Bộ Chuyển Đổi Tín Hiệu Điện Khí Nén Marsh Bellofram 961-070-000 – Type 1000 I/P Transducer

Bộ chuyển đổi tín hiệu điện khí nén Marsh Bellofram 961-070-000 là thiết bị điều khiển điện – khí nén thuộc dòng Type 1000 của hãng Marsh Bellofram – Mỹ. Sản phẩm thực hiện chức năng chuyển đổi tín hiệu dòng điện 4–20mA DC thành áp suất khí nén tỷ lệ 3–15 PSI, phục vụ điều khiển van tuyến tính, bộ truyền động khí nén và các cơ cấu chấp hành trong hệ thống điều khiển quá trình.

Với thiết kế tích hợp cơ cấu chuyển đổi điện từ, bộ khuếch đại khí nén và hệ thống phản hồi áp suất, Marsh Bellofram 961-070-000 cho phép điều chỉnh áp suất đầu ra theo tín hiệu điều khiển mà không cần thao tác thủ công trên bộ điều áp.

Thiết bị được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa yêu cầu chuyển đổi tín hiệu analog thành áp suất điều khiển khí nén, đặc biệt tại các cụm van điều khiển, thiết bị đo lường và dây chuyền sản xuất.

1. Marsh Bellofram 961-070-000 trong hệ thống điều khiển điện – khí nén

Trong hệ thống điều khiển quá trình, PLC hoặc bộ điều khiển PID thường phát tín hiệu analog 4–20mA để điều chỉnh trạng thái của thiết bị. Tuy nhiên, một số bộ truyền động khí nén sử dụng áp suất thay vì tín hiệu điện để thực hiện chuyển động.

Marsh Bellofram 961-070-000 được lắp đặt giữa bộ điều khiển điện và cơ cấu khí nén, nhận tín hiệu dòng điện và tạo áp suất khí đầu ra tương ứng.

Khi tín hiệu điện thay đổi, thiết bị điều chỉnh áp suất đầu ra theo đặc tuyến đã thiết lập. Nhờ đó, hệ thống có thể điều khiển lực tác động hoặc vị trí cơ cấu chấp hành thông qua áp suất khí nén.

Đặc điểm chính của model 961-070-000 là dải chuyển đổi tiêu chuẩn 4–20mA sang 3–15 PSI, tương thích với nhiều hệ thống điều khiển quá trình sử dụng tín hiệu khí nén.

2. Bảng thông số kỹ thuật Marsh Bellofram 961-070-000

Thông số trên thể hiện cấu hình chính của model 961-070-000. Các đặc tính về độ chính xác, lưu lượng, thời gian đáp ứng và giới hạn nhiệt độ cần được đối chiếu với điều kiện thử nghiệm trong tài liệu Type 1000 của nhà sản xuất.

3. Cách tín hiệu 4–20mA được chuyển thành áp suất 3–15 PSI

Điểm cốt lõi của bộ chuyển đổi I/P là tạo ra áp suất khí nén tỷ lệ với dòng điện điều khiển.

Trong cấu hình 961-070-000, tín hiệu 4mA tương ứng với mức áp suất danh định 3 PSI và tín hiệu 20mA tương ứng với mức áp suất danh định 15 PSI.

Nếu tín hiệu điều khiển tăng từ 4mA lên 12mA, áp suất khí đầu ra theo đặc tuyến lý tưởng sẽ tăng từ 3 PSI lên 9 PSI.

Khi dòng điện tăng tiếp lên 20mA, áp suất đầu ra đạt mức 15 PSI trong điều kiện cấp khí và vận hành phù hợp.

Quan hệ này có thể biểu diễn bằng công thức:

Trong đó, \(P\) là áp suất đầu ra tính bằng PSI và \(I\) là dòng điện đầu vào tính bằng mA.

Khả năng chuyển đổi liên tục này cho phép thiết bị tham gia các vòng điều khiển tự động thay vì chỉ thực hiện chức năng đóng hoặc mở như van điện từ thông thường.

4. Kết cấu chuyển đổi điện – khí nén của Type 1000

4.1. Cơ cấu điện từ nhận tín hiệu

Dòng điện 4–20mA đi qua bộ phận chuyển đổi điện từ, tạo ra lực điều khiển tương ứng với giá trị tín hiệu.

Lực này tác động lên cơ cấu điều khiển khí nén để thay đổi áp suất pilot bên trong thiết bị.

4.2. Bộ điều khiển nozzle – flapper

Cụm nozzle – flapper điều chỉnh khe hở xả khí nhằm tạo sự thay đổi áp suất điều khiển.

Khi vị trí cơ cấu thay đổi, áp suất pilot thay đổi theo, từ đó điều khiển bộ khuếch đại khí nén.

4.3. Bộ khuếch đại khí nén

Bộ khuếch đại khí nén cho phép thiết bị cung cấp hoặc xả khí tại cửa đầu ra theo yêu cầu điều khiển.

Nhờ thành phần này, tín hiệu điều khiển điện nhỏ có thể tác động lên cơ cấu khí nén cần lượng khí lớn hơn lưu lượng của tầng pilot.

4.4. Cơ cấu phản hồi áp suất

Áp suất đầu ra được phản hồi về cơ cấu cân bằng bên trong, giúp thiết bị điều chỉnh lượng khí cấp hoặc xả để tiến tới giá trị áp suất tương ứng với tín hiệu đầu vào.

4.5. Bộ phận hiệu chỉnh Zero và Span

Chức năng Zero và Span được sử dụng để hiệu chỉnh điểm bắt đầu và độ rộng thang chuyển đổi.

Việc hiệu chỉnh cần thực hiện bằng nguồn tín hiệu dòng điện và đồng hồ áp suất phù hợp theo quy trình kỹ thuật của nhà sản xuất.

5. Vị trí lắp đặt và kết nối Marsh Bellofram 961-070-000

Một hệ thống sử dụng I/P Transducer thường bao gồm bộ điều khiển, nguồn khí nén đã xử lý, thiết bị chuyển đổi và cơ cấu chấp hành khí nén.

Tín hiệu 4–20mA từ PLC được đấu vào ngõ điện của bộ chuyển đổi. Nguồn khí nén được kết nối tới cửa Supply, còn áp suất điều khiển được đưa từ cửa Output tới cơ cấu chấp hành.

Cổng xả khí phải được bố trí đúng theo hướng dẫn lắp đặt. Không được bịt kín đường xả nếu kết cấu thiết bị yêu cầu thông khí.

Lưu ý quan trọng: Nguồn khí cấp phải được xử lý phù hợp, có áp suất đủ để tạo mức đầu ra 15 PSI và không vượt giới hạn tối đa của thiết bị.

6. Những ứng dụng cần sử dụng bộ chuyển đổi I/P thay vì bộ điều áp thông thường

6.1. Điều khiển van tuyến tính

Trong hệ thống điều khiển lưu lượng hoặc áp suất đường ống, bộ chuyển đổi Marsh Bellofram 961-070-000 có thể tạo tín hiệu khí nén để điều khiển bộ định vị van hoặc bộ truyền động tương thích.

Khi PLC thay đổi tín hiệu 4–20mA, áp suất điều khiển thay đổi tương ứng, cho phép hệ thống điều chỉnh van theo yêu cầu của quá trình.

6.2. Điều khiển damper trong hệ thống HVAC

Marsh Bellofram Type 1000 có thể sử dụng để chuyển tín hiệu từ bộ điều khiển nhiệt độ, áp suất hoặc lưu lượng không khí thành áp suất khí nén phục vụ điều khiển damper.

Việc tích hợp phải đảm bảo dải áp suất 3–15 PSI phù hợp với bộ truyền động đang sử dụng.

6.3. Hệ thống điều khiển hóa chất

Trong dây chuyền xử lý hóa chất, thiết bị I/P có thể được sử dụng tại các cụm van điều khiển quá trình, đặc biệt khi hệ thống điều khiển điện cần giao tiếp với cơ cấu truyền động khí nén.

Vật liệu thiết bị, điều kiện môi trường và chứng nhận an toàn phải được xem xét theo vị trí lắp đặt.

6.4. Thiết bị điều khiển lực khí nén

Đối với các cơ cấu chấp hành mà lực tác động phụ thuộc vào áp suất khí, bộ chuyển đổi I/P có thể tham gia hệ thống điều chỉnh áp suất theo tín hiệu điện.

Khả năng điều khiển thực tế còn phụ thuộc vào diện tích tác dụng, tải, ma sát và kết cấu của cơ cấu khí nén.

7. Những sai sót thường gặp khi lựa chọn I/P Transducer

Nhầm tín hiệu 4–20mA với nguồn 24VDC: 961-070-000 nhận tín hiệu dòng điện điều khiển. Không được đấu nguồn áp trực tiếp vào ngõ tín hiệu nếu không phù hợp với sơ đồ điện của nhà sản xuất.

Nhầm áp suất đầu ra với áp suất khí cấp: Dải 3–15 PSI là áp suất đầu ra điều khiển, không phải áp suất khí cấp cho thiết bị.

Lựa chọn sai dải tín hiệu: Type 1000 có nhiều cấu hình đầu vào và đầu ra khác nhau. Nếu sử dụng mã có dải chuyển đổi khác, áp suất điều khiển có thể không đúng với yêu cầu.

Bỏ qua khả năng lưu lượng: Áp suất đầu ra danh định không đủ để khẳng định thiết bị đáp ứng mọi actuator. Cần kiểm tra thể tích cơ cấu chấp hành, lưu lượng và yêu cầu thời gian đáp ứng.

Không kiểm tra môi trường lắp đặt: Mã General Purpose không được mặc định sử dụng trong khu vực nguy hiểm cần chứng nhận chống cháy nổ hoặc an toàn nội tại.

8. Phân biệt Marsh Bellofram 961-070-000 và 960-162-000

Hai mã này cùng thuộc thương hiệu Marsh Bellofram nhưng có nguyên lý hoạt động và chức năng khác nhau.

Marsh Bellofram 961-070-000 được sử dụng khi áp suất đầu ra phải thay đổi theo tín hiệu điện, trong khi 960-162-000 phù hợp cho việc tạo và duy trì một mức áp suất khí thấp bằng cơ cấu điều chỉnh thủ công.

Hai thiết bị không thể thay thế trực tiếp cho nhau.

9. Cung cấp bộ chuyển đổi tín hiệu Marsh Bellofram 961-070-000 tại Việt Nam

Bộ chuyển đổi tín hiệu Marsh Bellofram 961-070-000 thuộc dòng Type 1000, là thiết bị chuyển đổi tín hiệu dòng điện 4–20mA thành áp suất khí nén 3–15 PSI, sử dụng trong các hệ thống điều khiển tự động và điều khiển quá trình.

Hoàng Thiên Phát hỗ trợ cung cấp sản phẩm theo model, tra cứu thông số kỹ thuật, kiểm tra cấu hình đầu vào – đầu ra và đối chiếu thông tin thiết bị cần thay thế.

Đối với đơn hàng yêu cầu model 961-070-000, cần xác nhận điều kiện môi trường, áp suất khí cấp, cỡ ren và các chứng từ yêu cầu trước khi đặt hàng.