BAB 2 PENGUKURAN TEKANAN ISU
BAB 2 PENGUKURAN TEKANAN
2.1 Prinsip Pengukuran Tekanan
2.1.1 Bar dan Pascal
Tekanan didefinisikan sebagai gaya per satuan luas, dan dapat diukur dalam unit
seperti psi (Pon per inci persegi), inci air, milimeter merkuri, pascal (Pa, atau N / m²)
atau bar. Sampai pengenalan satuan Si, ‘bar’ yang lebih sering digunakan. Bar setara
dengan 100.000 N / m², yang merupakan satuan SI untuk pengukuran. Untuk
menyederhanakan satuan, N / m² diadopsi dengan nama Pascal, disingkat Pa
Tekanan cukup sering diukur dalam kilopascal (kPa), dimana 1000 pascal setara
dengan 0.145psi.
2.1.2 Absolute, Gauge dan Tekanan Diferensial
Pascal adalah indikator untuk mengukur harga tekanan. Ketika tekanan diukur dalam
keadaan vakum mutlak (tidak ada kondisi atmosfer), maka hasilnya dalam pascal
(Mutlak). Namun ketika tekanan diukur pada keadaan dengan memperhatikan
tekanan atmosfer, maka hasilnya akan disebut Pascal (Gauge). Jika gauge
digunakan untuk mengukur perbedaan antara dua tekanan,hasilnya berupa Pascal
(Diferensial).
Catatan 1: praktek ini untuk menunjukkan tekanan gauge tanpa menentukan jenis,
dan untuk menentukan absolut atau diferensial dengan menyatakan 'diferensial'atau
'mutlak'.
Catatan 2: peralatan pengukuran yang lebih tua menggunakan psi (pound per square
inci) untuk mengukur tekanan gauge da absolute sebagai psig dan psia. Perhatikan
bahwa 'g' dan 'a' tidak diakui dalam simbol-simbol satuan SI, dan tidak lagi
dianjurkan.
Untuk menentukan diferensial dalam inci vakum merkuri psi adalah 2,036 (atau
sekitar 2). Konversi lainnya yang umum adalah 1 bar = 14,7 psi.
Tabel 2.1
Konversi Faktor
2.2 Sumber Tekanan
2.2.1 Tekanan Statis
Dalam keadaan atmosfer titik tertentu, tekanan statis diberikan sama ke segala arah.
Tekanan statis adalah hasil dari berat semua molekul udara di atas titik jenuh.
Tekanan statis tidak melibatkan gerakan relatif udara.
2.2.2 Tekanan Dinamis
Cukup sederhana, jika Anda memegang tangan Anda di angin yang kuat atau ke luar
dari jendela pada mobil yang berjalan, maka tekanan angin kuat dirasakan karena
udara mempengaruhi tangan Anda.
tekanan kuat tersebut melebihi dan diatas (selalu dihasilkan) tekanan statis, dan
disebut tekanan dinamis. Tekanan dinamis dikarenakan gerakan relatif. Tekanan
Dinamis terjadi jika sebuah benda bergerak melalui udara, atau udara mengalir ke
dalam tubuh
Tekanan Dynamic tergantung pada dua faktor:
- kecepatan tubuh relatif terhadap arus tersebut. Semakin cepat mobil bergerak atau
semakin kuat angin bertiup, maka tekanan dinamis makin kuat yang dirasakan pada
tangan Anda. Hal ini karena jumlah molekul udara yang lebih besar tiap detiknya
- Kerapatan udara. Tekanan dinamis bergantung juga padakerapatan udara. Jika
mengikuti arus udara, maka kerapatannya kecil, sehingga gayanya kecil dan maka
tekanan dinamisnya akan kecil.
-
2.2.3. Tekanan Total
Di Atmosfir, beberapa tekanan statis selalu diberikan, tapi untuk tekanan dinamis
akan diberikan jika ada gerakan tubuh relatif terhadap udara. Tekanan Total adalah
jumlah dari tekanan statis dan tekanan dinamis.
tekanan Total juga dikenal dan disebut sebagai dampak tekanan, tekanan pitot atau
bahkan tekanan ram.
2.3 Tekanan transduser dan elemen - Mekanikal
- Tabung Bourdon
- Helix dan tabung spiral
- Spring dan bellow
- Diafragma
- Manometer
- Single dan Double bel pembalik
2.3.1 Tabung C-Bourdon
Tabung Bourdon bekerja pada prinsip sederhana bahwa tabung bengkok akan
berubah bentuknya saat terkena variasi tekanan internal dan eksternal. Sepertisaat
diberikan tekanan internal, tabung menjadi lurus dan kembali ke bentuk aslinya
ketika tekanan dilepaskan.
Ujung tabung bergerak dengan perubahan tekanan internal dan mudah dikonversi
dengan pointer ke skala. Link konektor digunakan untuk mentransfer gerakan ujung
ke pergerakan sektor yang diarahkan. pointer ini diputar melalui pinion bergigi oleh
sektor diarahkan.
Jenis gauge ini mungkin memerlukan pemasangan vertikal (orientasi tergantung)
untuk memberikan hasil yang benar. Unsur ini rentan goncangan dan getaran, yang
juga dikarenakan massa tabung. Karena hal tersebut dan jumlah gerakan dengan
jenis penginderaan,jenis ini rentan terhadap kerusakan, terutama di dasar tabung.
Keuntungan utama dengan tabung Bourdon adalah ia memiliki operasional yang luas
(tergantung pada bahan tabung). Jenis pengukuran tekanan dapat digunakan untuk
rentang tekanan positif atau negatif, walaupun akurasi terganggu ketika dalam ruang
hampa.
Seleksi dan Ukuran
Salah satu kriteria utama pada penyeleksian adalah ketika memilih tabung Bourdon
untuk mengukur tekanan. Untuk aplikasi yang bergerak cepat dari proses tekanan,
seperti system kendali ON / OFF, maka pengukuran transduser membutuhkan
snubber internal. Mereka juga rentan terhadap kegagalan dalam aplikasi ini.
Cairan yang diisikan pada perangkat adalah salah satu cara untuk mengurangi
kebocoran pada elemen tabung.
Keuntungan
- Murah
- Rentang operasi lebar
- Cepat tanggap
- Sensitifitasnya baik
- Pengukuran tekanan langsung
Kekurangan
- hanya dimaksudkan untuk indikasi utama
- Non transduser linier, dilinierkan oleh mekanisme gear
- Histeresis pada peredaran
- Sensitif terhadap variasi suhu
- Terbatas ketika subjek terkena goncangan dan getaran
Aplikasi Keterbatasan
Perangkat ini harus digunakan di udara jika dikalibrasi untuk udara, dan digunakan
dalam likuida jika dikalibrasi untuk likuida. Perawatan khusus yang diperlukan untuk
aplikasi likuida di udara adalah meniupkan udara dari baris likuida.
Jenis pengukuran tekanan terbatas pada aplikasi di mana ada masukan shock
(gelombang tiba-tiba tekanan), dan dalam proses bergerak cepat.
Gambar 2.5
C-Bourdon unsur tekanan
Jika aplikasi untuk penggunaan oksigen, maka perangkat tidak dapat dikalibrasi
dengan menggunakan minyak. rentang yang lebih rendah biasanya dikalibrasi di
udara. rentang yang lebih tinggi, biasanya 1000kPa, yang dikalibrasi dengan tester
bobot mati (minyak hidrolik).
2.3.2 Sepiral dan Tabung Spiral
Sepiral dan tabung spiral yang dibuat dari pipa menjadi bentuk sesuai penamaan
mereka. Dengan satu ujung disegel, tekanan diberikan pada tabung menyebabkan
tabung untuk meluruskan. Jumlah pelurus atau uncoiling ditentukan oleh tekanan
yang diterapkan.
Kedua pendekatan menggunakan prinsip Bourdon. Bagian uncoiling tabung secara
mekanik terkait dengan pointer yang menunjukkan tekanan diterapkan pada skala.
Hal ini memiliki keuntungan ditambahkan dalam tabung C-Bourdon karena ada
kerugian tidak ada gerakan karena link dan tuas.
Tabung Spiral cocok untuk tekanan berkisar hingga 28.000 kPa dan tabung Pilin
untuk rentang sampai 500.000 kPa. Tekanan penginderaan elemen bervariasi
tergantung pada berbagai tekanan operasi dan jenis proses yang terlibat.
Pemilihan spiral atau elemen spiral didasarkan pada rentang tekanan. Tingkat
tekanan antara spiral dan tabung spiral bervariasi tergantung pada produsen. unsur
tekanan rendah hanya memiliki dua atau tiga kumparan merasakan rentang tekanan
yang diperlukan, namun pengindera tekanan tinggi mungkin memerlukan hingga 20
gulungan.
Satu perbedaan dan keuntungan dari ini adalah peredam mereka miliki dengan
cairan di bawah tekanan.
Keuntungan dan kerugian dari jenis pengukuran yang mirip dengan tabung CBourdon
dengan perbedaan-perbedaan berikut:
Keuntungan
- Meningkatkan akurasi dan sensitivitas
- Tinggi overrange perlindungan
Kekurangan
- Sangat mahal
Gambar 2.6
ElemenSpiral Bourdon
Aplikasi Keterbatasan
Proses perubahan tekanan menyebabkan masalah dengan peningkatan dalam
ukuran kumparan.
Ringkasan
Sangat jarang digunakan lagi.
2.3.3 Pegas dan Bellows
Sebuah bellow merupakan unsur diperluas dan terdiri dari serangkaian lipatan yang
memungkinkan ekspansi. Salah satu ujung Bellows adalah tetap dan bergerak
lainnya dalam menanggapi tekanan diterapkan. Sebuah pegas digunakan untuk
melawan gaya diterapkan dan hubungan yang menghubungkan ujung bellow ke
sebuah penunjuk untuk indikasi. Bellow tipe sensor juga tersedia yang memiliki
tekanan penginderaan di bagian luar dan kondisi atmosfer dalam.
Pegas ini ditambahkan ke bellow untuk pengukuran yang lebih akurat. Tindakan
elastis dari bellow sendiri tidak cukup untuk secara tepat mengukur kekuatan
tekanan diterapkan.
Jenis pengukuran tekanan terutama digunakan untuk kontrol ON / OFF menyediakan
kontak bersih untuk membuka dan menutup sirkuit listrik. Bentuk penginderaan
menanggapi perubahan tekanan pneumatik atau hidrolik.
Gambar 2.7
Dasar struktur mekanis
Aplikasi khas
Tekanan proses terhubung ke sensor dan diterapkan secara langsung ke bellow.
Dengan meningkatnya tekanan, bellow mengerahkan gaya pada pegas utama. Ketika
gaya ambang pegas utama diatasi, gerakan tersebut dipindahkan ke blok kontak
menyebabkan kontak untuk menjalankan. Ini adalah pengaturan Trip.
Ketika tekanan menurun, mata air utama akan menarik yang menyebabkan pisau
pegas diferensial sekunder untuk mengaktifkan dan me-reset kontak. Ini adalah
pengaturan Reset.
Gaya pada pegas utama adalah bervariasi dengan memutar sekrup rentang
pengaturan operasi. Hal ini menentukan di mana perjalanan akan kontak.
Gaya pada pegas pisau diferensial sekunder bervariasi dengan memutar sekrup
penyesuaian diferensial. Ini menentukan di mana kontak akan mengatur ulang.
Gambar 2.8
Ilustrasi grafis istilah teknis
Bellow paduan tembaga dapat digunakan pada air atau udara. cairan dan gas lainnya
dapat digunakan jika non-korosif terhadap paduan ini. Gunakan stainless steel tipe
316 untuk cairan korosif lebih atau gas.
Diafragma, bellow atau piston?
Tekanan proses diterapkan pada aktuator yang dapat berupa diafragma, puputan
atau jenis piston.
Piston kontrol digunakan untuk cairan hidrolik yang beroperasi pada tekanan tinggi.
Mereka tidak dimaksudkan untuk digunakan dengan udara atau air sebagai
ketepatan mereka terbatas.
Table 2.2
Tabel akurasi ulang
*cairan dan gas yang bersifat korosi harus sesuai dengan stainless steel bawah tipe 316.
Catatan: control perbedaan tekanan diberikan oleh copper alloy atau stainless steel bawah.
Tabel 2.3
Kondisi Sensor
Aplikasi refrigerasi
Control refrigerasi disusun dengan tambahan kelembapan pada pompa untuk
menyaring getaran kuat yang disebabkan oleh reaksi timbale balik dari kompresor
refrigerasi. Kontrol tekanan yang sesuai dengan fungsi snubber tambahan bisa
mengurangi masa keaktifan ini.
Mengurangi masa keaktifan bisa menimbulkan getaran yang kuat menyebabkan
bagian bawah berdecit pada waktu dipompa atau ketidak harmonisan gelombang
karena beban pompa yang khusus. Kontrol refrigerasi biasanya digunakan sebagai
standar dengan snubber getaran yang dibangun pada bagian inti bawah.
Keuntungan
- konstruksi sederhana
- pemeliharaan mudah
- tidak mahal
Kerugian
- mudah terpengaruh perubahan suhu
- bagian bawah bekerja lebih keras
- histerisis
- perlindungan secara umumnya buruk
Keterbatasan aplikasi
Aplikasi yang settingnya mendekati 0 psi, menggunakan sensor yang rata-ratanya
sama dengan vacum.
Munculnya tekanan (getaran sementara) dapat muncul sistem utama sehingga bisa
mencapai kondisi yang stabil. Munculnya tekanan biasanya muncul bersamaan
dengan pada saat mesin atau sistem dinyalakan atau dimatikan (tidak melibihi 8x24
jam) dapat diabaikan.
Bagian bawah dan fitting secara khusus disiapkan untuk menyediakan oksigen dan
nitrogen oksida. Alat-alat ini diuji menggunakan oksigen murni, bagian bawah
disumbat untuk melindungi dari kontraminasi, dan biasanya ada peringatan yang
ditempelkan menghindari kontraminasi.
Gambar 2.9
Pegas dan Tekanan Gauge
Ringkasan
Terutama digunakan untuk pengukran barometer, dan tidak sering digunakan,
aplikasi control dibidang industry karena sifatnya yang rapuh dan rata-rata
perlindungannya kurang.
2.3.4 Diafragma
Banyak sensor tekanan yang bergantung pada defleksi sebuah pengukuran
diafragma. Diafragma adalah sebuah cakram yang fleksibel sehingga bentuknya bisa
saja datar atau bengkok konsentris. Diafragma terbuat dari lembaran logam dengan
dimensi toleransi tinggi.
Diafragma bisa digunakan sebagai alat isolasi terhadap cairan pemproses atau
aplikasi dengan tekanan tinggi. Bisa juga digunakan sebagai alat pengukur tekanan
dengan transduser elektrik.
Diafragma sudah berkembang dan terbukti. Desain modern memungkinkan
masalahhisterisis,gesekan, dan kalibrasi dapat diabaikan ketika alat-alat yang sesuai
digunakan.
Sebagian besar digunakan pada pengatur udara untuk tanaman dan untuk aplikasi
tombol ON/OFF.
Seleksi
Seleksi materi diafragma sangat penting dan sangat tergantung pada aplikasi.
Tembaga beryllium memilki elastisitas yang bagus sedangkan NI-SPAN C memiliki
koefisien elastisitas suhu yang sangat rendah.
Stainless steel dan insonel digunakan dalam aplikasi suhu yang ekstrim, dan sesuai
dengan lingkungan yang bersifat korosi. Quartz merupakan pilihan terbaik untuk
histerisis dan drift yang rendah.
Ada dua tipe konstruksi operasi sensor diafragma, yaitu :
- keseimbangan gerakan
- keseimbangan energy
Desain keseimbangan gerakan digunakan untuk kontrol lokal, indicator secara
langsung walaupun biasanya lebih mudah menimbulkan kesalahan gesekan dan
histerisis.
Desain keseimbangan energy digunakan sebagai transmitter untuk meneruskan
informasi dengan akurasi tinggi, walaupun tidak memilki kemampuan indikasi
langsung.
Keuntungan
- memberikan isolasi dari cairan pemproses
- bagus untuk tekanan rendah
- tidak mahal
- jangkauan luas
- terbukti dan terpercaya
- digunakan untuk mengukur deferensial , atmosferik, dan meteran
2.3.5 Manometer
Bentuk paling sederhana manometer adalah tabung berbentuk U yang berisi cairan.
Tekanan yang diukur akan bisa dibaca pada ujung tabung yang terbuka.
Kalau ada perbedaan tekanan, tinggi cairan pada sisi tabung akan berbeda.
Perbedaan tinggi ini merupakan proses tekanan dalam manometer air (mm mercury)
thermometer. Konfersi kedalam kPa cukup sederhana :
Untuk air, Pa = mmH2o x 9.807
Untuk merkuri , Pa = mmHg x 133,3
Aplikasi Khusus
Pengukuran Tekanan jenis ini sebagian besar digunakan untuk pemeriksaan tiba-tiba
atau untuk kalibrasi.
Aplikasi ini digunakan untuk jangkauan pengukuran rendah, sebab pengukuran lebih
tinggi memerlukan air raksa.
Mercury beracun dan perlu dipertimbangkan resikonya.
Gambar 2.10
Bentuk manometer yang paling sederhana
Keuntungan
· Konstruksi dan Operasi sederhana
· Murah
Kerugian
· Jangkauan tekanan rendah ( Air)
· Jangkauan tekanan lebih tinggi memerlukan air raksa
· Pembacaan dibatasi
Pembatasan Aplikasi
Manometer terbatas pada cakupan operasi yang rendah dalam kaitannya dengan
pembatasan ukuran. Manometer juga sulit untuk mengintegrasikan ke dalam suatu
sistem kendali berulang.
Pembalikan bunyi tunggal dan ganda
Alat ukur bunyi mengukur beda tekanan dalam ruang terpisah pada tiap bentuk
ruang bunyi. Jika tekanan yang diukur disesuaikandengan keadaan sekitar, maka
ruang terpisah yang lebih rendah lepas ke udara dan ukuran tekanannya diukur. Jika
ruang terpisah yang lebih rendah dipisahkan untuk membentuk ruang hampa, maka
tekanan yang teruukur akan berada pada satuan mutlak. Bagaimanapun, untuk
mengukur perbedaan tekanan, tekanan yang lebih tinggi dihubungkan kepada
puncak ruang dan tekanan yang lebih rendah pada bagian dasarnya.
Gambar 2.11
Pendeteksi d/p pembalikan bunyi
Alat ukur bunyi digunakan pada aplikasi jika tekanan yang sangat rendah diperlukan
untuk pengukuran, khususnya pada nilai 0- 250 Pa.
Tekanan Transduser dan elemen-elemen listrik Cakupan khusus pada transduser
ini,yaitu:
· Ukuran tegangan
· Getaran kawat
· Piezoelectric
· Kapasitansi
· Diferensial Variabel Linier Trafo
· Optikal
Ukuran tegangan
Ukuran tegangan sensor menggunakan kawat logam atau chip semikonduktor untuk
mengukur perubahan pada tekanannya. Perubahan tekanan menyebabkan suatu
perubahan pada resistansi ketika logamnya berubah bentuk. Kelainan bentuk ini
tidak tetap seperti tekanan (tenaga yang digunakan) bekerja tanpa melebihi bataslengkung logam. Jika batas-lengkung terlewati dibanding kelainan bentuk permanen
akan terjadi.
Hal ini biasanya digunakan pada suatu Pengaturan Jembatan Wheatstone di mana
perubahan pada tekanan dideteksi sebagai perubahan voltase yang terukur.
Meter tegangan pada masa awal masuk kawat logam didukung oleh suatu kerangka.
Kemajuan teknologi tentang pengikatan materi menunjukkan bahwa kawat dapat
dilekatkan secara langsung pada permukaan yang tegang. Karena pengukuran
tegangan melibatkan kelainan bentuk pada logam, kebutuhan akan material
tegangan tidak dibatasi menjadi kawat. Dengan demikian, pengembangannya juga
melibatkan meteran kertas perak logaml. Meter tegangan yang terikat adalah
semakin bermacam-macam yang digunakan.
Ketika meter tegangan bertemperatur sensitif, kompensasi temperatur diperlukan.
Salah satu bentuk kompensasi temperatur yang umum yaitu menggunakan
jembatan wheatstone. Terlepas dari meter sensor, suatu meteran imitasi tidak
digunakan yang berdasarkan kekuatannya tetapi dipengaruhi oleh variasi
temperatur.Pada jembatan tersebut pengaturan meteran imitasi batal dengan meter
sensor dan menghapuskan variasi temperatur dalam pengukuran itu.
Gambar 2.12
Rangkaian Wheatstone untuk mengukur tegangan
Meter tegangan sebagian besar digunakan dengan ukuran yang kecil mereka dan
cepat merespon beban perubahan.
Aplikasi Khusus
Tekanan diberlakukan bagi suatu rongga yang terisolasi, dimana kekuatan
dipancarkan pada sensor polisilikon atas bantuan silikon yang mengisi cairan. Sisi
Acuan sensor
diunjukkan ke tekanan udara untuk mengukur pemancar tekanan. Suatu ruang
hampa dijaga acuannya untuk digunakan sebagai pemancar tekanan sebenarnya.
Ketika tekanan proses diberlakukan bagi sensor itu, hal ini menimbulkan suatu
pembelokan kecil pada rongga sensor, yang tegangannya berlaku pada rangkaian
jembatan wheatstone dalam sensor tersebut. Perubahan dalam resistansi tersebut
dirasakan dan dikonversi suatu sinyal digital untuk diproses mikroprosesor tersebut.
Pemilihan dan pengukuran
Ada suatu pemilihan yang luas untuk mengukur tegangan transduser, dalam
cakupan, ketelitian dan biaya yang berhubungan
Keuntungan
· Cakupan luas, 7.5Kpa untuk 1400 Mpa
· Ketidaktepatan 0.1%
· Ukuran kecil
· Alat stabil dengan respon yang cepat
· Kebanyakan bagiannya tidak berubah
· Kemampuan cakupan yang baik
Kerugian
· Tidak stabil dalam pengikatan material
· Temperatur sensitif
· Ketegangan Thermoelastic menyebabkan histeresis
Pembatasan Aplikasi
Semua aplikasi meter tegangan memerlukan persediaan tenaga yang diatur untuk
eksitasi voltase, walaupun hal ini biasanya ada dalam rangkaian sensor tersebut.
Kawat yang bergetar
Sensor jenis ini terdiri dari dari suatu rangkaian getaran elektronik yang
menyebabkan suatu kawat untuk
bergetar pada frekuensi diri nya ketika di bawah tegangan. Prinsipnya serupa seperti
dawai gitar. Getar kawat ditempatkan; terletak pada sekat rongga. Ketika tekanan
berubah pada sekat rongga demikian juga tegangan pada kawat yang
mempengaruhi frekuensi kawat yang bergetar atau resonansinya. Perubahan
frekuensi ini mengarahkan konsekuensi perubahan tekanan dan dideteksi serta
dinyatakan sebagai tekanan.
Frekuensi dapat dirasakan seperti sinyal pulsa digital dari suatu elektromagnetik
pembawa atau koil sensorl. Suatu pemancar elektronik akan mengkonversi listrik ke
dalam sinyal yang cocok untuk transmisi.
Pengukuran Tekanan jenis ini dapat digunakan untuk diferensial, kemutlakan atau
instalasi pengukuran. Pengukuran Tekanan mutlak dicapai dengan perpindahan
rongga bertekanan rendah. Besar tekanan hampa khusus untuk kasus seperti itu
sekitar 0.5 Pa.
Keuntungan
· Ketelitian baik dan mudah diterima
· Stabil
· Histeresis rendah
· Resolusi tinggi
· Kemutlakan, Meter atau perbedaan pengukuran
Kerugian
· Temperatur sensitif
· Mudah terpengaruh goncangan dan getaran
· Tidak linier
· Bentuknya besar
Keterbatasan aplikasi
Suhu yang bervariasi memerlukan kompensasi suhu dalam sensor, hal ini dapat
membatasi masalah sensitivitas suatu perangkat. output yang dihasilkan adalah non
-linear yang menimbulkan masalah kendali kontinyu.
Penggunaan teknologi ini sudah jarang sekali. Dan sebagai teknologi yang lebih tua,
biasanya ditemukan dengan sirkuit kontrol analog.
2.4.3 Piezoelektrik
Ketika tekanan diberikan pada kristal, maka akan terjadi deformasi elastis. Sensor
Piezoelektrik tekanan melibatkan pengukuran deformasi tersebut. Bila sebuah kristal
cacat, muatan listrik yang dihasilkan hanya beberapa detik. Elektrik sinyal sebanding
dengan gaya yang diterapkan.
Karena sensor ini hanya bisa mengukur untuk waktu yang singkat, mereka tidak
cocok untuk
pengukuran tekanan statis. Pengukuran lebih cocok dengan yang terbuat dari
tekanan dinamis yang disebabkan dari:
- Goncangan
- Getaran
- Ledakan
- Pulsations
- Mesin
- Kompresor
Jenis sensor tekanan ini tidak mengukur tekanan statis, dan dengan demikian
membutuhkan
beberapa cara untuk mengidentifikasi tekanan yang diukur. Seperti mengukur
tekanan dinamis, pengukuran harus dirujuk ke kondisi awal sebelum menyebabkan
gangguan tekanan. Tekanan dapat dinyatakan dalam unit tekanan relatif, Pascal
RELATIF.
Kuarsa umumnya digunakan sebagai sensor kristal yang murah, stabil dan sensitif
terhadap variasi suhu. Tourmaline merupakan alternatif yang dapat memberikan
kecepatan respon lebih cepat, dalam orde mikrodetik.
Keuntungan
- Akurasi 0,075%
- Pengukuran tekanan sangat tinggi, sampai 70Mpa
- Ukuran kecil
- Kuat
- Respon cepat,
2.1 Prinsip Pengukuran Tekanan
2.1.1 Bar dan Pascal
Tekanan didefinisikan sebagai gaya per satuan luas, dan dapat diukur dalam unit
seperti psi (Pon per inci persegi), inci air, milimeter merkuri, pascal (Pa, atau N / m²)
atau bar. Sampai pengenalan satuan Si, ‘bar’ yang lebih sering digunakan. Bar setara
dengan 100.000 N / m², yang merupakan satuan SI untuk pengukuran. Untuk
menyederhanakan satuan, N / m² diadopsi dengan nama Pascal, disingkat Pa
Tekanan cukup sering diukur dalam kilopascal (kPa), dimana 1000 pascal setara
dengan 0.145psi.
2.1.2 Absolute, Gauge dan Tekanan Diferensial
Pascal adalah indikator untuk mengukur harga tekanan. Ketika tekanan diukur dalam
keadaan vakum mutlak (tidak ada kondisi atmosfer), maka hasilnya dalam pascal
(Mutlak). Namun ketika tekanan diukur pada keadaan dengan memperhatikan
tekanan atmosfer, maka hasilnya akan disebut Pascal (Gauge). Jika gauge
digunakan untuk mengukur perbedaan antara dua tekanan,hasilnya berupa Pascal
(Diferensial).
Catatan 1: praktek ini untuk menunjukkan tekanan gauge tanpa menentukan jenis,
dan untuk menentukan absolut atau diferensial dengan menyatakan 'diferensial'atau
'mutlak'.
Catatan 2: peralatan pengukuran yang lebih tua menggunakan psi (pound per square
inci) untuk mengukur tekanan gauge da absolute sebagai psig dan psia. Perhatikan
bahwa 'g' dan 'a' tidak diakui dalam simbol-simbol satuan SI, dan tidak lagi
dianjurkan.
Untuk menentukan diferensial dalam inci vakum merkuri psi adalah 2,036 (atau
sekitar 2). Konversi lainnya yang umum adalah 1 bar = 14,7 psi.
Tabel 2.1
Konversi Faktor
2.2 Sumber Tekanan
2.2.1 Tekanan Statis
Dalam keadaan atmosfer titik tertentu, tekanan statis diberikan sama ke segala arah.
Tekanan statis adalah hasil dari berat semua molekul udara di atas titik jenuh.
Tekanan statis tidak melibatkan gerakan relatif udara.
2.2.2 Tekanan Dinamis
Cukup sederhana, jika Anda memegang tangan Anda di angin yang kuat atau ke luar
dari jendela pada mobil yang berjalan, maka tekanan angin kuat dirasakan karena
udara mempengaruhi tangan Anda.
tekanan kuat tersebut melebihi dan diatas (selalu dihasilkan) tekanan statis, dan
disebut tekanan dinamis. Tekanan dinamis dikarenakan gerakan relatif. Tekanan
Dinamis terjadi jika sebuah benda bergerak melalui udara, atau udara mengalir ke
dalam tubuh
Tekanan Dynamic tergantung pada dua faktor:
- kecepatan tubuh relatif terhadap arus tersebut. Semakin cepat mobil bergerak atau
semakin kuat angin bertiup, maka tekanan dinamis makin kuat yang dirasakan pada
tangan Anda. Hal ini karena jumlah molekul udara yang lebih besar tiap detiknya
- Kerapatan udara. Tekanan dinamis bergantung juga padakerapatan udara. Jika
mengikuti arus udara, maka kerapatannya kecil, sehingga gayanya kecil dan maka
tekanan dinamisnya akan kecil.
-
2.2.3. Tekanan Total
Di Atmosfir, beberapa tekanan statis selalu diberikan, tapi untuk tekanan dinamis
akan diberikan jika ada gerakan tubuh relatif terhadap udara. Tekanan Total adalah
jumlah dari tekanan statis dan tekanan dinamis.
tekanan Total juga dikenal dan disebut sebagai dampak tekanan, tekanan pitot atau
bahkan tekanan ram.
2.3 Tekanan transduser dan elemen - Mekanikal
- Tabung Bourdon
- Helix dan tabung spiral
- Spring dan bellow
- Diafragma
- Manometer
- Single dan Double bel pembalik
2.3.1 Tabung C-Bourdon
Tabung Bourdon bekerja pada prinsip sederhana bahwa tabung bengkok akan
berubah bentuknya saat terkena variasi tekanan internal dan eksternal. Sepertisaat
diberikan tekanan internal, tabung menjadi lurus dan kembali ke bentuk aslinya
ketika tekanan dilepaskan.
Ujung tabung bergerak dengan perubahan tekanan internal dan mudah dikonversi
dengan pointer ke skala. Link konektor digunakan untuk mentransfer gerakan ujung
ke pergerakan sektor yang diarahkan. pointer ini diputar melalui pinion bergigi oleh
sektor diarahkan.
Jenis gauge ini mungkin memerlukan pemasangan vertikal (orientasi tergantung)
untuk memberikan hasil yang benar. Unsur ini rentan goncangan dan getaran, yang
juga dikarenakan massa tabung. Karena hal tersebut dan jumlah gerakan dengan
jenis penginderaan,jenis ini rentan terhadap kerusakan, terutama di dasar tabung.
Keuntungan utama dengan tabung Bourdon adalah ia memiliki operasional yang luas
(tergantung pada bahan tabung). Jenis pengukuran tekanan dapat digunakan untuk
rentang tekanan positif atau negatif, walaupun akurasi terganggu ketika dalam ruang
hampa.
Seleksi dan Ukuran
Salah satu kriteria utama pada penyeleksian adalah ketika memilih tabung Bourdon
untuk mengukur tekanan. Untuk aplikasi yang bergerak cepat dari proses tekanan,
seperti system kendali ON / OFF, maka pengukuran transduser membutuhkan
snubber internal. Mereka juga rentan terhadap kegagalan dalam aplikasi ini.
Cairan yang diisikan pada perangkat adalah salah satu cara untuk mengurangi
kebocoran pada elemen tabung.
Keuntungan
- Murah
- Rentang operasi lebar
- Cepat tanggap
- Sensitifitasnya baik
- Pengukuran tekanan langsung
Kekurangan
- hanya dimaksudkan untuk indikasi utama
- Non transduser linier, dilinierkan oleh mekanisme gear
- Histeresis pada peredaran
- Sensitif terhadap variasi suhu
- Terbatas ketika subjek terkena goncangan dan getaran
Aplikasi Keterbatasan
Perangkat ini harus digunakan di udara jika dikalibrasi untuk udara, dan digunakan
dalam likuida jika dikalibrasi untuk likuida. Perawatan khusus yang diperlukan untuk
aplikasi likuida di udara adalah meniupkan udara dari baris likuida.
Jenis pengukuran tekanan terbatas pada aplikasi di mana ada masukan shock
(gelombang tiba-tiba tekanan), dan dalam proses bergerak cepat.
Gambar 2.5
C-Bourdon unsur tekanan
Jika aplikasi untuk penggunaan oksigen, maka perangkat tidak dapat dikalibrasi
dengan menggunakan minyak. rentang yang lebih rendah biasanya dikalibrasi di
udara. rentang yang lebih tinggi, biasanya 1000kPa, yang dikalibrasi dengan tester
bobot mati (minyak hidrolik).
2.3.2 Sepiral dan Tabung Spiral
Sepiral dan tabung spiral yang dibuat dari pipa menjadi bentuk sesuai penamaan
mereka. Dengan satu ujung disegel, tekanan diberikan pada tabung menyebabkan
tabung untuk meluruskan. Jumlah pelurus atau uncoiling ditentukan oleh tekanan
yang diterapkan.
Kedua pendekatan menggunakan prinsip Bourdon. Bagian uncoiling tabung secara
mekanik terkait dengan pointer yang menunjukkan tekanan diterapkan pada skala.
Hal ini memiliki keuntungan ditambahkan dalam tabung C-Bourdon karena ada
kerugian tidak ada gerakan karena link dan tuas.
Tabung Spiral cocok untuk tekanan berkisar hingga 28.000 kPa dan tabung Pilin
untuk rentang sampai 500.000 kPa. Tekanan penginderaan elemen bervariasi
tergantung pada berbagai tekanan operasi dan jenis proses yang terlibat.
Pemilihan spiral atau elemen spiral didasarkan pada rentang tekanan. Tingkat
tekanan antara spiral dan tabung spiral bervariasi tergantung pada produsen. unsur
tekanan rendah hanya memiliki dua atau tiga kumparan merasakan rentang tekanan
yang diperlukan, namun pengindera tekanan tinggi mungkin memerlukan hingga 20
gulungan.
Satu perbedaan dan keuntungan dari ini adalah peredam mereka miliki dengan
cairan di bawah tekanan.
Keuntungan dan kerugian dari jenis pengukuran yang mirip dengan tabung CBourdon
dengan perbedaan-perbedaan berikut:
Keuntungan
- Meningkatkan akurasi dan sensitivitas
- Tinggi overrange perlindungan
Kekurangan
- Sangat mahal
Gambar 2.6
ElemenSpiral Bourdon
Aplikasi Keterbatasan
Proses perubahan tekanan menyebabkan masalah dengan peningkatan dalam
ukuran kumparan.
Ringkasan
Sangat jarang digunakan lagi.
2.3.3 Pegas dan Bellows
Sebuah bellow merupakan unsur diperluas dan terdiri dari serangkaian lipatan yang
memungkinkan ekspansi. Salah satu ujung Bellows adalah tetap dan bergerak
lainnya dalam menanggapi tekanan diterapkan. Sebuah pegas digunakan untuk
melawan gaya diterapkan dan hubungan yang menghubungkan ujung bellow ke
sebuah penunjuk untuk indikasi. Bellow tipe sensor juga tersedia yang memiliki
tekanan penginderaan di bagian luar dan kondisi atmosfer dalam.
Pegas ini ditambahkan ke bellow untuk pengukuran yang lebih akurat. Tindakan
elastis dari bellow sendiri tidak cukup untuk secara tepat mengukur kekuatan
tekanan diterapkan.
Jenis pengukuran tekanan terutama digunakan untuk kontrol ON / OFF menyediakan
kontak bersih untuk membuka dan menutup sirkuit listrik. Bentuk penginderaan
menanggapi perubahan tekanan pneumatik atau hidrolik.
Gambar 2.7
Dasar struktur mekanis
Aplikasi khas
Tekanan proses terhubung ke sensor dan diterapkan secara langsung ke bellow.
Dengan meningkatnya tekanan, bellow mengerahkan gaya pada pegas utama. Ketika
gaya ambang pegas utama diatasi, gerakan tersebut dipindahkan ke blok kontak
menyebabkan kontak untuk menjalankan. Ini adalah pengaturan Trip.
Ketika tekanan menurun, mata air utama akan menarik yang menyebabkan pisau
pegas diferensial sekunder untuk mengaktifkan dan me-reset kontak. Ini adalah
pengaturan Reset.
Gaya pada pegas utama adalah bervariasi dengan memutar sekrup rentang
pengaturan operasi. Hal ini menentukan di mana perjalanan akan kontak.
Gaya pada pegas pisau diferensial sekunder bervariasi dengan memutar sekrup
penyesuaian diferensial. Ini menentukan di mana kontak akan mengatur ulang.
Gambar 2.8
Ilustrasi grafis istilah teknis
Bellow paduan tembaga dapat digunakan pada air atau udara. cairan dan gas lainnya
dapat digunakan jika non-korosif terhadap paduan ini. Gunakan stainless steel tipe
316 untuk cairan korosif lebih atau gas.
Diafragma, bellow atau piston?
Tekanan proses diterapkan pada aktuator yang dapat berupa diafragma, puputan
atau jenis piston.
Piston kontrol digunakan untuk cairan hidrolik yang beroperasi pada tekanan tinggi.
Mereka tidak dimaksudkan untuk digunakan dengan udara atau air sebagai
ketepatan mereka terbatas.
Table 2.2
Tabel akurasi ulang
*cairan dan gas yang bersifat korosi harus sesuai dengan stainless steel bawah tipe 316.
Catatan: control perbedaan tekanan diberikan oleh copper alloy atau stainless steel bawah.
Tabel 2.3
Kondisi Sensor
Aplikasi refrigerasi
Control refrigerasi disusun dengan tambahan kelembapan pada pompa untuk
menyaring getaran kuat yang disebabkan oleh reaksi timbale balik dari kompresor
refrigerasi. Kontrol tekanan yang sesuai dengan fungsi snubber tambahan bisa
mengurangi masa keaktifan ini.
Mengurangi masa keaktifan bisa menimbulkan getaran yang kuat menyebabkan
bagian bawah berdecit pada waktu dipompa atau ketidak harmonisan gelombang
karena beban pompa yang khusus. Kontrol refrigerasi biasanya digunakan sebagai
standar dengan snubber getaran yang dibangun pada bagian inti bawah.
Keuntungan
- konstruksi sederhana
- pemeliharaan mudah
- tidak mahal
Kerugian
- mudah terpengaruh perubahan suhu
- bagian bawah bekerja lebih keras
- histerisis
- perlindungan secara umumnya buruk
Keterbatasan aplikasi
Aplikasi yang settingnya mendekati 0 psi, menggunakan sensor yang rata-ratanya
sama dengan vacum.
Munculnya tekanan (getaran sementara) dapat muncul sistem utama sehingga bisa
mencapai kondisi yang stabil. Munculnya tekanan biasanya muncul bersamaan
dengan pada saat mesin atau sistem dinyalakan atau dimatikan (tidak melibihi 8x24
jam) dapat diabaikan.
Bagian bawah dan fitting secara khusus disiapkan untuk menyediakan oksigen dan
nitrogen oksida. Alat-alat ini diuji menggunakan oksigen murni, bagian bawah
disumbat untuk melindungi dari kontraminasi, dan biasanya ada peringatan yang
ditempelkan menghindari kontraminasi.
Gambar 2.9
Pegas dan Tekanan Gauge
Ringkasan
Terutama digunakan untuk pengukran barometer, dan tidak sering digunakan,
aplikasi control dibidang industry karena sifatnya yang rapuh dan rata-rata
perlindungannya kurang.
2.3.4 Diafragma
Banyak sensor tekanan yang bergantung pada defleksi sebuah pengukuran
diafragma. Diafragma adalah sebuah cakram yang fleksibel sehingga bentuknya bisa
saja datar atau bengkok konsentris. Diafragma terbuat dari lembaran logam dengan
dimensi toleransi tinggi.
Diafragma bisa digunakan sebagai alat isolasi terhadap cairan pemproses atau
aplikasi dengan tekanan tinggi. Bisa juga digunakan sebagai alat pengukur tekanan
dengan transduser elektrik.
Diafragma sudah berkembang dan terbukti. Desain modern memungkinkan
masalahhisterisis,gesekan, dan kalibrasi dapat diabaikan ketika alat-alat yang sesuai
digunakan.
Sebagian besar digunakan pada pengatur udara untuk tanaman dan untuk aplikasi
tombol ON/OFF.
Seleksi
Seleksi materi diafragma sangat penting dan sangat tergantung pada aplikasi.
Tembaga beryllium memilki elastisitas yang bagus sedangkan NI-SPAN C memiliki
koefisien elastisitas suhu yang sangat rendah.
Stainless steel dan insonel digunakan dalam aplikasi suhu yang ekstrim, dan sesuai
dengan lingkungan yang bersifat korosi. Quartz merupakan pilihan terbaik untuk
histerisis dan drift yang rendah.
Ada dua tipe konstruksi operasi sensor diafragma, yaitu :
- keseimbangan gerakan
- keseimbangan energy
Desain keseimbangan gerakan digunakan untuk kontrol lokal, indicator secara
langsung walaupun biasanya lebih mudah menimbulkan kesalahan gesekan dan
histerisis.
Desain keseimbangan energy digunakan sebagai transmitter untuk meneruskan
informasi dengan akurasi tinggi, walaupun tidak memilki kemampuan indikasi
langsung.
Keuntungan
- memberikan isolasi dari cairan pemproses
- bagus untuk tekanan rendah
- tidak mahal
- jangkauan luas
- terbukti dan terpercaya
- digunakan untuk mengukur deferensial , atmosferik, dan meteran
2.3.5 Manometer
Bentuk paling sederhana manometer adalah tabung berbentuk U yang berisi cairan.
Tekanan yang diukur akan bisa dibaca pada ujung tabung yang terbuka.
Kalau ada perbedaan tekanan, tinggi cairan pada sisi tabung akan berbeda.
Perbedaan tinggi ini merupakan proses tekanan dalam manometer air (mm mercury)
thermometer. Konfersi kedalam kPa cukup sederhana :
Untuk air, Pa = mmH2o x 9.807
Untuk merkuri , Pa = mmHg x 133,3
Aplikasi Khusus
Pengukuran Tekanan jenis ini sebagian besar digunakan untuk pemeriksaan tiba-tiba
atau untuk kalibrasi.
Aplikasi ini digunakan untuk jangkauan pengukuran rendah, sebab pengukuran lebih
tinggi memerlukan air raksa.
Mercury beracun dan perlu dipertimbangkan resikonya.
Gambar 2.10
Bentuk manometer yang paling sederhana
Keuntungan
· Konstruksi dan Operasi sederhana
· Murah
Kerugian
· Jangkauan tekanan rendah ( Air)
· Jangkauan tekanan lebih tinggi memerlukan air raksa
· Pembacaan dibatasi
Pembatasan Aplikasi
Manometer terbatas pada cakupan operasi yang rendah dalam kaitannya dengan
pembatasan ukuran. Manometer juga sulit untuk mengintegrasikan ke dalam suatu
sistem kendali berulang.
Pembalikan bunyi tunggal dan ganda
Alat ukur bunyi mengukur beda tekanan dalam ruang terpisah pada tiap bentuk
ruang bunyi. Jika tekanan yang diukur disesuaikandengan keadaan sekitar, maka
ruang terpisah yang lebih rendah lepas ke udara dan ukuran tekanannya diukur. Jika
ruang terpisah yang lebih rendah dipisahkan untuk membentuk ruang hampa, maka
tekanan yang teruukur akan berada pada satuan mutlak. Bagaimanapun, untuk
mengukur perbedaan tekanan, tekanan yang lebih tinggi dihubungkan kepada
puncak ruang dan tekanan yang lebih rendah pada bagian dasarnya.
Gambar 2.11
Pendeteksi d/p pembalikan bunyi
Alat ukur bunyi digunakan pada aplikasi jika tekanan yang sangat rendah diperlukan
untuk pengukuran, khususnya pada nilai 0- 250 Pa.
Tekanan Transduser dan elemen-elemen listrik Cakupan khusus pada transduser
ini,yaitu:
· Ukuran tegangan
· Getaran kawat
· Piezoelectric
· Kapasitansi
· Diferensial Variabel Linier Trafo
· Optikal
Ukuran tegangan
Ukuran tegangan sensor menggunakan kawat logam atau chip semikonduktor untuk
mengukur perubahan pada tekanannya. Perubahan tekanan menyebabkan suatu
perubahan pada resistansi ketika logamnya berubah bentuk. Kelainan bentuk ini
tidak tetap seperti tekanan (tenaga yang digunakan) bekerja tanpa melebihi bataslengkung logam. Jika batas-lengkung terlewati dibanding kelainan bentuk permanen
akan terjadi.
Hal ini biasanya digunakan pada suatu Pengaturan Jembatan Wheatstone di mana
perubahan pada tekanan dideteksi sebagai perubahan voltase yang terukur.
Meter tegangan pada masa awal masuk kawat logam didukung oleh suatu kerangka.
Kemajuan teknologi tentang pengikatan materi menunjukkan bahwa kawat dapat
dilekatkan secara langsung pada permukaan yang tegang. Karena pengukuran
tegangan melibatkan kelainan bentuk pada logam, kebutuhan akan material
tegangan tidak dibatasi menjadi kawat. Dengan demikian, pengembangannya juga
melibatkan meteran kertas perak logaml. Meter tegangan yang terikat adalah
semakin bermacam-macam yang digunakan.
Ketika meter tegangan bertemperatur sensitif, kompensasi temperatur diperlukan.
Salah satu bentuk kompensasi temperatur yang umum yaitu menggunakan
jembatan wheatstone. Terlepas dari meter sensor, suatu meteran imitasi tidak
digunakan yang berdasarkan kekuatannya tetapi dipengaruhi oleh variasi
temperatur.Pada jembatan tersebut pengaturan meteran imitasi batal dengan meter
sensor dan menghapuskan variasi temperatur dalam pengukuran itu.
Gambar 2.12
Rangkaian Wheatstone untuk mengukur tegangan
Meter tegangan sebagian besar digunakan dengan ukuran yang kecil mereka dan
cepat merespon beban perubahan.
Aplikasi Khusus
Tekanan diberlakukan bagi suatu rongga yang terisolasi, dimana kekuatan
dipancarkan pada sensor polisilikon atas bantuan silikon yang mengisi cairan. Sisi
Acuan sensor
diunjukkan ke tekanan udara untuk mengukur pemancar tekanan. Suatu ruang
hampa dijaga acuannya untuk digunakan sebagai pemancar tekanan sebenarnya.
Ketika tekanan proses diberlakukan bagi sensor itu, hal ini menimbulkan suatu
pembelokan kecil pada rongga sensor, yang tegangannya berlaku pada rangkaian
jembatan wheatstone dalam sensor tersebut. Perubahan dalam resistansi tersebut
dirasakan dan dikonversi suatu sinyal digital untuk diproses mikroprosesor tersebut.
Pemilihan dan pengukuran
Ada suatu pemilihan yang luas untuk mengukur tegangan transduser, dalam
cakupan, ketelitian dan biaya yang berhubungan
Keuntungan
· Cakupan luas, 7.5Kpa untuk 1400 Mpa
· Ketidaktepatan 0.1%
· Ukuran kecil
· Alat stabil dengan respon yang cepat
· Kebanyakan bagiannya tidak berubah
· Kemampuan cakupan yang baik
Kerugian
· Tidak stabil dalam pengikatan material
· Temperatur sensitif
· Ketegangan Thermoelastic menyebabkan histeresis
Pembatasan Aplikasi
Semua aplikasi meter tegangan memerlukan persediaan tenaga yang diatur untuk
eksitasi voltase, walaupun hal ini biasanya ada dalam rangkaian sensor tersebut.
Kawat yang bergetar
Sensor jenis ini terdiri dari dari suatu rangkaian getaran elektronik yang
menyebabkan suatu kawat untuk
bergetar pada frekuensi diri nya ketika di bawah tegangan. Prinsipnya serupa seperti
dawai gitar. Getar kawat ditempatkan; terletak pada sekat rongga. Ketika tekanan
berubah pada sekat rongga demikian juga tegangan pada kawat yang
mempengaruhi frekuensi kawat yang bergetar atau resonansinya. Perubahan
frekuensi ini mengarahkan konsekuensi perubahan tekanan dan dideteksi serta
dinyatakan sebagai tekanan.
Frekuensi dapat dirasakan seperti sinyal pulsa digital dari suatu elektromagnetik
pembawa atau koil sensorl. Suatu pemancar elektronik akan mengkonversi listrik ke
dalam sinyal yang cocok untuk transmisi.
Pengukuran Tekanan jenis ini dapat digunakan untuk diferensial, kemutlakan atau
instalasi pengukuran. Pengukuran Tekanan mutlak dicapai dengan perpindahan
rongga bertekanan rendah. Besar tekanan hampa khusus untuk kasus seperti itu
sekitar 0.5 Pa.
Keuntungan
· Ketelitian baik dan mudah diterima
· Stabil
· Histeresis rendah
· Resolusi tinggi
· Kemutlakan, Meter atau perbedaan pengukuran
Kerugian
· Temperatur sensitif
· Mudah terpengaruh goncangan dan getaran
· Tidak linier
· Bentuknya besar
Keterbatasan aplikasi
Suhu yang bervariasi memerlukan kompensasi suhu dalam sensor, hal ini dapat
membatasi masalah sensitivitas suatu perangkat. output yang dihasilkan adalah non
-linear yang menimbulkan masalah kendali kontinyu.
Penggunaan teknologi ini sudah jarang sekali. Dan sebagai teknologi yang lebih tua,
biasanya ditemukan dengan sirkuit kontrol analog.
2.4.3 Piezoelektrik
Ketika tekanan diberikan pada kristal, maka akan terjadi deformasi elastis. Sensor
Piezoelektrik tekanan melibatkan pengukuran deformasi tersebut. Bila sebuah kristal
cacat, muatan listrik yang dihasilkan hanya beberapa detik. Elektrik sinyal sebanding
dengan gaya yang diterapkan.
Karena sensor ini hanya bisa mengukur untuk waktu yang singkat, mereka tidak
cocok untuk
pengukuran tekanan statis. Pengukuran lebih cocok dengan yang terbuat dari
tekanan dinamis yang disebabkan dari:
- Goncangan
- Getaran
- Ledakan
- Pulsations
- Mesin
- Kompresor
Jenis sensor tekanan ini tidak mengukur tekanan statis, dan dengan demikian
membutuhkan
beberapa cara untuk mengidentifikasi tekanan yang diukur. Seperti mengukur
tekanan dinamis, pengukuran harus dirujuk ke kondisi awal sebelum menyebabkan
gangguan tekanan. Tekanan dapat dinyatakan dalam unit tekanan relatif, Pascal
RELATIF.
Kuarsa umumnya digunakan sebagai sensor kristal yang murah, stabil dan sensitif
terhadap variasi suhu. Tourmaline merupakan alternatif yang dapat memberikan
kecepatan respon lebih cepat, dalam orde mikrodetik.
Keuntungan
- Akurasi 0,075%
- Pengukuran tekanan sangat tinggi, sampai 70Mpa
- Ukuran kecil
- Kuat
- Respon cepat,