Perbedaan Antara Sensor Level Air dan Pengukur Level

1. Pengantar Pengukuran Ketinggian Air

Pengukuran ketinggian air oleh sensor ketinggian air sangat penting untuk berbagai aplikasinya. Baik itu pemantauan banjir, di mana pengukuran ketinggian dapat digunakan untuk memperkirakan tingkat keparahan dan memberikan peringatan dini banjir, studi lahan basah di mana kedalaman air sangat penting dalam menganalisis karakteristik ekosistem, atau pengukuran permukaan laut global untuk pemahaman yang baik tentang prediksi pasang surut dan higrografi. Pengukuran ketinggian air sangat penting dalam setiap aspek yang melibatkan air.

Di banyak pabrik industri, beberapa sensor ketinggian air dipasang dan dibandingkan dengan nilai normal untuk memastikan kelancaran operasi. Pabrik desalinasi menggunakan sensor ketinggian air untuk menjaga pasokan air murni yang konstan untuk wilayah tersebut.

Pada akhir artikel ini, Anda akan memiliki pemahaman yang jelas tentang cara kerja sensor ketinggian air, berbagai jenisnya, aplikasinya, dan perbedaan utama antara pengukur ketinggian air dan sensor.

2. Sensor Ketinggian Air

Sensor ketinggian air adalah instrumen yang mengukur ketinggian air cairan, fluida, dan padatan terfluidisasi dalam tangki dan sistem. Sensor ketinggian air dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori utama: tipe kontak dan tipe non-kontak. Tipe kontak mengukur ketinggian air dengan merasakan air melalui probe konduktif yang bersentuhan dengan air. Sensor ketinggian air non-kontak terdiri dari sensor ketinggian ultrasonik, inframerah, dan radar, yang tidak memerlukan kontak dengan air. Sensor ketinggian air, baik tipe kontak maupun non-kontak, dirancang untuk memberikan pengukuran kontinu dalam rentang yang ditentukan.

2.1. Bagaimana Cara Kerja Sensor Level Air?

2.1.1. Transmiter Level Cairan Celup

Sensor ketinggian air jenis ini mengukur tekanan hidrostatik melalui diafragma pada probe. Probe biasanya ditempatkan di dasar tangki yang ketinggiannya akan diukur. Diafragma terbuat dari bahan keramik.

2.1.2. Pemancar Level Radar

Disebut juga sensor optik, jenis ini melibatkan transmisi gelombang elektromagnetik ke dalam air dan perhitungan waktu yang dibutuhkan gelombang untuk mencapai permukaan air dan memantul, yang digunakan untuk mengukur jarak dan karenanya ketinggian air. Sensor ini paling cocok diaplikasikan di lingkungan yang beragam yang mengalami perubahan suhu dan fase.

2.1.3. Pemancar Level Cairan Ultrasonik

Sensor ketinggian ultrasonik mengirimkan pulsa suara ultrasonik dan mengukur waktu yang dibutuhkan suara untuk merambat dari sensor ke permukaan air dan kembali ke penerima. Pemancar ketinggian ultrasonik umumnya lebih hemat biaya daripada pemancar ketinggian radar. Namun, alat ini hanya cocok untuk kondisi bersih dan tidak ekstrem, karena gelombang ultrasonik dipengaruhi oleh sifat-sifat medium yang dilaluinya.

2.1.4. Pengukuran Kapasitansi

Alat ini terdiri dari dua elektroda. Satu elektroda ditempatkan di satu sisi permukaan air, dan elektroda lainnya berada di permukaan bawah tangki logam atau elektroda lain di dasar tangki non-logam. Semakin tinggi permukaan air, semakin besar kapasitansi antara elektroda. Nilai ketinggian air dikalibrasi berdasarkan perbedaan nilai kapasitansi.

2.1.5. Saklar Pelampung Cairan

Ini adalah sakelar yang membuka atau menutup sesuai dengan ketinggian air yang telah ditentukan. Pada ketinggian tersebut, sakelar akan memicu sinyal, yang kemudian akan menampilkan alarm atau mengaktifkan perangkat atau sistem apa pun sesuai dengan kondisi yang telah ditetapkan. Ketinggian air di mana sakelar tertutup dan mengirimkan sinyal telah ditentukan sebelumnya oleh personel instrumentasi.

2.2 . Keunggulan Sensor Level Air

Sensor ketinggian air memiliki beberapa keunggulan dibandingkan pengukur ketinggian air, yang akan dijelaskan di bawah ini.

• Akurasi: Sensor ketinggian cairan memberikan pengukuran ketinggian air yang akurat dibandingkan dengan alat ukur manual atau pengamatan mata telanjang. Bahkan di banyak sistem skala kecil, sensor ketinggian cairan diterapkan karena akurasinya.

• Rentang Tegangan Pasokan yang Luas: Banyak sensor, seperti jenis radar, mendukung rentang tegangan pasokan yang luas (misalnya, 12V DC, 24V DC, 220V AC), sehingga meningkatkan fleksibilitasnya. Sensor bawah air sering beroperasi dalam rentang 10-30V.

• Biaya Perawatan dan Operasional Rendah: Sensor ketinggian air memiliki biaya perawatan dan operasional yang sangat rendah, sehingga menghasilkan masa pakai yang lebih lama dan berkontribusi pada penghematan biaya. Tidak ada cairan tambahan yang digunakan, tidak seperti beberapa pengukur lainnya, yang mengurangi pemborosan.

• Tidak Berbasis Konduktivitas: Sensor ini tidak berbasis konduktivitas. Kerugian dari metode berbasis konduktivitas adalah memerlukan cairan konduktif untuk mengukur level. Selain itu, kemungkinan tersengat listrik juga meningkat, yang tidak terjadi pada sensor level air.

• Konsumsi Daya Rendah : Konsumsi daya sensor jauh lebih rendah daripada banyak komponen listrik lainnya. Sensor ini memiliki penggunaan daya minimal. Misalnya, tingkat konsumsi daya tertinggi sensor ketinggian air ultrasonik adalah sekitar 3V.

• Daya tahan: Sensor ketinggian air sangat tahan lama dan jarang memerlukan perawatan atau penggantian, sehingga meningkatkan masa pakainya dan meminimalkan biaya serta waktu perawatan. Tahan lama dan mudah perawatannya.

2.3 . Aplikasi Sensor Level Air

Sejumlah besar sensor digunakan di seluruh dunia, dengan beragam aplikasi. Beberapa di antaranya dijelaskan di bawah ini.

2.3.1. Tangki Penyimpanan

Sensor ketinggian air menunjukkan kapasitas tangki penyimpanan, memungkinkan deteksi langsung setiap perubahan ketinggian dan identifikasi kebocoran, yang mengarah pada inventaris air yang berkelanjutan.

2.3.2. Pemantauan Lingkungan:

Pengukuran ketinggian permukaan air di lautan dan sungai sangat penting untuk penelitian hidrologi dan keselamatan lingkungan. Selain itu, perubahan ketinggian permukaan air juga membantu dalam memprediksi banjir atau kekurangan air, sehingga memungkinkan pencegahan dan mitigasi risiko tepat waktu.

2.3.3. Pengolahan Air Limbah dan Irigasi:

Pengukuran ketinggian air di instalasi pengolahan air limbah memungkinkan operator untuk mendeteksi anomali, seperti kebocoran, penyumbatan, atau penggunaan air yang berlebihan, sehingga memberikan gambaran yang jelas tentang efektivitas proses pengolahan. Dalam sistem irigasi, sensor ketinggian air memberikan perkiraan kapasitas sistem untuk area tersebut, yang diperlukan untuk irigasi berkelanjutan.

3. Pengukur Level

Alat pengukur ketinggian air adalah perangkat mekanis atau visual yang mengukur ketinggian air. Alat pengukur ketinggian air pada dasarnya ada 3 jenis, yaitu alat pengukur ketinggian air berbentuk tabung, alat pengukur ketinggian air tipe pipa, dan kaca pengintai.

3.1 . Bagaimana Cara Kerja Pengukur Level?

• Pengukur Ketinggian Air Tabung: Pengukur ketinggian air tabung hanyalah sebuah tabung yang dihubungkan ke sisi bawah dan atas tangki yang ketinggiannya akan diukur. Tabung tersebut memiliki tanda yang dikalibrasi dalam sentimeter (cm) atau milimeter (mm).

• Kaca Pengintai: Kaca pengintai berukuran kecil dan tidak memiliki tanda pengukuran. Kaca pengintai biasanya digunakan untuk mengukur ketinggian oli pada bantalan pompa atau motor.

• Pengukur Ketinggian Air Terapung: Pengukur ketinggian air terapung adalah perangkat yang menggunakan pelampung yang bergerak mengikuti ketinggian air karena gaya apung. Pengukur ketinggian air ini umumnya digunakan ketika pemantauan ketinggian air secara terus menerus atau aktuasi otomatis tidak diperlukan untuk peralatan tersebut. Selain itu, pengukur ini juga digunakan untuk validasi sensor non-kontak, jika salah satu di antaranya mengalami kerusakan.

3.2 . Mana yang Digunakan: Sensor atau Pengukur?

Sensor ketinggian air sangat ideal digunakan ketika:

• Tampilan waktu nyata dan berkelanjutan pada layar HMI diperlukan untuk pemantauan yang efektif.
• Sistem penggerak otomatis dan alarm memerlukan konfigurasi.
• Pengukuran yang sangat akurat dan presisi diperlukan untuk tindakan otomatis.

Alat pengukur ketinggian air cocok untuk:

• Pengukuran manual memiliki keterbatasan dalam penerapannya.
• Industri pengolahan banyak menggunakan pengukur tubular untuk melengkapi berbagai sensor ketinggian air.
• Situasi di mana kesederhanaan, biaya rendah, dan tanpa penggerak otomatis diperlukan.

3.3 . Cara Menggunakan Sensor dan Pengukur Ketinggian Air

Pada sensor ketinggian air celup, probe ketinggian air ditempatkan di berbagai titik dalam tangki yang ketinggiannya sedang dipantau, yang sangat penting untuk indikasi yang akurat. Setiap kali ketinggian air terisi, perendaman probe satu per satu mengirimkan sinyal listrik ke pemancar, yang menunjukkan bahwa ketinggian air sedang naik. Sistem ini juga dapat digunakan untuk sumber air terbuka, seperti sungai dan danau. Ketinggian banjir juga digunakan dengan cara yang serupa dengan sensor ketinggian air celup.

4. Perbedaan Utama dan Aksesibilitas Data

Fitur terbaik dari sensor ketinggian air adalah kemampuan pemantauan dan analisis data secara real-time. Pada alat ukur manual, operator industri harus selalu mengatur lembar pembacaan untuk mencatat hasil pengukuran. Sensor ketinggian air canggih saat ini memiliki sistem transmisi dan analisis data yang sangat baik, yang tidak hanya memberikan pembaruan real-time tentang ketinggian air tetapi juga menawarkan opsi untuk tindakan otomatis jika ketinggian tertentu sangat penting. Jarak fisik atau tekanan yang diukur oleh sensor ketinggian air diubah menjadi sinyal elektronik oleh transduser, yang kemudian diproses oleh Pengontrol Logika Terprogram (PLC).

Selain itu, sensor menyimpan tren historis ketinggian air selama periode tertentu. Data tren ini sangat berharga untuk pengambilan keputusan, memungkinkan pengguna untuk menganalisis pola perubahan ketinggian air. Berikut tabel yang membedakan sensor ketinggian air dan pengukur ketinggian air:

5. Ringkasan

Sensor ketinggian air memberikan data yang akurat, berkelanjutan, dan real-time untuk pemantauan dan otomatisasi dalam berbagai aplikasi, mulai dari pabrik industri hingga studi lingkungan. Sensor ini menawarkan perawatan yang rendah dan daya tahan yang tinggi. Sebaliknya, pengukur ketinggian air adalah perangkat mekanis atau visual yang lebih sederhana, terutama digunakan untuk pengukuran manual atau validasi sensor, cocok digunakan di tempat yang tidak memerlukan aktuasi. Sensor memberikan akses data dan analisis tren yang lebih unggul. Berikut adalah karakteristik utamanya:

• Akurasi dan Keandalan: Karena prinsip kerjanya, sensor ketinggian air secara konsisten memberikan pengukuran yang akurat dan andal. Di antara berbagai jenis sensor, sensor hidrostatik sering dianggap yang paling presisi.
• Daya Tahan dan Umur Pakai yang Panjang: Konstruksi yang kokoh dan kemudahan pemasangannya berkontribusi pada daya tahan yang lama.
• Perawatan Minimal: Sensor ketinggian air modern memiliki persyaratan perawatan yang rendah, sehingga mengurangi waktu henti dan meningkatkan efektivitas biaya.
• Kesesuaian Lingkungan Ekstrem: Sensor ketinggian air saat ini dirancang untuk tahan terhadap kondisi yang menantang, termasuk suhu dan tekanan tinggi.

Jika Anda mencari sensor ketinggian air kelas atas, efisien, akurat, dan presisi, pertimbangkan jajaran produk Rika Sensor. Produk mereka meliputi sensor ketinggian air submersible, radar, ultrasonik, dan jenis lainnya yang dapat diaplikasikan di berbagai bidang, seperti instalasi pengolahan air limbah, pengolahan kimia, sistem irigasi, dan banyak lagi. Kunjungi kategori sensor ketinggian air Rika untuk melihat seluruh rangkaian produk mereka.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

1. Dapatkah sensor ketinggian air digunakan untuk ketinggian air tinggi dan rendah?

Ya, sensor ketinggian air kontinu dapat mengukur ketinggian air tinggi dan rendah. Sensor ketinggian air hadir dengan rentang deteksi yang berbeda. Ketinggian air tinggi dan rendah harus berada dalam rentang deteksi yang ditentukan oleh produsen sensor ketinggian air tersebut.

2. Seberapa akuratkah sensor ketinggian air?

Sensor ketinggian air menawarkan tingkat akurasi yang bervariasi. Sensor yang dapat direndam dapat mencapai akurasi hingga 0,1% skala penuh (FS). Sensor radar dapat mencapai presisi dengan akurasi ±3mm. Sensor ultrasonik, seperti RIKA RKL-03, menawarkan rentang akurasi 0,5%-1% dengan resolusi ±3mm atau 0,1% skala penuh (FS).

3. Dapatkah sensor ketinggian air digunakan di lingkungan berbahaya?

Ya, sensor ketinggian air dengan sertifikasi ATEX atau IECEx dapat mencegah penyalaan api di lingkungan berbahaya. Sensor ini biasanya digunakan di fasilitas pengolahan kimia di mana penanganan bahan berbahaya tidak dapat dihindari.

4. Bisakah alat pengukur ketinggian air diotomatiskan untuk pemantauan jarak jauh?

Tidak, alat pengukur ketinggian air biasa tidak dapat diatur untuk pemantauan jarak jauh. Untuk pemantauan jarak jauh, sensor ketinggian air yang mampu memberikan output analog atau digital sangat penting. Alat pengukur ketinggian air biasanya melibatkan pengintegrasiannya dengan sistem berbasis sensor atau menggunakan teknologi penglihatan komputer untuk "membaca" alat pengukur secara visual dan mengirimkan informasi tersebut.

5. Berapa umur pakai alat pengukur ketinggian air?

Alat pengukur ketinggian air memiliki masa pakai 5-10 tahun. Alat ini memerlukan pengamatan fisik untuk memeriksa ketinggian air. Sensor ketinggian air, di sisi lain, memiliki masa pakai 4-5 tahun tetapi menawarkan pemantauan jarak jauh, pengukuran berkelanjutan, sistem alarm, dan banyak lagi.