Pemancar adalah komponen penting dari sistem kontrol otomatis. Pemancar tekanan terutama digunakan untuk pengukuran dan pengendalian parameter tekanan dalam proses industri, dan penerapannya tersebar luas di industri perminyakan, kimia, dan listrik. Ada banyak jenis pemancar tekanan, diklasifikasikan dalam berbagai cara menurut prinsip kerja dan kegunaannya. Pemancar tekanan terutama digunakan untuk tampilan jarak jauh dan kontrol tekanan. Mereka sering beroperasi di lingkungan dengan suhu tinggi, tekanan rendah, korosi, dan getaran, yang mengakibatkan kemungkinan kegagalan lebih tinggi. Oleh karena itu, penelitian tentang faktor-faktor yang mempengaruhi dan kesalahan umum pada pemancar tekanan sangat berarti.
1. Jenis Pemancar Tekanan yang Umum
Pemancar tekanan adalah instrumen yang dapat mengubah variabel tekanan menjadi sinyal keluaran standar. Ada hubungan fungsional tertentu antara variabel tekanan dan sinyal keluaran. Menurut prinsip kerja yang berbeda, pemancar tekanan dapat dibagi menjadi beberapa jenis berikut:
(1) Pemancar piezoresistif. Pemancar piezoresistif memberikan tekanan pada permukaan depan diafragma, menyebabkan deformasi. Resistor film-tebal dicetak di bagian belakang diafragma penginderaan tekanan, membentuk jembatan Wheatstone. Di bawah efek piezoresistif, jembatan menghasilkan sinyal tegangan yang berbanding lurus dengan tegangan eksitasi.
(2) Pemancar piezoelektrik. Pemancar piezoelektrik memanfaatkan efek piezoelektrik positif. Efek ini melibatkan penerapan gaya eksternal pada elektrolit, menyebabkan deformasi. Polarisasi terjadi di dalam elektrolit, menghasilkan muatan positif dan negatif pada kedua permukaannya. Ketika gaya luar dihilangkan, elektrolit kembali ke keadaan tidak bermuatan. Polaritas muatan berubah seiring dengan arah gaya yang diterapkan. Penerapan medan listrik searah polaritas elektrolit juga menyebabkan deformasi; deformasi ini hilang setelah dihilangkan. Ini adalah efek piezoelektrik terbalik.
(3) Pemancar pengukur regangan. Perekat khusus digunakan untuk menyatukan pengukur regangan, sehingga menghasilkan regangan mekanis. Ketika gaya pada mesin berubah, pengukur regangan resistansi juga akan berubah bentuk sampai batas tertentu, sehingga mempengaruhi nilai resistansi dan mengubah tegangan pada resistor. Namun perubahan nilai resistansi pada kasus ini relatif kecil. Biasanya, mereka membentuk jembatan regangan, yang diperkuat oleh penguat instrumentasi dan akhirnya ditransmisikan ke sirkuit pemrosesan untuk ditampilkan atau dieksekusi.
(4) Pemancar Kapasitif. Pemancar kapasitif dibagi menjadi tipe listrik dan pneumatik. Sinyal masukan standar dari yang pertama adalah sinyal DC, dan sinyal keluaran yang kedua adalah tekanan gas. Dua tekanan dari media yang diukur masing-masing dimasukkan ke dalam ruang bertekanan tinggi dan rendah, bekerja pada diafragma isolasi di kedua sisi elemen sensitif. Diafragma pengukur dan elektroda pada lembaran isolasi di kedua sisi membentuk kapasitor. Ketika tekanan di kedua sisi berbeda, modul akan dipindahkan, dan arus di kedua sisi akan berbeda. Di bawah aksi osilasi dan penyesuaian, sinyal keluaran arus, tegangan atau digital terbentuk.
2. Prinsip Kerja Pemancar Tekanan
Pemancar tekanan terdiri dari rangkaian modul, kepala tampilan, sensor elemen penginderaan tekanan, dan rumahan. Perbedaan tekanan dari kedua tabung pemandu tekanan bekerja pada diafragma yang diukur oleh sensor pemancar. Elemen pengukur mengubah sinyal tekanan yang diterima menjadi sinyal arus dan tegangan standar dan mengirimkan sinyal tersebut ke alarm, perekam, dan regulator untuk pengukuran sekunder.
3. Kesalahan Umum Pemancar Tekanan
Pemancar tekanan pasti mengalami berbagai kesalahan saat digunakan. Banyak faktor yang dapat mempengaruhinya, seperti kebocoran cairan pengisi antara partisi internal dan elemen penginderaan, penyimpangan titik-nol dan jangkauan, serta keluaran yang tidak stabil, semuanya dapat menyebabkan penurunan akurasi atau bahkan kerusakan. Kondisi cuaca juga mempengaruhi pemancar; misalnya sambaran petir dapat merusak sirkuit diafragma sehingga menyebabkan kegagalan komunikasi. Lingkungan lembab dapat merusak kabel. Pemilihan rentang yang tidak tepat dapat menyebabkan deformasi permanen pada elemen penginderaan. Beberapa jenis kesalahan umum dijelaskan di bawah ini:
(1) Gangguan Sirkuit Ketika terjadi gangguan saluran, komputer menampilkan nilai yang tidak normal. Buka kotak sambungan pemancar dan periksa sambungan longgar, korsleting, atau sirkuit terbuka. Pecahkan masalah menggunakan metode seperti mengukur catu daya, isolasi, dan resistansi.
(2) Interferensi Konversi Frekuensi. Selama pemasangan kabel, berbagai saluran sinyal saling mengganggu, terutama bila saluran listrik dan saluran sinyal dihubungkan dalam saluran yang sama. Gangguan ini lebih parah dan dapat menyebabkan pemancar gagal berkomunikasi atau bahkan mengalami kegagalan fungsi. Hal ini dapat dihindari dengan menambah jarak antara kabel instrumen dan baki kabel daya.
(3) Kesalahan Keran Tekanan. Kesalahan keran tekanan biasanya mencakup tiga jenis: penyumbatan, kebocoran udara, dan akumulasi cairan. Penyumbatan biasanya disebabkan oleh drainase yang tidak tepat waktu atau media yang kotor/lengket. Kebocoran udara disebabkan oleh banyaknya sambungan pemancar,-katup penutup, dan aksesori lainnya, sehingga meningkatkan jumlah titik kebocoran. Akumulasi cairan biasanya disebabkan oleh penyadapan tekanan gas yang tidak tepat atau pemasangan keran tekanan yang salah, sehingga mempengaruhi keakuratan pengukuran.
Kesalahan Transmisi Sinyal Listrik. Penggunaan atau pemeliharaan pemancar tekanan yang tidak tepat dapat dengan mudah menyebabkan kegagalan transmisi sinyal listrik. Misalnya, menempatkan pemancar di dekat perangkat yang sedang diuji untuk menghemat waktu dapat menyebabkan jarak transmisi sinyal menjadi terlalu jauh, sehingga mengakibatkan gangguan atau redaman sinyal. Dalam kasus seperti ini,-luas penampang kabel harus ditingkatkan sesuai kebutuhan.
4. Pemecahan Masalah Pemancar Tekanan
4.1 Sinyal Keluaran Nol
Ketika pemancar tekanan menampilkan tekanan nol, langkah-langkah berikut dapat diambil: Pertama, periksa apakah ada tekanan di dalam pipa dan apakah instrumen diberi daya secara normal. Kemudian, periksa apakah polaritas catu daya terbalik. Terakhir, periksa papan sirkuit elektronik, sensor tekanan, dan tegangan catu daya pemancar.
4.2 Tidak Ada Respon Saat Tekanan Diberikan
Jika tidak ada respons saat tekanan diberikan, periksa apakah katup pada pipa penyadap tekanan berfungsi dengan baik, apakah sakelar jumper fungsi proteksi pemancar berfungsi dengan benar, jika pipa penyadapan tekanan tersumbat, periksa titik dan jangkauan nol pemancar, dan ganti sensor tekanan.
4.3 Deviasi Pembacaan Variabel Tekanan
Ketika pemancar tekanan menampilkan pembacaan tekanan yang jauh lebih tinggi atau lebih rendah dari biasanya, periksa terlebih dahulu apakah ada kebocoran pada pipa penyadap tekanan. Lalu, periksa katup pada pipa penyadapan tekanan dan-sempurnakan sensornya. Jika masalah terus berlanjut, ganti sensor tekanan.
4.4 Pembacaan Variabel Tekanan Tidak Stabil
Masalah ini dapat diatasi dengan mengisolasi sumber gangguan eksternal, memeriksa kebocoran pada pipa-penghantar tekanan, memeriksa adanya kotoran di dalam pipa, memeriksa diafragma apakah ada tanda-tanda keausan atau perubahan bentuk, dan memeriksa kepala diafragma penginderaan tekanan-.
5. Kesimpulan
Sensor tekanan banyak digunakan. Baik domestik maupun impor, berbagai malfungsi dapat terjadi selama penggunaan karena lingkungan kerja, pengoperasian yang tidak tepat, atau alasan yang melekat. Oleh karena itu, kita tidak hanya harus beroperasi sesuai dengan spesifikasi standar dalam instruksi manual, tetapi juga menguasai pengetahuan diagnosis kesalahan, pemeliharaan, dan perbaikan yang benar untuk memastikan masa pakai dan keakuratan pengukuran sensor tekanan.
