Using PLC for Electric Motor Controlling | INSTRUMENT PART 8

Motor 3 Phase

Izinkan saya di part ini membagikan sedikit pemahaman saya tentang penggunaan PLC pada aplikasi motor. Seperti yang kita tahu, motor listrik dibagi menjadi 2 , yaitu motor 1 phase dan motor 3 phase. Saya gak begitu paham sih sebenarnya konstruksi detail dalam device motor ini, yang saya paham motor listrik satu phase menggunakan tegangan 220 VAC, dan untuk 3 phase menggunakan tegangan 380 VAC. Motor 3 phase biasanya digunakan pada industri-industri besar yang membutuhkan penggerak bertorsi besar.

Star configuration 3 Phase Alternating Current

dimana 

Vphase-phase = 380 VAC

Vphase-netral = 220 V.AC

Rangkaian motor dibawah ini menggunakan motor 3 phase semua yak.

1. Rangkaian Forward Reverse Motor sederhana

Rangkaian forward reverse motor digunakan pada motor 3 phase untuk menggerakkan putaran motor secara berlawanan. Beberapa aplikasi forward reverse seperti pada mesin cuci, lift, penggerak gerbang/pintu untuk buka tutup, dan lainnya. Dulunya sebelum ada PLC, ya tentunya hanya menggunakan relay sebagai device logic nya. Oiya saya mau cerita sedikit pengetahuan saya mengenai relay dan kontaktor yang sebenarnya fungsinya sama. 

Relay dan kontaktor sama-sama menggunakan prinsip medan magnet untuk memutuskan dan mengalirkan arus. Bedanya, relay diaplikasikan untuk menghantarkan arus kecil sementara kontaktor digunakan untuk menghantarkan arus tinggi. Di dalam relay ataupun kontaktor, dikenal istilah pole dan throw. 

Beberapa jenis relay diantaranya :

1. SPST (Single Pole Single Throw)

2. SPDT ( Single Pole Double Throw)

3. DPST (Double Pole Single Throw)

4. DPDT ( Double Pole Double Throw)

Relay/contactor configuration

Karena kita ingin mengontrol motor 3 phase, dimana motor 3 phase menggunakan 3 terminal (R S T), maka kita harus menggunakan Three Pole Single Throw ( 3 jalur  dan 1 buangan). 

Prinsip Rangkaian Forward Motor 3 phase : 

Pada putaran Forward, kita tinggal menghubungkan RST phasa sumber dengan RST phasa motor sesuai dengan phasanya. Artinya R ke R, S ke S, dan T ke T. 

Prinsip Rangkaian Reverse Motor 3 phase : 

Sedangkan bila kita ingin membuat rangkaian Reversenya, kita tinggal mengubah hubungan phasanya. Misalnya R ke T, S tetap ke S, dan T ke R. Atau bisa juga R ke R, S ke T, dan T ke S. Artinya ada 2 phasa yang diubah hubungannya

Ketika dihubungkan dengan PLC maka rangkaiannya seperti gambar di bawah ini. Oiya ketika kita menggunakan PLC, selalu harus menggunakan relay atau kontaktor bertingkat. Fungsinya tentunya kalau terjadi lonjakan arus, maka komponan PLC tidak langsung kena. Istilahnya mendingan beli relay baru ketimbang PLC baru wkwkwk.

PLC, relay, dan Motor 3 phase electrical wiring

Untuk program Laddernya kita bikin dulu alur nya :

Flowchart Forward Reverse Motor

maka ladder diagram nya adalah 

Forward Reverse 3 phase motor Ladder Diagram

2. Rangkaian Star-Delta

Rangkaian star delta digunakan untuk mengantisipasi lonjakan arus yang tinggi ketika motor pertama kali dinyalakan. Rangkaian dimulai dengan konfigurasi star (bintang) kemudian setelah beberapa detik baru menuju delta. Konfigurasi star membutuhkan arus yang tidak besar namun kecepatan putaran yang dihasilkan kecil. Setelah arus konsumsi stabil, konfigurasi delta akan dihubungkan ke motor, dimana arus yang mengalir lebih tinggi dan kecepatan putar juga besar. Untuk rangkaian star, terminal R S T tinggal dihubungkan saja. Sementara untuk rangkaian delta, kaki terminal harus dibalik, misalnya  R ke T, T ke S, dan S ke R.

Electrical Wiring Star Delta

Disini digunakan 3 kontaktor, dimana K1 untuk menyuplai tegangan dari sumber, K2 untuk mengaktifkan rangkaian star, dan K3 untuk mengaktifkan rangkaian delta. Mula-mula K1 dan K2 akan Close dan program timer akan berjalan. Ketika timer logic =1, maka K2 akan open, dan K3 akan close. Oiya sistem star delta selalu menggunakan 2 buah DOL sebagai pengaman ketika terjadi lonjakan suhu. 

Sekarang tinggal dibuat rangkaian ladder PLC nya :

Star Delta 3 phase motor Ladder Diagram

PLC bisa dikatakan mikrokontroler yang powerful. Banyak fitur yang sudah ditanam didalamnya, seperti timer, mathematics operation, data logging dan sebagainya.

Membuat PLC dan HMI program untuk flowmeter | INSTRUMENT PART 7

PLC and HMI Programming Using TIA PORTAL V16 SIEMENS

Dah lama nih gak nulis tentang instrumen lagi. Di bagian ini saya akan mencoba membuat program PLC dan HMI untuk pengukuran laju aliran menggunakan flow transmitter tentunya. Oiya saya mau cerita sedikit tentang instrumen khususnya PLC  wkwk. Dulu pas kuliah seperti yang pernah saya sampaikan, peminatan saya sebenarnya abu-abu wkwk. Abu-abu dalam artian saya selalu cari aman kalau ngambil mata kuliah. Berhubung PLC merupakan mata kuliah peminatan dan saya dari dulu merupakan orang yang benci segala sesuatu yang berbau "programming", akhirnya saat itu saya putuskan untuk tidak ambil matkul PLC wkwk. Nah baru setelah lulus, saya mengikuti pelatihan PLC di CITA (Center for Instrumentation and Automation) Institut Teknologi Bandung. Awalnya saya mengikuti dengan sedikit sulit (karna saya lemah di logika wkwk), namun tetap bisa mengikuti pelah-pelan lah wkwk.

ITB 2019

Berhubung Siemens tidak memiliki produk data logger, sementara banyak sekali permintaan transmitter yang juga mengikutsertakan data logger untuk penyimpanan data, mentor saya mencoba alternatif menggunakan PLC. Kenapa tidak pakai SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) ? Ya jawabannya karena konsumen tidak punya SCADA, tapi ingin punya data logger untuk transmitter khusus yang datanya dianggap perlu. Solusinya tentunya menggunakan Mikrokontroler yang mempunyai memori, walaupun memori PLC ya terbatas dan ada variannya. Oiya saya sampaikan kembali bahwa transmitter itu hanya bisa mengukur dan mengirim data, tapi tidak bisa menyimpan data real time.

Selama saya mengerjakan tugas kecil-kecilan ini, saya sangat antusias. Jujur tugas ini lebih sulit dari skripsi saya yang tak seberapa itu wkwk. Saya juga berterima kasih kepada mentor saya (Bang Hutagaol) yang begitu banyak mengajarkan saya ilmu instrumentasi. Oiya untuk software nya sendiri menggunakan TIA Portal V16 punyanya SIEMENS tentunya. Dulunya software PLC itu namanya SIMATIC S7, dan software SCADA nya namanya WinCC. Sekarang SIEMENS menggabungkan keduanya dalam satu software namanya TIA PORTAL. 

1). Pahami Alur Proses

Sebelum kita merancang dan membuat program, kita harus paham dulu alur proses di dalam transmitter (dalam hal ini flow transmitter). Karena di dalam flow transmitter ada 2 fitur, yaitu pengukuran flow (m3/jam) dan fitur akumulasi totalizer (m3), maka kita perlu membuat kedua alur tersebut.

Alur untuk fitur flow : Transmitter mengirimkan sinyal analog input ke PLC berupa 4-20 mA, PLC akan mengkonversi sinyal tersebut kedalam bit, kemudian di scaling kan menggunakan span, untuk didapatkan nilai laju aliran. Kalau belum paham alurnya seperti ini :

Banyak instrumen menggunakan 16 bit, yang berarti 2^(16-1) =  0 - 32768. Namun scaling span bit yang banyak digunakan orang di muka bumi ini adalah 0 - 27648. Di beberapa forum dijelaskan bahwa batas nilai efektifnya sebesar 85% dari nilai maksimal 32768.

Misalnya instumen (flow transmitter) memberikan sinyal 12 mA (50% span arus) ke PLC, maka nilai bit yang yang diterima PLC adalah 50% * 27648 = 13824. Nah untuk pembacaan aktual nilai flowrate sebenarnya, maka diperlukan span flow transmitter itu sendiri. Misalnya flow transmitter A memiliki Qmax (max flowrate) = 400 m3/jam, maka ketika transmitter mengeluarkan sinyal 12 mA, maka nilai flowrate saat itu adalah = 400 m3/jam * 50% = 200 m3/jam. Begitulah alur pengukuran flow ( menggunakan analog input berupa arus).

Alur untuk totalizer : Alur totalizer adalah menggunakan prinsip pulse. Pulse disini dimaknakan seperti input clock (digital) ke PLC. Itulah sebabnya untuk pengukuran totalizer menggunakan pulse.

Prinsipnya seperti ini : Pada flow transmitter, tertera nilai volume per pulse, misalnya transmitter A menggunakan 10 liter per pulse. Artinya setiap 10 liter aliran yang telah melewati transmitter, maka transmitter akan mengirimkan logic 1 ke PLC. Misalnya nilai totalizer di transmitter adalah sebesar 34567 liter dengan settingan 10 liter/pulse. Ini berarti PLC telah menerima sebanyak 3456 pulse dari transmitter. Namun saat itu PLC hanya bisa membaca sebesar 34560 liter. Kenapa bukan 34567? Karena kelipatan minimum pulse nya adalah sebesar 10 liter, sehingga 7 liter itu tidak terbaca PLC. Kenapa tidak dibikin 1 liter/pulse? Ya jawabannya karena otak PLC juga terbatas menerima pulse dalam satu satuan waktu.

2. Buat diagram Ladder

Setelah memahami alur proses, kita bisa membuat diagram dengan lebih tenang wkwk. Untuk pengukuran flow karena menggunakan analog input, kita bisa membuat diagram Norm X dan Scale X. Nah yang ribet ini untuk pengukuran totalizer. Saya juga dibantu oleh mentor ketika membuat program ini, karena pengetahuan saya yang terbatas terkait fitur-fitur block PLC wkwk.

Selama saya menegerjakan tugas ini, banyak sekali hal baru yang saya dapat diluar dari pengetahuan pas pelatihan dulu. Misalnya terkait penggunaan diagram block dan function block yang ternyata mempunyai seni nya sendiri dalam PLC Programming.

Diagram Block

Function Block

Main Program

3. Buat program untuk screen HMI

Untuk HMI sebenarnya lebih ke arah kreativitas dan estetika tampilan aja sih. Disini yang saya tampilkan adalah : Nilai pembacaan transmitter, setup, dan grafik real time pengukuran. Setup merupakan salah satu fitur yang penting ya dalam HMI, karena di setup lah user administrator bisa merubah hal penting, seperti satuan.

Main screen

Setup Screen

Graph Screen on HMI

Oiya pada TIA PORTAL ini kita bisa mensimulasikan hasil program kita, untuk mengecek apakah program yang kita buat sudah benar atau belum. Nama softwarenya adalah PLC SIMULATOR yang juga include dengan TIA PORTAL V16. Jadi kita bisa langsung mensimulasikan program PLC dan HMI tanpa perlu dihubungkan ke fisik PLC. Sejauh ini saya masih hanya membuat program untuk pengukuran, untuk data loggernya mungkin saya share di lain waktu wkwk.

Saya sudah mencoba mensimulasikannya, dan hasilnya bisa dilihat di link :

https://youtu.be/4T2MlJPup6o

Pressure Transmitter | INSTRUMENT PART 6

Pressure Transmitter

SITRANS P 320 Siemens Pressure Transmitter

Transmitter yang satu ini bisa dikatakan cukup aplikatif. Alasannya? Tentunya karena jika kalian mempunyai transmitter pressure, kalian bisa menggunakannya untuk mengukur 3 variabel fisis, yaitu :

1. Tekanan   
2. Level
3. Flow/Laju Aliran

Pressure Transmitter for level measurement application

Pressure Transmitter for flow measurement application using orifice plate

Pressure Transmitter

        Pressure transmitter biasanya menggunakan prinsip efek kapasitansi untuk merubah nilai kapasitansi menggunakan fenomena tekanan. Ya intinya itu seperti teori kapasitansi di antara 2 plat konduktor, variabel utamanya tentunya jarak di antara 2 pelat konduktor yang dipengaruhi gaya tekan oil cell fluid seperti gambat di bawah.

Pressure transmitter using capacitance effect for measuring pressure

Teorinya aja udah riwet, apalagi aplikasinya di lapangan hahaha. Di dalam pressure transmitter biasanya terdiri atas beberapa komponen penting, seperti diafragma (membran elastis), seal flange, dan tentunya oil cell fluid. Saya akan coba jelasin sedikit di bawah penjelasan terkait oil cell filling.

Komponen pressure transmitter

Pressure Transmitter using Oil Cell Fill Fluid

Komponen di sekitar sensor

        Kebanyakan atau bahkan hampir semua pressure transmitter menggunakan pipa kapiler atau bahkan sekedar oil filled sebagai perantara antara indra sensing (sensor) dengan media yang mau diukur. Intinya, engineer berpikir bahwa fluida atau bahkan gas yang ingin diukur, tidak mungkin kontak langsung dengan sensor, karena dapat terjadi hal-hal yang dapat merusak sensor seperti over pressure dan over temperature. Ditambah lagi banyak sekali fluida/gas yang ingin diukur bersifat korosif. Oleh karena itu ditetapkan lah istilah oil cell fluid sebagai fluida yang memernuhi pipa kapiler. Otomatis kita pasti berpikir kenapa oil fluid ini bisa membawa informasi akurat nilai pressure fluida/gas hingga ke sensor? Ya yang pasti oil fluid ini dapat mentransfer tekanan dalam akurasi milibar dari satu diafragma ke diafragma lain. Karena pipa kapiler diisi penuh (mampat/tidak berongga) ditambah diaframa yang begitu sensitif, maka tranfer tekanan dapat terjadi dari fluida hingga sensor. Untuk lebih lengkapnya bisa dilihat di 

https://control.com/textbook/continuous-pressure-measurement/electrical-pressure-elements/ 

atau

https://control.com/textbook/continuous-pressure-measurement/pressure-sensor-accessories/

Urutannya itu kalau secara umum :

Fluida/gas -- diaphragm (on flange) -- Pipa kapiler filled by oil cell -- diaphragm -- Pipa kapiler filled by oil cell --  sensor

Gauge vs Absolute Pressure

        Tipe pengukuran pressure transmitter biasanya ada 2, tentunya selain differential pressure. Pertama gauge dan yang kedua absolute. Kalau absolute berarti tekanan referensi yang digunakan adalah 0 atm, sedangkan gauge menggunakan tekanan atmosfer 1 atm sebagai referensi (tekanan 0 atm). Tekanan absolute biasanya digunakan pada tangki vakum (close tank), sedangkan gauge digunakan untuk tangki dengan atap terbuka (open tank).

gauge vs absolute pressure

Valve Manifold

Berdasarkan apa yang saya pahami, kebanyakan pressure transmitter untuk aplikasi pengukuran flow  biasanya menggunakan valve manifold. 

Pressure transmitter with 5-way manifold

Valve manifold dipasang biasanya dengan tujuan untuk mempermudah proses manintenance maupun kalibrasi, sehingga proses dalam sistem tetap dapat berjalan meskipun transmitter sedang dikalibrasi. Intinya untuk isolasi transmitter untuk tujuan service atau pemeliharaan lah.  Jenis valve manifold dibagi menjadi 3, 2-way manifold, 3-way manifold dan 5-way manifold. Berdasarkan skemanya, 2-way manifold biasanya digunakan oleh transmitter dengan prinsip tunggal (absolute atau gauge measurement), sementara 3-way dan 5-way digunakan untuk transmitter dengan prinsip differential pressure.

Skema 2-way manifold valve

Skema 3-way manifold valve

Skema 5-way manifold valve

5-way manifold

Dalam keadaan normal, block valve selalu terbuka. Dalam keadaan service/maintenance, block valve ditutup dan bleed valve dibuka untuk keperluan kalibrasi maupun isolasi. Biasanya pada proses kalibrasi, diinjeksi tekanan melalui vent/bleed valve (saya juga gak begitu paham kalibratornya menggunakan apa, yang pasti nilai tekanan diketahui seperti proses kalibrasi kebanyakan). Ini juga berlaku untuk 2-way dan 3-way. 

Normal vs service mode use 5-way manifold valve

Keren kan pressure transmitter? Beli 1 bisa untuk banyak aplikasi wkwk

Flow Transmitter | INSTRUMENT PART 5

Flow Transmitter

Flow transmitter merupakan transmitter yang bertujuan untuk mengukur laju aliran fluida (sesuai namanya). Ada 2 fitur yang biasanya ditampilkan pada flow transmitter, yaitu flowrate (debit)  dan totalizer. Simpelnya, flowrate menampilkan berapa debit aliran fluida, sementara totalizer menampilan berapa volume fluida yang telah melewati transmitter.

teori laju aliran

Satuan flowrate : m^3/h ; satuan totalizer : m^3

*satuan bisa diubah ke liter/detik ataupun satuan lainnya, cukup gunakan tabel konversi

Jenis Flow Transmitter dan spesifikasinya

Tabel di atas menjabarkan jenis-jenis flow transmitter dan spesifikasinya. Secara umum flow meter terbagi atas 5 jenis, yaitu : Electromagnetic, Coriolis, Vortex, Ultrasonic dan Differential Pressure.

Jenis-jenis Flow Transmitter :

1. Electromagnetic Flow Transmitter

Electromagnetic Flow Transmitter

Prinsip kerja

Transmitter ini menggunakan prinsip electromagnet Hukum Faraday. Sensornya berupa electroda yang berada di sisi kanan kiri pipa, sementara exciter nya berupa coil (kumparan di atas dan bawah pipa). Exciter sendiri berfungi untuk membangkitkan medan magnet. Seperti yang kita tahu, jikalau dua buah coil diberi arus, maka diantara kedua coil tersebut akan timbul medan magnet. Nah jikalau ada material konduktif yang bergerak di antara coil tersebut, maka akan timbul electromotive force atau simpelnya beda potensial (tegangan listrik). Nah electromotive force ini lah yang akan dideteksi oleh electroda yang berada di samping pipa. Untuk lebih memahaminya kita harus memahami teori hukum Faraday.

Just for info saja, salah satu syarat ketika ingin menggunakan transmiter ini, fluida yang mengalir harus memiliki konduktivitas > 20 mikroSiemens. Hal ini karena jikalau fluida tersebut tidak bersifat konduktif (seperti solar), maka tegangan tidak dapat dibangkitkan di elektroda.  Seperti gambar di bawah ini, laju aliran deionized water tidak cocok diukur menggunakan electromagnetic flow transmitter karena konduktivitasnya < 20 mikroSiemens.

Electric conductivity on some solutes

Untuk lebih lengkapnya bisa tonton video berikut : https://www.youtube.com/watch?v=f949gpKdCI4

2. Coriolis Flow Transmitter

Bisa dikatakan, Coriolis merupakan transmitter termahal di bidang pengukuran flow. Transmitter ini memiliki eror akurasi 0.1, yang merupakan eror akurasi terkecil dibanding jenis flow transmitter lainnya. Di dalam transmiter ini juga dilengkapi dengan sensor temperature untuk mengukur suhu fluida.

    Coriolis Flow Transmitter

Prinsip Kerja.

Prinsip kerjanya menggunakan efek koriolis (saya juga gak begitu paham teorinya wkwk) invented by Gustave de Coriolis. Tapi saya gak tahu siapa yang mengaplikasikannya ke pengukuran flow. Kalau di transmitternya itu ada 2 pick up sensor. Intinya ya kayak sensor proximity gitu, jadi dia sense (menerima sinyal) setiap pipa tersebut melengkung ke dekat sensor. Nah di dalam transmitter  itu, pipa akan melengkung ketika ada fluida yang mengalir. Jikalau ada fluida yang mengalir, maka sensor pickup di bagian inlet pipa akan menerima sinyal, kemudian gantian sensor pickup di outlet. Sebenarnya prinsipnya kayak resonansi getaran gitu kalau menurut saya, jadi nanti ada delta time (selisih waktu antara pickup inlet dengan pickup outlet). Selisih waktu ini lah yang secara teoritis disebut phase shifting (pergeseran fase gelombang). Intinya :

• Delta time sebanding dengan mass flow rate.
• Fluid density sebanding dengan frekuensi maupun suhu fluida terukur.
• Nah dari 2 nilai variabel di atas, kita bisa mendapatkan nilai Volume flow rate.

Untuk lebih paham lagi, kalian bisa klik link video di bawah :

https://www.youtube.com/watch?v=31jYXlnu-hU dan https://www.youtube.com/watch?v=XIIViaNITIw

phase shift = mass flow of fluid

Yang pasti Transmitter Coriolis ini udah paket lengkap transmitter jenis flow lah. Bisa tahu suhu, density, mass flow rate, volume flow rate, dan totalizer juga.

3. Vortex Flow Transmitter

Nah yang satu ini di bawah Coriolis sedikit terkait dengan kualitas. Tapi sama-sama high class untuk flow transmitter lah bisa dibilang.

Vortex Flow Transmitter

Prinsip Kerja

Prinsip kerja Vortex Transmitter adalah menggunakan teori Von Karman efek. Intinya bahwa setiap aliran akan menciptakan pusaran secara bergantian setiap menabrak suatu objek penghalang berwujud solid. Setelah bluff body (penghalang), ditempatkan suatu sensor piezo electric (pick up sensor) yang berfungsi untuk sensing pusaran tadi. Nah kecepatan aliran fluida akan sebanding dengan frekuensi, dan debit dapat dihitung menggunakan nilai luas pipa dan kecepatan aliran. Lengkapnya ya seperti di bawah ini :

Vortex work principle 

bisa juga liat di video berikut https://www.youtube.com/watch?v=GmTmDM7jHzA  atau https://www.youtube.com/watch?v=QxCeVVXF2ng

4. Ultrasonic Flow Transmitter

Nah untuk flow transmitter, jenis ini merupakan salah satu yang banyak digunakan. Tentunya karena harganya tidak semahal 2 transmiter di atas wkwk. Transmitter ini terbagi menjadi 2 tipe, yaitu tipe inline ultrasonic dan clamp on ultrasonic. Inline berarti pipa harus dilubangi, dan sensor dimasukkan melalui lubang tadi (sensor kontak langsung dengan fluida). Sementara untuk tipe clamp on, sensor cukup hanya terpasang di luar pipa.

Prinsip kerja secara umum

Sesuai dengan ultrasonik transmitter tipe level, prinsip umumnya ya dengan memancarkan gelombang UT. Fenomenanya ya berdasarkan waktu untuk emit-receive gelombang UT.

https://www.youtube.com/watch?v=Bx2RnrfLkQg atau https://www.youtube.com/watch?v=DD2bBLu6kLM

Inline Ultrasonic Flow Transmitter

Seperti yang saya katakan di atas, sensornya kontak langsung dengan fluida. Tipe ini nantinya di spesifikkan ke jumlah sensor UT nya. Ada yang single path, ada yang double path. Makin banyak jumlah pasang sensor (path), maka pengkuran flow rate dipastikan semakin akurat. Keuntungan tipe ini adalah instalasi  sensor gampang, karena sensor dan pipa sudah terpasang langsung dari factory Siemens (pipa + transmitter). Kekurangan tipe ini adalah biasanya tidak pernah dipesan jikalau suatu plant sudah beroperasi, karena harus memotong pipa di plant. Jadi pemesanan jenis ini biasanya saat pabrik dalam tahap perencanaan atau saat prior to commissioning lah bisa dibilang.

double path inline UT flow transmitter

Clamp-On Ultrasonic Flow Transmitter

Prinsip kerja reflected ultrasonic

Nah jikalau suatu pabrik yang sudah beroperasi ingin expand atau menambahkan instrument device, jenis inilah yang banyak dipesan. Jenis clamp on juga dapat dibagi 2 jenis lagi, yaitu jenis reflected dan non refleceted.

non reflected Clamp On UT Transmitter

Reflected Clamp On UT Transmitter

Kelebihan jenis ini tentunya tidak diperlukan pemotongan pipa saat instalasi. Kekurangannya? Sangat menyiksa engineer sih sebenarnya. Dimulai dengan pertanyaan "gimana cara kita tahu jarak kedua sensor tersebut?". wkwkwk nentuinnya itu harus pake software. Banyak nilai variabel yang harus diketahui seperti : material pipa apa, tebal pipa berapa,  liner (bagian dalam pipa bahannya apa), tebal liner berapa, fluida yang dialirkan apa? wkwkwk yang bikin sulit sebenarnya lebih ke arah nyari nilai variabel tadi karena biasanya data-data tersebut tidak disimpan secara detail oleh pengelola pabrik. Emang kalau misalnya data tadi gak lengkap akibatnya apa? mungkin tersirat pertanyaan seperti itu. 

Fenomena ini yang akan menjelaskan :

Pembiasan gelombang cahaya

Hukum Snelius terkait indeks bias gelombang

Ya jawabannya karena gelombang UT juga dibiaskan. Tebal pipa dan liner, material pipa dan liner, jenis fluida (viskositas), inilah yang akan mempengaruhi pembiasan/pembelokan gelombang UT. Semua data inilah yang diperlukan software untuk mengkalkulasi jarak antara kedua sensor UT. Kalau misalnya jaraknya tidak sesuai? maka Transmitter tidak akan dapat membaca hasil sensor karena gelombang yang dipancarkan jatuhnya  di samping sensor yang berfungsi untuk menerima. Intinya gelombang tidak tersensing tepat di sensor satunya. 

Kalkulasi Spacing (jarak antar sensor) menggunakan software Siemens

Seperti hasil di atas (hanya contoh), diperoleh jarak spacing sebesar 275 mm atau 27,5 cm. Didapat juga rekomendasi instalasi menggunakan jenis reflected UT. 

Oiya terkait dengan liner, saya akan menjelaskan sedikit. Liner itu simpelnya adalah bagian dalam pipa. Biasanya liner ini digunakan pada apliasi material reaktif (saya juga kurang paham contohnya) simpelnya bersifat korosif lah. Jadi pipa luar tetap kuat dan tidak terkikis.

Liner pipa yang berwarna merah

5. Differential Pressure Flow Transmitter (Orifice Plate)

DP transmitter ini atau biasa disebut orifice plate merupakan jenis flow transmitter yang biasa digunakan di lapangan. Selain harganya yang murah, pemasangannya juga tidak begitu sulit. Bentuknya seperti cincin yang nantinya menghalangi aliran fluida.

Orifice Plate and DP Transmitter

 

Prinsip Kerja

Prinsip kernya menggunakan prinsip penurunan tekanan (pressure drop sebelum-sesudah orifice). Tekanan sesudah orifice tentunya akan lebih rendah ketimbang tekanan sebelum orifice. Delta Pressure inilah yang dikonversi menjadi laju aliran (flow rate) dengan menggunakan persamaan Hukum Bernouli. Dua sensor yang berada sebelum dan sesudah orifice akan terhubungan ke pressure chamber dan diaphragma di dalam transmitter untuk membandingkan nilai selisih tekanan.

Differential Pressure Working Principle

Untuk lebih jelasnya bisa kalian lihat di https://www.youtube.com/watch?v=oUd4WxjoHKY

Flow transmitter merupakan transmitter yang paling banyak jenisnya wkwk. Dapat kita lihat bagimana kejeniusan ilmuwan zaman dulu  menemukan fenomena-fenomena fisis yang tepat untuk mengukur laju aliran. Untuk jenis flow kali ini, tentunya juaranya jatuh kepada fenomena efek Coriolis, dengan akurasi pengukuran flow nya yang sangat tinggi.