 hoăc $3 co thê đưa vao lôp xe ôtô va đưa kêt qua phan hôi tơi bang đông hô cua ban. Trong trương hơp nay, không cân tinh chinh xac qua cao hay kha năng đap ưng nhanh đê noi răng lôp xe phai đăng trươc cua ban bi non hơi”. “Tinh hinh cung tương tư nêu ban chi muôn cam biên cua ban đoc đươc môt gia tri ap suât gân đung bên trong bê chưa. Miên la cơ   câu va vo cua cam biên vân chiu đươc thi đo co thê la tât ca nhưng gi đang quan tâm. No hoan toan phu thuôc vao qua trinh đo quan trong đên mưc nao”.

Victor Miller, môt chuyên gia vê đo ap suât lam viêc cho hang Wika Instrument, nhân manh răng mưc đô năm ro môt ưng dung se quyêt đinh tâm quan trong cua pham vi đo va tinh bên cua thiêt bi. Ông nhân thây răng “Ngươi sư dung không tinh đên đông lưc hoc cua nhưng gi đang diên ra bên trong hê thông”. Khi môt chât lưu chuyên đông va môt van bông nhiên mơ hay đong, điêu nay khiên ap suât tăng đôt ngôt chuyên đông vơi tôc đô âm thanh qua toan hê thông. Điêu đo co thê pha hong môt cam biên, hoăc it nhât cung vô hiêu hoa kha năng so kiêm cua cam biên. Không cân bao vê cac ưng dung ơ trang thai tinh va lưu chât nen khoi sư tăng ap đôt ngôt nhiêu như ơ môi trương đông năng hơn.Cac tiêu chi lưa chon môt thiêt bi đo ap suâtMôt khi đa xac đinh đươc yêu câu cua phep đo cho môt ưng dung cu thê, ban co thê chon môt thiêt bi phu hơp căn cư vao cac thuôc tinh lam viêc khac ngoai tiêu chi pham vi đo va tinh chinh xac. Cac yêu tô đo bao gôm:Vât liêu: Cac thiêt bi đo chi ro chât liêu cua cac chi tiêt bi ươt, co nghia la nhưng bô phân tiêp xuc vơi lưu chât đươc sư dung trong qua trinh. Co môt loai cac lưa chon đê co thê chiu đươc cac chât long  hoăc cac chât khi khăc nghiêt/phưc tap. Cung co nhiêu lưa chon đôi vơi vo bao vê cua cam biên vi môi trương ăn mon trong nha may co thê tân công tư bên ngoai. Cac nguyên liêu ngoai nhâp thi co gia thanh cao vi vây hay chon lưa môt cach khôn ngoan.Câu hinh bên trong: Nhiêu cam biên co cac ranh bên trong chưa lưu chât đươc dung trong qua trinh khi vân hanh. Nêu lưu chât trung tinh va môt lương nho bi ket bên trong cac ranh không lam hư hai san phâm thi co thê châp nhân đươc. Tuy nhiên môt sô ưng dung phưc tap không cho phep điêu nay. Cac cam biên co săn mang chăn xôi nươc va cac bô phân bên trong đươc bao kin đê ngăn sư thâm nhâp lưu chât va giư cho dong lưu chât cua qua trinh it bi gian đoan nhât. Môt mang ngăn cung co thê co săn như la phu kiên cua cam biên.Vo bao vê: Cac yêu câu an toan cua môt nha may xư ly nươc thai vơi yêu câu an toan cua nha may loc dâu. Nhiêu lưa chon co thê đap ưng nhưng môi trương lam viêc trong đo yêu câu thiêt bi đo phai co kha năng chông nô hoăc thưc sư an toan. Hơn nưa, nhiêu công ty đa đưa ra cac chinh sach ro rang vê loai cung như pham vi ưng dung cac lưa chon. Măt khac, nêu môi trương chay nô không phai la tiêu chi cân quan tâm thi con co nhiêu thiêt bi đa dang hơn nưa đê lưa chon. Cung như vây, sư công kênh cua thiêt bi se phu thuôc chu yêu vao thiêt bi điên tư đi kem đê truyên tin. Môt thiêt bi biên đôi tin hiêu đơn gian vơi môt dây đâu ra 4-20mA duy nhât co thê rât nho gon, trong khi đo bô biên đôi tin hiêu thông minh vơi kêt nôi bus trương co thê lơn hơn đê chưa thêm mach phu.Đâu nôi ga lăp: Cac thiêt bi đo thương co đương dân dang ren ông tư 1/8 tơi 1/2 inch, chuân NPT (tiêt diên ông binh thương cua My) hoăc BSPT (tiêt diên ông chuân cua Anh). Tuy nhiên, cung co thêm nhưng lưa chon khac cho cac ưng dung chuyên biêt hơn, bao gôm mâm căp 3 châu tư đinh tâm va cac lưa chon dang gơ khac. Cac thiêt bi đo ap suât vi sai thương sư dung cum ông đê đơn gian hoa cac đâu nôi.Truyên thông: Hâu hêt cac bô chuyên đôi tin hiêu phat dư băng tin hiêu tương tư 4-20 mA. Nêu môt ưng dung sư dung phương phap nay, co thê cân thêm qua trinh chuân bi tin hiêu đê đam bao qua trinh phat tin cây. Cac bô chuyên đôi tin hiêu cung như truyên thông thông qua cac giao thưc bus trương, không dây hoăc HART.Công nghê cam biên: Co khoang 10 công nghê va cac dang khac nhau cua chung đê biên đôi ap suât thanh tin hiêu điên tư, tuy nhiên không co công nghê nao chiêm ưu thê ca. Cac nha san xuât thiêt bi co xu hương sư dung môt hoăc hai công nghê căn cư vao sư kêt hơp giưa tiêu chi hiêu qua hoat đông va kha năng ưng dung thương mai, cô găng hêt sưc đê tôi ưu hoa hiêu suât va giam thiêu nhươc điêm. Tai liêu cua san phâm thâm chi con không đê câp đên công nghê đa sư dung. Theo ông Allen Hood, giam đôc san phâm cua hang ABB instrumentation thi, “Điêu mâu chôt nhât la co đu kinh nghiêm vê môt công nghê cam biên nhât đinh”. “Chuân trươc kia la loai điên dung, nhưng bây giơ co rât nhiêu công nghê cam biên bơi vi chung đươc tôi ưu hoa cho môt pham vi đo cu thê. Kha năng cua cac bô vi xư ly trong cac đâu phat thông minh bu cho nhưng điêm yêu cua cam biên va cho phep nha san xuât tâp trung vao nhưng vân đê khac”.Lăp đăt, bô sung phu kiên, va bao triLăp đăt đung cach co thê đong vai tro quan trong như viêc chon đươc thiêt bi phu hơp. Cac thiêt bi đo ap suât thương đươc lăp vơi thiêt bi đong ngăt nhanh, đăc biêt trong cac qua trinh liên tuc. Nhơ đo cac thiêt bi co thê đươc so kiêm, sưa chưa va thay thê qua trinh vân đang diên ra. Trong cac trương hơp ma qua trinh vân hanh la nhưng qua trinh gian đoan, thi điêu nay  không giư vai tro quan trong như vây va môt thiêt bi co thê đươc lăp trưc tiêp vao dong lưu chât. Môt đoan đương ông tơi cam biên đươc coi la môt đoan ông nôi va phat huy tac dung trong cac trương hơp ma không co đu chô hoăc lôi đi cho vo bao vê cua đâu phat. Tuy  nhiên đoan ông nôi cân đươc sư dung cân thân:-          Cac đoan ông nay cang ngăn cang tôt.-          Nêu lưu chât qua trinh la chât long, đam bao răng tât ca không khi đa đươc hut ra.-          Nêu ban cân gia tri đoc ơ vi tri thuân tiên hơn, hay nôi  môt cap mơ rông, chư không phai la đoan ông nôi.-          Trong cac trương hơp nhiêt đô cao, đăc biêt la đo ap suât ơ dang hơi, hay đam bao răng đoan ông nôi co thê hoat đông như môt ông xi-phông.Cac phu kiên co thê giup đơn gian hoa qua trinh lăp đăt, hoăc bao vê thiêt bi. Dươi đây la môt sô vi du:            Van đong va xa (Block anh bleed valve) – la môt van đươc lăp trên đoan ông nôi, cho phep ap suât co thê đươc xa tư cam biên sau khi đa đong cac kêt nôi cua qua trinh.            Van thuy lưc (Snubber) – la môt thiêt bi lam châm lai dong chay tư qua trinh đên cam biên, chu yêu đê ngăn chăn sư rung đâp nhăm tăng cương tuôi tho cho cam biên. Khi đươc ap dung đung cach, co thê thu đươc gia tri đoc đung ma không lam anh hương tơi mang ngăn cua cam biên.            Mang ngăn (Diaphragm seal) – la môt mang ngăn đươc lăp phia dươi cam biên đê truyên ap suât đi ma không cho lưu chât cua qua trinh thâm nhâp vao cam biên. Khi sư dung, cam biên phai đươc nap đây bơi môt chât trơ, thương la đâu silicon đê truyên ap suât cua toan hê thông.

            Bô bao vê qua ap (overpressure protector) – la môt van lo xo tư đong trong trương hơp ap suât qua lơn trươc khi cam biên bi hư hong. Thiêt bi nay đươc sư dung khi co kha năng ap suât tăng đôt ngôt.            Đương ông phân hôi (Manifold) – đươc dung đê đơn gian hoa viêc đi ông phưc tap tơi môt ap kê vi sai, thiêt bi nay thương tich hơp cac van bên trong đê ngăt, xa ap suât, va thưc hiên cac chưc năng cân băng đươc dê dang.            Cac yêu câu vê bao tri va so kiêm thay đôi manh me, căn cư vao tưng thiêt bi đo riêng biêt va nhu câu cua qua trinh. Môt thiêt bi chât lương trong môt ưng dung đong vai tro thư yêu co thê vân hanh hang năm ma không cân phai giam sat. Măt khac, trong môt ưng dung khăc khe, khi tinh chinh xac đong vai tro quan trong nhât, cac đâu phat se cân đươc so kiêm theo đinh ki. Tuy nhiên, cac bô biên đôi tin hiêu va đâu phat chât lương cao đươc so kiêm chinh xac ngay khi xuât xương, điêu nay vươt xa kha năng so kiêm hâu hêt cac bô phân bao tri tai nha may. Thông thương cac nô lưc nhăm cai thiên hiêu năng lam viêc chi lam cho tinh hinh xâu hơn.            Chân đoan thông minh            Thuât ngư thiêt bi đo thông minh mô ta môt thiêt bi ma chưc năng không chi dưng lai ơ viêc phat đi môt biên đơn le cua qua trinh. Tuy nhiên, khai niêm nay đươc ap dung như thê nao đôi vơi môt bô cam biên ap suât? No con đo đươc cai gi khac nưa?            Paul Schmeling, giam đôc kinh doanh cao câp cua Emerson Process Management cho biêt: “Môi khi hong hoc hay xay ra nhưng sư cô cân ky sư vân hanh hay nhân viên bao tri can thiêp, thông thương cân phai tim hiêu nguyên nhân va ngăn chăn tinh hinh tương tư tai diên”.  Vi thiêt bi đo la “tai măt” cua qua trinh vân hanh cua môt nha may, nên cân phai bô sung thêm cac tinh năng đê co thê thu đươc nhiêu thông tin hơn nưa vê đo hoăc vê qua trinh san xuât.            Môt sô chưc năng thông minh liên quan tơi qua trinh va sao chep nhưng gi ma môt hê thông điêu khiên phân tan (DCS) co thê lam đươc, nhưng nêu thiêt bi đo tư tôn tai, nhưng chưc năng như vây co thê rât quan trong. Cac chưc năng đươc nhưng nha san xuât đưa ra khac nhau, va đươi đây la môt sô vi du:-          Đo va ghi chep cac sư cô xay ra khi ap suât qua cao.-          Đêm cac tin hiêu lôi va canh bao.-          Phân tich nhưng thay đôi vê nhiêu mang tinh hê thông bao hiêu kha năng xâu co thê xay ra.-          Đo lưu chât qua trinh va nhiêt đô xung quanh.-          Tư hiêu chinh gia tri ap xuât đê bu khi nhiêt đô thay đôi.-          Tư chân đoan cac chưc năng điên tư va phân cưng.-          Tinh năng đăt gia tri canh bao.-          Ghi chep va lâp lich cho qua trinh so kiêm.Đâu phat co thê truyên cac thông tin nay băng giao thưc như HART, hoăc môt bus trương phưc tap hơn. Qua trinh truyên thông co thê liên tuc, nêu đươc găn vơi môt hê thông lơn hơn, hoăc thông qua thiêt bi câm tay tai cac khoang thơi gian cho trươc.            Cuôi cung, lơi khuyên tôt nhât đê chon môt thiêt bi đo ap suât hoăc bât cư môt loai thiêt bi đo nao la ban phai hiêu ro vê ưng dung. Kiên thưc vê sư chinh xac, truyên thông va chân đoan đêu se đươc chuyên thanh cac thông sô ki thuât dê đoc. Nêu không lưa chon cam biên ap suât co thê se không đat đươc muc tiêu đê ra va ban se bo lơ môt yêu tô then chôt trong điêu khiên qua trinh.