Tính Toán Dải Đo & Chọn Thang Đo Đồng Hồ Đo Áp Suất WIKA

Chọn đúng thang đo là bước quyết định để đồng hồ đo áp suất WIKA làm việc chính xác, an toàn và bền. Bài viết hướng dẫn công thức, quy tắc và ví dụ số để bạn xác định dải đo tối ưu cho nhiều bối cảnh: đường ống lỏng có cột áp, hệ có xung áp, hơi nóng cần siphon, HVAC dải mbar, và cả trường hợp chân không/compound.

1) Khái niệm & quy tắc nền tảng

• Áp suất làm việc ổn định (P_work): giá trị quanh đó hệ vận hành phần lớn thời gian.
• Đỉnh xung áp (ΔP_pulse): biên độ tăng/giảm do bơm/van gây ra.
• Cột áp (ρgh): chênh áp do cột chất lỏng giữa điểm lấy tín hiệu và nơi gắn đồng hồ:
  P_head = ρ × g × h
  với ρ (kg/m³), g ≈ 9.80665 m/s², h (m). Với khí, P_head thường bỏ qua.
• Quy tắc an toàn khi chọn thang đo: Chọn Full Scale (FS) ≈ 1.5–2× tổng tác động bất lợi (làm việc + xung + cột áp).

2) Công thức tổng quát để tính dải đề xuất

Với chất lỏng, tính áp suất cần “chịu đựng” tại vị trí đồng hồ:

Dấu “±” phụ thuộc vị trí đồng hồ so với điểm lấy tín hiệu:
• Đồng hồ thấp hơn điểm lấy tín hiệu (cột chất lỏng dội xuống) → + |P_head|
• Đồng hồ cao hơn điểm lấy tín hiệu → − |P_head|

Dải đo khuyến nghị: FS ≥ k × P_eff với k = 1.5…2 (tùy mức an toàn mong muốn).

3) Bảng công thức & quy tắc nhanh

Tình huống	Cách tính/ghi nhớ	Gợi ý
Chất lỏng có chênh cao độ	Phead=ρgh (bar) = ρ×g×h / 100 000	Nước: 1 m ≈ 0.09807 bar
Khí nén/HVAC	Bỏ qua ρgh	Chọn dải mbar phù hợp độ phân giải
Xung áp/rung	Thêm ±ΔPpulse vào Pwork	Giảm bằng snubber + đồng hồ có dầu
Hơi nóng	Tính như chất lỏng; dùng siphon	Giữ nhiệt tại đồng hồ gần nhiệt phòng
Chân không/Compound	Gồm cả phần âm và dương	Dùng thang -1…+x bar nếu cần

4) Ví dụ tính thực tế (từng bước, có số)

Ví dụ A – Đường ống nước công nghiệp, có cột áp & xung áp

• Cho: P_work=6.0 bar; xung áp ±0.8 bar; đồng hồ đặt cao hơn điểm lấy tín hiệu 1.5 m; nước sạch (ρ≈1000 kg/m³).
• Tính cột áp: P_head=ρgh = 1000×9.80665×1.5 / 100 000 ≈ 0.1471 bar (vì đồng hồ cao hơn nên trừ).
• P_eff: 6.0 + 0.8 − 0.1471 ≈ 6.6529 bar.
• Chọn FS: k×P_eff với k=1.5…2 ⇒ 1.5×6.6529≈ 9.98 bar; 2×6.6529≈ 13.31 bar.
• Kết luận: Chọn thang 0–16 bar (phổ thông, dư an toàn). Để giảm xung → lắp snubber + cân nhắc đồng hồ có dầu.

Ví dụ B – Hơi bão hòa ~10 bar (có siphon)

• Cho: P_work≈10 bar; xung nhỏ; lắp siphon đúng chuẩn để giảm nhiệt tại đồng hồ.
• P_eff: ≈10 bar (bỏ qua ρgh nếu chênh cao độ nhỏ).
• Chọn FS: k=1.5…2 ⇒ 0–16 bar là thang điển hình.
• Lưu ý: Siphon + van cách ly bắt buộc; nếu rung/xung → thêm snubber.

Ví dụ C – HVAC/phòng sạch dải mbar

• Cho: Cần giám sát chênh áp khoảng 150 Pa.
• Đổi đơn vị: 1 mbar = 100 Pa ⇒ 150 Pa = 1.5 mbar.
• P_eff: ~1.5 mbar (bỏ qua ρgh với khí).
• Chọn FS: 1.5×1.5 mbar ≈ 2.25 mbar ⇒ chọn thang 0–4 mbar để dễ đọc và có dự phòng.
• Lưu ý: Dùng capsule gauge chuyên dải thấp, mặt Ø100/Ø160 mm để tăng độ phân giải khi đọc.

Ví dụ D – Ống hút bơm (có chân không & áp dương)

• Cho: áp suất dao động từ -0.2 bar đến +0.5 bar.
• Chọn loại thang: compound (có phần âm và dương).
• FS gợi ý: thang phổ biến -1…+1 bar cho trường hợp này, đảm bảo quan sát trọn dải.

5) Trường hợp có diaphragm seal & capillary (nếu cần cách ly môi chất)

Khi dùng diaphragm seal để cách ly môi chất “khó” (ăn mòn/đặc/đóng cặn/ nhiệt cao), hệ thống sẽ có thêm chất lỏng truyền (fill fluid). Một số lưu ý:

• Cột áp do fill fluid: nếu đồng hồ và seal tách xa nhau bằng ống capillary có chênh cao độ, áp đọc sẽ chịu ảnh hưởng P_head(fill) = ρ_fill × g × h (tương tự ρgh). Cần tính đúng theo ρ_fill của chất truyền.
• Thời gian đáp ứng: capillary càng dài/đường kính nhỏ, fill fluid càng nhớt → đáp ứng càng chậm. Chỉ dùng capillary khi thật cần thiết (tách nhiệt/ rung/ vị trí hạn chế).
• Nhiệt độ môi trường: biến thiên nhiệt dọc capillary có thể gây trôi chỉ thị (giãn nở fill fluid). Hạn chế phơi nắng hoặc đặt ngang nguồn nhiệt lạnh–nóng xen kẽ.

6) Quy trình 6 bước chọn thang đo (áp dụng nhanh)

1. Xác định P_work (áp ổn định) và biên xung ΔP_pulse.
2. Tính P_head=ρgh nếu là chất lỏng và có chênh cao độ.
3. Tổng hợp P_eff=P_work + |ΔP_pulse| ± |P_head|.
4. Chọn FS ≥ 1.5…2 × P_eff (tùy mức an toàn mong muốn).
5. Kiểm tra độ phân giải khi đọc (mặt số, đường chia), đặc biệt ở dải mbar/HVAC.
6. Nếu có hơi nóng/xung/ăn mòn → thêm siphon/snubber/diaphragm seal và kiểm tra lại tính toán (cột áp, đáp ứng).

7) Lỗi thường gặp khi chọn thang & cách tránh

Lỗi	Hậu quả	Cách tránh
Chọn thang sát Pwork, bỏ qua xung	Quá tải cơ cấu, lệch 0, hỏng sớm	Cộng ΔPpulse, dùng snubber; áp dụng 1.5–2×
Bỏ qua ρgh với chất lỏng	Đọc sai, chọn thang thiếu biên	Tính Phead=ρgh; chú ý vị trí cao/thấp
Chọn dải mbar quá rộng cho HVAC	Thiếu độ phân giải, khó kiểm soát	Chọn thang gần giá trị làm việc (nhưng vẫn ≥1.5×)
Dùng capillary dài không cần thiết	Chậm đáp ứng, trôi do nhiệt	Chỉ dùng khi bắt buộc; che chắn nhiệt/UV
Không dùng siphon cho hơi	Quá nhiệt, hỏng cơ cấu	Bắt buộc lắp siphon + van cách ly

Kết luận

Chọn đúng dải đo cho đồng hồ đo áp suất WIKA không khó nếu tuân thủ các nguyên tắc: cộng đủ xung áp, hiệu chỉnh cột áp ρgh, áp dụng biên an toàn 1.5–2×, và dùng phụ kiện đúng (siphon/snubber/seal) theo môi trường. Với cách làm này, bạn sẽ đạt được độ chính xác, an toàn và tuổi thọ thiết bị tối ưu – từ HVAC mbar cho đến đường ống công nghiệp áp cao.

FAQ

1) 1 mét cột nước tương đương bao nhiêu bar?

Khoảng 0.09807 bar (với ρ≈1000 kg/m³, g≈9.80665 m/s²).

2) Với khí nén có cần tính ρgh không?

Thường không, vì mật độ thấp → cột áp do chênh cao độ nhỏ, bỏ qua được trong đa số trường hợp.

3) Khi nào nên dùng thang compound?

Khi áp suất có cả phần âm (chân không) lẫn dương, ví dụ đường hút bơm. Dải phổ biến: -1…+1 bar (tùy nhu cầu).

4) Chọn thang mbar thế nào cho phòng sạch?

Lấy giá trị làm việc (ví dụ 1–2 mbar), nhân 1.5–2× để ra FS. Thường 0–4 mbar hoặc 0–10 mbar; nên dùng capsule gauge, mặt Ø100/Ø160 mm.

5) Dùng diaphragm seal có làm thay đổi tính toán không?

Có thể: nếu có capillary/ chênh cao độ, cần cộng/trừ thêm ρ_fillgh của chất truyền; đồng thời lưu ý thời gian đáp ứng và ảnh hưởng nhiệt dọc capillary.

 

Nếu bạn đang tìm kiếm đồng hồ đo áp suất WIKA chính hãng, hãy liên hệ ngay với C&T – Đối tác phân phối chính thức của WIKA tại Việt Nam để nhận báo giá và tư vấn kỹ thuật nhanh nhất.