Tips Memilih Sensor Ultrasonik untuk Mendeteksi Level Cairan di Dalam Tangki
Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang bekerja berdasarkan pantulan gelombang suara untuk mendeteksi keberadaan sebuah objek tertentu yang ada di depannya. Sensor jenis ini menggunakan gelombang suara dengan frekuensi di atas 20 KHz untuk mendapatkan jarak dan waktu tertentu. Selain mengukur jarak, fungsi sensor ultrasonik juga dapat digunakan untuk beberapa keperluan seperti sebagai sensor pada palang pintu otomatis, sensor pada kendaraan UAV, sensor untuk mendeteksi bentuk permukaan di suatu area, sensor untuk keperluan ultrasonografi (USG), sensor untuk mendeteksi level cairan pada tangki penyimpanan cairan industri, dan masih banyak lagi.
Pada artikel kali ini kita akan coba membahas tentang penggunaan sensor ultrasonik dalam aplikasi pengukuran level cairan pada tangki. Jika teman - teman sedang mencari materi mengenai aplikasi ini semoga beberapa pembahasan di bawah ini dapat dijadikan inspirasi, terutama dalam memilih tipe sensor ultrasonik yang cocok untuk aplikasi tersebut. Namun sebelum memulai untuk membuat proyek pengukuran level air di dalam tangki menggunakan sensor ultrasonik, ada beberapa poin penting yang perlu kita ketahui, beberapa poin itu antara lain:
Posisi Pemasangan Sensor di Dalam Tangki
Penempatan posisi sensor menjadi salah satu faktor penting yang mempengaruhi tingkat akurasi sensor, penempatan sensor yang tidak sesuai dapat mengurangi efektifitas hasil pembacaan sensor terhadap cairan secara real. Berikut ini beberapa tips yang dapat dilakukan untuk mendapatkan hasil pembacaan terbaik dengan memaksimalkan posisi sensor di dalam tangki.
Hindari Objek Penghalang - objek penghalang dapat mempengaruhi hasil pembacaan sensor. Pada saat pemasangan, pastikan sensor mengadap telat pada permukaan cairan yang ingin diukur tanpa ada objek penghalang.
Gunakan Sensor Ultrasonik Berkualitas - kualitas menentukan hasil, mungkin ini adalah kalimat yang tepat jika kita ingin mendapatkan hasil yang terbaik. Pastikan memilih sensor yang didesain untuk aplikasi yang kita butuhkan, salah satu sensor terbaik untuk aplikasi ini adalah sensor ultrasonik dari Maxbotix.
Line-up sensor ultrasonik dari Maxbotix sangat cocok untuk aplikasi pengukuran level cairan di dalam tangki karena fitur protocol filtering yang dimiliki, yang mana sensor akan memprioritaskan pembacaan gelombang dari target yang lebih besar dibanding target yang lebih kecil maupun noise. Sebagai contoh, ketika di dalam tangki ada pelampung kecil yang mengapung di atas permukaan cairan, maka sensor akan tetap memprioritaskan pantulan langsung dari permukaan cairan dan mengesampingkan pantulan gelombang minor dari permukaan pelampung yang kecil.
Hindari Pemasangan Sensor di Dekat Saluran Pengisian Cairan - Untuk mendapatkan hasil pembacaan terbaik sebaiknya kita perlu menghindari instalasi di dekat saluran pengisian karena sedikit banyak hasil pembacaan akan berkurang akurasinya.
Pertanyaan Seputar Pemasangan Sensor Ultrasonik
1. Saya khawatir dengan pengaruh dinding tangki terhadap hasil pembacaan sensor, bagaimana caramengatasinya?
Jika anda khawatir dengan hal tersebut, anda dapat mempertimbangkan untuk menggunakan sensor ultrasonik dari Maxbotix. Sensor tersebut memiliki karakteristik narrow beam (gelombang sempit) sehingga dapat meminimalisir gelombang ultrasonik mengenai dinding tangki sebelum mencapai permukaan cairan, sangat bermanfaat untuk tangki - tangki dengan diameter yang tidak terlalu besar.
Jika tangki anda memiliki tangki dengan permukaan halus maka anda dapat menggunakan tipe sensor MaxSonar Series. Sensor ini memiliki kemampuan filtering yang baik, sehingga membuat sensor dapat memilih target yang memberikan pantulan gelombang akustik yang lebih besar. Biasanya gelombang akustik terbesar adalah pantulan dari permukaan cairan itu sendiri.
Namun jika tangki anda memiliki permukaan yang tidak rata atau bergelombang maka hal ini akan berpengaruh buruk terhadap hasil pembacaan sensor, untuk itu mungkin anda dapat mencoba berkonsultasi dengan tim teknis kami atau pihak Maxbotix untuk mendapatkan rekomendasi sensor terbaik untuk aplikasi yang sesuai dengan tipe tangki anda.
2. Saya ingin mengukur cairan dengan kandungan bahan kimia tingkat tinggi, apakah aman untuk sensor?
Cairan kimia tingkat tinggi mungkin dapat berpengaruh terhadap logam ataupun komponen elektronik, bukan tidak mungkin cairan kimia tersebut dapat menyebabkan korosi ataupun kerusakan. Maka dari itu pemilihan tipe sensor yang sesuai dengan medan sangat krusial untuk masa pakai sensor yang lebih lama. Untuk kasus seperti ini kami merekomendasikan sensor ultrasonik dari Maxbotix dengan model F-Option (fluorosilicone sealant) atau P-Option (parylene coating) untuk pengoperasian di dekat cairan kimia berbahaya maupun gas atau asap.
3. Apa maksud dari F-Option dan P-Option pada sensor Maxbotix?
F-Option - penambahan perlindungan terhadap air dan partikulat pada sensor
P-Option - penambahan lapisan parylene pada permukaan sensor berbahan aluminium untuk melindunginya dari korosi.
Misalnya, jika Anda mengukur ketinggian cairan di dalam tangki, dan tangki tersebut memiliki kadar klorin atau bahan kimia lain yang tinggi di dalamnya, hal ini tentu dapat berdampak buruk pada aluminium. Tergantung pada kadar klorin dan suhu tangki, hal ini dapat menciptakan lingkungan yang korosif. Kami menyarankan Anda untuk menggunakan F-Option dan P-Option untuk membantu mencegah korosi pada permukaan sensor ultrasonik berbahan aluminium.
Catatan:
Permintaan "F-Option" dan "P-Option" dapat ditanyakan sebelum melakukan pembelian.
4. Apakah kelemahan pengukuran level cairan menggunakan sensor ultrasonik?
Kecepatan pantulan gelombang suara yang menjadi prinsip utama sensor ultrasonik dipengaruhi suhu udara di area kerja. Maka dari itu untuk mendapatkan hasil terbaik pastikan suhu di dalam tangki sesuai dengan spesifikasi sensor ultrasonik dan gunakan sensor ultrasonik berkualitas dengan fitur kompensasi suhu seperti sensor ultrasonik dari Maxbotix.
5. Apa keuntungan melakukan pengukuran level cairan dengan ultrasonik?
Dengan adanya sistem ini maka perusahaan dapat meningkatkan efisiensi pekerjaan karena sistem pembacaan level ultrasonik sangat simple. Serta perawatan sistem ini sangat mudah karena biasanya sensor terletak pada bagian atas tangki sehingga memudahkan
teknisi dalam melakukan perbaikan di kemudian hari apabila terjadi kendala pada sensor. Benefit lainnya sensor ultrasonik juga bisa diintegrasikan dengan sistem Internet of Things (IoT), sehingga membuat level cairan pada tangki dapat dipantau dari jarak jauh.
6. Apa saja yang mempengaruhi hasil pembacaan sensor ultrasonik?
Beberapa hal yang mempengaruhi hasil pembacaan sensor ultrasonik antara lain suhu udara di area kerja, karakter gelombang suara reflektif, dimensi objek yang diukur, posisi penempatan sensor, serta desain dari tangki pengukuran. Disarankan memilih sensor dengan jarak pengukuran di atas panjang area pengukuran untuk mendapatkan hasil yang baik, misalnya jarak sensor ke lantai dasar tangki adalah 10 meter maka penting bagi kita untuk memilih sensor dengan spesifikasi area di atas 10 meter untuk menghindari sensor ultrasonik kehilangan medan pantulan.
Memilih Sensor Sesuai Tipe Cairan
1. Bahan Bakar Fosil
Jika Anda akan mengukur level cairan dari sebuah tangki yang berisi bahan bakar fosil, disarankan bagi Anda untuk menggunakan sensor Maxbotix bertipe F-Option dan P-Option untuk memberikan ketahanan ekstra terhadap korosi dan melindungi komponen elektronik yang rentan terhadap zat kimia tertentu.
2. Minyak di Dalam Tangki Tertutup
Ketika akan mengukur level cairan berjenis minyak di dalam tangki tertutup maka masalah kondensasi atau pembekuan uap perlu diperhatikan secara khusus. Jika kondensasi atau embun beku mungkin terjadi di area kerja yang akan anda pasangi sensor maka penggunaan sensor ultrasonik biasa akan mengalami masalah karena gelombang ultrasoniknya terhalang embun beku.
Jika hal itu terjadi, anda bisa mempertimbangkan sensor dari lini SCXL-MaxSonar-WR. Sensor SCXL-MaxSonar-WR dilengkapi fitur pembersihan mandiri yang secara otomatis akan memanaskan permukaan transduser sensor ultrasonik secara perlahan untuk membantu menghilangkan kelembapan/kondensasi pada permukaan sensor. Ketika kondensasi atau embun beku terbentuk pada sensor, ia akan dibaca sebagai target oleh sensor sehingga hasil pembacaannya tidak akan sesuai dengan kondisi aslinya.
Fitur ini memungkinkan sensor untuk digunakan dalam berbagai macam aplikasi yang mungkin mengalami masalah kondensasi. Namun perlu dicatat, jika sensor terkena cipratan cairan secara terus menerus, maka fitur pembersihan mandiri tidak akan cukup efektif untuk menjaga kondisi sensor tetap bersih dan bebas dari cairan.
Jika embun beku atau kondensasi jarang terjadi di area pemasangan sensor maka anda tidak memerlukan sensor dengan fitur pembersihan mandiri. Sensor dengan fitur P-Option dan F-Option kami rasa sudah cocok digunakan untuk aplikasi di tangki minyak area tertutup.
Rekomendasi Sensor Ultrasonik Maxbotix
1. MB7060XL-MaxSonar-WR1
Sensor ultrasonik weather resistant dengan standar IP67 yang dilengkapi fitur - fitur seperti noise filter, frekuensi 42 KHz, serta output data pengukurannya dapat diakses melalui antarmuka PWM, tegangan analog, dan UART TTL. Jarak pengukuran maksimumnya adalah 765 cm/ 7,65 meter.
2. MB7066XL-MaxSonar-WRL1
Sensor ultrasonik weather resistant dengan standar IP67 yang dilengkapi fitur - fitur seperti noise filter, frekuensi 42 KHz, serta output data pengukurannya dapat diakses melalui antarmuka PWM, tegangan analog, dan UART TTL. Jarak pengukuran maksimumnya adalah 1068 cm / 10,68 meter dengan resolusi 1 cm.
3. MB7076XL-MaxSonar-WRLA1
Sensor ultrasonik weather resistant dengan standar IP67 yang dilengkapi fitur - fitur seperti noise filter, frekuensi 42 KHz, serta output data pengukurannya dapat diakses melalui antarmuka tegangan analog dan Serial RS-232. Jarak pengukuran maksimumnya adalah 10 meter dengan resolusi 1 cm.
4. MB7360HRXL-MaxSonar-WR
Sensor ultrasonik weather resistant dengan standar IP67 yang dilengkapi fitur - fitur seperti noise filter, frekuensi 42 KHz, serta output data pengukurannya dapat diakses melalui antarmuka PWM, tegangan analog dan Serial RS-232. Jarak pengukuran maksimumnya adalah 5 meter dengan resolusi 1 mm.
5. MB7367HRXL-MaxSonar-WRC
Sensor ultrasonik outdoor weather resistant dengan yang telah dilengkapi fitur - fitur seperti kompensasi suhu, frekuensi 42 KHz, serta output data pengukurannya dapat diakses melalui antarmuka PWM, tegangan analog dan Serial RS-232. Jarak pengukuran maksimumnya adalah 5 meter dengan resolusi 1 mm.
6. MB7387HRXL-MaxSonar-WRCT
Sensor ultrasonik outdoor weather resistant dengan yang telah dilengkapi fitur - fitur seperti kompensasi suhu, frekuensi 42 KHz, serta output data pengukurannya dapat diakses melalui antarmuka PWM, tegangan analog dan UART TTL. Jarak pengukuran maksimumnya adalah 5 meter dengan resolusi 1 mm.
Sensor MaxBotix lainnya silahkan klik link berikut
Adalah suatu hal penting bagi kita untuk mengetahui dan memahami karakteristik material maupun area yang akan kita ukur level cairannya. Pengetahuan yang cukup akan membuat kita kebih mudah dalam memaksimalkan kinerja dari sistem yang kita buat. Harapan kami kiranya artikel ini sedikit banyak dapat dijadikan referensi bagi teman - teman yang ingin membuat sistem pemantauan level cairan berbasis ultrasonik.
Semoga Bermanfaat!