Panduan Dasar Ultrasonic Level Transmitter

Panduan Dasar Ultrasonic Level Transmitter

Panduan Dasar Ultrasonic Level Transmitter


Apa itu Ultrasonic Level Transmitter ?

Sonic adalah suara yang bisa kita dengar, sedangkan ultrasonic adalah suara yang frekuensinya berada diatas rentang frekuensi suara yang bisa di dengar oleh manusia. manusia bisa mendengar maksimal hingga frekuensi 20KHz (kilohertz).
Gelombang ultrasonic bisa digunakan untuk mengukur tingkat dari object benda cair maupun padat di dalam sebuah industri. Pengukuran tingkat berbasis ultrasonic ini tidak bersentuhan langsung dengan obyek sehingga sangat cocok untuk pengukuran
obyek cair yang panas, korosif,maupun mendidih. Rentang Frekuensi yang digunakan dalam pengukuran tingkat berbasis ultrasonic ini adalah diantara 40 hingga 200KHz.

  1. Prinsip dasar Ultrasonic Level Measurement (Pengukuran tingkat berbasis ultrasonik)

Gelombang ultrasonic mendeteksi obyek sama seperti radar.Ultrasonic menggunakan gelombang suara sedangkan radar menggunakan radio.
Ketika sinyal ultrasonic kita arahkan ke object maka akan di pantulkan oleh obyek dan kembali ke titik awal pemancar sinyal ultrasonic.
Waktu yang dibutuhkan ultrasonic dari awal dipancarkan hingga mengenai obyek dan kembali lagi inilah yang di kalkulasi sehingga mendapatkan jarak obyek.
Inilah metode yang digunakan kelelawar untuk mengetahui jarak ketika terbang.
Prinsip dasar dalam pengukuran ini juga digunakan untuk menemukan posisi ikan di samudera, menemukan lokasi kapal selam dibawah permukaan air, dan juga posisi penyelam di lautan.

panduan dasar ultrasonic level transmitter

panduan dasar ultrasonic level transmitter Fig1

Coba kita perhatikan gambar diatas agar sedikit lebih memahami secara teknis bagaimana cara kerja Ultrasonic level transmitter.Pada gambar kita melihat sebuah tangki yang setengahnya telah berisi cairan dan terpasang pada bagian atasnya sebuah ultrasonic level transmitter.
Dasar dari tangki menjadi referensi tingkat dari semua pengukuran.Tingkatan yang akan dicari ditandai dengan “C” sedangkan tanda “B” untuk jarak dari ultrasonik sensor dari tingkat permukaan cairan.
sinyal Ultrasonic pulse di transmisikan dari transmitter dan di pantulkan kembali ke sensor. Waktu yang dibutuhkan oleh ultrasonic pulse inilah yang dikalkulasi. Level atau tingkatan “C” dapat ditemukan dengan mengalikan setengah dari waktu inidengan kecepatan suara di udara.
Hasil dari pengukuran ini berupa nilai centimeter, kaki , inch dan lain sebagainya.

Level = Kecepatan Suara di udara * Waktu /

2. Masalah- masalah yang sering ditemui dalam aplikasi Ultrasonic Level Transmitter

Penjelasan diatas mengenai dasar pengukuran sangat benar adanya sesuai teori, namun dalam penerapannya, terdapata beberapa kesulitan teknis
yang harus diatasi agar mendapatkan hasil yang tepat.Beberapa diantaranya :

  1. Kecepatan suara berubah sesuai dengan temperatur udara yang bervariasi,oleh sebab itu kita gunakan sesnsor temperatur yang terintegrasi sehingga bisa mengetahui nilai kompensasi yang di berikan atas perubahan kecepatan suara karena perbedaan temperatur.
  2. Adanya interfensi gema / pantulanbalik suara yang berasal dari pojokan wadah, las sambungan, dan lain sebagainya, dan ini bisa diatasi dengan software dari transmitter yaitu “interfence echo suppression”
  3. Kalibrasi pada transmitter sangat penting, karena ini berimbas pada akurasi perhitungan.Nilai-nilai yang tepat sesuai ukuran tangki dan entitas lain yang berkaitan harus ditentukan dari awalsehingga kalibrasi akan sesuai.
  4. Perangkat sensor memiliki karakteristik sementara yaitu membuat sebuah Blocking distance seperti kita lihat pada gambar pertama, dan jangkauan “D” tidak boleh melampaui area ini.

3. Struktur dasar Ultrasonic Transducer

Beginner guide to ultrasonic level transmitter

Ultrasonic sensor adalah hal inti dari ultrasonic level transmitter instrument. Sensor ini akan merubah energi elektronik menjadi gelombang ultrasonik,proses konversi ini menggunakan Piezoelectric crystals. crystal ini akan bereaksi ketika diberi energi elektrik, dan menghasilan sinyal elektrik yang menjadi ultrasonik. Sensor ini akan mengirim sinyal
ke sebuah obyek dan akan menerima kembali pantulan / gema sinyal ultrasonik dari obyek tadi. pantulan ini akan kembali di proses menjadi energi elektrik yang selanjutnya akan di proses control circuit.

4.Functional block diagram (FDB) Ultrasonic Level Transmitter:

Pada gambar Fig-3 Functional Block Diagram untuk mengetahui struktur fisik dari sebuah Ultrasonic Level Transmitter

Sebuah micro-controller berbasis control circuit yang memonitori segala aktifitas ultrasonic level transmitter. Terdapat 2 Pulse Transmission Circuits, yang satu sebagai pemancar dan satu lagi sebagai penerima.
transmitter pulsa menghasilkan pulsa yang selanjutnya dikonversi dengan Ultrasonic Sensor (transmitter) menjadi pulsa ultrasonik dan di arahkan ke obyek.

Setelah mengenai obyek pulsa dipantulkan kembali ke sensor ultrasonik (receiver).receiver ini mengkonversi pulsa ultrasonik yang telah dipantulkan ini menjadi sinyal elektrik melalui generator pulsa.
Waktu yang dibutuhkan untuk pulsa ultrasound dari dipancarkan kingga dipantulkan kembali inilah yang menjadi nilai untuk diproses menjadi nilai dari level menggunakan control circuit. terdapat Timing Generator Circuit yang berguna untuk mensikronasi segala fungsi di dalam sistem pengukuran tingkat berbasi ultrasonik.

Terakhir, nilai tingkat kita konversi menjadi 4-20mA. 4mA untuk tingkat 0% dan 20mA untuk 100%. Output sinyal 4-20mA ini membawa serta data yang bisa ditransmisikan untuk Process Control Instrumen jarak jauh.

 Beginner's guide to ultrasonic level transmitter

5. Kelebihan Ultrasonic Level Transmitter

Ultrasonic level transmitter tidak memiliki bagian yang bergerak pada perangkatnya, dan dapat melakukan pengukuran tanpa bersentuhan langsung dengan obyek yang ingin diukur. Transmitter dengan kemampuan ini memungkinkan untuk melakukan pengukuran tingkat pada tanki yang berisi cairan korosif, serta bahan kimia yang berbahaya dan mendidih.

Keakurasian pengukuran tidak terpengaruh walaupun terjadi penggantian komposisi kimia atau konstanta dielektrik dari bahan dalam cairan proses.

6. kekurangan Ultrasonic Level Transmitter

Ultrasonic Level Transmitter adalah perangkat pengukuran tingkat terbaik ketika pantulan dari pulsa ultrasound memiliki kualitas yang baik,dimana ini akan sulit didapatkan ketika tanki terlalu dalam, pantulan diserap atau dispersi. Objek juga seharusnya bukanlah tipde penyerap suara.
Tangki yang terlalu penuh dengan asap atau memiliki kelembaban yang tinggi juga berpengauh buruk terhadap pengukuran.

 

 

sumber : www.coulton.com

 

Buana Karya distributor nasional menyediakan banyak alat untuk kebutuhan industri anda seperti flowmeter, levelmeter, pressure sensor, NTP Clock dari berbagai merk seperti SIEMENS, APG Sensor, RIELS Sensor , ATI Avionics dan masih banyak merk-merk perangkat industri terkenal lainnya. Perusahaan kami siap melayani pesanan dari seluruh wilayah Indonesia.

Blog

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *