Cảm Biến Áp Suất HYDAC HDA 4745-A-400-000 – Dải Đo 400 Bar, Tín Hiệu 4–20mA

Một hệ thống thủy lực không chỉ cần tạo ra áp suất mà còn phải biết chính xác áp suất đang thay đổi như thế nào trong quá trình vận hành. Khi xy lanh bắt đầu chuyển động, van điều khiển thay đổi trạng thái hoặc tải trọng tăng lên, áp suất dầu có thể biến thiên liên tục.

Nếu không có tín hiệu phản hồi, bộ điều khiển khó đánh giá được trạng thái thực tế của hệ thống.

HYDAC HDA 4745-A-400-000 là cảm biến áp suất điện tử thuộc dòng HDA 4700, được thiết kế để đo áp suất tương đối trong phạm vi 0–400 bar và chuyển đổi thành tín hiệu analog 4–20 mA.

Thiết bị sử dụng công nghệ đo biến dạng màng kim loại, kết nối áp suất G1/4 A và đầu nối điện EN 175301-803. Đây là cấu hình được sử dụng trong các ứng dụng giám sát áp suất thủy lực, điều khiển máy móc và thu thập dữ liệu vận hành.

 

 

 

ebay.com

Hình minh họa cảm biến áp suất HYDAC HDA 4745-A-400-000, dòng HDA 4700.

Tín Hiệu 4–20mA Cho PLC Biết Điều Gì Về Áp Suất Thủy Lực?

Điểm quan trọng của cảm biến áp suất HYDAC HDA 4745-A-400-000 là thiết bị không chỉ phát hiện áp suất đã đạt một ngưỡng nhất định mà còn liên tục chuyển đổi giá trị áp suất thành tín hiệu điện.

Với dải đo 0–400 bar, tín hiệu đầu ra được quy đổi tuyến tính từ 4 mA đến 20 mA.

Khi áp suất bằng 0 bar, cảm biến xuất tín hiệu danh nghĩa 4 mA. Khi áp suất tăng đến 400 bar, tín hiệu đầu ra tăng tương ứng đến 20 mA.

Nhờ đó, PLC có thể đọc giá trị áp suất tại từng thời điểm mà không cần một đồng hồ cơ để nhân viên vận hành quan sát trực tiếp.

Ví dụ, nếu PLC nhận được dòng điện 12 mA, áp suất tương ứng sẽ là khoảng 200 bar. Đây là giá trị được tính theo công thức:

Trong đó, \(P\) là áp suất tính bằng bar và \(I\) là dòng điện đo được bằng mA.

Tín hiệu 4–20 mA cũng giúp hệ thống điều khiển phân biệt tốt hơn giữa một giá trị đo thấp và một số tình huống lỗi kết nối. Tuy nhiên, việc nhận dạng đứt dây hoặc cảnh báo lỗi còn phụ thuộc vào cách cấu hình module analog và chương trình PLC.

Bên Trong HYDAC HDA 4745-A-400-000 Đo Áp Suất Bằng Cách Nào?

Cảm biến áp suất HYDAC HDA 4745-A-400-000 sử dụng phần tử đo với màng thép không gỉ và điện trở đo biến dạng dạng màng mỏng (thin-film strain gauge).

Khi dầu thủy lực tác động lên bề mặt màng cảm biến, màng kim loại biến dạng rất nhỏ theo áp suất thực tế.

Các phần tử điện trở gắn trên màng nhận biết sự biến dạng này thông qua sự thay đổi điện trở.

Mạch điện tử bên trong xử lý tín hiệu và chuyển đổi thành dòng điện 4–20 mA tương ứng với áp suất đo được.

 

 

 

hyquip.co.uk

Hình minh họa công nghệ cảm biến áp suất dùng màng thép không gỉ và phần tử đo biến dạng.

Cấu trúc màng thép không gỉ cho phép thiết bị làm việc trong các hệ thống có áp suất cao. Đồng thời, tín hiệu analog giúp bộ điều khiển theo dõi cả những thay đổi áp suất nằm giữa hai ngưỡng vận hành.

Điều này khác với công tắc áp suất thông thường, vốn chủ yếu thay đổi trạng thái tiếp điểm khi áp suất đạt đến giá trị cài đặt.

Thông Số Kỹ Thuật HYDAC HDA 4745-A-400-000

Thông số được đối chiếu theo danh mục kỹ thuật HYDAC cho đúng mã đặt hàng 906393.

Phân biệt 400 bar, 800 bar và 2.000 bar

Đây là ba thông số khác nhau nhưng thường bị nhầm khi lựa chọn cảm biến.

400 bar là giới hạn trên của dải đo danh nghĩa. Thiết bị được thiết kế để chuyển đổi áp suất trong khoảng 0–400 bar thành tín hiệu 4–20 mA.

800 bar là mức chịu quá tải áp suất được công bố. Đây không phải dải đo mở rộng để sử dụng liên tục.

2.000 bar là mức áp suất phá hủy theo điều kiện thử nghiệm của nhà sản xuất, không phải áp suất vận hành cho phép.

Đối với ứng dụng thực tế, cần lựa chọn dải đo theo áp suất làm việc và xem xét những đỉnh áp suất có thể xuất hiện trong hệ thống.

Khi Áp Suất Trên HMI Dao Động, Có Chắc Cảm Biến Đang Bị Lỗi?

Một tình huống thường gặp trong công tác bảo trì là giá trị áp suất trên màn hình HMI thay đổi bất thường. Đôi khi hệ thống hiển thị áp suất tăng giảm liên tục, mặc dù người vận hành không thay đổi chế độ chạy máy.

Nguyên nhân có thể đến từ cảm biến, nhưng cũng có thể do đặc điểm vận hành của hệ thống thủy lực.

Ví dụ, khi van phân phối chuyển trạng thái, dòng dầu thay đổi nhanh có thể tạo ra dao động áp suất. Nếu cảm biến được lắp tại vị trí gần nguồn xung áp, tín hiệu phản hồi có thể biến thiên mạnh.

Ngoài ra, hiện tượng rung cơ khí, kết nối điện không ổn định, nhiễu tín hiệu hoặc nguồn cấp không phù hợp cũng có thể ảnh hưởng đến dữ liệu đo.

Vì vậy, khi kiểm tra HYDAC HDA 4745-A-400-000, kỹ thuật viên nên phân biệt ba trường hợp:

Áp suất thực sự dao động: Cảm biến phản ánh đúng tình trạng của hệ thống. Cần kiểm tra bơm, van, bộ tích áp và tải thủy lực.

Áp suất ổn định nhưng tín hiệu không ổn định: Cần kiểm tra nguồn cấp, giắc kết nối, hệ thống dây dẫn và tín hiệu analog.

Giá trị hiển thị sai lệch so với thiết bị đo tham chiếu: Cần kiểm tra cấu hình thang đo PLC, độ chính xác cảm biến và tình trạng hiệu chuẩn.

Việc chẩn đoán theo từng bước sẽ giúp tránh thay cảm biến khi nguyên nhân thực tế nằm ở hệ thống điều khiển hoặc thiết bị thủy lực khác.

Kết Nối Điện HYDAC HDA 4745-A-400-000 Với PLC

 

 

 

effsen.com

Hình minh họa kiểu đầu nối điện DIN EN 175301-803 của cảm biến áp suất HYDAC.

Cảm biến sử dụng cấu hình hai dây với tín hiệu 4–20 mA. Nguồn cấp và tín hiệu được truyền qua cùng vòng dòng điện.

Theo sơ đồ chân của HYDAC, chân số 1 được sử dụng cho Signal+, chân số 2 cho Signal−, còn chân số 3 không kết nối. Chân PE liên kết với phần vỏ thiết bị.

Khi kết nối với PLC, cần sử dụng module analog hỗ trợ tín hiệu dòng điện 4–20 mA và thực hiện đấu dây đúng theo thiết kế của hệ thống.

Một yếu tố quan trọng là điện trở tải cho phép. Nếu tổng điện trở của mạch vượt giới hạn tương ứng với điện áp nguồn, tín hiệu đo có thể không hoạt động đúng.

Theo tài liệu HYDAC, điện trở tải tối đa được xác định theo công thức:

Với nguồn cấp 24V DC, điện trở tải tối đa tính được là 800 Ω. Đây là giá trị tính toán cho mạch theo giới hạn điện áp, không phải yêu cầu phải lắp điện trở 800 Ω.

Kỹ thuật viên cần tính đến điện trở đầu vào của module, điện trở dây dẫn và các thành phần khác trên vòng tín hiệu.

HYDAC HDA 4745-A-400-000 Được Lắp Ở Đâu Trong Hệ Thống Thủy Lực?

 

 

 

gaia.co.il

Hình minh họa vị trí lắp cảm biến áp suất trên cụm nguồn và đường ống thủy lực.

Trạm nguồn thủy lực

Trong trạm nguồn thủy lực, cảm biến có thể được lắp tại đường áp suất để cung cấp dữ liệu cho PLC hoặc hệ thống giám sát.

Từ tín hiệu này, bộ điều khiển có thể theo dõi quá trình tăng áp, duy trì áp suất và phát hiện những trạng thái bất thường theo chương trình đã thiết lập.

Máy ép thủy lực

Ở máy ép, áp suất dầu liên quan đến quá trình tạo lực của xy lanh. Cảm biến HYDAC HDA 4745-A-400-000 có thể được sử dụng để cung cấp tín hiệu phản hồi áp suất, phục vụ việc theo dõi hoặc điều khiển chu trình ép.

Tuy nhiên, áp suất không đồng nghĩa trực tiếp với lực ép. Muốn tính lực phải xét đến diện tích tác dụng của piston cùng những tổn thất và điều kiện thực tế.

Máy gia công và thiết bị tự động

Trong các máy công cụ sử dụng thủy lực để kẹp, giữ hoặc di chuyển cơ cấu, áp suất cần được duy trì trong giới hạn phù hợp.

Tín hiệu analog từ cảm biến cho phép hệ thống giám sát áp suất trong suốt quá trình vận hành.

Thiết bị thủy lực di động

Dòng HDA 4700 cũng được ứng dụng trong các hệ thống thủy lực di động, nơi cần giám sát áp suất tại đường dầu hoặc cụm điều khiển.

Việc lựa chọn phải xét đến rung động, nhiệt độ, môi chất và điều kiện lắp đặt cụ thể.

Cùng Dòng HYDAC HDA 4700 Nhưng Có Thay Thế Lẫn Nhau Được Không?

Đây là vấn đề đáng lưu ý khi tìm mua phụ tùng thay thế.

Trong dòng HDA 4700, có nhiều phiên bản sử dụng cùng nguyên lý đo nhưng khác dải áp suất hoặc cấu hình.

Ba model trên cùng sử dụng tín hiệu 4–20 mA, kết nối G1/4 A và đầu nối EN 175301-803 theo danh mục tương ứng. Tuy nhiên, thang đo khác nhau nên không thể tự ý thay thế mà không kiểm tra cấu hình PLC.

Ví dụ, nếu thay cảm biến 0–400 bar bằng cảm biến 0–600 bar nhưng giữ nguyên chương trình quy đổi cũ, giá trị hiển thị trên HMI sẽ không phản ánh đúng áp suất thực tế.

Do đó, khi khách hàng yêu cầu HDA 4745-A-400-000, nên ưu tiên cung cấp chính xác Part No. 906393.

Trường hợp sử dụng model tương đương cần có sự đánh giá và chấp thuận của bộ phận kỹ thuật.

Những Chi Tiết Nhỏ Nhưng Quan Trọng Khi Thay Cảm Biến HYDAC

Không ít trường hợp thiết bị mua mới có đúng dải đo nhưng không thể lắp đặt ngay do khác kết nối cơ khí hoặc đầu điện.

Với HYDAC HDA 4745-A-400-000, kết nối áp suất là G1/4 A ren ngoài theo ISO 1179-2. Không nên nhầm với ren NPT 1/4 inch vì hai loại có hình dạng và nguyên lý làm kín khác nhau.

Đối với đầu nối điện, cảm biến sử dụng chuẩn EN 175301-803, không phải đầu nối M12 thông thường.

Một điểm nữa là vật liệu làm kín FKM. Khả năng tương thích của gioăng với dầu thủy lực hoặc môi chất khác phải được kiểm tra trước khi lắp đặt.

Trong quá trình thay thế, hệ thống phải được cô lập và xả áp an toàn. Sau khi lắp mới, cần kiểm tra độ kín, kết nối điện và đối chiếu giá trị đo trước khi đưa máy trở lại vận hành.

Với những hệ thống có yêu cầu đo lường nghiêm ngặt, nên thực hiện kiểm tra hoặc hiệu chuẩn theo quy trình bảo trì của nhà máy.

HYDAC HDA 4745-A-400-000 – Giải Pháp Giám Sát Áp Suất Đến 400 Bar

Cảm biến áp suất HYDAC HDA 4745-A-400-000 là thiết bị đo áp suất điện tử được sử dụng trong hệ thống thủy lực và những ứng dụng cần phản hồi áp suất về bộ điều khiển.

Sản phẩm thuộc dòng HDA 4700, sử dụng phần tử đo biến dạng màng thép không gỉ, có dải đo 0–400 bar và tín hiệu đầu ra 4–20 mA hai dây.

Nhờ khả năng kết nối với thiết bị đo lường và PLC, cảm biến hỗ trợ việc theo dõi áp suất, đánh giá trạng thái vận hành và xây dựng các chức năng điều khiển dựa trên dữ liệu áp suất thực tế.

Đối với nhu cầu mua mới hoặc thay thế, khách hàng nên cung cấp đầy đủ Brand HYDAC – Model HDA 4745-A-400-000 – Part Number 906393 để nhà cung cấp xác định đúng cấu hình sản phẩm.