Cảm biến áp suất là gì?

Trong bối cảnh các công trình ngày càng ưu tiên tự động hóa, tiết kiệm năng lượng và quản lý thông minh, cảm biến áp suất trở thành thiết bị cốt lõi giúp giám sát và điều khiển hệ thống một cách chính xác, an toàn. Từ hệ thống HVAC đến thủy lực, khí nén hay các quy trình công nghiệp khắt khe – việc sử dụng cảm biến áp suất chất lượng cao là yếu tố then chốt giúp giảm thiểu rủi ro, nâng cao hiệu quả vận hành và bảo trì dự đoán (predictive maintenance).

Belimo – thương hiệu đến từ Thụy Sĩ – không chỉ nổi bật với các dòng cảm biến áp suất chính xác và bền bỉ, mà còn cung cấp hệ sinh thái cảm biến toàn diện gồm một số loại phổ biến như: Cảm biến nhiệt độ Belimo – theo dõi nhiệt độ nước và không khí trong hệ thống HVAC; Cảm biến khí CO & cảm biến khí CO₂ Belimo – giám sát chất lượng không khí trong nhà (IAQ); Cảm biến lưu lượng, độ ẩm, mức nước và chênh áp, v.v.

Hàng ngàn chiếc cảm biến áp suất và các loại cảm biến hệ HVAC của Belimo liên tục nhập về

Tại Việt Nam, PGTECH là nhà phân phối chính thức các thiết bị cảm biến hiện đại của Belimo, đảm bảo khách hàng nhận được:

• Sản phẩm chính hãng 100%, đầy đủ chứng chỉ CO/CQ
• Tư vấn kỹ thuật, hỗ trợ lắp đặt, tích hợp hệ thống BAS/BMS
• Giao hàng nhanh chóng từ kho có sẵn trong nước
• Đã được ứng dụng thành công tại nhiều dự án lớn như bệnh viện, nhà máy dược phẩm, trung tâm thương mại, cao ốc văn phòng và khách sạn cao cấp

Hãy cùng tìm hiểu vì sao cảm biến áp suất – đặc biệt là các dòng sản phẩm Belimo – đang trở thành lựa chọn ưu tiên hàng đầu cho các công trình hiện đại.

I. Cảm biến áp suất là gì?

Cảm biến áp suất là thiết bị dùng để nhận biết và đo lường áp suất – tức là lực tác động lên một đơn vị diện tích. Trong các hệ thống kỹ thuật hiện đại, đặc biệt là HVAC (sưởi, thông gió và điều hòa không khí), cảm biến áp suất đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc giám sát, điều khiển và duy trì hoạt động ổn định cho các thiết bị và hệ thống.

Một trong những ưu điểm lớn của cảm biến áp suất là khả năng hỗ trợ chiến lược bảo trì thông minh – như bảo trì dự đoán (predictive maintenance). Bằng cách thu thập dữ liệu theo thời gian thực, cảm biến giúp phát hiện sớm các bất thường trong hệ thống, từ đó giảm thiểu nguy cơ hỏng hóc, tiết kiệm chi phí và tối ưu hiệu suất vận hành.

Ví dụ điển hình là các cảm biến gắn trên bình áp lực, giúp cảnh báo kịp thời khi áp suất vượt quá hoặc thấp hơn ngưỡng cho phép – cho phép đội bảo trì can thiệp sớm, tránh sự cố lan rộng.

II. Cảm biến áp suất hoạt động như thế nào?

Để hiểu rõ vai trò và giá trị thực tiễn của cảm biến áp suất, điều quan trọng là nắm được nguyên lý hoạt động của thiết bị này. Về cơ bản, cảm biến áp suất hoạt động bằng cách đo sự thay đổi vật lý xảy ra khi có sự chênh lệch áp suất. Sau đó, những thay đổi này sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu điện, rồi xử lý thành dữ liệu có thể sử dụng được trong hệ thống giám sát hoặc điều khiển tự động.

Quá trình này thường diễn ra theo các bước sau:

1. Cảm biến biến dạng (Strain gauge) chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện

Phần lớn cảm biến áp suất hiện nay – bao gồm nhiều dòng của Belimo – sử dụng cảm biến biến dạng (strain gauge). Đây là một cấu trúc cơ học có khả năng giãn nở hoặc co lại rất nhỏ khi có áp suất tác động. Khi thiết bị chịu áp lực, lớp vật liệu sẽ biến dạng tương ứng. Những biến đổi vật lý cực nhỏ này sẽ được cảm biến ghi nhận và chuyển đổi thành điện áp (volt) hoặc tín hiệu điện tương ứng.

Đây chính là nguyên lý đo áp suất dựa trên độ biến dạng, và nó mang lại độ chính xác cao, phù hợp với những yêu cầu khắt khe trong hệ thống HVAC hiện đại, nơi cần dữ liệu chính xác tới từng Pascal.

2. Ghi nhận và đo lường tín hiệu điện

Sau khi chuyển đổi, các tín hiệu điện này sẽ được thiết bị nội bộ đo đạc, ghi nhận và chuẩn hóa thành các đơn vị áp suất phổ biến như psi (pound trên inch vuông), bar hoặc Pa (Pascal). Tín hiệu có cường độ thay đổi theo mức độ áp suất thực tế, từ đó phản ánh trung thực tình trạng áp lực tại điểm đo.

Belimo sử dụng công nghệ cảm biến chính xác cao, có thể đo đạc áp suất với tần suất theo thời gian thực, nghĩa là các biến động dù rất nhỏ cũng được phát hiện và ghi nhận. Điều này đặc biệt hữu ích khi cần giám sát hệ thống năng lượng hoặc các thiết bị có áp suất dao động liên tục.

3. Truyền tín hiệu đến hệ thống điều khiển (CMMS, BMS)

Một khi dữ liệu đã ở dạng tín hiệu áp suất số hóa, cảm biến sẽ gửi thông tin này đến các hệ thống giám sát trung tâm như:

• CMMS (Computerized Maintenance Management System) – Hệ thống quản lý bảo trì tự động
• BAS/BMS (Building Automation System / Building Management System) – Hệ thống tự động hóa tòa nhà

Các cảm biến Belimo hỗ trợ kết nối nhanh với BMS qua Modbus, BACnet hoặc tín hiệu analog 0-10V, 4-20mA, giúp dễ dàng tích hợp vào các hệ thống điều khiển tòa nhà hiện đại.

Với sự phân phối chính thức của PGTECH tại Việt Nam, người dùng có thể lựa chọn các dòng cảm biến Belimo tương thích hoàn toàn với nhiều hệ thống tự động hóa phổ biến hiện nay.

4. Cảnh báo tự động cho đội bảo trì

Một trong những ưu điểm nổi bật nhất của hệ thống sử dụng cảm biến áp suất là khả năng cảnh báo sớm. Khi áp suất tại một vị trí vượt ngưỡng cài đặt – quá cao hoặc quá thấp – cảm biến sẽ lập tức gửi tín hiệu về CMMS hoặc BMS. Từ đó, đội kỹ thuật nhận được thông báo tức thời và có thể xử lý vấn đề trước khi gây ra sự cố nghiêm trọng.

Ví dụ:

• Áp suất quá cao có thể dẫn đến nổ, rò rỉ hoặc hư hỏng thiết bị
• Áp suất giảm đột ngột có thể là dấu hiệu rò rỉ hoặc giảm hiệu suất trao đổi nhiệt

Việc kết hợp cảm biến Belimo và hệ thống cảnh báo di động (trên điện thoại hoặc máy tính bảng) giúp đội ngũ bảo trì kiểm soát tình trạng hệ thống 24/7, ngay cả khi không có mặt trực tiếp tại hiện trường.

III. 7 loại cảm biến áp suất phổ biến hiện nay

Cảm biến áp suất có thể được phân loại dựa trên nguyên lý đo áp suất mà chúng sử dụng. Mỗi loại cảm biến được thiết kế để phát hiện và đo lường các thay đổi vật lý khác nhau khi có sự thay đổi về áp suất. Dưới đây là những loại cảm biến áp suất phổ biến nhất hiện nay:

1. Cảm biến áp suất kiểu Strain Gauge (điện trở biến dạng)

Strain gauge là loại cảm biến áp suất thông dụng nhất hiện nay. Chúng hoạt động dựa trên hiện tượng biến dạng đàn hồi của vật liệu khi có lực tác động.

Khi áp suất tác động lên cảm biến, phần tử đàn hồi (thường là một màng kim loại hoặc lò xo) sẽ bị giãn hoặc nén. Sự biến dạng này làm thay đổi điện trở của cảm biến, từ đó chuyển đổi thành tín hiệu điện. Sau khi được hiệu chuẩn, tín hiệu điện này tương ứng với một giá trị áp suất cụ thể.

Ưu điểm:

• Phổ biến, dễ tìm
• Độ chính xác cao
• Phù hợp với các ứng dụng đo lường dài hạn

Ứng dụng: đo áp suất trong hệ thống HVAC, công nghiệp chế biến, đường ống kỹ thuật,…

2. Cảm biến áp suất Piezoelectric (hiệu ứng áp điện)

Cảm biến Piezoelectric hoạt động dựa trên hiệu ứng áp điện, tức là một số vật liệu (như thạch anh, gốm áp điện) sẽ tạo ra điện tích khi bị biến dạng cơ học.

Khi có áp suất tác động, cảm biến sẽ tạo ra một điện tích tỉ lệ thuận. Tín hiệu này được xử lý và hiển thị dưới dạng giá trị áp suất. Do kích thước nhỏ gọn và khả năng phản hồi nhanh, cảm biến piezoelectric rất thích hợp cho các ứng dụng đo áp suất động lực cao và tần suất cập nhật liên tục.

Ưu điểm:

• Kích thước nhỏ
• Đo áp suất thay đổi nhanh
• Phù hợp với các hệ thống cần đo chính xác trong thời gian ngắn

3. Cảm biến áp suất dạng điện dung (Capacitive)

Cảm biến điện dung hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi điện dung giữa hai bản cực khi có áp suất. Khi áp suất thay đổi, khoảng cách giữa hai bản dẫn điện cũng thay đổi, dẫn đến biến thiên điện dung. Tín hiệu này được chuyển đổi thành giá trị áp suất.

Ứng dụng:

• Đo áp suất trong động cơ phản lực, lốp xe ô tô, bình chứa áp suất
• Các môi trường làm việc khắc nghiệt

Ưu điểm:

• Thiết kế đơn giản
• Chịu nhiệt, chịu rung tốt

Hướng dẫn lắp đặt cảm biến áp suất cho bơm tăng áp của tòa nhà: Thực nghiệm ví dụ trực quan

4. Cảm biến áp suất kiểu Manometer (đo bằng cột chất lỏng)

Đây là loại thiết bị đo áp suất truyền thống nhất, bao gồm một ống thủy tinh hình chữ U chứa chất lỏng (thường là thủy ngân hoặc nước). Khi áp suất tác động lên một đầu ống, mực chất lỏng thay đổi, cho phép xác định áp suất tương đối.

Ưu điểm:

• Dễ hiệu chuẩn
• Dễ sử dụng trong phòng thí nghiệm

Hạn chế:

• Không phù hợp với đo áp suất động
• Dải đo hạn chế

5. Cảm biến áp suất chân không (Vacuum Pressure Sensors)

Với các môi trường có áp suất thấp hơn áp suất khí quyển (chân không), các loại cảm biến cơ khí thông thường sẽ hoạt động không chính xác. Thay vào đó, cảm biến chân không như cảm biến Pirani được sử dụng. Cảm biến này đo điện trở của sợi đốt nóng trong môi trường chân không. Khi áp suất giảm, khả năng truyền nhiệt giảm, làm thay đổi nhiệt độ và điện trở của sợi đốt – từ đó suy ra mức chân không.

Ứng dụng:

• Trong công nghệ chân không cao
• Trong sản xuất bán dẫn, chân không công nghiệp

6. Ống Bourdon (Bourdon Tube)

Đây là loại cảm biến áp suất cơ học cổ điển, hoạt động không cần điện. Ống Bourdon có dạng chữ C và bị uốn cong. Khi áp suất tăng, ống có xu hướng duỗi thẳng, làm xoay một kim chỉ thị được nối vào cơ cấu đồng hồ.

Ưu điểm:

• Độ bền cao
• Không cần nguồn điện
• Giá thành rẻ

Hạn chế:

• Dễ bị sai số do rung động
• Không phù hợp với đo áp suất nhỏ cần độ chính xác cao

7. Cảm biến áp suất khí quyển (Aneroid Barometer)

Được sử dụng để đo áp suất khí quyển, aneroid barometer chứa một buồng khí kín có thể co giãn. Khi áp suất khí quyển thay đổi, buồng khí giãn nở hoặc co lại, tác động đến một hệ thống cơ học để hiển thị chỉ số áp suất.

Ứng dụng:

• Máy bay (đo độ cao dựa trên áp suất khí quyển)
• Trạm thời tiết
• Thiết bị đo khí tượng

IV. Belimo – Giải pháp cảm biến áp suất chất lượng cao, phân phối bởi PGTECH tại Việt Nam

Trong số các loại cảm biến áp suất kể trên, Belimo – thương hiệu nổi tiếng đến từ Thụy Sĩ – cung cấp đầy đủ các dòng sản phẩm ứng dụng cho hệ HVAC hiện đại như:

• Cảm biến áp suất chênh áp khí
• Công tắc áp suất chênh áp khí
• Cảm biến áp suất chênh áp gió
• Công tắc chênh áp có thể điều chỉnh
• Cảm biến áp suất chất lỏng
• Cảm biến áp suất chênh áp chất lỏng

Tất cả các cảm biến Belimo đều đạt chuẩn IP54/NEMA 13, có độ chính xác cao, độ bền vượt trội và tích hợp dễ dàng với hệ thống BAS trong các công trình dân dụng và công nghiệp tại Việt Nam. PGTECH tự hào là nhà phân phối chính hãng cảm biến Belimo tại Việt Nam, đảm bảo cung cấp sản phẩm chất lượng châu Âu, dịch vụ hậu mãi và hỗ trợ kỹ thuật toàn diện.

V. Tại sao nên chọn cảm biến áp suất Belimo?

Belimo không chỉ nổi tiếng về độ chính xác mà còn cung cấp nhiều giá trị vượt trội:

• Sản xuất tại Đức, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe nhất của châu Âu
• Cấp bảo vệ IP54/NEMA 13, vận hành bền bỉ trong nhiều môi trường khắc nghiệt
• Tích hợp tốt với hệ thống BAS/BMS, dễ kết nối và điều khiển
• Cài đặt dễ dàng, giúp rút ngắn thời gian thi công
• Giám sát chính xác, dữ liệu đầu ra đáng tin cậy phục vụ bảo trì, vận hành tối ưu

VI. Ứng dụng phổ biến của cảm biến áp suất

Với sự đa dạng về chủng loại, cảm biến áp suất có mặt trong hầu hết mọi lĩnh vực công nghiệp, từ đơn giản đến phức tạp. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến nhất:

1. Đo áp suất trong đường ống và ống thủy lực

Hệ thống đường ống hay dây thủy lực thường hoạt động ở áp suất cực cao. Ví dụ, đường ống dẫn khí tự nhiên có thể vận hành trong khoảng từ 200 đến 1500 psi. Trong khi đó, ống thủy lực bện thép có thể chịu áp lực làm việc lên đến 6000 psi.

Việc lắp đặt cảm biến áp suất trong các hệ thống này giúp giám sát liên tục, đảm bảo áp suất luôn nằm trong giới hạn cho phép nhằm duy trì hệ số an toàn và tránh rủi ro hỏng hóc nghiêm trọng.

2. Truyền dữ liệu từ cảm biến đến hệ thống giám sát

Các cảm biến áp suất hiện đại, như Belimo pressure sensors (do PGTECH phân phối chính hãng tại Việt Nam), có thể tích hợp với hệ thống BAS/BMS để truyền dữ liệu qua các trạm điều khiển từ xa. Điều này giúp kiểm soát chất lượng sản xuất, đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và tự động hóa quản lý hệ thống.

3. Ứng dụng trong môi trường chân không từ thấp đến cao

Công nghệ chân không là nền tảng cho nhiều quy trình tiên tiến như: sản xuất bán dẫn, đúc composite, sản xuất thiết bị bay và cả các ứng dụng y tế chuyên sâu. Những quy trình này yêu cầu các loại cảm biến có khả năng đo áp suất chân không chính xác – thậm chí tới mức 10.000 psi.

Cảm biến Belimo chuyên dụng cho áp suất khí và chất lỏng giúp đo đạc chính xác ngay cả trong điều kiện cực kỳ khắc nghiệt.

4. Ứng dụng trong tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường

Từ những ứng dụng khí tượng ban đầu, ngày nay cảm biến áp suất còn hỗ trợ quản lý năng lượng và môi trường, ví dụ như:

• Kiểm soát khí thải
• Quản lý áp suất gió trong các hệ thống HVAC
• Tối ưu hiệu suất hệ thống làm mát và sưởi

Cảm biến chênh áp của Belimo đạt chuẩn IP54/NEMA 13 giúp vận hành ổn định ngay cả trong môi trường có độ ẩm cao hoặc nhiều bụi bẩn – rất phù hợp với các ứng dụng môi trường.

5. Ứng dụng trong ngành công nghệ cao

Các phòng sạch, hệ thống laser, hay các dây chuyền sản xuất vi mạch đều yêu cầu các cảm biến có độ chính xác cao để kiểm soát áp suất không khí và chất lỏng. Belimo cung cấp các dòng cảm biến áp suất chênh áp khí và cảm biến áp suất chất lỏng có khả năng tích hợp mượt mà với các hệ thống điều khiển trung tâm.

6. Ứng dụng trong sản xuất công nghiệp

Các hệ thống thủy lực, khí nén, hay điều khiển quy trình sản xuất đều phụ thuộc vào áp suất ổn định. Cảm biến áp suất giúp phát hiện rò rỉ, sự cố nén kém, hoặc các dấu hiệu hỏng hóc tiềm ẩn – giúp duy trì hoạt động ổn định và tránh dừng dây chuyền sản xuất.

VII. Cảm biến áp suất giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian và chi phí

Bạn có bao giờ mong muốn biết trước sự cố để kịp thời xử lý? Đó chính là những gì mà cảm biến áp suất mang lại – một phần không thể thiếu trong chiến lược bảo trì dự đoán (Predictive Maintenance).

Các dòng cảm biến áp suất hiện đại của Belimo, do PGTECH phân phối tại Việt Nam, không chỉ đo áp suất mà còn truyền dữ liệu trực tiếp đến hệ thống CMMS hoặc BMS, cho phép bạn theo dõi toàn cảnh mọi thiết bị. Ngay khi có dấu hiệu bất thường về áp suất, hệ thống sẽ gửi cảnh báo kịp thời đến nhóm kỹ thuật – giúp giảm thiểu thời gian dừng máy và tránh sự cố lan rộng.

Theo ước tính của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (US DOE), bảo trì dự đoán có thể giúp doanh nghiệp tiết kiệm 8–12% chi phí so với bảo trì định kỳ và lên tới 40% so với bảo trì phản ứng (khi sự cố đã xảy ra).

Giảm rủi ro vận hành với cảm biến áp suất Belimo

Một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra sự cố trong bình chịu áp là: vượt quá áp suất cho phép, căng thẳng vật liệu và mỏi cơ học. Việc sử dụng hệ thống cảm biến áp suất 24/7 là biện pháp phòng ngừa hiệu quả giúp bảo vệ an toàn cho con người, tài sản và môi trường.

Belimo – thương hiệu cảm biến hàng đầu châu Âu – cung cấp đầy đủ các dòng sản phẩm có chứng nhận chất lượng quốc tế và được tích hợp dễ dàng trong các hệ thống tòa nhà, công trình công nghiệp tại Việt Nam – thông qua nhà phân phối chính thức PGTECH.

Giới thiệu tổng quan về các dòng cảm biến thông dụng cho hệ HVAC và công nghiệp của Belimo

VIII. Kết luận: Cảm biến áp suất – giải pháp bảo vệ toàn diện cho hệ thống công trình hiện đại

Ngày nay, hầu hết các hệ thống kỹ thuật hiện đại đều sử dụng thiết bị chứa áp suất cao như nồi hơi, đường ống, hệ thống HVAC, thủy lực và khí nén. Khi xảy ra sự cố, mức năng lượng tích trữ lớn trong các thiết bị này có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng, thậm chí là thảm họa về an toàn và tài sản.

Việc lắp đặt cảm biến áp suất giúp doanh nghiệp phát hiện rủi ro sớm, thông báo kịp thời đến đội ngũ bảo trì khi có sự sai lệch bất thường so với điều kiện vận hành tiêu chuẩn. Khi kết hợp với chiến lược bảo trì dự đoán (predictive maintenance), hệ thống cảm biến cho phép kỹ thuật viên chủ động xử lý trước khi sự cố xảy ra – tiết kiệm chi phí, tăng độ tin cậy và bảo vệ an toàn cho toàn hệ thống.

Belimo – Giải pháp cảm biến đáng tin cậy, phân phối chính hãng tại Việt Nam bởi PGTECH

Là thương hiệu nổi tiếng toàn cầu đến từ Thụy Sĩ, Belimo cung cấp các dòng cảm biến áp suất khí và chất lỏng đạt tiêu chuẩn châu Âu, lý tưởng cho các hệ thống:

• HVAC, BMS, hệ thống khí nén
• Công trình công nghiệp, trung tâm dữ liệu, bệnh viện, khách sạn
• Nhà máy sản xuất, phòng sạch và các ứng dụng công nghệ cao

Tất cả sản phẩm Belimo đều được PGTECH phân phối chính thức tại Việt Nam, với đầy đủ hướng dẫn kỹ thuật, chứng nhận chất lượng và hỗ trợ sau bán hàng chuyên nghiệp. Đừng chờ đến khi sự cố xảy ra – hãy bảo vệ hệ thống của bạn ngay từ hôm nay với giải pháp cảm biến áp suất chính xác và đáng tin cậy từ Belimo!

👉 Liên hệ PGTECH để được tư vấn giải pháp cảm biến phù hợp nhất cho dự án của bạn.

PGTECH GROUP LIMITED - Nhà phân phối các thiết bị, sản phẩm công nghiệp uy tín hàng đầu tại Việt Nam và các nước trong Khu Vực

Copyright © - Bản quyền bài viết thuộc về PGTech Việt Nam

Ban Biên Tập Tin Tức: PGTECH

                                              Kỹ Sư: Quang Tùng

PGTECH GROUP LIMITED

VPGD: Tầng 3, Tòa Nhà C14-CT1, Bắc Hà, Bộ Công An, Đường Tố Hữu, Nam Từ Liêm, HN.

 Địa Chỉ: PGTECH GROUP LIMITED số 12, Ngõ 28, Đường Tây Hồ,  Phường Quảng An, Quận Tây Hồ, TP. Hà Nội

Điện Thoại: 024-730235 88 - Hotline: 0962 875 986

Fax: 024-730235 89

Email: info@pgtech.com.vn;      sales@pgtech.com.vn 

Website: www.pgtech.com.vn