Apa itu sensor level kapasitif?
Apa itu sebuah sensor level kapasitif. Sensor tingkat cairan kapasitif mengukur ketinggian cairan dengan mendeteksi perubahan kapasitansi. Sensor ini berupa batang logam yang dimasukkan ke dalam wadah yang berisi cairan.
Batang logam tersebut berfungsi sebagai salah satu elektroda kapasitor, sedangkan dinding wadah berfungsi sebagai elektroda lainnya. Media di antara kedua elektroda tersebut adalah cairan dan udara.
Konstanta dielektrik cairan dan udara berbeda. Jika ketinggian cairan berubah, kapasitansi pun ikut berubah, sehingga memungkinkan pengukuran ketinggian cairan.
Ketika tingkat cairan naik, konstanta dielektrik total antara kedua elektroda pengukur tingkat cairan kapasitif pun ikut meningkat, sehingga kapasitansinya pun bertambah.
Sebaliknya, ketika tingkat cairan turun, nilai ε berkurang dan kapasitansi pun ikut berkurang.
Prinsip kerja dari sensor level kapasitif
Sebuah kapasitor terdiri dari dua pelat konduktif yang dipisahkan satu sama lain oleh suatu dielektrik.
Kemampuan penyimpanan kapasitor yang ditentukan oleh kapasitansinya, C, bergantung langsung pada luas pelat (A), jarak antar pelat (d), dan konstanta dielektrik bahan yang berada di antara kedua pelat:
Sensor kapasitif digunakan pada cairan yang tidak konduktif dan memiliki konstanta dielektrik tinggi (ε)dan dapat digunakan untuk pemantauan tingkat secara berkelanjutan.
Sensor kapasitif yang ditunjukkan di bawah ini terdiri dari batang bagian dalam yang dilapisi selubung luar, yang direndam dalam cairan yang tingkat ketinggiannya akan diukur.
Kapasitansi probe lebih tepat diukur antara batang bagian dalam dan selubung luar dengan bantuan jembatan kapasitansi. Pada bagian yang berada di luar cairan, udara berfungsi sebagai dielektrik antara batang dan selubung luar.
Pada bagian yang terendam, bahan dielektriknya adalah cairan itu sendiri, yang menyebabkan perubahan kapasitansi yang besar seiring dengan perubahan ketinggian cairan. Jika tangki terbuat dari logam, maka tangki tersebut dapat berfungsi sebagai selubung luar.
Perubahan kapasitansi berbanding lurus dengan cairan tersebut. Konstanta dielektrik cairan tersebut harus diketahui untuk jenis pengukuran ini.
Sebagian besar bahan memiliki permitivitas yang unik pada suhu tertentu. Berikut ini beberapa contoh bahan beserta sifat-sifatnya yang ditunjukkan pada Gambar 1.1.
Bidang penerapan
(1) Deteksi tingkat isi pada silo, tangki, dan bunker, baik untuk deteksi batas maupun pengukuran berkelanjutan;
(2) Cairan konduktif dan isolatif—industri kimia, ladang minyak, pengolahan air dan air limbah;
(3) Bubur konduktif dan isolatif – industri kertas, farmasi, pengolahan air dan air limbah;
(4) Bubuk, abu, pembangkit listrik tenaga bubuk, metalurgi, semen;
(5) Pelet, batu bara, pembangkit listrik berbahan bakar biji-bijian, industri logam, biji-bijian;
(6) Antarmuka antara dua cairan yang berbeda—sektor perminyakan, industri kimia.
Apa saja keunggulan sensor level kapasitif?
- Produk ini cocok untuk kondisi tekanan tinggi, suhu tinggi, korosi yang parah, mudah mengkristal, anti-penyumbatan, anti-pembekuan, serta bahan berbentuk bubuk padat dan butiran
- Produk ini tidak memiliki bagian yang bergerak, sehingga mudah dibersihkan
- Harganya relatif terjangkau dan dapat diandalkan
- Mudah dipasang dan dapat disesuaikan dengan mudah untuk berbagai ukuran kapal
- Rentang pengukuran yang luas, mulai dari beberapa cm hingga sekitar 100 m
- Mudah digunakan
Agar dapat memahami dengan lebih jelas mengenai “Apa itu sensor ketinggian cairan kapasitif?”, Kacise membaginya menjadi tiga bagian untuk penjelasan.
