Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Đồng Hồ Đo Áp Suất

Đồng hồ đo áp suất là thiết bị sử dụng để đo lường áp suất phổ biến. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ hết về cấu tạo, nguyên lý, thông số và các loại đồng hồ thoogn dụng hiện nay. Mời bạn đọc tham khảo chi tiết hơn trong bài viết dưới đây dưới đây.

1. Đồng hồ áp suất là gì?

Đồng hồ đo áp suất là loại thiết bị sử dụng để đo áp suất nội tại hoặc áp suất chân không của các hệ thống chất khí, các chất lỏng,… Tên tiếng anh là Pressure gauge. Bạn có thể tham khảo thêm các tài liệu về tiếng anh của thiết bị này.

Với nhiều dân kỹ thuật thì đồng hồ áp suất được gọi với nhiều tên khác như: áp kế, đồng hồ áp lực, đồng hồ đo áp hay gọi tên theo loại đồng hồ.

Đồng hồ áp suất là thiết bị sử dụng nhiều trong các lĩnh vực sản xuất

2. Cấu tạo đồng hồ đo áp suất

2.1. Các bộ phận cấu tạo

Các bộ phận chính thường thấy của một đồng hồ áp suất

Một chiếc đồng hồ đo áp suất thông thường bao gồm 7 bộ phận chính sau:

• Thân đồng hồ: Là bộ phận bao bọc bên ngoài của đồng hồ, với nhiệm vụ bảo vệ các chi tiết nhỏ bên trong. Chúng thường được thiết kế bằng các vật liệu chắc chắn như: thép, đồng, inox 304/316, vỏ thép mạ crom,…
• Mặt đồng hồ: Thiết kế dạng tròn với chất liệu chủ yếu là thủy tinh cường lực giúp đảm bảo không bị hư hỏng khi va đập. Nhiều loại đồng hồ cao cấp cũng được trang bị kính chống vỡ để tăng độ bền của đồng hồ.
• Mặt hiển thị: Chứa thang đo, các vạch đo và thông số đo đạc của mỗi đồng hồ.
• Ống chứa áp suất (ở một số đồng hồ được gọi là ống bourdon): Cho lưu chất cần đo đi vào.
• Kim đo: Kim của đồng hồ gắn với động cơ bên trong. Kim chuyển động trên mặt hiển thị để xác định số đo. Kim đo được lắp ráp đảm bảo không xảy ra rung kim, gây sai sót khi đo.
• Bộ chuyển động: Được coi là động cơ chính để đo đạc và “phát tín hiệu” cho kim đo hoạt động.
• Chân đồng hồ: Là vị trí kết nối với thiết bị hay hệ thống cần đo lường.

Ngoài ra, mỗi loại dđồng hồ đo áp suất có những đặc điểm riêng về cấu tạo và thiết kế. 

2.2. Thông số đồng hồ áp suất 

Các thông số của đồng hồ đo áp suất chân không là một trong những thông tin quan trọng khi tìm mua đồng hồ áp suất. Có 4 thông số quan trọng mà chúng ta không thể bỏ qua: đơn vị đo, thang đo, kích thước mặt đồng hồ, vật liệu cấu tạo và cổng kết nối.

2.2.1. Đơn vị đo

Đơn vị đo (Bar, Psi) được thể hệ trên mặt của đồng hồ 

• Mỗi đồng hồ đo áp suất sử dụng các đơn vị đo khác nhau như bar, Psi, KPa, MPa,… 
• Đơn vị đo của đồng hồ thường được thể hiện trên mặt của đồng hồ.
• Lựa chọn đơn vị đo thích hợp để việc đo lường chính xác nhất. 

Ví dụ: hệ thống bơm chân không có tác dụng hút chân không, người ta thường lựa chọn đồng hồ có đơn vị đo mbar và psi.

2.2.2. Thang đo 

Thang đo hay còn gọi là dải đo, thể hiện giá trị đo cao nhất của thiết bị.

Ví dụ: Đồng hồ dùng để đo áp suất có dải đo 0 – 10Bar, có thể hiểu là mức đo cao nhất của đồng hồ đạt 10Bar. Nếu hệ thống có áp suất cao hơn thì đồng hồ không đo được.

• Các loại đồng hồ đo áp suất đều có một thang đo nhất định. Có thể theo dõi trên mặt đồng hồ (hoặc thông tin catalogue) của từng sản phẩm.
• Dải áp suất hoạt động thông thường nên chọn khoảng từ 25% đến 75% phạm vi đo của đồng hồ.

2.2.3. Kích thước mặt đồng hồ

Đồng hồ trên thị trường có nhiều kích thước mặt đồng hồ khác nhau

• • Biểu thị đường kính của mặt đồng hồ để đo lường áp suất.
  • Trên thị trường có đa dạng kích thước mặt đồng hồ: 50mm, 63mm, 100mm, 150mm, 200mm,…
  • Kích thước mặt lớn được lựa chọn với các vị trí lắp đặt đồng hồ trên cao giúp người sử dụng dễ quan sát và đọc số đo hơn.

2.2.4. Vật liệu cấu tạo

Đồng hồ dùng để đo áp suất trên thị trường được sản xuất với đa dạng vật liệu. Có 3 loại vật liệu thông dụng:

• • Toàn bộ bằng inox
  • Vỏ inox, ống bourdon và chân ren đồng
  • Vỏ thép, ống và ren bằng đồng.

2.2.5. Cổng kết nối

Đồng hồ được kết nối vào hệ thống (thiết bị đo) bằng cổng kết nối. Đây cũng là một trong những thông số đồng hồ đo áp suất mà chúng ta cần quan tâm.

• Các kiểu kết nối: kết nối ren hoặc nối mặt bích
• Kích thước cổng kết nối: 

+ Chân ren: 1/2″ (21mm), 3/8″ (17mm), 1/4″ (13mm), 1/8″ (9.6mm),…

+ Mặt bích: DN15, DN20, DN25…

Lựa chọn đồng hồ có kích thước cổng kết nối thích hợp

3. Nguyên lý hoạt động của đồng hồ đo áp suất

Mô tả chi tiết các bộ phận của một đồng hồ áp suất

• Khi có lưu chất đi vào trong ống chứa áp suất, chúng gây ra một lực nhất định tác động lên thành ống.
• Lớp màng của ống chứa co dãn, tác động với bộ chuyển động và làm cho kim đồng hồ di chuyển trên thang đo.
• Khi đó, ta thu được chỉ số áp suất cần đo.
• Ngoài ra, khi áp suất lưu chất không đủ để cho ống chứa tác động lực thì kim đồng hồ chỉ về vạch số 0. Do vậy, việc chọn dải đo phù hợp để đo là rất cần thiết.

Với các loại đồng hồ đặc biệt thì nguyên lý vận hành của chúng có sự khác biệt hơn:

• Đồng hồ đo dạng điện tử: Bộ phận cảm biến đo áp suất sẽ biến áp suất thành tín hiệu, chuyển đến bộ phận hiển thị thể hiện kết quả.
• Đồng hồ loại dùng để đo lường áp suất thấp: bộ chuyển động sẽ là lớp màng capsule để có thể nhận tín hiệu của các chỉ số áp suất thấp.

Hiểu được cấu tạo và nguyên lý vận hành của đồng hồ đo áp suất đang dùng sẽ giúp bạn sử dụng hiệu quả và thuận tiện cho bảo dưỡng, sửa chữa khi có hư hỏng.

4. Các loại đồng hồ áp suất phổ biến

Thiết bị đồng hồ đo áp lực được phân chia thành nhiều loại khác nhau với các tiêu chí riêng.  Theo đặc điểm cấu tạo, có 5 loại đồng hồ ược sử dụng phổ biến hiện nay.

4.1. Đồng hồ đo áp suất dạng cơ

Đồng hồ áp suất cơ lắp đặt trong hệ thống khí

• Cấu tạo chính của loại đồng hồ áp suất này là một ống cong rỗng nằm trong vỏ đồng hồ. Việc giãn nở theo áp suất sẽ giúp bơm đo lường áp suất. 
• Loại đồng hồ này cũng có mức giá thành thấp và được sử dụng rộng rãi.
• Sử dụng cho hầu hết các ứng dụng, các chất đo lường như dầu, nước, gas, khí, hóa chất không ăn mòn,…

Với loại cơ này, chúng ta thường thấy có 2 loại mặt đồng hồ khác nhau là có dầu và không dầu. Cấu tạo đồng hồ cơ cả 2 loại đều tương đồng nhau. Điểm khác nhau là có hay không dầu ở mặt trong đồng hồ.

Đồng hồ áp suất có dầu sử dụng ở các nơi có nhiều rung lắc, tránh cho kim bị rung lắc, gây sai sót khi đo.

4.2. Đồng hồ áp suất điện tử

Đồng hồ đo lường áp suất dạng điện tử

• Là kiểu đồng hồ hiển thị giá trị số.
• Sản phẩm có khả năng chống rung và kết quả đo lường chính xác cao
• Cấu tạo chính của loại đồng hồ này gồm bộ phận cảm biến và bộ phận hiển thị kết quả.
• Đồng hồ áp suất loại điện tử thường dùng để đo áp suất nước, khí nén, hiệu chuẩn,… các hệ thống đòi hỏi độ chính xác cao.

4.3. Đồng hồ đo áp suất màng

Hình ảnh đồng hồ đo áp lực dạng màng

• Đồng hồ đo áp suất dạng màng được sử dụng để đo lường áp suất trong các hệ thống chất có độ nhớt cao (bột giấy, giấy, nhựa, nước thải,…) hoặc các môi trường có tính ăn mòn (Clo, axit,…).
• Cấu tạo đồng hồ đo loại này nổi bật nhất là có “màng”. Đồng hồ được thiết kế với màng ngăn cách ly giữa môi trường ưu chất và các bộ phận khác của đồng hồ. Do đó hạn chế được tình trạng nghẹt đường dẫn vào bộ phận đo như các loại đồng hồ thông thường.

Thông thường, loại đồng hồ này được sử dụng ở các hệ thống sản xuất giấy, nhựa, sản xuất hóa chất công nghiệp,…

4.4. Đồng hồ áp suất tiếp điểm – 3 kim

Hình ảnh đồng hồ áp suất dạng 3 kim

Đồng hồ tiếp điểm hay đồng hồ 3 kim là một trong các loại đồng hồ sử dụng để đo áp suất phổ biến hiện nay.

• Đây là loại đồng hồ dùng để đóng cắt tự động cho các thiết bị đã kết nối của hệ thống (máy bơm, máy nén khí, bơm chân không,…).
• Đồng hồ đo lường loại áp suất 3 kim được dùng trong các trạm bơm của nhà máy thủy điện, sản xuất hóa chất, hệ thống xử lý nước thải,…

Cấu tạo của chiếc đồng hồ này có 3 kim:

• Kim màu đen: Giá trị đo thực tế của hệ thống
• Kim mức áp suất cao (thường là màu xanh): hiển thị giá trị ngưỡng áp suất cao. Khi giá trị áp suất thực tế vượt qua giá trị này, thì tiếp điểm mở ra và tắt các thiết bị kết nối sẵn. 
• Kim mức áp suất thấp (thường là màu đỏ): hiển thị ngưỡng áp suất thấp nhất. Khi áp suất thực tế thấp hơn giá trị này, tiếp điểm đóng lại để các thiết bị được kết nối khởi động.

4.5. Đồng hồ đo áp suất thấp

• Đồng hồ đo áp suất thấp là thiết bị cơ học với bộ phận con nhộng/hộp xếp (capsule) để cảm ứng, đo và hiển thị các giá trị áp suất thấp của một hệ thống.
• Dải đo của loại đồng hồ này thường là dưới 600mbar (tương đương 0.6 bar = 60Kpa = 8.7 psi)
• Là mẫu đồng hồ thông dụng dùng để đo áp suất của khí sạch, không dùng để đo các loại chất lỏng hay khí bẩn
• Thường sử dụng đo khí gas, phòng sạch, các khu vực sản xuất linh kiện điện tử, y tế,…

Bên cạnh đó, phân loại đồng hồ đo lường áp suất còn dựa theo chất đo lường. Các loại này có thể kể đến như:

• Đồng hồ áp suất dầu (nhớt)
• Đồng hồ áp suất nước
• Đồng hồ đo áp suất khí (không khí, khí nén)
• Đồng hồ áp suất gas
• Đồng hồ đo áp suất chân không…

Bạn nên kết hợp tiêu chí cấu tạo và mục đích đo lường để tìm mua loại thiết bị sử dụng chính xác và hiệu quả nhất.

7. Mua đồng hồ đo áp suất ở đâu đảm bảo?

Có rất nhiều địa chỉ tin cậy để bạn tìm mua các loại đồng hồ áp suất. Nên chú ý kiểm tra sản phẩm, các thông số và báo giá trước để chọn mua hợp lý nhất.

Công ty HCTECH là một đơn vị chuyên cung cấp đồng hồ đo áp suất chân không uy tín chính hãng với nhiều loại sản phẩm mẫu mã khác nhau kèm chứng từ CO/CQ đầy đủ.