Cảm Biến Đo Tốc Độ Gió

Xin chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này mình xin giới thiệu đến các bạn một dòng sensor có khả năng đo lường tốt độ gió và cả lưu lượng gió trong đường ống công nghiệp. Nếu các bạn đang có nhu cầu tìm hiểu cũng như chọn mua dòng thiết bị này thì có thể tham khảo bài viết này của mình nhé. Bài viết sẽ giới thiệu chung về Cảm Biến Đo Tốc Độ Gió – cảm biến đo lưu lượng gió là gì ? Các phạm vi chúng ta có thể sử dụng ? Các thông số kỹ thuật ? Các thiết bị đi kèm cũng như một vài thông tin có liên quan khác.

Cảm Biến Đo Tốc Độ Gió – cảm biến lưu lượng gió là gì ?

Đầu tiên thì chúng ta nên tìm hiểu sơ lược về thiết bị này trước nhé. Cảm biến tốc độ gió hay sensor đo tốc độ gió là một thiết bị công nghiệp có khả năng đo lường tốc độ của luồng gió, khí chạy trong 1 hệ thống ống dẫn. Có thể là các ống khối, ống dẫn khí, ống thoát khí, hệ thống ống dẫn trong các nhà máy công nghiệp. Thiết bị này cho phép chúng ta đo lường chính xác vận tốc ra truyền tín hiệu analog 4-20mA hoặc 0-10V về thiết bị nhận như PLC, biến tần, HMI,…

Về khả năng đo lường lưu lượng gió thì chúng ta sẽ sử dụng tín hiệu trả về là 4-20mA hoặc 0-10V để scale lại thang đo theo lưu lượng. Cụ thể thì lưu lượng gió sẽ bằng vận tốc x tiết diện của ống dẫn khí. Chính vì thế mà ta có thể nạp các hạm này về thiết bị nhận như PLC, HMI,…để cho ra giá trị lưu lượng gió một cách chính xác nhất.

Mình xin giới thiệu đến các bạn dòng sensor đo tốc độ gió và lưu lượng gió đến từ hãng Produal – Phần Lan. Đây là một thiết bị có giá thành rất tốt trong phân khúc hàng Châu Âu ở Việt Nam hiện nay. Có thể đáp ứng được hầu hết các dạng ống dẫn khí trong công nghiệp.

Các ứng dụng có thể sử dụng dòng cảm biến đo tốc độ, lưu lượng gió và nhiệt độ:

Thông thường thì các loại cảm biến đo tốc độ gió này sẽ được sử dụng trong các hệ thống HVAC. Dùng nhiều trong các đường ống nhằm mục đích giám sát tốc độ gió trong đường ống. Dòng này thường hay gặp trong các đường ống gas, đường ống khí, lò sấy, lò hơi,…

Bên cạnh đó thì cảm biến còn có thể đo lường nhiệt độ của luồng khí chảy qua que đo trong khoảng 0-50°C một cách dễ dàng, việc này sẽ có ích hơn nếu ta cần thiết giám sát mức nhiệt độ không khí có trong ống.

Bên cạnh đó thì chúng ta có thể sử dụng cho các loại quạt hút hay quạt thổi hơi nóng trong công nghiệp, nhất là trong các loại lò sấy thực phẩm. Cảm biến có thể tùy chọn option có màn hình hiển thị để ta quan sát được giá trị đo lường ngay trên cảm biến hoặc là có thể truyền tín hiệu analog 4-20ma hay 0-10v về màn hình hiển thị rời để điều khiển tín hiệu sang dạng relay on/off hay modbus rs485.

Các thông số kỹ thuật của cảm biến đo tốc độ gió trong đường ống:

• Model: sản phẩm có mã là IVL10 (với thang đo 0-10m/s) IVL20 ( với thang đo 0-20m/s)
• Xuất xứ: được sản xuất bởi hãng Produal – Filand ( Phần Lan ) 
• Dãy đo tốc độ: tốc độ gió đo trong khoảng 0-10m/s tương ứng 0-36km/h và 0-20m/s tương ứng với 72km/h
• Dãy đo nhiệt độ: đo lường tốt trong khoảng 0-50°C
• Nguồn cấp cho thiết bị: 24VDC
• Tiêu chuẩn bảo vệ: đạt chống bụi và chống nước IP54
• Vật liệu cảm biến là: PBT, PC, PA và thép không rỉ.
• Sai số khi đo tốc độ gió: 0.5m/s
• Sai số khi đo nhiệt độ: 0.5°C
• Tín hiêu ngõ ra của thiết bị: ngõ ra analog 4-20mA hoặc 0-10V => có thể chọn thông qua jump trong thiết bị.
• Kích thước cảm biến: 10 x 200 mm.
• Cảm biến có tùy chọn màn hình hiển thị dạng LCD ngay trên cảm biến.
• Thời gian bảo hành: 12 tháng và có thể lên đến 24 tháng nếu mua với số lượng lớn
• Thiết bị đạt các tiêu chuẩn khắc khe của Châu Âu
• Có đầy đủ CO, CQ của nhà sản xuất

Các tùy chọn khác của cảm biến đo tốc độ gió – lưu lượng gió IVL series:

Bên cạnh tùy chọn cơ bản thì chúng ta còn có thể chọn thêm các loại cảm biến có các mã như sau:

• IVL 10/20: cảm biến dãy đo 0-10m/s, chiều dài tùy chọn 50-180mm
• IVL 10/20-N: cảm biến dãy đo 0-10m/s, chiều dài tùy chọn 50-180mm có màn hình hiển thị
• IVL 10/20-100: cảm biến dãy đo 0-10m/s, chiều dài tùy chọn 50-80mm
• IVL 10/20-400: cảm biến dãy đo 0-10m/s, chiều dài tùy chọn 50-380mm

Ưu điểm của cảm biến đo vận tốc gió IVL 10-N và IVL 20-N là gì ? 

• Giúp chúng ta dễ dàng giám sát lưu lượng gió trên đường ống.
• Kiểm soát được nhiệt độ trong đường ống vì có tích hợp cảm biến nhiệt độ.
• Giá cạnh tranh với các hãng khác.
• Hàng luôn có sẵn đáp ứng nhu cầu sử dụng của quý khách hàng.
• Cảm biến dễ dàng lắp đặt, phù hợp cho mọi đường ống khác nhau.
• Thiết bị được bảo hành lâu dài và có nhà phân phối tại Việt Nam.

Cảm biến đo tốc độ gió dạng quay VH 1000:

Nếu các bạn cần lắp cảm biến đo tốc độ gió ở không gian tháng như cột điện, đỉnh tòa nhà cao tầng, chung cư hay các vị trí cao hơn như tua-bin quạt gió để xác định tốc độ gió thì có thể tham khảo dòng cảm biến tốc độ gió dạng xoay này nhé.

Dòng này với nguyên lý hoạt động rất khác so với dòng đo trong đường ống bên trên. Gió do luồng không khí tạo ra sẽ thúc đẩy ba cốc gió trên cùng quay và trục trung tâm điều khiển tích hợp phần tử cảm biến bên trong để tạo tín hiệu đầu ra, được sử dụng để tính toán tốc độ gió.

Các thông số kỹ thuật của cảm biến tốc độ gió dạng quay:

• Model: sản phẩm có mã là VH 1000
• Xuất xứ: được sản xuất bởi hãng Produal – Filand ( Phần Lan ) 
• Dãy đo tốc độ: tốc độ gió đo trong khoảng 0-35m/s
• Nhiệt độ làm việc: đo lường tốt trong khoảng -35..70°C
• Chiều dài cáp: 5m
• Nguồn cấp cho thiết bị: 24VDC
• Tiêu chuẩn bảo vệ: đạt chống bụi và chống nước IP65
• Sai số khi đo tốc độ gió: 1m/s
• Tín hiêu ngõ ra của thiết bị: ngõ ra analog 0-10V
• Kích thước cảm biến: cao khoảng 190mm
• Vật liệu cảm biến là: Nhựa và gang đúc
• Thời gian bảo hành: 12 tháng và có thể lên đến 24 tháng nếu mua với số lượng lớn

Các vấn đề khi sử dụng cảm biến tốc độ gió dạng quay là gì ?

Tốc độ gió bằng không

Có thể có ba lý do khiến việc đọc cảm biến tốc độ gió hiển thị số 0:

Thứ nhất, công tắc cây lau được sử dụng làm cảm biến trong thiết bị bắt đầu bị lỗi. Chạm nhẹ vào thân chính của máy đo gió phía trên trục tốc độ gió đôi khi sẽ khôi phục lại hoạt động chính xác. Liên hệ với nhân viên chuyên nghiệp và kỹ thuật để thay thế.

Thứ hai, một lý do khác có thể xảy ra đối với việc đọc tốc độ không liên tục là do cáp bị hỏng và các dây dẫn tốc độ tiếp xúc không liên tục. Kiểm tra cáp và hệ thống cung cấp điện xem có vấn đề gì không, kết nối với thiết bị dự phòng và xoay trục tốc độ gió. Nếu trục quay linh hoạt và không có tiếng ồn rõ ràng, có nghĩa là phần quay của cảm biến tốc độ gió đang hoạt động bình thường. Kiểm tra xem phần mềm đọc có dữ liệu hay không. Nếu có dữ liệu thì kiểm tra các bộ phận khác có hoạt động bình thường, không có dữ liệu thì cảm biến tốc độ gió bị lỗi và cần thay cảm biến.

Cuối cùng, nếu tốc độ gió bắt đầu quá cao, khả năng xảy ra nguyên nhân này là tương đối nhỏ. Nếu bạn đang đo tại một vị trí và tốc độ gió hiện tại quá thấp, ngay cả tốc độ gió khởi động của cảm biến tốc độ gió cũng không thể đạt được, thì số đọc sẽ luôn bằng không. Do đó, để tránh tình trạng này, người dùng nên thực hiện đo tại nhiều địa điểm và nhiều mốc thời gian. Đo xem có hiển thị kết quả đọc trong các điều kiện gió khác nhau hay không. này, bạn cần thay thế phụ kiện của cảm biến tốc độ gió hoặc mua trực tiếp cảm biến mới.

Có sự sai lệch đáng kể giữa cảm biến tốc độ gió và các thiết bị đo gió khác:

Người dùng thường nghĩ rằng số đo trên máy đo gió của họ không đủ. Một số vấn đề về máy đo gió thực có thể gây ra các kết quả đọc ở tốc độ thấp.

Tốc độ gió sẽ thay đổi theo độ cao. Do đó, hai cảm biến tốc độ gió được gắn phải ở cùng độ cao và cùng độ phơi sáng. Bên cạnh đó, có một lý do khác kém rõ ràng hơn. Gió không thổi với tốc độ ổn định, đặc biệt là trong các khu vực sâu trong đất liền, nhưng nó thường thổi với cường độ cao và thấp trong thời gian có gió giật.

Hầu hết các nhà sản xuất cảm biến tốc độ gió trên thị trường đều có các nguyên lý đo thiết bị khác nhau, và dải tốc độ gió được đo bởi các thiết bị khác nhau cũng rất khác nhau, do đó giá trị đo giữa các thiết bị khác nhau là không thể so sánh được.

Xoay không linh hoạt hoặc bị kẹt:

Khi điều này xảy ra với cảm biến tốc độ gió mới, có thể do trục quay ổ trục có vấn đề do các bộ phận bên trong bị lỏng. Đo cảm biến tốc độ gió sau khi cấp nguồn cho thiết bị. Nếu nó bị lỗi, vui lòng liên hệ với nhà cung cấp hoặc nhà sản xuất để thay thế cảm biến. Xoay cốc gió trên đỉnh cảm biến tốc độ gió theo cách thủ công. Nếu cốc gió không quay trơn tru chứng tỏ kết nối thiết bị có vấn đề. Bạn có thể xử lý nó dưới sự hướng dẫn của kỹ thuật viên.

Nếu cảm biến tốc độ gió cũ không được nhạy trong quá trình làm việc thì trước hết cần làm sạch bề mặt của cảm biến xem có chướng ngại vật xung quanh cốc gió cản trở chuyển động quay của nó hay không. Chẳng hạn như lá cây, đóng băng trên cốc gió, độ nghiêng của cảm biến, v.v. Ngay cả một chiếc lông nhỏ bị mắc kẹt trên cốc gió cũng sẽ gây ra sự sai lệch lớn về giá trị.

Thứ hai, nếu các vấn đề trên được loại bỏ, cảm biến cần được tháo rời bằng tay để làm sạch bụi bẩn và các vật liệu khác bên trong. Trong điều kiện thời tiết gió và cát, một số sỏi mịn có thể lọt vào trục cảm biến và ảnh hưởng đến hoạt động của nó. Vì vậy, người dùng nên thực hiện bảo dưỡng, vệ sinh đúng hẹn trong quá trình sử dụng cảm biến tốc độ gió để đảm bảo tuổi thọ cho thiết bị.

Cuối cùng, nếu sử dụng cảm biến tốc độ gió quá lâu, các linh kiện bên trong rất dễ bị lão hóa hoặc rơi ra.

Bộ hiển thị và điều khiển tốc độ gió – lưu lượng gió:

Nếu các bạn cần sử dụng thêm chức năng hiển thị và điều khiển để khống chế mức gió tại một mức nào đó. Hoặc là muốn giám sát giá trị đo đạc tại tủ điện thì ta nên sử dụng thêm một bộ điều khiển nhé. Thiết bị này có khả năng nhận tín hiệu từ các sensor tốc độ gió – lưu lượng gió sau đó hiển thị giá trị đo lên màn hình. Bên cạnh đó còn cho phép chúng ta cài đặt 2 ngõ ra relay để điều khiển mức gió trong đường ống.

Bộ hiển thị tốc độ gió và lưu lượng gió model OM352UNI được nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc sẽ giúp chúng ta thực hiện được ứng dụng hiển thị và điều khiển. Thiết bị này có thể hiển thị giá trị trong khoảng -1999..+1999 với LED đỏ nên rất dễ dàng quan sát từ xa. Các thông số kỹ thuật của thiết bị này như sau:

• Model: có model OM352UNI.
• Hãng sản xuất: được nhập khẩu từ hãng Orbit Merret – Cộng Hòa Séc
• Ngõ vào (Input):
  • Các loại tín hiệu từ cảm biến PT100, PT500, PT1000
  • Các loại tín hiệu can nhiệt K, S, E, R,…
  • Các dạng analog 4-20mA, 0-10vdc, 0-20mA, 0-5vdc
  • Ngoài ra còn đọc được tín hiệu điện trở và biến trở 0…100 Ω, 0…1 kΩ, 0…10 kΩ, 0…100 kΩ có thể cài đặt giá trị điện trở và biến trở bất kỳ.
• Ngõ ra (Output):
  • Có thể xuất ra tín hiệu 4-20mA, 0-20mA, 0-5V, 0-10, 1-5V và tín hiệu này sẽ không bị nhiễu khi truyền đi xa, chúng ta có thể dễ dàng đấu dây đến PLC điều khiển.
  • Ngoài ra còn có thể xuất tín hiệu Relay (ON/OFF) chúng ta có thể chọn lên đến 4 relay. Có thể đấu dây để điều chỉnh đóng/ngắt motor bơm hay máy nạp liệu khi đến một nhiệt độ nào đó.
  • Bên cạnh đó ngõ ra còn có modbus RS485, rất thích hợp cho truyền dữ liệu modbus trong giao thức Modbus RTU.
• Sử dụng nguồn: sử dụng nguồn cấp là 220VAC.
• Màn hình hiển thị: trên 4 LED, 6 LED, 9 LED và 11 LED.
• Hệ số cách ly, chống nhiễu: 4000VAC.
• Nhiệt độ làm việc: chịu nhiệt lên đến -10÷60°C
• Sai số: 0,1% khi hiển thị
• Thời gian bảo hành: lên đến 12 tháng 1 đổi 1

Mô tả về khả năng sử dụng của cảm biến đo tốc độ – lưu lượng gió và bộ hiển thị tốc độ gió:

Mình giả sử chúng ta cần đo lường tốc độ gió trong một ống dẫn luồng không khí để thực hiện một quá trình nào đó trong công nghiệp. Lúc này ta sẽ lắp cảm biến đo tốc độ gió và trong đường ống, sau đó sẽ đấu dây tín hiệu 4-20ma hay 0-10v từ cảm biến về màn hình hiển thị tốc độ O3352UNI (màn hình có thể lắp vào tủ điện hay nơi dễ dàng quan sát nhất).

Tiếp theo từ bộ hiển thị ta có thể cho ra tiếp điểm relay để đóng ngắt các loại thiết bị khác khi đến một mức vận tốc gió cụ thể nào đó. Chúng ta cũng có thể làm tương tự như vậy với mức nhiệt độ gió trong đường ống nữa nhé. Các bạn có thể tham khảo hình ảnh mô tả bên dưới để dễ hình dung hơn.

Các thông số tốc độ gió trong công nghiệp thường sử dụng

Cách tính đường ống gió dựa vào điều kiện vận tốc

+ Vận tốc trong ống gió cấp chính: 11 m/s.

+ Vận tốc trong ống gió hồi: 6 m/s.

+ Vận tốc trong đường ống gió thải: 6 m/s.

+ Vận tốc gió trong đường ống gió mềm cấp: 3.5 m/s.

+ Vận tốc gió tại cửa miệng gió cấp: 2.5 m/s.

+ Vận tốc gió tại các miệng gió: 2.5 m/s.

Cách tính đường ống gió dựa vào điều kiện tổn thất áp suất trên đường ống gió

+ Tổn thất trên đường ống gió cấp là 1 Pa/m.

+ Tổn thất trên đường ống gió hồi 0.8 Pa/m.

+ Tính đường ống gió dựa vào điều kiện độ ồn.

+ Độ ồn tương ứng với vận tốc gió qua miệng gió:

Theo Tiêu Chuẩn Ashare 

ASHRAE (là từ viết tắt của American Society of Heating Refrigeration and Airconditioning Engineers) nghĩa là Hiệp hội về Phát triển Kỹ thuật các Hệ thống sưởi ấm, làm lạnh, thông gió, điều hòa không khí Hoa Kỳ. Các tiêu chuẩn ASHRAE là một hệ thống các tiêu chuẩn dành cho thiết kế điều hòa không khí. 

+ Miệng gió cấp

Độ ồn 45 – vận tốc gió 3.2 m/s.

Độ ồn 40 – vận tốc gió 2.8 m/s.

Độ ồn 35 – vận tốc gió 2.5 m/s.

Độ ồn 30 – vận tốc gió 2.2 m/s.

Độ ồn 25 – vận tốc gió 1.8 m/s.

+ Miệng gió hồi

Độ ồn 45 – vận tốc gió 3.8 m/s.

Độ ồn 40 – vận tốc gió 3.4 m/s.

Độ ồn 35 – vận tốc gió 3.0 m/s.

Độ ồn 30 – vận tốc gió 2.5 m/s.

Độ ồn 25 – vận tốc gió 2.2 m/s.

Độ ồn tương ứng với vận tốc gió trong đường ống gió:

Đối với đường ống nằm trong trần thạch cao:

• Độ ồn 45 – ống tròn: 25.4 ms/ – ống vuông: 17.8 m/s.
• Độ ồn 35 – ống tròn: 17.8 ms/ – ống vuông: 12.7 m/s.
• Độ ồn 25 – ống tròn: 12.7 ms/ – ống vuông: 8.6 m/s.

Đối với đường ống nằm trong trần tiêu âm

• Độ ồn 45 – ống tròn: 22.9 ms/ – ống vuông: 12.7 m/s
• Độ ồn 35 – ống tròn: 15.2 ms/ – ống vuông: 8.9 m/s
• Độ ồn 25 – ống tròn: 10.2 ms/ – ống vuông: 6.1 m/s

Đối với đường ống lộ thiên:

• Độ ồn 45 – ống tròn: 19.8 ms/ – ống vuông: 10.2 m/s.
• Độ ồn 35 – ống tròn: 13.2 ms/ – ống vuông: 7.4 m/s.
• Độ ồn 25 – ống tròn: 8.6 ms/ – ống vuông: 4.8 m/s.

Vận tốc gió trong ống chính với mục đích sử dụng của việc thông gió.

• Vận tốc gió đối với không khí bình thường:  5-10 m/s.
• Vận tốc gió đối với sương, khói:  10-15 m/s.
• Vận tốc gió đối với bụi nhẹ (bông vải, cotton):  2.5-15m/s.
• Vận tốc gió đối với bụi khô (powder, dry dust):  15-20 m/s.
• Vận tốc gió đối với Average industrial dust:  15.2-20 m/s.
• Vận tốc gió đối với Bụi nặng (heavy or moist):  22 – 45m/s hoặc cao hơn.

Trên đây là các thông tin cũng như kiến thức cần thiết về cảm biến đo tốc độ gió và nhiệt độ luồng khí. Hy vọng sẽ giúp ích được phần nào cho các bạn có nhu cầu trang bị hay tìm hiểu. Hiện tại bên mình đang cung cấp các loại thiết bị cảm biến và bộ hiển thị vừa nêu trên. Ngoài ra mình còn kinh doanh các loại cảm biến đo độ ẩm và nhiệt độ, cảm biến đo độ ẩm với giá cạnh tranh. Mọi thắc mắc cần tư vấn các bạn vui lòng liên hệ qua thông tin sau:

Phone – Zalo: 0779 81 81 84 (An Nguyễn)

Email: An.nguyen@bff-tech.com