Sabtu, 30 April 2011

Level Measurement (Pengukuran Level)

1.1 Prinsip Pengukuran Tingkat
Pengukuran Kontinu
Satuan umumnya meter (m). Namun, ada banyak cara untuk mengukur yang membutuhkan teknologi yang berbeda dan berbagai unit pengukuran.
Pengukuran tersebut diantarnya:
- Ultrasonic, waktu transit
- Pulse gema
- Pulse radar
- Tekanan, hidrostatik
- Berat, strain gauge
- Konduktivitas
- Capacitive
Untuk pengukuran kontinu, tingkat terdeteksi dan diubah menjadi sinyal yang sebanding. Perangkat bebbasis Mikroprosesor dapat menunjukkan tingkat atau volume/isi. Teknik yang berbeda juga memiliki kebutuhan yang berbeda. Misalnya, ketika menghitung dari atas tank, bentuk dari tangki harus diketahui untuk menghitung nilai volume. Bila menggunakan cara hidrostatik, untuk menghitung tekanan dari bagian bawah tangki, maka kepadatan harus diketahui dan tetap konstan.
Deteksi Point
Point deteksi juga dapat dipakai untuk semua cairan dan padatan. Beberapa jenis yang lebih umum adalah:
- Capacitive
- Microwave
- Radioaktif
- Getaran
- Konduktif
Tombol ON/OFF biasanya digunakan untuk berhenti, memulai atau alarm. Dapat juga digunakan sebagai proses atau alat keselamatan perlindungan yang hubungannya dengan peralatan pengukuran kontinu. Sebuah sistem ukur terdiri dari kombinasi sensor dan alat pengkondisian sinyal. Kombinasi ini sering pakai ketika beberapa output yang diperlukan dan parameter perlu diubah.

1.2 Sight Glasses Sederhana dan Pengukuran Rod
1.2.1 Simple Sight Glasses

Sebuah indikasi visual dapat diperoleh ketika bagian kapal tersebut dibangun dari bahan transparan atau cairan yang dilewati melalui tabung transparan. Keuntungan menggunakan katup tertutup dengan penggunaan pipa bypass, adalah kemudahan dalam penghapusan untuk pembersihan.
Keuntungan
- Sangat sederhana
- Murah
Kekurangan
- Tidak cocok untuk kontrol otomatis.
- Memerlukan pemeliharaan - pembersihan
- Fragile - mudah rusak
Aplikasi Keterbatasan
Ini tidak cocok untuk aplikasi industri secara manual dan transmisi informasi yang diperlukan oleh operator. Aplikasi alat pengukur ini seperti dapat dilihat dalam tangki untuk penyimpanan minyak pelumas atau air. Aplikasi ini menyediakan sarana yang sangat sederhana untuk mengakses informasi dan dapat menyederhanakan tugas fisik atau mencelupkan tank.
Sight Glasses juga tidak cocok untuk cairan keruh atau kotor. Alat ini tidak boleh digunakan untuk mengukur cairan berbahaya karena kaca-tabung ini mudah rusak atau patah. Dalam instalasi tersebut dimana gauge berada pada suhu yang lebih rendah daripada proses kondensasi yang dapat terjadi di pengukuran luar, karena dapat merusak keakuratan dalam pembacaan.
Ringkasan
Simple Sight Glasses merupakan teknologi yang kuno dan sangat jarang digunakan untuk aplikasi kontrol otomatis. Alat ini biasanya ditemukan di guci tua.

1.2.2 Metode Pengukuran Rod
Hal ini memerlukan upaya manual sedikit lebih dari kaca yang saling berhadapan, tetapi metode lain yang sangat sederhana dan murah untuk tingkat akuntansi untuk. Metode ini dapat diterapkan pada cairan dan bahan curah, dan pita baja dapat digunakan dalam silo yang sangat tinggi.
Metode ini dirancang untuk kondisi di atmosfer. Slip tabung dapat digunakan untuk kapal bertekanan, tetapi hal ini memerlukan proses ventilasi gas atau cairan ke atmosfer. Perangkat ini berbahaya bagi personel dan tidak boleh digunakan di area yang ditunjuk aman yang atau untuk pengendalian sebagai proses otomatis.


Dari gambar diatas pengukuran dibaca dari kontak yang mencelupkan batang bagian bawah kapal.
Keuntungan
- Sederhana dan murah.
Kekurangan
- Hanya sampel pengukuran
- Bahaya unutk pengukuran yang bertekanan
- Akurasi terbatas
Aplikasi Keterbatasan
Ini tidak cocok untuk proses industri untuk pengukuran kontinu. Jenis pengukuran ini adalah akses atas saja dan dalam beberapa kasus mungkin memerlukan penggunaan tangga untuk mengakses peralatan penginderaan. Aplikasi terbatas, terutama untuk kapal bertekanan.
Metode ini rentan terhadap kesalahan karena interpretasi operator dan pembacaan gradasi pada tolak ukur. Hal ini juga terbatas pada resolusi gradasi. Resolusi atau akurasi terbaik dapat diasumsikan satu setengah dari markeddivision terkecil.

1.3 Apung Tape Sistem
Ada dua jenis utama sistem tape apung yang tersedia:
- Ambang dan sistem tape
- Detektor Wire float
1.3.1 Float dan Sistem Tape
Salah satu bentuk umum dari sistem pengukuran menggunakan motor tape atau servo yang dihubungkan dengan pelampung. Tinggi dapat dibaca sebagai penggerak mengapung dengan tingkat cair. Sistem lain menggunakan metode float dengan merasakan posisi yang terapung atau elektrik magnetis. Sistem float juga dapat digunakan untuk mengukur padatan granular serta cairan.
Kekurangan
- Pemeliharaan Tinggi
- Mahal
1.3.2 Detektor Wire Float Dipandu
Untuk pengukuran tingkat besar (mis. 20m), detektor float kawat kawat dapat digunakan. Kabel yang terhubung ke jangkar atas dan bawah dapat membantu dalam posisi mengapung seperti yang bergerak dengan tingkat cairan. Tape terhubung ke bagian atas dan berjalan mengapung langsung ke atas dan melewati katrol lalu turun ke alat pengukuran yang berada di luar tangki hingga tepat untuk diukur.
Pita berlubang pada ujung gauge diterima oleh drive counter sprocketed. Poros pada drive counter berputar dan bergerak mengapung dengan pita berlubang kea rah atas dan ke bawah. Gerakan putar dari poros digunakan untuk memberikan pembacaan metrik.
Di dalam kondisi atmosfer, segel yang digunakan untuk melindungi ujung alat tersebut dari proses fluida. Namun dalam aplikasi bertekanan, lebih baik untuk mengisi ujung alat dengan cairan penginderaan, terutama jika cairan yang bersih dan pelumas.


Aplikasi khas
Jenis pengukuran ini biasanya menemukan digunakan untuk bahan bakar pertanian yang besar, terutama ketika keamanan intrinsik signifikan.
Keuntungan
- Pengukuran tingkat Besar
- Hakekatnya aman
Kekurangan
- Biaya Instalasi
- Memakai Mekanikal
Aplikasi Keterbatasan
Float dan tape sistem mempunyai masalah yang sama dengan rekaman penutup telepon. Hal ini sering terjadi jika pipa lama tidak vertical secara sempurna, di mana rekaman itu mengikis terhadap bagian dalam pipa. Masalah lain yang umum adalah bila korosi atau kotor, dimana rekaman itu dapat dipakai pada tempat float sementara yang bergerak. Masalah-masalah ini lebih cenderung menghasilkan pembacaan yang lebih rendah dari yang sebenarnya.
Kekuatan dari berat float biasanya cukup besar untuk mengatasi gesekan pita terhadap kotoran, sedangkan kekuatan perangkat tidak mungkin. Tank dikendalikan dengan menggunakan alat pengukur tape akan mengalami overflow ketika pita macet. Masalah ini dapat dilindungi dengan menggunakan sebuah switch yang terpisah.
Ringkasan
Salah satu keterbatasan utama adalah pemeliharaan tinggi yang diperlukan untuk menjaga kaset agar tetap bersih dan mencegahnya dari gumming up. Ini adalah teknologi lama dan jarang digunakan.

1.4 Tekanan Hidrostatis
Beberapa dari tipe alat pengukuran ini adalah:
- Tekanan statis
- Differential pressure
- Bubble tube method
- Diaphragm Box
- Weighing
1.4.1 Tekanan Statis
Dasar pengukuran tekanan hidrostatik untuk tingkat yang sedemikian rupa sehingga tekanan sebanding dengan tinggi cairan dalam tangki, terlepas dari volume.
Tekanan ini berkaitan dengan tinggi sebagai berikut:
P = h.ρ.g
Dimana :
P = tekanan
h = ketinggian
ρ = densitas fluida
g = percepatan grafitasi
Untuk kerapatan konstan, yang berubah adalah ketinggian. Bahkan, setiap alat yang dapat mengukur tekanan dapat dikalibrasi untuk membaca ketinggian cairan yang diberikan, dan dapat digunakan untuk mengukur tingkat cairan dalam kapal yang sedang dalam kondisi di atmosfer.
Transduser tekanan hidrostatis selalu terdiri dari membran yang connectedeither mekanis atau hidrolik untuk elemen transduser. Elemen dari transduser didasarkan pada teknologi seperti induktansi, kapasitansi, strain gauge, atau bahkan semikonduktor.


Tekanan transduser dapat dipasang pada berbagai jenis sensor tekanan sehingga proses aplikasi yang cukup spesifik. Karena pergerakan membran hanya beberapa mikron, transduser semikonduktor sangat sensitif terhadap kotoran atau produk build-up. Hal ini membuat pengukuran yang berguna untuk bahan seperti air limbah, lumpur, cat, dan minyak. Seal A diperlukan untuk pengukuran pada cairan korosif atau kental, atau di mana pipa yang digunakan dalam mengukur suatu tekanan hidrolik.
Karena tidak ada gerakan dari palikasi ini, dan tidak ada gaya yang lemah untuk causehysteresis. Dalam kondisi ini dimana sebuah sensor menahan tekanan dari sistem, dan alat tersebut harus dipasang pada atau dekat bagian bawah kapal. Metode ini umumnya digunakan untuk aplikasi pada reservoir dan deepwells.
Jika penggunaan nosel ekstensi atau pipa-pipa panjang tidak dapat bekerja, yaitu harus dilakukan tindakan pencegahan dengan memastikan cairan agar tidak mengeras atau menggumpal dalam pipa. Jika hal ini terjadi, maka tekanan yang terdeteksi tidak akurat. sistem pemasangan pipa yang berbeda atau pemanas dapat digunakan untuk mencegah hal ini.
Sensor tidak boleh dipasang langsung pada tekanan aliran sebagai produk yang terukur dan pembacaan tidak akurat. Untuk alasan yang sama, sebuah sensor tekanan tidak boleh dipasang di outlet pembuangan dari sebuah kapal sebagai pengukuran tekanan yang menyebabkan pengukuran salah selama debit rendah.
Keuntungan
- Pengukuran volume
- Mudah untuk merakit dan menginstal
- Mudah untuk menyesuaikan
- Cukup akurat
Kekurangan
- Tergantung pada kepadatan relatif dari bahan
- Lebih mahal dari jenis sederhana
- Mahal untuk aplikasi akurasi tinggi
Aplikasi Keterbatasan
Tingkat pengukuran dapat dilakukan dengan menggunakan prinsip hidrostatik dalam tangki terbuka ketika kepadatan material konstan. Sensor harus dipasang pada sebuah tangki terbuka untuk memastikan cairan, bahkan pada tingkat minimum yang selalu meliputi proses diafragma.
Karena sensor mengukur tekanan, karena itu sensitif terhadap lumpur dan kotoran di bagian bawah tangki. Build-up dapat sering terjadi di sekitar atau di flens dimana sensor dipasang.
Tingkat Pengukuran Dengan Mengubah Kepadatan Produk
Jika bahan yang diukur merupakan kepadatan yang bervariasi, maka tingkat pengukuran akan terganggu. Namun, sensor yang tersedia dapat mengimbangi berbagai kepadatan. Dalam sensor tersebut, pemasangan batas saklar eksternal pada ketinggian digunakan sensor untuk membuat koreksi. Ketika perubahan status switch, sensor mengukur suatu nilai secara otomatis dengan perubahan densitas.
Hal ini merupakan koreksi untuk perubahan kepadatan yang terbaik adalah ketika jarak antara saklar batas dan sensor dibuat seluas mungkin. Variasi suhu juga mempengaruhi densitas dari fluida. Wax merupakan masalah besar di mana pipa yang dipanaskan bahkan dengan sedikit variasi dalam temperatur menyebabkan perubahan nyata dalam kerapatan.
Pengukuran Volume dengan Bentuk Kapal yang berbeda-beda
Pengukuran mudah dilakukan dengan tekanan hidrostatis, namun volume cairan di dalam kapal yang bergantung pada bentuk kapal. Jika bentuk kapal tidak berubah untuk meningkatkan tinggi maka volume hanya dikalikan dengan luas penampang. Namun, jika bentuk (atau kontur) dari perubahan kapal untuk meningkatkan tinggi, maka hubungan antara tinggi dan volume tidak begitu sederhana.
Untuk mendapatkan nilai yang akurat yaitu dengan menggambarkan volume kapal. Karakteristik kurva todescribe mempunyai hubungan fungsional antara tinggi (h) dan volume (V) kapal. Untuk kurva silinder horizontal adalah jenis yang paling sederhana dan merupakan karakteristik standar yang ditawarkan oleh pemasok.
Output dari sensor menghasilkan hasil yang linear dengan menggunakan karakteristik kurva yang dijelaskan hingga 100 poin dan bekerja baik dengan cara mengisi kapal atau dari data yang diberikan oleh produsen.


1.4.2 Diferensial
Ketika tekanan permukaan cairan lebih besar (kasus tangki bertekanan) atau berbeda dengan tekanan atmosfer, maka sensor tekanan diferensial diperlukan. Hal ini karena tekanan total akan lebih besar daripada kepala tekanan cair. Dengan sensor tekanan diferensial, tekanan pada permukaan cairan akan dikurangi dari tekanan total, pengukuran tekanan karena ketinggian cairan. Dalam menerapkan metode pengukuran, LP (tekanan rendah) sisi pemancar terhubung ke kapal bagian atas hingga tingkat cairan maksimum. Koneksi ini disebut kaki kering. Tekanan cairan di atas yang diberikan pada kedua LP dan HP (tinggi tekanan) sisi transmitter, dan perubahan tekanan ini tidak mempengaruhi hasil ukur.


Teknik Pemasangan
Bila menggunakan sensor tekanan diferensial dalam hal ini, sangat umum untuk cairan yang diukur untuk menemukan jalan ke kaki kering. Hal ini merupakan hasil dari kondensasi atau splash atas. Perubahan ujung tekanan biasanya pada sisi lowpressure dari pemancar tersebut. Cairan di kaki kering dapat menyebabkan pergeseran nol dalam pengukuran. Sebuah solusi umum untuk masalah ini adalah untuk mengisi cairan dengan baik pada kaki referensi untuk digunakan pada kapal atau cairan penyegel.
Karena memiliki tekanan yang lebih tinggi, perubahan ke kaki referensi kering membalikkan koneksi LP dan HP untuk penerima. Tinggi cairan pada leg referensi harus sama atau lebih besar dari tingkat maksimum dalam kapal. Dengan meningkatnya tingkat tekanan pada sensor di dasar kapal, dan tekanan diferensial pada pemancar menurun. Ketika tangki penuh, tekanan cairan akan sama dengan tekanan referensi dan tekanan diferensial akan dicatat sebagai nol. Proses ini sederhana dan membalikkan nilai HP dan LP atau output listrik dari pemancar.
Menggunakan DP untuk filter:
Pengukuran tekanan diferensial untuk tangki bertekanan juga digunakan filter untuk menunjukkan jumlah kontaminasi. Jika filter tetap bersih, tidak ada perbedaan tekanan yang signifikan di seluruh filter. Filter menjadi terkontaminasi, tekanan pada sisi hulu dari filter akan menjadi lebih besar dari pada sisi hilir.
Keuntungan
- Tingkat pengukuran dalam tangki bertekanan
- Mudah untuk menyesuaikan
- Cukup akurat
Kekurangan
- Tergantung pada kepadatan relatif dari bahan
- Cukup mahal untuk pengukuran tekanan diferensial
- Ketidakakuratan karena untuk membangun-up
- Perawatan intensif
Aplikasi Keterbatasan
Kepadatan cairan mempengaruhi nilai keakuratan dalam pengukuran. Pengukuran DP harus menggunakan cairan dengan berat jenis yang relatif tetap. Juga proses koneksi yang rentan ketika terjadi penyumbatan dari puing-puing, dan sambungan proses mungkin rentan terhadap pembekuan.

1.4.3 Metode Bubble Tube
Dalam sistem tabung gelembung, tingkat cairan ditentukan dengan mengukur tekanan yang dibutuhkan untuk memaksa gas menjadi cairan pada titik di bawah permukaan. Metode ini menggunakan sumber udara bersih atau gas terhubung ke tabung gelembung dan akan direndam pada kedalaman tetap ke dalam kapal. Pembatasan ini mengurangi jumlah aliran udara yang sangat kecil.
Tekanan dipertahankan sebagai gelembung udara yang lepas melalui cairan. Perubahan cairan menyebabkan tekanan udara dalam pipa gelembung bervariasi. Di bagian atas tabung gelembung adalah di mana sebuah sensor mendeteksi perbedaan tekanan tekanan sebagai tingkat perubahan. Sebagian besar menggunakan tabung V kecil, takik di bagian bawah untuk membantu dengan menghasilkan aliran gelembung yang konstan.


Bubblers sederhana dan murah, tapi tidak sangat akurat. Alat tersebut memiliki akurasi sekitar 1-2%. Salah satu keuntungan yang pasti adalah bahwa cairan korosif atau cairan padatan yang mengakibatkan kerusakan maka pipa akan mudah diganti dengan biaya yang murah.
Namun, alat tersebut memberikan suatu zat asing ke dalam cairan. Meskipun dapat diperoleh tanpa cairan masuk kedalam perpipaan, masih mungkin untuk mengalami penyumbatan. Namun, sumbatan dapat diminimalkan dengan menjaga ukuran cairan pada 75mm dari ujung pipa ke bagian bawah tangki.
Keuntungan
- Perakitan yang mudah
- Cocok untuk digunakan pada cairan korosif.
- Aman
- Aplikasi temp Tinggi
Kekurangan
- Memerlukan tekanan udara dan pemasangan garis udara
- Bahan build-up pada tabung gelembung tidak dibolehkan
- Tidak cocok untuk kapal bertekanan
- Pakai mekanikal
Aplikasi Keterbatasan
Perangkat tabung gelembung rentan terhadap variasi kepadatan, pembekuan, dan proses pelapisan oleh fluida. Gas yang digunakan dapat menghasilkan bahan yang tidak diinginkan ke dalam proses. Juga perangkat harus mampu menahan tekanan udara maksimum yang dihasilkan jika pipa tersumbat. Rodding untuk membersihkan pipa dibantu dengan memasang bagian tee.

1.4.4 Diafragma Kotak
Kotak diafragma digunakan untuk pengukuran level air di pembuluh yang terbuka. Kotak itu berisi sejumlah udara dalam kapasitas yang besar, yang disimpan dalam diafragma yang fleksibel. Sebuah kotak tabung menghubungkan diafragma ke pengukur tekanan.
Tekanan cairan yang diberikan terhadap volume udara dalam kotak merupakan tekanan fluida. Untuk mengukur tekanan udara menghubungkan nilai ke tingkat cairan. Ada dua jenis umum dari kotak diafragma yaitu terbuka dan tertutup. Kotak diafragma terbuka ditenggelamkan dalam cairan di dalam kapal. Kotak diafragma tertutup sudah terpasang dibagian luar dari kapal tersebut dan dihubungkan dengan pipa. Kotak terbuka cocok dalam aplikasi dimana ada beberapa materi, dan jenis tertutup paling cocok untuk membersihkan cairan saja.


Ada juga batasan jarak tergantung pada lokasi ukur.
Keuntungan
Relatif sederhana, cocok untuk berbagai bahan dan sangat akurat
Kekurangan
Membutuhkan lebih banyak peralatan mekanik, terutama dengan kapal bertekanan.
Ringkasan
Sangat jarang digunakan.

1.4.5 Metode Beratnya
Jenis ini tidak cocok untuk pengukuran langsung sebuah cairan dan padatan massal. Aplikasi ini melibatkan sel beban untuk mengukur berat kapal. Dengan mengetahui kerapatan relatif dan bentuk kotak penyimpanan, maka mudah untuk menghitung.


Teknik Instalasi
Strain gauges dapat dipasang pada baja sebuah kapal atau bin. Kalibrasi dilakukan cukup hanya dengan mengukur output ketika tangki kosong dan lagi ketika penuh.
Keuntungan
- Tingkat pengukuran yang sangat akurat untuk bahan dasar kepadatan yang relatif konstan
Kekurangan
- Memerlukan sejumlah peralatan mekanik
- Sangat mahal
- Bergantung pada kepadatan relatif dari bahan
Aplikasi Keterbatasan
Sejumlah besar peralatan mekanik yang diperlukan untuk kerangka, dan juga diperlukan untuk menstabilkan sampah. Pengukuran resolusi berkurang karena prioritas keakuratan dari berat keseluruhan. Pembacaan tidak stabil akan terjadi ketika sampah sedang diisi atau dikosongkan. Karena berat keseluruhan adalah jumlah dari kedua bobot produk dan kontainer angin yang dapat menyebabkan masalah yang signifikan. Untuk alasan ini kebanyakan pemasangan menggunakan konfigurasi sel four-load.

1.5 Pengukuran Ultrasonik
1.5.1 Prinsip Operasi
Sensor ultrasonik bekerja dengan mengirimkan gelombang suara dan mengukur waktu yang dibutuhkan untuk mengembalikkan gelombang suara tersebut. Seperti kecepatan suara yang diketahui, waktu transit diukur dan jarak dapat dihitung. pengukuran ultrasonik umumnya mengukur jarak antara isi dan bagian atas kapal. Ketinggian disimpulkan sebagai perbedaan membaca total tinggi kapal. sistem pengukuran ultrasonic dapat mengukur dari bagian bawah kapal bila menggunakan cairan.


Pulsa gelombang suara memiliki frekuensi transmisi antara 5 dan 40 KHz, ini tergantung pada jenis transduser yang digunakan. Transduser dan sensor terdiri dari satu atau lebih kristal piezo-electric untuk transmisi dan penerimaan sinyal suara. Ketika energi listrik diberikan pada kristal piezo-electric, alat tersebut bergerak untuk menghasilkan sinyal suara. Ketika gelombang suara yang dipantulkan kembali, gerakan gelombang suara yang dipantulkan menghasilkan sinyal listrik, hal ini terbaca sebagai pulsa kembali. Waktu transit diukur sebagai waktu antara sinyal yang ditransmisikan dan kembali.

1.5.2 Seleksi dan Sizing
Berikut adalah beberapa daftar pilihan pada umumnya:
Frekuensi Otomatis
Transmisi optimum bergantung pada frekuensi resonansi tertentu yang tergantung pada pemancar dan aplikasi. Frekuensi resonansi ini juga tergantung pada penumpukan debu, kondensasi atau bahkan perubahan suhu. Sensor elektronik dapat mengukur frekuensi resonansi selama arus dering membran dan perubahan frekuensi dari pulsa yang ditransmisikan berikutnya untuk mencapai efisiensi yang optimal. Spesifikasi desain Exact tergantung pada manufaktur. Beberapa manufaktur memiliki perbedaan denyut nadi dan / atau keuntungan (daya). Sebagai panduan, frekuensi transduser harus dipilih sehingga panjang gelombang akustik melebihi ukuran granul (diameter median) dari setidaknya empat faktor.


Gema Supresi Palsu
Meskipun gelombang ultrasonik dapat menghasilkan sinyal yang baik, alat tersebut juga dapat mendeteksi permukaan lain dalam kapal. benda lain yang dapat mencerminkan sebuah sinyal inlet, tulangan balok, atau lapisan pengelasan. Untuk mencegah perangkat membaca objek-objek ini, informasi ini bisa ditekan. Meskipun sinyal dapat tercermin dari benda-benda ini, karakteristik mereka akan berbeda. Penghapusan sinyal palsu ini didasarkan pada modifikasi ambang deteksi.
Pengukuran Volume
Perangkat paling modern untuk pengukuran ultrasonik juga menghitung volume. Hal ini cukup sederhana jika kapal memiliki luas penampang cross yang konstan. Lebih kompleks, luas penampang lintas kapal yang bervariasi memerlukan bentuk geometri yang diketahui untuk menghitung volume kapal. Kerucut atau bentuk persegi.

1.5.3 Pertimbangan Pemilihan
- Jarak yang diukur
Perangkat ultrasonik harus mampu menutupi jarak yang dibutuhkan. Hal ini biasanya disertakan dalam lembar spesifikasinya. Perhatikan bahwa spesifikasi umum untuk udara yang bersih dan permukaan yang datar. Alasan variasi dalam jangkauan bahwa sistem yang dirancang untuk akurasi tinggi dan jarak pendek tidak akan cukup kuat untuk jarak yang lebih jauh. Demikian pula sistem yang lebih kuat mungkin terlalu kuat untuk jarak pendek dan menyebabkan terlalu banyak gema dan mengakibatan kebisingan. Sistem baru memiliki keuntungan variabel otomatis untuk mengkompensasi hal ini. Perubahan suhu, debu, kotoran, dan kondensasi pada sensor menghambat pengoperasian perangkat.
- Permukaan material
Ini merupakan persyaratan mendasar dalam jenis sistem pengukuran sinyal yang ditransmisikan dan dipantulkan kembali dari permukaan bahan yang akan diukur. Lebih jelas pengukuran permukaan, maka nilai yang lebih akurat dapat diukur.
Kejelasan permukaan dapat dikaburkan oleh:
1 Lapisan busa di permukaan cairan
2 Butiran halus pada material curah
3 Awan debu yang berlebihan dengan transfer bijih
- Kondisi lingkungan
Karena pemasangan sinyal ultrasonik harus melalui udara, faktor-faktor seperti debu, uap, tekanan, temperature, dan gas perlu dipertimbangkan.
- Acoustic noise
Bentuk umum dari kebisingan akustik terjadi ketika truk muatan bijih menyimpan ke dalam kotak penyimpanan atau hopper. kebisingan yang dihasilkan dari pengalihan bijih dapat mempengaruhi dan menurunkan kualitas sinyal yang kembali.
- Tekanan
Secara umum, sistem pengukuran ultrasonik tidak terpengaruh oleh variasi tekanan. Satunya keterbatasan yang dikenakan adalah karena kendala peralatan mekanik, dan dalam tekanan rendah, kemampuan untuk memancarkan energi suara. Salah satu batasan dengan kapal bertekanan karena alat tersebut sepenuhnya tertutup mungkin ada masalah dengan kedua gema yang berulang.
- Suhu
Perubahan suhu mempengaruhi kecepatan gelombang suara dan waktu transit berakhir. Sensor suhu membuat penyesuaian korektif. Dalam situasi ini kesalahan dapat terjadi di mana ada gradien suhu yang bervariasi selama jarak pengukuran. Pengoperasian alat ultrasonik bisa sampai 170 OC, dengan keterbatasan yang sedang karena pembangunan perumahan transduser.
- Gas
Seperti disebutkan sebelumnya, jenis pengukuran tergantung pada kecepatan suara. Kecepatan suara tidak hanya bervariasi dengan perubahan suhu, tetapi juga dengan media yang berbeda. Akibatnya, kecepatan suara bervariasi untuk gas yang berbeda atau uap. Rekomendasi utama adalah untuk mempertimbangkan penggunaan sensor suhu yang terpisah, dalam hal ini suhu sangat bervariasi, dari hangat hingga cairan panas.


- Mounting
Sejak perangkat ultrasonik ini dimaksudkan untuk mengukur tingkat pengukuran, jalur tersebut terhalang sehingga hanya sinyal tercermin merupakan bahan yang akan diukur. Bawah permukaan kapal harus miring sehingga sinyal tercermin secara langsung kembali ke pemancar untuk pengukuran yang valid. Jika bagian bawah kapal tersebut pada sudut sehingga sinyal tercermin dari sejumlah dinding, output dari perangkat tidak dapat diprediksi.
Sinar ultrasonik tidak dapat dipersempit tetapi kerucut focalising dapat digunakan. Semua sensor memiliki zona mati, atau jarak blanking di mana panjang mereka tidak sama dengan gelombang suara. Jarak ini sesuai dengan panjang dari sinyal yang ditransmisikan dan mencegah sinyal ditransmisikan terdeteksi sebagai sinyal kembali.
- Pembersihan diri
Dalam aplikasi ini di mana percikan dapat terjadi, probe pembersihan diri mungkin diperlukan. Kondensasi, cair dan debu atomised pada kontak dengan permukaan transduser sangat aktif. Hal ini membuat probe pembersihan diri tangguh untuk mengurangi hiungga membangun perawatan rutin.


Dengan sistem ganda, frekuensi transduser harus sama. Jarak blanking juga bervariasi dengan aplikasi tersebut.

Teknik Instalasi
Ketika mengukur melalui debu, sinyal transmisi dilemahkan dan peralatan penginderaan mengalami kesulitan dalam menentukan tingkat pengukuran. Ada dua komponen utama dari sinyal ultrasonik, kekuatan sinyal dan frekuensi. Perlu dicatat bahwa meskipun suara frekuensi yang lebih rendah dilemahkan oleh debu, ketika bergema di dalam kapal membuat gema lemah. Sebuah solusi untuk mengukur proses jenis ini adalah dengan menggunakan sinyal frekuensi tinggi dengan daya akustik yang tinggi.
Keuntungan
- Non kontak dengan produk
- Cocok untuk berbagai macam cairan dan produk massal
- Reliable kinerja dalam pelayanan sulit
- Tidak ada bagian yang bergerak
- Pengukuran tanpa kontak fisik
- Terpengaruh oleh kerapatan, kadar air atau konduktivitas
- Akurasi sebesar 0,25% dengan kompensasi suhu dan self-kalibrasi
Kekurangan
- Produk harus memberikan cerminan yang baik dan tidak menyerap suara
- Produk harus memiliki lapisan yang berbeda baik pengukuran dan tidak dikaburkan oleh busa atau menggelegak.
- Tidak cocok untuk tekanan tinggi atau dalam ruang hampa
- Kabel khusus dibutuhkan antara transduser dan elektronik
- Suhu terbatas pada 170 derajat C
Aplikasi Keterbatasan
Kinerja dari tingkat pemancar ultrasonik sangat tergantung pada gema yang diterimanya. Gema mungkin lemah karena dispersi dan penyerapan. Dispersi mungkin ada masalah pada kapal tinggi dan dapat dikurangi dengan menggunakan kerucut focalising.
Dalam kasus menyerap suara, sinyal gema dapat sangat dikurangi, dalam hal ini sistem energi yang lebih tinggi mungkin diperlukan. Dalam menerapkan alat ukur tingkat ultrasonik untuk aplikasi yang lebih sulit, kesesuaian mungkin bergantung pada pengujian yang telah dilakukan sebelum pemasangan tetap dilakukan.
Ringkasan
Jenis tingkat pengukuran memiliki keandalan yang sangat baik dan akurasi yang sangat baik. Keuntungan utama lainnya adalah adalah teknologi non-kontak, yang membatasi kontaminasi korosi dan dengan isi kapal.

1.6 Radar Pengukuran
Radar pengukur berbeda dari ultrasonik, keduanya menggunakan gelombang mikro bukan gelombang suara. Seperti perangkat ultrasonik mengukur dari atas kapal untuk menentukan tingkat produk.
Dua contoh dari alat pengukur radar adalah 5.8GHz dan 24GHz sistem. Frekuensi transmisi yang lebih tinggi dapat digunakan untuk mendeteksi bahan kering, bahan non-konduktif dengan berat isi yang sangat rendah.


Keuntungan
- Digunakan pada aplikasi yang sulit
- Ketelitian tinggi
- Non-kontak
- Mengukur melalui tangki plastik
- Monitor isi dari kotak atau multi-media materi
- Mendeteksi hambatan dalam peluncuran atau menekan
Kekurangan
- Sensitive untuk membangun-up di wajah sensor
- Sangat mahal, A $ 6-15k, tergantung pada akurasi
Aplikasi Keterbatasan
Radar pengukur cukup spesifik ketika aplikasi tersebut digunakan. Radar tingkat pengukuran harus dihindari dari makanan yang padat karena terjadi pantulan sinyal yang lemah.
Meskipun sensor radar tidak dapat mengukur semua aplikasi yang terkena radiasi nuklir, sensor radar digunakan dalam preferensi ultrasonik atau teknologi laser dalam aplikasi sebagai berikut:
- Sensor pelapis
- Cair turbulensi
- Busa
Ringkasan
Radar tingkat pengukuran terutama digunakan dimana terdapat masalah suhu dan tekanan.

1.7 Getaran Switch
Getaran penginderaan hanya cocok untuk titik pengukuran. Terdiri dari osilasi atau garpu tala yang dibuat untuk dapat beresonansi di udara. Frekuensi resonansi akan berkurang ketika garpu dibawa ke dalam kontak. Jenis garpu digunakan dan frekuensi resonansi tergantung pada material yang akan diukur. Yang biasa digunakan sebagai berikut:
Tuning Fork:
- Bulk produk dalam bentuk bubuk atau dalam bentuk butiran
Berosilasi bentuk:
- Cairan dan lumpur


Keuntungan
- Wide berbagai aplikasi
- Murah
- Tidak ada penyesuaian atau perawatan khusus yang diperlukan
Kekurangan
- Grain terbatas pada ukuran 10mm
- Pembatasan yang sama untuk partikel tersuspensi dalam cairan
Aplikasi Keterbatasan
Seperti yang disebutkan sebelumnya, tingkat getaran switch dibatasi untuk tingkat deteksi titik.

1.8 Pengukuran Radiasi
Sumber radiasi Gamma digunakan untuk digunakan peralatan tingkat deteksi karena sinar gamma memiliki daya tembus besar dan tidak bisa dibelokkan.
Tingkat pengukuran dengan kinerja radiasi pada prinsipnya melewati radiasi gamma melalui materi yang akan diukur. Sebagai radiasi pada bahan ini, tingkat pengukuran dapat ditentukan oleh jumlah redaman.
Sumber
Komponen utama dari jenis alat ukur ini adalah sumber radioaktif. Dua jenis umum sumber radioaktif adalah Cesium (Cs 137) dan Cobalt (Co 60). Aktivitas zat radioaktif dapat berkurang dengan waktu. Cobalt 60 memiliki waktu paruh 5,3 tahun sementara Cesium 137 di sisi lain memiliki paruh 32 tahun.
Peralatan pengukuran modern sekarang memiliki koreksi otomatis setengah-hidup, dan dengan demikian pemakaian sumber tidak lagi menjadi faktor penting. Energi elektromagnetik yang dihasilkan tidak dapat mendorong bahan-bahan lain untuk menjadi radioaktif. Ini berarti bahwa sumber gamma disekitar dapat digunakan untuk bahan makanan dan juga pada bahan makanan kemasan kelas.
Sumber Ukuran
Salah satu keuntungan dari jenis tingkat pengukuran adalah hal tersebut bisa dipasang di luar kapal dari bahan yang akan diukur. Dalam instalasi hal tersebut, sumber radiasi harus menembus zat lain dari udara. Ada batas minimal pada intensitas radiasi medan radiasi pada detektor dan dari redaman sumber melalui dinding kapal dan proses harus diperhitungkan. Hal ini memastikan bahwa intensitas radiasi tidak berjalan di bawah level sensing yang dibutuhkan pada detektor.
Ukuran sumber yang mungkin lebih mudah dan akurat yang diperoleh saat menentukan dan memilih peralatan pengukur. Dalam kapal besar yang memerlukan sumber besar untuk mengatasi atenuasi melalui materi, ukuran sumber dapat menghambat teknik pengukuran. Ukuran sumber dijaga agar tetap minimum.


The Strip Detector
Detektor untuk pengukuran kontinyu adalah jenis counter dan photomultiplier. Jenis ini memiliki keuntungan kepekaan yang tinggi (dibandingkan dengan Geiger counter) ditambah dengan keamanan dan ekonomi dari sebuah sumber titik.
Batang dari kilau counter adalah komponen utama dari perspex optik di mana kilau kristal yang merata. Dengan keberadaan radiasi gamma, kilau kristal memancarkan kilatan cahaya yang kemudian dideteksi oleh photomultiplier dan diubah menjadi pulsa listrik.
Rangkaian kedip terus-menerus dihasilkan oleh LED ke link fiber optik melalui seluruh panjang batang sintilator. Hal ini dilakukan untuk memantau hubungan optik kritis antara batang kilau dan foto-pengganda. Tingkat radiasi dikonversi menjadi sinyal (Pulse Code Modulated) PCM oleh pemasangan elektronik pada detektor dan dikirim ke penguat pengukuran.
Point Tingkat Pengukuran
Detektor dipasang berdekatan dengan alat pengukur. Untuk tingkat switching ada dua jenis yang sering digunakan:
- The Geiger-Mueller (G-M) tabung
- Ruang gas ionisasi
Tabung GM memiliki elemen kawat anoda di tengah katoda silinder. Daerah antara anoda dan katoda diisi dengan gas inert dan disegel. tegangan diterapkan di terminal-terminal (250-300 V). Ketika radiasi ionisasi gamma pada gas inert, menyebabkan kerusakan listrik antara anoda dan katoda.
Detektor umum lainnya adalah pada ruang ionisasi gas. Ruang ionisasi mirip dengan tabung GM yang diisi dengan gas inert dan disegel. Perbedaan utamanya pada pengalihan yang menerapkan tegangan tembus, tegangan rendah (biasanya 6V) diterapkan di terminal. Ketika ruangan terkena radiasi gamma, ionisasi terjadi dan saat ini terus dipancarkan dari detektor. Dalam arus keluaran yang rendah, dengan tingkat yang rendah menghasilkan output yang tinggi.
Tingkat Pengukuran Continuous
Ada dua sumber umum untuk pengukuran tingkat kontinyu:
- Sumber Strip
- Sumber Point
Kedua metoda ini menggunakan detektor strip.
Sumber strip lebih akurat karena memancarkan, panjang dan sempit, balok seragam ke arah detektor. Sebagai perubahan tingkat, detektor ditutupi dan dilindungi dari sumber dan perubahan respon yang sesuai. Respon seragam dan linier selama rentang seluruh, menghasilkan sinyal linier yang sesuai dengan tingkat perubahan. Pengecualian pada 0% dan 100% di mana efek akhir non-linear terjadi.
Dampak perubahan densitas dapat diatasi dengan sizing source untuk kepadatan yang lebih rendah sehingga kerapatan yang lebih tinggi tidak mempengaruhi pembacaan pada detektor.


Sumber strip yang akurat dan memberikan respon linier baik, namun hal tersebut lebih mahal. Sumber titik adalah alternatif yang lebih murah. Sumber titik bekerja dengan cara yang serupa dengan sistem sumber strip, dalam detektor strip mengukur radiasi dari sumber.
Pemegang sumber umumnya memiliki sudut keluar dari 20 atau 40 derajat. Sinar radiasi daun aperture secara langsung dan harus diarahkan oleh pemasangan pemegang sumber. Sudut dari pemegang sumber adalah setengah dari sudut keluar radiasi, memungkinkan pemegang sumber dipasang pada titik ukur tertinggi.
Perhatikan bahwa energi gamma rendah yang dipancarkan dari sumber yang tidak terjadi dengan bentuk yang tepat melalui dinding kapal. Hal ini kemudian diukur pada sisi lain dengan detektor.
Ada sejumlah faktor yang berubah ketika tingkat naik dan turun:
- Ketebalan bahan
- Geometri sumber radiasi
- jarak dari sumber ke detektor
- Bebas ruang
Sistem non-linearitas dapat diperbaiki secara elektronik dalam receiver


Cara untuk meningkatkan linearitas dan akurasi pada ujung bawah adalah dengan menggunakan satu detektor strip dan dua atau lebih titik sumber. Jelas biaya dapat merupakan faktor penghambat.


Mengatasi Masalah
Metode untuk pengujian dan tingkat kalibrasi radiasi detektor cukup sederhana. Pengujian 100% penuh dilakukan dengan menutup rana sumber, seolah-olah kapal penuh. Untuk menguji atau mengkalibrasi untuk tingkat aktual, counter Geiger portabel digunakan. Dengan menjalankan penghitung Geiger menuruni dinding antara kapal dan detektor, tingkat adalah titik di mana layar cair dari sumber dan bacaan counter menurun dengan cepat.
Keuntungan
- Cocok untuk berbagai produk
- Terpasang tanpa halangan
- Dapat dipasang di luar kapal
Kekurangan
- Harus selalu dipasang di sisi kapal
- Tindakan keamanan khusus yang diperlukan untuk penggunaan radiasi gamma
- Mungkin juga melibatkan persyaratan lisensi
- Mahal
Aplikasi Keterbatasan
Sumber titik metode pengukuran tingkat kontinyu lebih murah daripada sumber strip. Namun, jika tidak diperbaiki, non-linieritas dapat menyebabkan masalah dengan sistem kontrol yang melakukan pengawasan terus-menerus. Sumber Strip dibatasi untuk Co60 karena berat Cs137. Pembatasan juga berlaku untuk sumber strip dari Co60, yang cukup berat, rumit dan mahal.
Ringkasan
Keuntungan dari jenis pengukuran ini adalah bahwa hal itu dapat dilakukan dari luar kapal. Situasi seperti ini mungkin penggunaan produk yang sangat kasar, korosif atau sangat perekat. Aplikasi dengan tekanan yang sangat tinggi atau suhu seperti reaktor atau tungku juga mungkin memerlukan teknik pengukuran eksternal.
Jenis pengukuran ini sangat jarang digunakan karena biaya dan peraturan keselamatan yang diperlukan untuk mengoperasikan peralatan radioaktif.

1.9 Pengukuran Listrik
1.9.1 Konduktif tingkat deteksi
Dasar Operasi
Bentuk tingkat pengukuran terutama digunakan untuk deteksi tingkat tinggi dan rendah. Probe elektroda atau konduktivitas menggunakan konduktivitas cairan untuk mendeteksi adanya cairan di lokasi penginderaan. Sinyal yang diberikan on atau off.
Bila fluida tidak bersentuhan dengan probe, hambatan listrik antara probe dan kapal akan sangat tinggi atau bahkan tak terbatas. Bila tingkat cairan meningkat untuk menutupi probe dan melengkapi rangkaian antara probe dan kapal, perlawanan di sirkuit akan berkurang.
Probe yang digunakan pada kapal dibangun dari bahan non-konduktif yang harus memiliki hubungan ground yang baik. Korosi elektroda dapat mempengaruhi kinerja probe. arus searah dapat menyebabkan oksidasi sebagai akibat dari elektrolisis, meskipun hal ini dapat diminimalkan dengan menggunakan listrik AC.


Untuk tingkat kontrol, sebagai lawan tingkat deteksi, dua probe dapat digunakan.
Ada berbagai jenis probe yang tersedia. Ketika cairan yang meninggalkan mantel sisa pada probe, versi resistansi rendah diperlukan. Versi ini mampu mendeteksi perbedaan antara produk yang sebenarnya ketika probe terbenam dan daya sisa ketika terkena probe. Aplikasi ini untuk jenis sensor produk yang buih, seperti susu, bir atau minuman berkarbonasi.
Beberapa kerugian dengan saklar konduktivitas adalah bahwa alat tersebut hanya bekerja dengan cairan konduktif dan non-perekat. Juga aplikasi secara intrinsik aman, di mana memicu tidak diperbolehkan, sensor harus beroperasi pada daya sangat rendah. Switch konduktivitas adalah indikasi yang baik untuk perlindungan pada pompa dalam hal deteksi kering.
Seleksi dan Ukuran
Dalam menilai penyelidikan konduktivitas, tegangan AC yang kecil dari sebuah transformator dapat diterapkan pada batang logam untuk mensimulasikan probe dan dinding kapal. Untuk akurasi ini harus berada pada posisi yang sama dan jarak dari dinding sebagai probe. Kemudian dengan panjang sekitar 50mm dari batang yang tenggelam dalam cairan, arus dan perlawanan dapat dihitung:
R (ohms) = V (volts) / I (amps)
Jika resistansi dihitung kurang dari yang dibutuhkan untuk instrumen, maka probe konduktivitas dan amplifier dapat digunakan. Ini bukan berarti sangat akurat untuk menentukan kesesuaian, namun tidak memberikan indikasi yang masuk akal. Masalah dengan uji ini bervariasi karena tergantung pada daerah permukaan kontak dan lokasi probe.

Teknik Instalasi - Mounting di tangki
Cairan menyebabkan build-up:
Vertikal mounting di tangki dari atas dianjurkan bila menggunakan cairan yang menyebabkan deposit konduktif pada isolasi. Lateral mounting di dalam tangki cocok jika cairan setelah kliring isolasi, hanya daun lapisan yang merupakan konduktor yang buruk.
Mount point:
Harus dipastikan bahwa cairan tersebut tidak menyentuh probe konduktivitas saat tangki mengisi. Probe juga harus tidak menyentuh dinding logam atau instalasi elektrik konduktif lain.
Mount dari atas:
Jika pemasangan dari atas, perlu dicatat bahwa di mana saklar dipicu mungkin tidak pasti. Switch dapat mengaktifkannya dengan hanya beberapa milimeter cairan meliputi probe, atau pada bahan konduktif kurang mungkin memerlukan probe yang akan sepenuhnya tenggelam.
Mount dari samping:
Probe panjang lebih besar dari 120mm umumnya cukup untuk sisi mounting. Jika tidak dapat dihindari dan probe harus dipasang pada tangki dimana cairan dapat menyebabkan build-up, probe maka mungkin diperlukan lagi. probe panjang memiliki rasio kontak resistensi yang lebih tinggi antara probe tertutup dan bebas yang memiliki isolasi dengan beberapa konduktivitas. Jika probe harus dipasang dari samping, maka harus dipasang sedikit ke bawah untuk memungkinkan agar cairan menetes lebih mudah. Hal ini dapat membantu dalam mengurangi konduktif build-up pada isolasi.

Teknik Instalasi - Mounting dalam pipa
Memilih probe panjang:
Probe Panjang sesingkat mungkin harus digunakan. Ini meminimalkan efek pada aliran dan juga mempermudah mounting.
Mount point:
Dalam aplikasi aliran, akan ada loading yang cukup besar pada probe. Saat memasang probe, memperhitungkan beban lateral maksimum probe. Gunung probe jauh dari aliran dengan memperhatikan kecepatan aliran, viskositas dan diameter pipa.
Kontaminan:
Partikel padat dalam cairan dapat menyebabkan aus isolasi, hal ini terutama untuk aplikasi aliran. Masalah lain terjadi ketika puing-puing yang panjang dan probe berserat menempel di batang dan menghasilkan kesalahan dalam pengukuran.



Keuntungan
- Sangat sederhana dan murah
- Tidak ada bagian yang bergerak
- Baik untuk titik kontrol ganda (tingkat kontrol switching) dalam satu instrumen
- Baik untuk aplikasi tekanan tinggi
Kekurangan
- Kontaminasi probe dengan mengikuti material dapat mempengaruhi hasil
- Aplikasi terbatas untuk produk-produk dari berbagai konduktivitas
- Desain keselamatan intrinsik perlu ditetapkan jika diperlukan
- Terbatas untuk lapisan konduktif dan non proses
- Kemungkinan korosi elektrolitik
Aplikasi Keterbatasan
Salah satu keterbatasan utama adalah bahwa cairan perlu konduktif. Produsen menentukan tingkat konduktivitas yang diperlukan. Seorang tokoh khas untuk operasi yang efektif akan menjadi di bawah 108 ohm / tahanan cm.
Permasalahan akan muncul ketika mendeteksi cairan yang sedang gelisah atau bergolak. Biaya rendah dari jenis pengukuran untuk menginstal dua probe untuk mendeteksi tingkat yang sama. Atau, jarak vertikal kecil antara dua probe dapat digunakan untuk menyediakan zona deadband atau netral. Hal ini dapat melindungi terhadap cipratan bersepeda (penundaan waktu melayani tujuan yang sama).

1.9.2 Pengaruh Tingkat Lapangan Deteksi
Sedangkan probe konduktif bergantung pada konduktivitas fluida, efek medan probe bergantung pada cairan (atau bahan) yang memiliki sifat listrik yang berbeda dalam udara (atau media void). Probe menghasilkan efek medan lapangan antara tutup metalik dan kelenjar metalik. Tutup logam terletak di ujung probe, dengan kelenjar sekitar 200mm jauhnya di mounting ke dalam kapal. Ketika cair, atau bahkan bahan padat, frekuensi yang tinggi akan meningkatkan arus dan memicu saklar.


Keuntungan dan kerugian sama dengan probe konduktivitas dengan perbedaan-perbedaan berikut:
Keuntungan
- Cocok untuk aplikasi konduktif atau non-konduktif
Kekurangan
- Aplikasi terbatas dalam tekanan tinggi dan suhu
Aplikasi Keterbatasan
Karena biaya tambahan, dengan hanya sejumlah keuntungan, hanya beberapa produsen menggunakan teknologi ini dalam produk mereka.

1.9.3 Pengukuran Tingkat Capacitive
Dasar Operasi - bahan proses non-konduktif
Tingkat pengukuran Capacitive mengambil keuntungan dari konstanta dielektrik dalam semua bahan untuk menentukan tingkat perubahan. Dielektrik, dalam hal kapasitansi, merupakan bahan isolasi antara pelat kapasitor. Konstanta dielektrik merupakan representasi dari kemampuan bahan isolasi.
Cukup sederhana, sebuah kapasitor tidak lebih dari sepasang elektroda konduktif dengan jarak tanam yang tetap dan dielektrik. Kapasitansi tidak terbatas untuk pelat, dan dapat diukur antara probe atau permukaan lain yang terhubung sebagai elektroda. Ketika sebuah probe dipasang di sebuah kapal, sebuah kapasitor terbentuk antara probe dan dinding kapal. Kapasitansi cukup rendah ketika probe di udara. Rangkaian yang dibentuk dari kapasitansi, jauh lebih besar perubahan perlawanannya. Ini adalah perubahan dielektrik konstan yang mempengaruhi kapasitansi dan apa yang diukur pada akhirnya.


Sebuah alternatif ini adalah pengukuran kapasitansi antara dua probe (elektroda).
Dasar Operasi - Konduktif bahan proses
Pengukuran kapasitif umumnya dilakukan pada bahan proses non-konduktif. Salah satu keprihatinan adalah konduktivitas material. Masalah muncul ketika menggunakan bahan konduktif yang akan menghubungkan pelat (suatu arus pendek). Sebagai kapasitansi bergantung pada insulasi (atau dielektrik), maka kemampuan untuk mengukur kapasitansi terganggu.
Dalam aplikasi konduktif, proses didasarkan oleh kontak dengan dinding kapal. Isolasi saja (atau dielektrik) adalah insulasi pada probe kapasitif. Dengan demikian, proses naik tidak meningkatkan kapasitansi dengan memasukkan dirinya antara pelat seperti dalam kasus bahan non-konduktif. Namun, meningkatkan kapasitansi dengan membawa lebih dari pelat tanah di kontak dengan isolasi probe.
Keuntungan tambahan dari jenis pengukuran, adalah tidak hanya kapasitansi terukur, tetapi juga disederhanakan karena pengukuran tidak tergantung pada konstanta dielektrik dari bahan proses.
Seleksi dan Ukuran
Bahan proses non-konduktif akan meliputi hidrokarbon, minyak, alkohol, atau mirip padatan kering. Proses cairan yang berbasis air dan asam dapat dianggap sebagai konduktif. Jika konduktivitas rendah melebihi ambang batas tertentu, maka setiap perubahan di daerah antara probe dan dinding tidak akan terdeteksi.
Untuk aplikasi konduktif, probe kapasitif perlu diisolasi. Hal ini biasanya dilakukan dengan Teflon. Screening probe mencegah penumpukan bahan atau kondensasi di sekitar sambungan. Probe yang telah aktif membangun kompensasi atas batas switching yang membatalkan efek membangun pada probe.
Ada beberapa versi dari desain probe untuk konduktivitas dan membangun. Berikut adalah daftar dari beberapa keuntungan ketika memilih jenis probe tertentu:
1. Probe tanpa tabung tanah:
- Untuk cairan konduktif
- Untuk cairan viskositas tinggi
- Untuk padatan massal
2. Probe dengan tabung ditumbuk:
- Untuk cairan non-konduktif
- Untuk digunakan dalam kapal agitator
3. Probe dengan skrining:
- Untuk nosel panjang
- Untuk kondensasi di atap kapal
- Untuk membangun-up di dinding kapal
4. Probe dengan skrining sepenuhnya terisolasi:
- Ekstra proteksi terutama untuk bahan korosif
5. Probe dengan kompensasi aktif membangun-up untuk batas deteksi:
- Untuk konduktif build-up pada probe
6. Probe dengan kelenjar gas ketat:
- Untuk tangki gas cair (jika diperlukan)
- Mencegah kondensasi pada probe dibawah perubahan suhu ekstrim
7. Probe dengan suhu spacer
- Untuk suhu operasi yang lebih tinggi


Teknik Instalasi
Dalam prakteknya pengukuran tingkat kapasitif, kapasitor terbentuk dari dinding kapal, dan probe terisolasi dipasang di dinding. Dalam kasus dinding non-konduktif (misalnya beton bertulang) tulangan besi tersebut cukup untuk bertindak sebagai satu piring dari kapasitor. Untuk tank plastik, pipa logam atau grill ditempatkan di sekitar probe atau bahkan strip logam ditempatkan di luar tangki.
Dalam merancang suatu sistem pengukuran kapasitif, tiga area utama yang perlu dipertimbangkan adalah Mount, Permukaan dan Jarak.


Mount:
Nozel digunakan dalam pemasangan probe. Alat ini memiliki flensa dan membutuhkan perawatan yang akan diambil untuk memastikan sedimen yang tidak dapat membangun dalam rongga sekitar flange. Kemungkinan sedimen yang disimpan di nozzle tinggi. Hal ini juga persis di mana probe paling sensitif, karena daerah terdekat antara probe dan kapal.
Kontaminasi nosel dapat dihindari dengan memproyeksikan probe ke dalam kapal. Salah satu metode yang umum adalah untuk mengganti sambungan tabung dengan soket berulir, yang dilas langsung ke dinding kapal.
Cara lain untuk menghindari kontaminasi nosel adalah dengan menggunakan probe yang tidak aktif di sepanjang bagian batang. Hal ini tidak memungkinkan untuk memodifikasi nozzle yang ada karena tekanan tinggi, maka dengan probe panjang aktif tidak dapat digunakan. Dalam kasus seperti itu, bagian aktif probe dipisahkan dari daerah yang paling rentan terhadap larutan atau kontaminasi oleh bagian aktif.
Permukaan:
Perubahan kapasitansi bisa sangat kecil pada aplikasi yang memiliki konstanta dielektrik yang rendah atau probe pendek. Untuk meningkatkan perubahan kapasitansi dan akhirnya sensitivitas perangkat, kapasitansi dapat ditingkatkan. Meningkatkan luas permukaan probe adalah cara mudah untuk meningkatkan kapasitansi. Karena permitivitas relatif tinggi, cairan konduktif tidak memerlukan peningkatan luas permukaan.
Jarak:
Perubahan kapasitansi juga dapat ditingkatkan dengan mengurangi jarak antara dua pelat kapasitor. Contoh yang paling umum dari hal ini adalah penggunaan probe tabung tanah yang menghilangkan situasi non-linear.
Isolasi:
Sekrup-pada bagian bos atau flens dari probe kapasitansi akan selalu terisolasi dari kapal tetapi batang probe itu sendiri dapat terisolasi penuh atau sebagian. Dalam pengukuran tingkat analog, probe sepenuhnya terisolasi selalu digunakan untuk mencegah kapasitif arus pendek. Jika probe sebagian terisolasi digunakan untuk pengukuran analog dalam bahan konduktif, maka pembacaan 100% terjadi ketika bahan konduktif melengkapi rangkaian.

Tingkat batas saklar dapat menggunakan kedua probe yang sepenuhnya terisolasi dan sebagian terisolasi. Sebagian probe terisolasi yang lebih murah dan memberikan perubahan yang lebih besar pada kapasitansi. Sekali lagi, untuk cairan konduktif, hanya probe yang terisolasi yang sepenuhnya digunakan. Hal ini juga berlaku untuk bahan-bahan yang dapat mencemari probe.
Tingkat pengukuran capacitive sangat cocok untuk batas deteksi dan tingkat pengukuran yang berkesinambungan cairan, pasta dan padatan curah cahaya. Sistem Capacitive bekerja dengan handal dan akurat dalam suhu ekstrim (baik tinggi dan rendah), tekanan tinggi dan vakum, di mana ada penumpukan bahan, daerah berbahaya ledakan dan lingkungan yang sangat korosif.
Aplikasi khas
Alat ukur tingkat Capacitive digunakan untuk mendeteksi tingkat dalam silo, tank, dan bunker, baik untuk batas deteksi dan pengukuran berkesinambungan. Instrumen ini biasanya digunakan di semua bidang industri dan mampu mengukur cairan serta bahan padat.
Keuntungan
- Sangat cocok untuk cairan dan padatan massal
- Tidak ada bagian yang bergerak
- Cocok untuk media yang sangat korosif
Kekurangan
- Terbatas dalam aplikasi untuk produk perubahan sifat listrik (terutama kadar air)
Aplikasi Keterbatasan
Umumnya, sistem kapasitansi memerlukan kalibrasi setelah instalasi, walaupun memang ada beberapa pengecualian. Hal ini terbatas pada aplikasi di mana tingkat busa atau proses lainnya dengan gelembung udara yang terjadi.

1.10 Kepadatan Pengukuran
Kepadatan didefinisikan sebagai massa per satuan volume. gravitasi spesifik adalah pengukuran unitless. Ini adalah rasio kepadatan suatu zat dengan densitas air pada suhu standar. Istilah ini juga disebut sebagai kepadatan relatif. Pengukuran dan pengendalian kepadatan cairan sangat penting dalam proses industri. Pengukuran Kepadatan memberikan informasi yang berguna tentang komposisi, konsentrasi bahan kimia atau bahan padat dalam suspensi.
Kepadatan dapat diukur dengan cara:
- Tekanan hidrostatis
- Radiasi
- Getaran
- Diferensial tekanan
Coriolis flowmeter massa juga mampu melakukan pengukuran kepadatan.

1.10.1 Hidrostatik Tekanan
Jenis pengukuran kepadatan bergantung pada tingkat konstan cair dan mengukur perbedaan tekanan. Prinsip operasi bekerja pada perbedaan tekanan antara dua elevasi tetap di bawah permukaan. Karena ketinggian antara kedua titik tidak berubah, setiap perubahan dalam tekanan karena variasi kepadatan. Jarak antara titik-titik ini adalah sama dengan perbedaan tekanan kepala cair antara elevasi.


1.10.2 Radiasi
Kepadatan pengukuran radiasi didasarkan pada peningkatan penyerapan radiasi gamma untuk peningkatan berat jenis material yang sedang diukur. Komponen utama dari sistem seperti ini adalah sumber gamma konstan (biasanya radium) dan detektor. Radiasi yang bervariasi melewati volume cair yang tetap dan mengalir dikonversi menjadi sinyal listrik yang proporsional oleh detektor. Jenis pengukuran ini sering digunakan dalam pengerukan dimana kepadatan lumpur menunjukkan efektivitas pengerukan kapal.

1.10.3 Getaran
Damping dari objek bergetar dalam cairan akan meningkat dengan densitas dari fluida. Sebuah objek bergetar dari sumber energi eksternal.
Kepadatan diukur dari salah satu dari dua prosedur:
1.Perubahan frekuensi getaran alami dapat diukur ketika objek energi terus-menerus.
2.Perubahan amplitudo getaran dapat diukur ketika objek dipukul secara berkala, seperti lonceng.

1.10.4 Tekanan Diferensial
Tank konstan overflow yang paling sederhana untuk mengukur karena hanya diperlukan satu perbedaan tekanan pemancar. Namun aplikasi dengan tingkat atau variasi tekanan statis memerlukan kompensasi.


Efek Suhu
Peningkatan suhu menyebabkan ekspansi cairan mengubah kepadatannya. Tidak semua cairan berkembang pada tingkat yang sama. Sebuah pengukuran berat jenis harus periksa pada efek temperaturnya agar benar-benar akurat dalam kondisi acuan kepadatan dan konsentrasi, meskipun kebanyakan dalam kasus ini tidak praktis. Dalam aplikasi ini berat jenis sangat penting, mungkin untuk mengontrol suhu ke nilai konstan.

1.11 Instalasi Pertimbangan
Atmosfer Kapal
Kebanyakan instrumen yang terlibat dengan level deteksi bisa dengan mudah dikeluarkan dari kapal. Pemasangan perangkat penginderaan juga memungkinkan menghilangkan proses fluida yang memasuki transduser atau sensor nozel atau probe yang menimbulkan atau menghentikan korosi.
Beberapa alat pengukuran memiliki keuntungan tambahan yang dapat diukur secara manual. Hal ini terdapat dua faktor penting:
- Pengukuran mungkin masih mengalami kegagalan pada peralatan
- Kalibrasi dan cek point dapat menyediakan informasi operasional penting
Salah satu kriteria instalasi umum untuk alat deteksi titik adalah bahwa alat tersebut harus dipasang pada tingkat aktuasi, mempresentasikan masalah aksesibilitas.
Kapal Pressurised
Dua pertimbangan utama berlaku pada tingkat alat pengukuran kapal bertekanan :
- Fasilitas untuk melepas dan memasangnya saat kapal tersebut bertekanan.
- Peringkat tekanan dari layanan peralatan ini.
Kapal pressurised juga dapat digunakan untuk mencegah emisi buronan, di mana gas inert seperti hidrogen pressurizes dari bahan proses. Kompensasi dalam perangkat kebutuhan juga akan dicatat sebagai kepala perubahan tekanan.
Keakuratan alat pengukur dapat tergantung pada hal berikut:
- Variasi gravitasi
- Efek suhu
- Konstanta dielektrik
Juga kehadiran busa, uap atau buih menumpuk di transduser mempengaruhi kinerja.

1.12 Dampak terhadap Loop Control Keseluruhan
Peralatan penginderaan umumnya cepat merespons, dan dalam hal kontrol otomatis terus-menerus, tidak menambahkan banyak lag ke sistem.
Ini adalah praktik yang baik meskipun untuk mencakup batas beralih tinggi dan rendah ke dalam sistem kontrol. Jika instrumen tidak gagal atau keluar dari kalibrasi, maka proses informasi dapat diperoleh dari batas tinggi dan rendah. Terlepas dari keselamatan rangkaian kabel keras, adalah praktik yang baik untuk menggabungkan informasi ke dalam sistem kontrol.

1.14 Teknologi Masa Depan
Biaya peralatan penginderaan bukan merupakan pertimbangan utama dibandingkan dengan biaya mengendalikan proses. Hal tersebut ada karena permintaan untuk akurasi di tingkat peralatan pengukur
Model baru sarana kompensasi yang lebih baik, tetapi teknologi ini belum tentu baru. Misalnya, memasukkan detektor kompensasi suhu dalam tekanan diafragma penginderaan yang memberikan kompensasi dan bertindak alternatif untuk segel tekanan kecil. Hal ini menjamin ketepatan dan stabilitas pengukuran.
Tuntutan yang lebih besar dalam efisiensi pabrik mungkin memerlukan peningkatan akurasi perangkat, bukan hanya untuk pengukuran yang sebenarnya, tetapi juga untuk meningkatkan jangkauan operasi. Jika batas keselamatan kerja ditetapkan sebesar 90% karena ketidakakuratan perangkat penginderaan, maka rentang meningkat dan dapat dicapai dengan menggunakan peralatan yang lebih akurat.
Tuntutan juga dikenakan pada proses agar sesuai dengan peraturan lingkungan. Seperti teknologi RF atau ultrasonik yang meminimalkan biaya untuk kepatuhan lingkungan ini. Sensor kabel fleksibel RF memiliki ground yang tidak terpisahkan untuk menghilangkan referensi ground eksternal ketika menggunakan sensor untuk mengukur tingkat proses bahan di kapal non-logam.
Artikel Terkait Lainnya :


2 comments:

tengkiu,,, tulisannya ngebantu gue banget buat ngerjain tugas,, :)

Poskan Komentar

Share

Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites