Cảm biến Yokogawa: Đo lưu lượng, áp suất, nhiệt độ chính xác

Cảm biến Yokogawa là thiết bị đo lường chính xác và đáng tin cậy, tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm trong nhiều ngành công nghiệp. Độ chính xác cao, độ bền, tính ổn định vượt trội và đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế khắt khe về chất lượng và hiệu năng. Cùng Kim Thiên Phú tìm hiểu nguyên lý hoạt động, cách lắp đặt và hiệu chỉnh, ứng dụng của cảm biến qua bài viết sau.

Cảm biến Yokogawa là gì?

Cảm biến Yokogawa là thiết bị đo lường chính xác, đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất, được thiết kế và sản xuất bởi Công ty Yokogawa uy tín của Nhật Bản.

Điểm nổi bật của cảm biến Yokogawa là sự chính xác cao và tính đáng tin cậy vượt trội, bởi công nghệ tiên tiến và quá trình hiệu chuẩn khắt khe. Các sản phẩm cảm biến của Yokogawa được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp. Bao gồm hệ thống thủy lực, hệ thống khí nén, hệ thống điều hòa không khí, hệ thống kiểm soát nhiệt độ, hệ thống làm mát, và hệ thống sưởi ấm. 

Ưu điểm của cảm biến Yokogawa

Cảm biến Yokogawa được thiết kế với nhiều tính năng ưu việt và thông số kỹ thuật vượt trội, đáp ứng các yêu cầu khắt khe trong công nghiệp:

• Dải đo rộng: Cảm biến Yokogawa có thể đo được các giá trị từ rất nhỏ đến rất lớn, với độ phân giải cao.
• Độ chính xác cao: Sai số đo của cảm biến Yokogawa thường nhỏ hơn 0.1%, đảm bảo kết quả tin cậy.
• Khả năng chịu nhiệt độ và áp suất cao: Nhiều dòng cảm biến Yokogawa có thể hoạt động ổn định ở nhiệt độ lên đến 400°C và áp suất lên đến 10.000 psi.
• Tích hợp công nghệ số và truyền thông thông minh: Cảm biến Yokogawa hỗ trợ các giao thức truyền thông công nghiệp như HART, FOUNDATION Fieldbus, PROFIBUS, cho phép truyền dữ liệu và cấu hình từ xa.
• Thiết kế chắc chắn, bền bỉ: Vỏ cảm biến được chế tạo từ vật liệu chống ăn mòn, chịu va đập tốt, đảm bảo hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt.

Thông số kỹ thuật

• Dải đo: dao động từ: 0.5 đến 10kpa, lớn nhất là -1 đến 14Mpa
• Độ chính xác: mức độ sai lệch giữa giá trị đo lường thực tế và giá trị hiển thị trên cảm biến thường dưới 0,1%. Thời gian đáp ứng chỉ khoảng 10ms
• Ngõ ra: Tín hiệu 4-20mA, tín hiệu HART
• Nguồn điện: Sử dụng nguồn dải rộng từ 10 – 40VDC
• Vật liệu: thép không gỉ, Hastelloy, Teflon,…
• Cấp bảo vệ: tiêu chuẩn chống bụi bẩn và nước xâm nhập IP67 hoặc IP68
• Kích thước: nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt trong không gian chật hẹp.
• Khả năng kết nối: kết nối với nhiều hệ thống điều khiển và tự động hóa khác nhau thông qua các giao thức truyền thông như: HART, Profibus PA, Foundation Fieldbus,…

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến Yokogawa hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi các đại lượng đo thành tín hiệu điện tương ứng. Tín hiệu điện này sau đó được hệ thống SCADA thu thập, xử lý, khuếch đại và truyền về hệ thống điều khiển trung tâm để giám sát và điều chỉnh quá trình sản xuất. 

Các loại thiết bị cảm biến Yokogawa

Cảm biến Yokogawa bao gồm nhiều loại khác nhau phục vụ các mục đích đo lường khác nhau như cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ và cảm biến mức. Sự đa dạng về thiết bị cảm biến Yokogawa mang lại khả năng lựa chọn sản phẩm phù hợp cho từng nhu cầu đo lường cụ thể trong các ứng dụng công nghiệp. 

Cảm biến áp suất Yokogawa

Cảm biến đo áp suất Yokogawa được sử dụng để đo áp suất của chất lỏng hoặc khí. Vai trò chính là theo dõi và kiểm soát áp lực trong các hệ thống công nghiệp. 

Có nhiều loại khác nhau, bao gồm cảm biến áp suất điện dung, piezo điện, điện từ, và cảm biến áp suất cảm biến. Tham khảo một số sản phẩm cảm biến Yokogawa phổ biến:

Cảm biến chênh áp Yokogawa

Cảm biến áp suất chênh lệch (Differential pressure) là công cụ đo phổ biến và hữu ích nhất trong công nghiệp, có chức năng đo chênh lệch áp suất giữa khí hoặc chất lỏng ở cả hai đầu của cảm biến. Thiết bị được sử dụng cho đo mức chất lỏng, thể tích và áp suất của chất lỏng, khí và hơi nước.

Cảm biến chênh áp có thể đọc được áp âm hoặc dương, tùy thuộc vào điểm cuối thấp hay cao. Nếu mặt áp suất thấp mở ra ngoài khí quyển, cảm biến chênh áp dùng đo áp suất dư (Áp suất áp kế – áp suất cao hơn áp suất khí quyển).

Cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ Yokogawa được sử dụng để theo dõi và kiểm soát nhiệt độ trong các quy trình sản xuất. Có các loại cảm biến nhiệt độ điện trở, cảm biến nhiệt độ nhiệt điện, nhiệt độ quang học.

Cảm biến dòng điện

Cảm biến dòng điện Yokogawa là thiết bị được sử dụng để đo lường cường độ dòng điện trong mạch điện. Chúng hoạt động dựa trên nhiều nguyên tắc khác nhau như hiệu ứng Hall, biến áp dòng điện hoặc quang điện.

Dữ liệu đo lường từ cảm biến được chuyển đổi thành tín hiệu điện và được truyền đến hệ thống điều khiển hoặc hiển thị. Có nhiều loại khác nhau, bao gồm cảm biến dòng điện điện trở, cảm biến dòng điện cảm ứng, và cảm biến dòng điện quang học.

Cảm biến dòng chảy

Cảm biến lưu lượng Yokogawa là thiết bị đo lường được sử dụng để đo lưu lượng chất lỏng và khí trong các đường ống. Bao gồm các loại:

• Cảm biến lưu lượng xoáy (Vortex Flowmeter):Sử dụng nguyên lý Karman để đo lưu lượng chất lỏng và khí.
• Cảm biến lưu lượng điện từ (Electromagnetic Flowmeter):Sử dụng nguyên lý Faraday để đo lưu lượng chất lỏng dẫn điện.
• Cảm biến lưu lượng dạng tấm (Differential Pressure Flow Meter):Sử dụng sự chênh lệch áp suất để đo lưu lượng chất lỏng và khí.
• Cảm biến lưu lượng tuabin (Turbine Flowmeter): Sử dụng cánh quạt để đo lưu lượng chất lỏng và khí.
• Cảm biến lưu lượng Coriolis (Coriolis Mass Flowmeter):Sử dụng hiệu ứng Coriolis để đo lưu lượng chất lỏng và khí.

Cảm biến vị trí

Thiết bị cảm biến vị trí được sử dụng để đo vị trí của một đối tượng trong không gian. Có nhiều loại được sử dụng phổ biến trên thị trường: cảm biến vị trí quang học, cảm biến vị trí điện dung, và cảm biến vị trí từ tính.

Ngoài ra, Yokogawa còn cung cấp nhiều loại cảm biến khác, như cảm biến độ ẩm, cảm biến pH, cảm biến oxy, và cảm biến ánh sáng.

Cảm biến mức độ

Cảm biến mức độ Yokogawa là thiết bị được sử dụng để đo lường độ cao của chất lỏng, chất rắn dạng hạt hoặc bùn trong bể chứa, bồn, silo hoặc các ứng dụng khác. Chúng hoạt động dựa trên nhiều nguyên tắc khác nhau như áp suất thủy tĩnh, siêu âm, radar hoặc sóng dẫn hướng. Dữ liệu đo lường từ cảm biến được chuyển đổi thành tín hiệu điện và được truyền đến hệ thống điều khiển hoặc hiển thị.

Ứng dụng của cảm biến Yokogawa

Các thiết bị Yokogawa được đánh giá cao về độ chính xác, độ bền, và độ tin cậy. Các sản phẩm, thiết bị tự động hóa được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy, nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa chất, và nhiều cơ sở công nghiệp khác như:

Ngành hóa chất/dầu khí

Các sản phẩm Yokogawa đo nhiệt độ, áp suất, dòng chảy… rất hữu ích để giám sát quá trình sản xuất, tinh chế dầu mỏ, phân phối sản phẩm dầu khí. Chẳng hạn các ví dụ:

• Nhà máy lọc hóa dầu Dung Quất sử dụng cảm biến áp suất và nhiệt độ Yokogawa đo mực, nhiệt các tháp chưng cất..
• Tập đoàn Hóa chất Đức Giang áp dụng cảm biến nhiệt độ, dòng chảy, pH…để kiểm soát dây chuyền sản xuất axit, phân bón hóa học.

Ngành	Ứng dụng	Mục đích sử dụng
Lọc hóa dầu	Cảm biến áp suất Cảm biến nhiệt độ	Đo mực, nhiệt độ các tháp lọc, chưng cất..
Hóa chất	Cảm biến nhiệt độ, lưu lượng, pH..	Giám sát dây chuyền sản xuất

Lĩnh vực năng lượng/điện

Trong các nhà máy điện, lò phản ứng hạt nhân… đo áp suất Yokogawa được đặt khắp các hệ thống nhằm giám sát áp suất, nhiệt độ của nước, hơi nước vận hành tuabin phát điện… Từ đó cảnh báo sớm các rủi ro, sự cố. Một số ứng dụng cụ thể:

• Cảm biến áp suất đo áp suất hơi nước nhiệt điện Vũng Áng 1
• Cảm biến nhiệt độ và dòng chảy lò phản ứng Đà Lạt
• Cảm biến áp suất của hệ thống tuabin khí thải nhà máy nhiệt điện Sông Hậu 1

Lĩnh vực thực phẩm/dược phẩm

Cảm biến DO, pH, độ đục… của Yokogawa góp phần kiểm soát các thông số quan trọng như hàm lượng oxy hòa tan, độ pH, độ đục của nước/chất lỏng trong quy trình sản xuất thực phẩm, dược phẩm để đảm bảo chất lượng.

Số lượng cần đo của một số thông số trong các lĩnh vực nhất định nhằm giám sát chất lượng đầu ra:

Thông số	Ngành thực phẩm	Ngành dược phẩm
DO (hàm lượng oxy hòa tan)	✅	✅
pH	✅	✅
Nhiệt độ	✅	✅
Độ đục	✅

Với khả năng ứng dụng rộng rãi như vậy, cảm biến Yokogawa xứng đáng là sự lựa chọn đáng tin cậy cho mọi quy trình đo lường, giám sát trong các lĩnh vực.

Các dòng cảm biến Yokogawa phổ biến

Tham khảo các sản phẩm cảm biến Yokogawa phổ biến đang được phân phối tại Kim Thiên Phú:

Cảm biến áp suất Yokogawa EJA110E

• Độ chính xác cao: Cảm biến EJA110E có độ chính xác cao lên đến 0.075% FSO, đảm bảo cung cấp dữ liệu đo lường chính xác và đáng tin cậy.
• Độ tin cậy cao: Cảm biến EJA110E được thiết kế với vỏ bằng nhôm hoặc thép không gỉ, cùng màng cảm biến bằng nhiều vật liệu khác nhau như 316L SS, Hastelloy C, Monnel, Tantalum, Ceramic, có khả năng chịu được môi trường khắc nghiệt và hoạt động ổn định trong thời gian dài.
• Dễ sử dụng: Cảm biến EJA110E có thiết kế đơn giản, dễ dàng lắp đặt và sử dụng với màn hình hiển thị 5 hoặc 6 số và đồ thị trực quan.
• Giao tiếp đa dạng: Cảm biến EJA110E hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông như HART 5/7, BRAIN, FOUNDATION Fieldbus, giúp dễ dàng tích hợp với các hệ thống điều khiển và tự động hóa hiện có.
• Lựa chọn đa dạng: Cảm biến EJA110E có nhiều lựa chọn về dải đo, vật liệu màng cảm biến, tín hiệu ra, đáp ứng nhu cầu đo lường đa dạng cho nhiều ứng dụng khác nhau.
• Sai số : 0.065% option 0.04%
• Chuẩn chống cháy nổ Atex | IECEx Zone 0 , Zone 1 , Zone 2 , Zone 20 , Zone 21 , Zone 22 
• Nhiệt độ làm việc tại màn hình max 80oC , tại vị trí kết nối -20 … 120oC
• Độ ẩm làm việc -40 … 90oC
• Kết nối G1/4 – 18 NPT

Cảm biến chênh áp EJA110A

• Đại lượng đo: Áp suất chênh lệch (DP)
• Độ chính xác tham chiếu: ± 0,065% DP Span
• Ổn định lâu dài: M, H hoặc V Capsule: ± 0,1% URL mỗi 5 năm. L Capsule: ± 0,1% URL trong 1 năm
• Giới hạn áp suất tối đa (MWP): 2.300 psi (tất cả các loại capsule)
• Hiệu ứng quá áp: Biến chính: ± 0,03% URL
• Tỷ lệ khả thi: M, H hoặc V Capsule: 100: 1. L Capsule: 20: 1
• Áp suất nổ (Tuyệt đối): 10.000 psi (tất cả các loại capsule)
• Vỏ bằng thép không gỉ, chống chịu môi trường khắc nghiệt
• Màn hình hiển thị LCD dễ đọc
• Hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông HART, BRAIN, FOUNDATION Fieldbus
• Tùy chọn nhiều loại capsule phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau

Cảm biến Yokogawa chênh áp EJA118E

• Độ chính xác cao: Cảm biến EJA118E có độ chính xác cao lên đến ±0.2% DP Span, đảm bảo cung cấp dữ liệu đo lường chính xác và đáng tin cậy.
• Vật liệu màng cảm biến: 316L SS, Hastelloy C, Monnel, Tantalum, Ceramic, có khả năng chịu được môi trường khắc nghiệt và hoạt động ổn định trong thời gian dài.
• Thời gian đáp ứng: 200 ms giúp cảm biến phản ứng nhanh với những thay đổi về áp suất, phù hợp cho các ứng dụng cần đo lường nhanh.
• Đạt chứng chỉ an toàn Exida và TUV SIL2 / SIL3 đảm bảo cảm biến đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt cho các quy trình quan trọng.
• Cài đặt thông số cục bộ (LPS): Dễ dàng cấu hình cảm biến trực tiếp trên thiết bị bằng tính năng Cài đặt thông số cục bộ, giúp đơn giản hóa việc cài đặt và bảo trì.
• Hệ thống HVAC: Đo sự chênh lệch áp suất trên các hệ thống thông gió, điều hòa không khí.

Cảm biến áp suất Yokogawa EJA430E

• Đại lượng đo: Áp suất tuyệt đối
• Độ chính xác tham chiếu: ± 0,055% Span. ± 0,04% Span (với tùy chọn /HAC)
• Độ ổn định (Tất cả các điều kiện hoạt động bình thường): ± 0,1% URL mỗi 10 năm
• Dải đo rộng: Cảm biến EJA430E cung cấp nhiều lựa chọn dải đo từ -1 bar đến 40 bar, đáp ứng nhu cầu đo lường đa dạng trong nhiều ứng dụng khác nhau.
• Thời gian đáp ứng: 90 ms
• Phạm vi: 100:1
• Áp suất nổ (Tuyệt đối): Mã bộ phận bị ướt S: 10.000 psi. Tất cả các bộ phận bị ướt khác: 6.800 psi
• Chứng nhận quốc tế: Cảm biến EJA430E được chứng nhận ATEX, IECEx, CSA, FM, đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và chống cháy nổ quốc tế.

Cảm biến áp suất EJX130A Yokogawa

• Đại lượng đo: Áp suất chênh lệch (DP)
• Độ chính xác cao: có độ chính xác tham chiếu lên đến ±0.065% DP Span, đảm bảo cung cấp dữ liệu đo lường chính xác và đáng tin cậy.
• Độ ổn định lâu dài: với độ lệch chỉ ±0.1% URL mỗi 5 năm (đối với Capsule M, H hoặc V) và ±0.1% URL trong 1 năm (đối với Capsule L), đảm bảo đo lường chính xác và tin cậy.
• Khả năng chịu được áp suất cao: giới hạn áp suất tối đa (MWP) lên đến 2.300 psi, phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi đo lường trong môi trường có áp suất cao.
• Chịu được quá áp lên đến 10.000 psi, đảm bảo an toàn trong trường hợp xảy ra sự cố áp suất đột ngột.
• Tỷ lệ khả thi rộng 100:1 cho Capsule M, H hoặc V và 20:1 cho Capsule L, đáp ứng nhu cầu đo lường đa dạng.
• Hoạt động trong môi trường khắc nghiệt: được thiết kế với vỏ bằng thép không gỉ, chống chịu môi trường khắc nghiệt, có thể hoạt động trong điều kiện nhiệt độ từ -40°C đến 85°C và độ ẩm lên đến 95%RH.
• Giao tiếp đa dạng: hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông HART 5/7, BRAIN, FOUNDATION Fieldbus, giúp dễ dàng tích hợp với các hệ thống điều khiển và tự động hóa hiện có.

Cách lắp đặt, hiệu chỉnh cảm biến Yokogawa

Để đảm bảo cảm biến hoạt động chính xác và hiệu quả, việc lắp đặt và hiệu chuẩn đóng vai trò rất quan trọng. Cảm biến cần được lắp đặt đúng vị trí và phương pháp, tránh các yếu tố gây nhiễu như rung động, nhiệt độ cao, từ trường.

Quá trình lắp đặt phải tuân thủ nghiêm ngặt hướng dẫn của nhà sản xuất và tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan. Bên cạnh đó, việc hiệu chuẩn cảm biến định kỳ là cần thiết để duy trì độ chính xác đo. Quá trình hiệu chuẩn bao gồm các bước:

• Kiểm tra zero và span của cảm biến
• So sánh kết quả đo với thiết bị chuẩn
• Điều chỉnh zero và span nếu cần thiết
• Lặp lại quy trình trên một số điểm đo khác nhau
• Lập biên bản hiệu chuẩn và lưu trữ hồ sơ

Tần suất hiệu chuẩn phụ thuộc vào yêu cầu của quy trình, thông thường từ 6 tháng đến 1 năm một lần. Việc hiệu chuẩn đúng cách sẽ đảm bảo cảm biến Yokogawa cung cấp kết quả đo chính xác, ổn định trong suốt quá trình vận hành.

Các yếu tố cần xem xét khi chọn mua cảm biến

Khi chọn mua cảm biến cần xem xét một số yếu tố sau để đưa ra quyết định phù hợp:

• Phạm vi đo: tùy theo phạm vi đo yêu cầu của ứng dụng mà cân nhắc loại cảm biến áp suất, nhiệt độ… có phạm vi phù hợp
• Độ chính xác cần đạt: cần xem độ chính xác tối đa của cảm biến có đáp ứng tiêu chuẩn cho quá trình đo không
• Điều kiện vận hành: chọn cảm biến có khả năng chống nhiễu, độ bền phù hợp với môi trường làm việc
• Ngân sách: ưu tiên cân nhắc các lựa chọn trong tầm giá phù hợp

Kim Thiên Phú – Đại lý phân phối cảm biến Yokogawa uy tín

Công ty TNHH Thiết Bị Công Nghiệp Kim Thiên Phú tự hào là đại lý phân phối chính thức các sản phẩm cảm biến Yokogawa tại Việt Nam. Với kinh nghiệm nhiều năm trong lĩnh vực cung cấp thiết bị đo lường công nghiệp, Kim Thiên Phú cam kết mang đến cho khách hàng những giải pháp tối ưu và dịch vụ chuyên nghiệp nhất.

Khi hợp tác với Kim Thiên Phú, khách hàng sẽ nhận được những lợi ích sau:

• Sản phẩm cảm biến Yokogawa chính hãng, giá cả cạnh tranh.
• Tư vấn kỹ thuật và lựa chọn sản phẩm phù hợp với yêu cầu ứng dụng.
• Hỗ trợ lắp đặt, hiệu chuẩn và đào tạo vận hành.
• Bảo hành chính hãng và dịch vụ hậu mãi chu đáo.
• Đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm, sẵn sàng hỗ trợ 24/7.

Với cam kết chất lượng và dịch vụ tốt nhất, Kim Thiên Phú tự tin là đối tác tin cậy của các doanh nghiệp trong lĩnh vực công nghiệp, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và tối ưu hóa chi phí đầu tư.

Để được tư vấn và hỗ trợ về giải pháp cảm biến Yokogawa, hãy liên hệ ngay với Kim Thiên Phú – đại lý phân phối ủy quyền của Yokogawa tại Việt Nam. Với đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm và dịch vụ chuyên nghiệp, Kim Thiên Phú sẽ đồng hành cùng quý khách hàng trong suốt quá trình lựa chọn, triển khai và vận hành hệ thống cảm biến, nhằm mang lại những giá trị tối ưu và bền vững cho doanh nghiệp.