Apa itu sensor tekanan
Sebuah sensor tekanan mengubah tekanan di dalam pipa, silinder, atau bejana menjadi sinyal listrik yang dapat dibaca mesin. Pada unit daya hidrolik, jalur pneumatik, skid pompa, atau bangku uji, sensor inilah elemen yang membuat sistem kontrol mengetahui apa yang dilakukan fluida, bukan menyerahkannya kepada operator yang membaca sebuah dial.
Istilah ini mencakup dua hal yang sering dipisahkan dalam sebuah katalog dan tak pernah dipisahkan dalam sebuah instalasi. Elemen sensor berdiri sendiri menghasilkan sinyal kecil yang butuh pengkondisian sebelum apa pun dapat membacanya. Sebuah transmitter mengemas elemen itu bersama elektronika yang memperkuat, melinierkan, dan memberi kompensasi suhu, serta dengan tingkat keluaran yang menggerakkan sinyal standar. Hampir semua yang dijual untuk pembuatan mesin adalah jenis kedua, itulah mengapa kedua istilah dipakai bergantian dalam praktik.
Pemilihan untuk mesin bergantung pada empat pertanyaan: apa yang harus ditoleransi teknologi sensor, acuan tekanan apa yang menjadi patokan bacaan, keluaran apa yang diterima sistem kontrol, dan sambungan proses apa yang sudah dimiliki suatu port. Yang terakhir sering merupakan batasan yang tetap, karena sebuah port tidak dapat diubah semudah sensor diubah.
Cara sensor tekanan mengukur
Tiga teknologi menjelaskan kebanyakan sensor tekanan yang dipasang pada mesin, dan masing-masing gagal dengan cara berbeda. Elemen piezoresistif memakai diafragma silikon dengan jaringan resistor terdifusi; ia sensitif, murah, dan cocok untuk gas bersih dan kering serta untuk tekanan menengah, dan itulah teknologi di balik kebanyakan transmitter murah. Strain gauge film tipis mengendapkan gauge langsung pada diafragma baja, yang menghasilkan elemen kokoh untuk tekanan lebih tinggi dan tugas hidrolik, dengan ketahanan lebih baik terhadap lonjakan tekanan. Elemen kapasitif mengukur pelenturan sebuah diafragma terhadap pelat tetap, dan dipilih ketika stabilitas dan rasio rentang yang lebar lebih penting daripada biaya.
Kompensasi suhu adalah yang membedakan antara sebuah elemen dan sebuah instrumen. Setiap teknologi ini mengalami drift dengan suhu sekitar dan suhu proses, dan drift itu lebih besar daripada angka akurasi di sepanjang rentang kerja kecuali ia dikoreksi. Kompensasi dilakukan di dalam elektronika, itulah mengapa transmitter berharga lebih dari elemen polos dan mengapa spesifikasi suhu elektronika sama relevan dengan batas suhu media.
Jalur mekanis yang ditempuh tekanan untuk mencapai elemen sama pentingnya dengan elemen itu sendiri. Transmitter yang dipasang langsung pada titik pengambilan tekanan melihat fluida secara langsung. Transmitter di belakang sebuah pipa impuls melihat tekanan yang telah diubah oleh pipa itu: kondensat pada saluran gas atau gas pada saluran cairan mengubah apa yang tiba, dan sumber berdenyut seperti pompa torak menimbulkan tekanan yang berayun yang akan diikuti oleh bacaan langsung. Susunan peredaman pada port tekanan, atau pipa impuls yang ditata untuk menjebak fasa yang tepat, merupakan bagian dari membuat pengukuran itu bermakna.
Pilihan konfigurasi
Sebagian besar spesifikasi ditetapkan oleh keputusan-keputusan ini, bukan oleh kelas akurasi. Masing-masing membatasi berikutnya, sehingga semuanya diselesaikan berurutan.
| Konfigurasi | Pilihan yang perlu ditetapkan | Yang benar-benar menetapkan jawabannya |
| Teknologi sensor | Piezoresistif, strain gauge film tipis, atau kapasitif | Toleransi terhadap tekanan lebih dan lonjakan tekanan, stabilitas seiring waktu, dan rentang tekanan tempat teknologi itu berada pada bentuk terbaiknya. |
| Acuan tekanan | Ukur, absolut, ukur tersegel, atau diferensial | Apa arti nol. Sensor ukur membaca terhadap atmosfer dan bergerak mengikuti cuaca; sensor absolut tidak, yang penting pada sistem vakum atau bejana tertutup. |
| Rentang dan titik kerja | Rentang penuh sensor dibandingkan dengan tekanan tempat mesin biasanya berjalan | Perubahan terkecil yang dapat diuraikan dalam pemakaian, yang biasanya menjadi sandaran aplikasi sebenarnya. |
| Bentuk keluaran | Arus dua kawat, tegangan tiga kawat, atau bus digital | Bagaimana sensor menyambung ke controller dan bagaimana ia dikabelkan. Fungsi pin berbeda antar bentuk, sehingga bentuk ditetapkan sebelum pengkabelan direncanakan. |
| Tegangan catu | Catu nominal yang tersedia pada mesin, serta opsi rentang lebar bila ada | Apakah sensor berjalan dari tegangan kontrol yang sudah ada, dan apakah catu daya terpisah harus disediakan. |
| Sambungan proses | Berulir, berflensa, klem, atau kustom | Apakah sensor cocok dengan port yang ada. Ulir kustom biasanya lebih murah daripada mengerjakan ulang manifold. |
| Sambungan listrik | Steker, masukan kabel tersegel, atau konektor bundar | Bagaimana sensor diganti saat dipakai, dan seberapa baik sambungan bertahan dari cairan pendingin, penyemprotan air, dan getaran. |
| Material bagian basah dan suhu media | Material badan dan diafragma, serta versi suhu | Apakah media menyerang sensor, dan apakah rentang suhu standar mencakup proses atau versi suhu tinggi yang dibutuhkan. |
Cara memilih sensor tekanan
| Faktor | Mengapa hal itu menetapkan jawabannya | Cara menetapkannya sebelum meminta penawaran harga |
|---|
| Tekanan kerja normal dan tekanan puncak | Rentang menetapkan resolusi, dan puncak menetapkan apa yang harus ditahan sensor | Sebutkan tekanan normal dan maksimum secara terpisah, dan nyatakan apakah puncak itu bertahan lama atau lonjakan saat penyalaan. |
| Acuan tekanan | Ia mendefinisikan nol, dan acuan yang salah pilih tidak dapat dikoreksi kemudian melalui kalibrasi | Nyatakan secara eksplisit ukur, absolut, atau ukur tersegel, bukan menyimpulkannya dari jenis mesin. |
| Media dan suhunya | Korosi dan suhu adalah dua alasan paling umum sensor tekanan mesin gagal lebih awal | Sebutkan fluida, konsentrasinya bila bukan air atau oli bersih, dan suhunya di titik pengambilan. |
| Sambungan proses yang sudah ada | Port biasanya menjadi batasan tetap, karena mengerjakan ulang manifold lebih mahal daripada mengadaptasi sensor | Sebutkan ulir, atau dimensi apabila itu flensa atau klem, serta bidang penyegelnya. |
| Masukan sistem kontrol | Jenis masukan controller dan pengkabelan yang sudah terpasang menentukan bentuk keluaran | Sebutkan kartu masukan dan apakah ia menerima arus atau tegangan, serta di mana sensor akan dikabelkan. |
| Lingkungan di sekitar sensor | Getaran, penyemprotan air, cairan pendingin, dan paparan luar ruangan beraksi pada badan maupun sambungan | Uraikan di mana pada mesin sensor berada, dan apakah ia akan disemprot air atau terbenam dalam beram. |
| Perilaku dinamis sumber | Pompa berdenyut atau katup pensakelaran cepat menimbulkan tekanan berayun yang mengubah makna suatu bacaan | Nyatakan apakah tekanannya mantap atau berdenyut, dan apakah bacaan teredam atau rata-rata yang diinginkan. |
Sensor tekanan mengukur di satu titik dalam suatu sistem. Ketika angka debit harus disimpulkan dari tekanan, hasilnya bergantung pada geometri antara titik pengambilan dan titik acuan, sehingga sensor yang sama memberi jawaban berbeda pada instalasi yang berbeda.
Alternatif terdekat
Ini adalah tipe yang biasanya menjadi inti permintaan untuk sensor tekanan, dan titik di mana pilihannya benar-benar ditentukan.
| Alternatif terdekat | Apa yang membedakannya dari sensor tekanan |
| Sensor gaya | Sensor gaya mengukur beban yang diterapkan langsung padanya, sementara sensor tekanan mengukur gaya per satuan luas sebuah fluida. Pembedaan ini penting bagi susunan mekanis, bukan elektroniknya: sensor gaya menerima beban melalui badannya sendiri, dan tidak dapat digantikan oleh bacaan tekanan kecuali luasnya diketahui dan tetap. |
| Sensor level | Pengukuran level sering diturunkan dari tekanan di dasar bejana, yang hanya berlaku selama massa jenis diketahui dan tetap. Ketika massa jenis berubah, atau ketika bejana terbuka ke atmosfer di bagian atas, sensor level yang mengukur bidang batas secara langsung adalah jawaban yang lebih andal. |
| Sensor suhu | Besaran berbeda yang diukur dengan cara yang sama, dalam arti keduanya dibaca sistem kontrol sebagai nilai analog. Keduanya sering dibutuhkan bersamaan pada skid yang sama, dan dispesifikasikan secara terpisah karena rentang tekanan dan rentang suhu jarang berimpit. |
| Alat ukur tekanan | Indikasi lokal tanpa keluaran listrik. Ketika operator membaca tekanan di titik pemakaian dan tidak ada sesuatu pun yang harus sampai ke controller, alat ukur lebih sederhana dan lebih kokoh; sensor ada agar nilai itu dapat ditindaklanjuti di tempat lain. |
| Saklar tekanan | Saklar mengubah status pada titik setel dan menghasilkan sebuah kontak, sehingga ia melaporkan bahwa suatu batas telah terlampaui, bukan berapa tekanannya. Ketika controller membutuhkan nilainya, saklar tidak dapat menyuplainya, dan ketika hanya batas yang penting, saklar adalah jawaban yang lebih sederhana. |
| Transmitter tekanan | Instrumen yang sama yang dispesifikasikan untuk instalasi proses, bukan untuk mesin, dengan penekanan pada standar sambungan proses, kompatibilitas bagian basah, seal jarak jauh, dan sertifikasi area berbahaya. Pada mesin ringkas, justru housing, sambungan, dan antarmuka listriknya yang biasanya menjadi penentu. |
Yang perlu disertakan dalam permintaan
Balasan pertama dapat berupa penawaran harga, bukan kumpulan pertanyaan, bila permintaan memuat rinciannya. Bila suatu angka tidak diketahui, kirimkan uraian tugas pengukurannya dan kami akan mengonfirmasi konsekuensinya.
- Rentang tekanan yang akan diukur, dengan titik kerja normal dan nilai maksimum
- Apakah bacaan itu ukur, absolut, ukur tersegel, atau diferensial
- Fluida, suhunya di titik pengambilan, dan konsentrasinya bila bukan air atau oli bersih
- Sambungan proses pada mesin: ulir, flensa, klem, atau kustom
- Bentuk keluaran yang diterima controller, dan tegangan catunya
- Apakah tekanannya mantap atau berdenyut
- Sambungan listrik yang diinginkan, dan bagaimana sensor akan diganti saat dipakai
- Apakah sensor akan terpapar penyemprotan air, cairan pendingin, atau kondisi luar ruangan
- Apakah dokumentasi harus menyertai sensor, dan dalam bentuk apa
