3.9.1 Konduktif tingkat deteksi
Dasar Operasi
Bentuk tingkat pengukuran yang utama digunakan untuk deteksi tingkat tinggi dan rendah. Probe elektroda atau konduktivitas menggunakan konduktivitas cairan untuk mendeteksi adanya cairan di lokasi pengukuran. 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 harus memiliki hubungan bumi yang baik. Sambungan bumi tidak membutuhkan kawat pembumian - itu bisa menjadi pakan pipa, braket pemasangan atau probe kedua.
Korosi elektroda dapat mempengaruhi kinerja probe. arus searah dapat menyebabkan oksidasi sebagai akibat dari elektrolisis, meskipun hal ini dapat diminimalkan dengan menggunakan tegangan AC.
Gambar 3.18
Deteksi Tingkat Konduktifitas
Untuk tingkat kendali, sebagai lawan tingkat deteksi, dua probe dapat digunakan.
Ada berbagai jenis probe yang tersedia. Dalam 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 probe. Aplikasi untuk jenis sensor ini adalah produk yang berbuih, seperti susu, bir atau minuman berkarbonasi.
Beberapa kerugian dengan saklar konduktivitas adalah bahwa mereka hanya bekerja dengan cairan konduktif dan non-perekat. Juga secara intrinsik aman dalam aplikasi, di mana pemicu tidak diperbolehkan, sensor harus beroperasi pada daya sangat rendah.
Saklar Konduktivitas merupakan biaya rendah dan sederhana dalam desain.
Mereka adalah indikasi yang baik untuk perlindungan pada pompa dalam hal deteksi kering.
Seleksi dan Ukuran
Dalam menilai permohonan penyelidikan konduktivitas, tegangan kecil AC dari sebuah transformator dapat diterapkan pada batang logam untuk mensimulasikan probe dan dinding kapal. Untuk akurasi, harus berada pada posisi yang sama dan jarak dari dinding sebagai probe. Kemudian dengan 50mm dari batang yang tenggelam dalam cairan, arus dapat diukur dan hambatan dihitung:
R dalam ohm = V dalam volt / I dalam amper
Jika resistansi yang 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 - Pemasangan pada tangki
Cairan menyebabkan peningkatan:
Pemasangan vertikal di tangki dari atas dianjurkan bila menggunakan cairan yang meninggalkan deposit konduktif di isolasi. Pemasangan dapa sisi di dalam tangki cocok jika berupa cairan, setelah clearing insulation, hanya lapisan daun yang merupakan konduktor yang buruk.
yang harus diperhatikan dalam pemasangan:
Harus dipastikan bahwa cairan tersebut tidak menyentuh probe konduktivitas saat tangki mengisi. Probe juga harus tidak menyentuh dinding logam atau instalasi elektrik konduktif lain.
Pemasangan dari atas:
Jika pemasangan dari atas, perlu dicatat bahwa tingkat saklar yang dipicu mungkin tidak pasti. saklar dapat mengaktifkannya dengan hanya beberapa milimeter cairan yang meliputi probe, atau pada bahan yang kurang konduktif mungkin memerlukan probe yang akan sepenuhnya tenggelam.
Pemasangan dari samping:
Panjang probe lebih besar dari 120mm umumnya cukup untuk pemasangan dari sisi. Jika tidak dapat dihindari dan probe harus dipasang pada tangki dimana cairan dapat memperkuat, maka mungkin probe yang panjang diperlukan lakembali. probe panjang memiliki rasio kontak resistensi yang lebih tinggi antara probe tertutup dan probe bebas yang memiliki isolasi dengan beberapa konduktivitas. Jika probe harus dipasang dari samping, maka harus sedikit ke bawah untuk memungkinkan cairan menetes lebih mudah. Hal ini dapat membantu dalam mengurangi pembentukan konduktif di isolasi.
Teknik Instalasi – pemasangan pada pipa
Memilih probe panjang:
Probe Panjang yang digunakan harus sesingkat mungkin. Ini meminimalkan efek pada aliran dan juga mempermudah pemasangan.
yang harud diperhatikan dalam pemasangan:
Dalam aplikasi aliran, akan ada proses yang cukup besar pada probe. Saat memasang probe, harus diperhitungkan beban lateral maksimum probe. Probe dipasang jauh dari aliran dengan memperhatikan kecepatan aliran, viskositas dan diameter pipa.
Kontaminasi:
Partikelyang keras dan padat dalam cairan dapat menyebabkan aus isolasi, terutama untuk aplikasi aliran. Masalah lain terjadi ketika puing-puing probe yang panjang dan berserat menempel di batang dan menghasilkan kesalahan dalam pengukuran.
Gambar 3.19
Contoh instalasi
Keuntungan
- Sangat sederhana dan murah
- Tidak ada bagian yang bergerak
- Baik untuk titik kontrol ganda (tingkat kontrol saklar) dalam satu instrumen
- Baik untuk aplikasi tekanan tinggi
Kekurangan
- Kontaminasi probe dengan material dapat mempengaruhi hasil
- Aplikasi terbatas untuk produk-produk dari konduktivitas yang bervariasi
- Desain keselamatan intrinsik perlu ditetapkan jika diperlukan
- Terbatas untuk lapisan konduktif dan lapisan non proses
- Kemungkinan korosi elektrolitik
Keterbatasan Aplikasi
Salah satu keterbatasan utama adalah bahwa cairan perlu konduktif. Produsen menentukan tingkat konduktivitas yang diperlukan. Satu tipe yang khas untuk operasi yang efektif adalah di bawah 108 ohm / tahanan cm.
Permasalahan akan muncul ketika mendeteksi cairan yang sedang gelisah atau bergolak. Karena biaya rendah dari jenis pengukuran ini, mungkin diinginkan untuk menginstal dua probe untuk mendeteksi tingkat yang sama. Atau, jarak vertikal yang kecil antara dua probe dapat digunakan untuk menyediakan zona deadband atau netral. Hal ini dapat melindungi terhadap penundaan waktu melayani tujuan yang sama terjadi.
3.9.2 Deteksi Tingkat Efek Lapisan
Sedangkan probe konduktif bergantung pada konduktivitas cairan, efek medan probe bergantung pada cairan (atau bahan) yang memiliki sifat listrik yang berbeda untuk udara (atau medium void).
Medan probe menghasilkan efek medan antara tutup metalik dan kelenjar metalik. Tutup logam terletak di ujung probe, dengan kelenjar sekitar 200mm jauhnya dari pemasangan ke dalam kapal.
Ketika cairan, bubur atau bahkan bahan padat breaks medan, frekuensi yang tinggi akan meningkatkan arus dan memicu saklar.
Gambar 3.20
Tingkat efek medan saklar dan instalasi
(courtesy of Endress & Hauser Inc.)
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
Keterbatasan Aplikasi
Karena adanya biaya tambahan, dengan hanya sejumlah keuntungan, hanya beberapa produsen menggunakan teknologi ini dalam produk mereka.
3.9.3 Pengukuran Tingkat Kapacitif
Dasar Operasi - proses bahan non-konduktif
tingkat pengukuran Capacitive mengambil keuntungan dari konstanta dielektrik dalam semua bahan untuk menentukan perubahan di tingkat. 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 tetap dan dielektrik di antara mereka.
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 didefinisikan dengan baik untuk banyak bahan, dan cukup rendah ketika probe di udara. Kapan materi meliputi probe, rangkaian dibentuk terdiri dari kapasitansi yang jauh lebih besar dan perubahan dalam hambatan. Ini adalah perubahan dielektrik konstan yang mempengaruhi kapasitansi dan pada akhirnya apa yang diukur.
Sebuah alternatif untuk ini adalah pengukuran kapasitansi antara dua probe (elektroda).
Dasar Operasi - Proses bahan Konduktif
Pengukuran sederhana kapasitif umumnya dilakukan pada proses bahan non-konduktif. Dalam pengukuran aplikasi untuk kesesuaian, salah satu yang harus diperhatikan adalah bahan konduktivitas. Masalah muncul ketika menghubungkan pelat bersama menggunakan bahan konduktif seperti ini (suatu arus pendek). Sebagai kapasitansi bergantung pada insulasi (atau dielektrik), maka kemampuan untuk mengukur kapasitansi terganggu.
Dalam aplikasi konduktif, bahan proses didasarkan oleh kontak dengan dinding kapal. Insulasi saja (atau dielektrik) adalah insulasi pada probe kapasitif. Dengan demikian, naiknya proses bahan tidak meningkatkan kapasitansi dengan menyisipkan sendiri antara pelat seperti dalam kasus bahan non-konduktif. Namun, meningkatkan kapasitansi dengan membawa lebih dari pelat tanah di kontak dengan insulasi probe.
Keuntungan tambahan dari jenis pengukuran ini, adalah bahwa 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, padatan kering atau similar. 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. Sebuah kriteria numerik berguna bahwa bahan-bahan dengan dielektrik relatif konstan 19 atau lebih, atau konduktivitas 20 ohm mikro atau lebih, dapat dianggap konduktif. Jika tidak pasti, bahan proses harus dianggap sebagai konduktif.
Untuk aplikasi konduktif, probe kapasitif perlu diisolasi. Hal ini biasanya dilakukan dengan Teflon.
penyaringan pada probe mencegah penumpukan bahan atau kondensasi di sekitar sambungan proses. Probe yang telah aktif meningkatkan kompensasi batas atas saklar dan membatalkan efek dari peningkatan di probe.
Ada beberapa versi dari desain probe yang dapan dijelaskan untuk konduktivitas dan peningkatannya. Berikut adalah daftar dari beberapa keuntungan ketika memilih jenis probe tertentu:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar