Cảm biến rung 4-20mA là thiết bị được gắn cố định trên máy móc/cơ cấu, có nhiệm vụ chính là đo độ rung liên tục và gửi tín hiệu trực tiếp về PLC, DCS hoặc SCADA bằng chuẩn dòng điện 4-20mA mà không cần phần mềm phân tích riêng hay đi dây phức tạp.
Cùng Sensors Việt Nam xem đến cuối bài viết để tìm hiểu chi tiết về cảm biến rung analog 4-20mA, các ứng dụng điển hình cũng như lý giải nguyên nhân vì sao thiết bị này được nhiều kỹ sư tin dùng nhé!
CẢM BIẾN RUNG 4-20MA LÀ GÌ?
Cảm biến rung 4-20mA (hay còn gọi là cảm biến đo độ rung 4-20mA) là thiết bị chuyên dùng để đo lường - giám sát biên độ dao động cơ học của máy móc/cơ cấu và xuất tín hiệu dòng điện analog tỷ lệ với kết quả đo được. Trong đó, giá trị 4mA tương ứng mức rung nhỏ nhất, còn giá trị 20mA tương ứng mức rung cao nhất dải đo.
Ví dụ: Cảm biến rung 4-20mA, có dải đo 0-25 mm/s RMS thì tín hiệu ngõ ra 4mA tương ứng 0 mm/s, tín hiệu 12mA tương ứng 12,5 mm/s và tín hiệu 20mA tương ứng với 25 mm/s.
Nhờ tỷ lệ tuyến tính này mà PLC hoặc bộ điều khiển có thể quy đổi trực tiếp giá trị đo thành con số thực tế để hiển thị, ghi sử và kích hoạt cảnh báo.
NGUYÊN LÝ CẢM BIẾN RUNG 4-20MA
Phần lớn cảm biến rung 4-20mA đều được trang bị phần tử đo kiểu piezoelectric để cảm nhận biên độ rung động, sau đó mạch điện tử bên trong sẽ xử lý tín hiệu và chuyển đổi thành giá trị vận tốc RMS hoặc gia tốc RMS.
Thực tế, cảm biến rung công nghiệp 4-20mA không chỉ đo mà còn truyền tín hiệu trực tiếp về hệ thống điều khiển, giúp hệ thống nhận dữ liệu ngay lập tức mà không cần bộ xử lý tín hiệu trung gian phức tạp.
Lưu ý: Cảm biến rung 4-20mA không thể thay thế các thiết bị phân tích biên độ rung chuyên sâu. Thiết bị này đóng vai trò là lớp giám sát liên tục, phát hiện sớm xu hướng rung bất thường và kích hoạt cảnh báo trước khi thiết bị đạt ngưỡng rung có thể gây hư hỏng.
ỨNG DỤNG CẢM BIẾN RUNG 4-20MA
Thông thường, cảm biến rung 4-20mA sẽ phát huy giá trị cao nhất ở các thiết bị vận hành liên tục, nếu dừng máy sẽ gây thiệt hại, điển hình như:
- Quạt hút và quạt thổi trong nhà máy xi măng, giấy, nhiệt điện
- Bơm nước cấp, bơm hóa chất; máy nén khí
- Motor công suất vừa và lớn
- Hộp giảm tốc, máy ly tâm.
ƯU ĐIỂM CỦA CẢM BIẾN RUNG 4-20MA TRONG NHÀ MÁY CÔNG NGHIỆP
Dòng cảm biến rung 4-20mA hiện là một trong những sự lựa chọn phổ biến của các doanh nghiệp tự động hoá, nguyên nhân là bởi:
Dòng 4-20mA có khả năng truyền tín hiệu đi xa, ít bị suy hao, chịu nhiễu điện từ tốt hơn tín hiệu điện áp và tương thích với hầu hết module analog input trên PLC. Một cảm biến đo độ rung 4-20mA có thể đấu thẳng vào tủ điều khiển sẵn có mà không cần bộ chuyển đổi trung gian.
Kế đến là tính năng “live zero” - tức là ở trạng thái bình thường thì tín hiệu dòng tối thiểu luôn là 4mA, chứ không phải 0mA. Trong trường hợp cảm biến đo được độ rung bằng 0, dòng vẫn là 4mA. Nếu PLC đọc tín hiệu thấy ở mức dưới 3,6mA thì nghĩa là dây đã đứt hoặc cảm biến mất nguồn. Nhờ vậy, hệ thống phân biệt được “giá trị đo bằng 0” với “cảm biến hỏng/mất nguồn/đứt dây”. Đây là điều mà cảm biến độ rung động tín hiệu 0-10V không thể làm được.
Ngoài ra, cảm biến rung 4-20mA còn là một lựa chọn rất kinh tế. So với hệ thống giám sát rung đa kênh có phân tích phổ, một cảm biến rung 4-20mA sẽ có giá mềm hơn nhiều. Với các ứng dụng giám sát độ rung của quạt, bơm, motor phụ trợ (tóm lại là các thiết bị có mức độ quan trọng vừa phải, nhưng số lượng lớn) thì cảm biến rung ngõ ra 4-20mA được đánh giá là lựa chọn hợp lý nhất.
HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT CẢM BIẾN RUNG 4-20MA CHUẨN KỸ THUẬT
Cùng một cảm biến rung 4-20mA, lắp đúng và lắp sai có thể cho kết quả khác nhau hoàn toàn.
Nguyên tắc chung khi lắp là đặt cảm biến rung 4-20mA càng gần ổ đỡ (bearing housing) càng tốt. Vì ở khu vực này, biên độ rung từ vòng bi truyền ra vỏ là khớp với thực tế nhất. Tốt nhất không nên gắn cảm biến rung lên nắp che quạt, tấm tôn hoặc vỏ bảo vệ mỏng, bởi các bề mặt này có thể tự cộng hưởng và cho số sai lệch thực tế đáng kể.
Về hướng đo, cảm biến rung 4-20mA lắp trên motor nằm ngang thường đặt hướng xuyên tâm (cho biên độ lớn nhất). Bên cạnh đó, vì cảm biến rung thường chỉ đo một trục, nên với các máy móc quan trọng thì người dùng hãy lắp thêm một cảm biến nữa ở đầu còn lại hoặc cân nhắc dùng cảm biến đo độ rung ba trục.
Về phương thức lắp đặt, tốt nhất nên bắt vít vào mặt phẳng chắc chắn, không có lớp sơn dày bên dưới, đã mài hoặc khoan taro. Cách lắp này này sẽ giữ được toàn bộ dải tần của cảm biến đo độ rung 4-20mA. Trong một số trường hợp có thể gắn bằng nam châm, cách này nhanh và tiện, nhưng sẽ làm giảm dải tần cao và dễ lệch vị trí khi có va chạm - chỉ phù hợp khi cần đo thử.
Với các ứng dụng cần giám sát cố định lâu dài, nên bắt vít hoặc dùng keo công nghiệp chuyên dụng. Trước khi gắn cảm biến rung 4-20mA lên máy móc/cơ cấu thì cần làm sạch sơn và bụi bẩn (lớp sơn dày có thể hấp thụ một phần biên độ rung).
Xem thêm: Cảm biến độ rung động cơ và nguyên lý hoạt động
CÂU HỎI THƯỜNG GẶP LIÊN QUAN ĐẾN CẢM BIẾN RUNG 4-20MA
1/ Cảm biến rung 4-20mA đo giá trị gia tốc hay vận tốc?
Tùy thiết kế của từng model mà cảm biến rung 4-20mA có thể đo giá trị gia tốc hoặc vận tốc. Dòng cảm biến rung ngõ ra 4-20mA sử dụng phổ biến cho giám sát máy quay thường xuất giá trị vận tốc RMS. Một số model chuyên dụng xuất giá trị gia tốc RMS sẽ phù hợp khi cần theo dõi biên độ rung tần số cao/thiết bị có đặc tính rung khác.
2/ Cảm biến rung 4-20mA có thể phát hiện hỏng ổ bi không?
Cảm biến rung 4-20mA có thể hỗ trợ phát hiện hỏng ổ bi khi mức độ rung tổng thể tăng lên rõ rệt. Nhưng thực tế thì đây không phải công cụ tốt nhất để chẩn đoán hỏng ổ bi ở giai đoạn sớm.
3/ Cảm biến đo độ rung 4-20mA có thể kết nối trực tiếp vào PLC không?
Có thể. Cảm biến rung ngõ ra 4-20mA được thiết kế để kết nối trực tiếp với PLC, DCS, RTU hoặc bộ điều khiển SCADA.
4/ Nên hiệu chuẩn cảm biến rung 4-20mA bao lâu một lần?
Các nhà sản xuất cảm biến rung công nghiệp 4-20mA khuyến nghị hiệu chuẩn định kỳ khoảng 6-12 tháng/lần, hoặc sớm hơn nếu cảm biến bị va đập, hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao kéo dài hoặc tín hiệu có dấu hiệu trôi.
Xem thêm: Cảm biến đo độ rung trong công nghiệp
MUA CẢM BIẾN RUNG 4-20MA CHÍNH HÃNG - GIÁ TỐT - ĐỦ CO/CQ TẠI SENSORS VIỆT NAM
Sensors Việt Nam cung cấp nhiều dòng cảm biến đo độ rung 4-20mA với đa dạng dải đo và kiểu lắp đặt, phù hợp từ quạt HVAC đến máy móc trong dây chuyền sản xuất công nghiệp.
Tại Sensors Việt Nam, khách hàng có thể mua cảm biến rung 4-20mA chính hãng, kèm chứng từ nguồn gốc đầy đủ, giá cạnh tranh, hỗ trợ kỹ thuật tận tình và chính sách bảo hành theo nhà sản xuất.
Để được tư vấn và báo giá cảm biến rung 4-20mA chính xác theo nhu cầu ứng dụng của mình, quý khách có thể truy cập website https://cambien.com.vn/ | https://www.sensors.vn/.