Instrumentasi Bab I


Bab 1

Pengantar


Saat ini teknologi berkembangan dengan cepat dan terus-menerus tanpa henti, akan cukup ambisius untuk mengembangkan dan menyajikan program yang diklaim dapat menutupi setiap jenis industri pengukuran peralatan. Artikel ini tidak dimaksudkan untuk menjadi ensiklopedi instrumentasi dan kontrol katup, melainkan panduan pelatihan untuk mendapatkan pengalaman dalam lingkungan yang berubah dengan cepatnya.

Artikel ini bertujuan untuk memandu setiap personil yang terlibat dengan proses pengukuran untuk lebih berpengalaman dalam bidang tersebut. Hal ini juga dirancang untuk memberikan siswa dasar pada analisa proses dan memilih solusi yang cocok untuk masalah mereka.

`

1.1 Konsep Dasar Pengukuran dan Kontrol

`

Himpunan satuan dasar yang digunakan pada Artikel ini adalah sistem satuan SI. Hal ini dapat diringkas dalam tabel berikut 1.1

`

1.2 Persyaratan Dasar Pengukuran Kinerja dan Spesifikasi

`

Ada sejumlah kriteria yang harus dipenuhi saat menetapkan proses peralatan pengukuran. Berikut adalah daftar spesifikasi yang penting untuk diperhatikan.

`

1.2.1. Akurasi

`

Keakuratan yang ditetapkan oleh perangkat adalah jumlah kesalahan yang mungkin terjadi saat pengukuran diambil. Ini menentukan seberapa tepat pengukuran yang dilakukan dengan nilai aktual yang digunakan untuk menentukan kesesuaian pengukuran suatu peralatan.

Akurasi dapat dinyatakan sebagai salah satu dari:

– Kesalahan dalam unit nilai yang terukur

– Persen renggang

– Persen dari nilai kisaran atas

– Persen dari panjang skala

– Persen dari nilai output sebenarnya

Akurasi umumnya berisi kesalahan total dalam pengukuran dan perhitungan untuk linieritas, histeresis dan pengulangan. Acuan akurasi ditentukan pada kondisi acuan, yaitu. konstan ambien suhu, tekanan statik, dan tegangan suplai.juga ada tidaknya penyimpangandari waktu ke waktu.

`

1.2.2 Rentang Operasi


Rentang operasi didefinisikan sebagai batas operasi yang tinggi dan rendah di antara perangkat yang beroperasi dengan benar dan spesifikasi lainnya terjamin. Operasi di luar kisaran ini dapat mengakibatkan kesalahan yang berlebihan, kerusakan peralatan dan kerusakan bahkan permanen atau kegagalan.

`

1.2.3 Anggaran / Biaya


Meskipun tidak begitu banyak spesifikasi, biaya peralatan tersebut tentu pertimbangan seleksi. Hal ini umumnya ditentukan oleh anggaran dialokasikan untuk aplikasi. Bahkan jika semua spesifikasi lainnya terpenuhi, ini bisa membuktikan yang menghambat faktor.

1.3 Persyaratan Kinerja lanjutan Pengukuran dan Spesifikasi


Aplikasi kontrol lebih kritis mungkin akan terpengaruh oleh tanggapan yang berbeda karakteristik. Dalam keadaan berikut ini mungkin perlu dipertimbangkan:

`

1.3.1 Histeresis


Ini adalah dimana akurasi perangkat ini tergantung pada nilai sebelumnya dan arah variasi. Histeresis menyebabkan perangkat untuk menunjukkan ketidaktelitian dari nilai yang benar, karena dipengaruhi oleh pengukuran sebelumnya.

1.3.2 Linearitas


Linearitas adalah bagaimana dekat kurva adalah dengan garis lurus. Tanggapan instrumen untuk perubahan dalam media diukur dapat digambarkan untuk memberikan kurva respons. Masalah dapat timbul jika respons tidak linear, terutama untuk aplikasi kendali kontinyu.Masalah juga bisa terjadi pada titik kontrol sebagai resolusi bervariasi tergantung pada nilai yang diukur.

Linearitas mengungkapkan penyimpangan pembacaan yang sebenarnya dari sebuah garis lurus. Untukaplikasi kendali kontinyu, masalah yang timbul akibat perubahan tingkat output berbeda dari instrumen. Keuntungan dari perubahan perangkat non-linear sebagai perubahan output atas input bervariasi. Dalam perubahan sistem tertutup laba mempengaruhi dinamika loop. Dalam aplikasi, linieritas perlu dinilai. Jika masalah tidak ada, maka sinyal perlu di-linearised.

1.3.3 Keterulangan


Repeatability mendefinisikan seberapa dekat pengukuran kedua adalah yang pertama di bawah sama kondisi operasi, dan untuk input yang sama. Repeatability umumnya dalam akurasi berbagai perangkat dan berbeda dari histeresis dalam operasi arah dan kondisi harus sama. Aplikasi kontrol terus-menerus dapat dipengaruhi oleh variasi karena keterulangan. Ketika sistem kontrol melihat perubahan parameter itu adalah mengendalikan, maka akan menyesuaikannya output sesuai. Namun jika perubahan itu karena pengulangan dari alat ukur, maka kontroler akan over-kontrol. Masalah ini dapat diatasi dengan menggunakan deadband di controller, namun keterulangan menjadi masalah ketika akurasi mengatakan, 0,1% diperlukan, dan keterulangan 0,5% adalah hadir.

Riak atau osilasi kecil dapat terjadi karena overcontrolling. Hal ini perlu dicatat dalam spesifikasi awal nilai-nilai yang diijinkan.

1.3.4 Respon


Bila output dari perangkat dinyatakan sebagai fungsi dari waktu (karena yang diterapkan input) waktu yang dibutuhkan untuk merespon dapat memberikan informasi penting tentang kesesuaian perangkat. Perangkat menanggapi lambat mungkin tidak cocok untuk aplikasi. Ini biasanya berlaku untuk aplikasi kendali kontinyu dimana respon perangkat menjadi karakteristik respon dinamis dari loop kontrol secara keseluruhan. Namun dalam kritis yang mengkhawatirkan aplikasi di mana perangkat yang digunakan untuk pengukuran titik, tanggapan dapat lebih sama pentingnya.

1.4 Definisi Terminologi


Berikut adalah daftar istilah dan definisi yang digunakan di seluruh manual ini.

`

Accuracy(Ketepatan)

Bagaimana tepat atau memperbaiki nilai yang terukur dengan nilai yang sebenarnya. Akurasi adalah indikasi kesalahan dalam pengukuran.

Ambient

Sekitarnya atau lingkungan mengacu pada suatu titik tertentu atau objek

Attenuation()

Penurunan besarnya sinyal selama periode waktu.

Calibrate

Untuk mengkonfigurasi perangkat agar output yang diperlukan merupakan (ke tingkat yang ditentukan akurasi) input masing-masing.

Closed loop(Loop tertutup)

Berhubungan dengan loop kontrol dimana variabel proses digunakan untuk menghitung controller output.

Coefficient, temperature(Koefisien suhu)

Sebuah koefisien biasanya faktor pengali. Koefisien suhu mendefinisikan berapa banyak perubahan suhu ada untuk perubahan yang diberikan dalam resistensi (untuk suhu resistor tergantung).

Cold junction

Sambungan termokopel yang pada suhu referensi diketahui.

Compensation

Perangkat tambahan digunakan untuk mengoreksi kesalahan karena variasi operasi

kondisi.

Controller(Pengawas)

Perangkat yang beroperasi secara otomatis untuk mengatur kontrol proses dengan

variabel kontrol.

Elastic

Kemampuan suatu objek untuk mendapatkan kembali bentuk aslinya ketika gaya yang digunakan adalah

dihapus. Bila gaya yang diterapkan yang melebihi batas elastis, maka permanen deformasi akan terjadi.

Excitation

Pasokan energi yang dibutuhkan untuk daya perangkat untuk operasi sesuai dengan tujuannya.

Gain

Ini adalah rasio perubahan output ke perubahan masukan diterapkan. Keuntungan

adalah kasus khusus dari sensitivitas, dimana unit input dan output adalah identik

dan keuntungan yang unitless.

Hunting

Umumnya merupakan osilasi yang tidak diinginkan pada atau dekat setpoint yang diperlukan. Hunting biasanya terjadi ketika tuntutan terhadap kinerja sistem yang tinggi dan mungkin melebihi kemampuan sistem. Output dari kontroler dapat overcontrollerd karena resolusi keterbatasan akurasi.

Hysteresis

Keakuratan perangkat ini tergantung pada nilai sebelumnya dan arah variasi. Histeresis menyebabkan perangkat untuk menunjukkan ketidaktelitian dari nilai yang benar, seperti yang dipengaruhi oleh pengukuran sebelumnya.

Ramp

Mendefinisikan tertunda dan akumulasi respon output untuk perubahan tiba-tiba input.

Range(Jarak)

Daerah antara batas atas dan bawah ditetapkan dimana nilai atau perangkat didefinisikan dan dioperasikan.

Reliability(Keandalan)

Probabilitas bahwa perangkat akan melakukan dalam spesifikasi untuk jumlah operasi atau periode waktu tertentu.

Repeatability(Keterulangan)

Kedekatan sampel diulang dalam kondisi operasi yang tepat.

Reproducibility

Kesamaan dari satu pengukuran ke yang lain dari waktu ke waktu, dimana operasi kondisi telah bervariasi dalam rentang waktu, tetapi input dipulihkan.

Resolution

Interval terkecil yang dapat diidentifikasi sebagai pengukuran bervariasi.

Resonance

Frekuensi osilasi yang dipertahankan karena dinamika alami sistem.

Response

Mendefinisikan perilaku dari waktu ke waktu dari keluaran sebagai fungsi dari input. Output adalah respon atau efek, dengan input biasanya tercatat sebagai penyebabnya.

Self Heating

Pemanasan internal disebabkan dalam perangkat karena eksitasi listrik. Selfheating terutama karena menarik arus dan tidak tegangan yang diterapkan, dan biasanya ditunjukkan dengan drop tegangan sebagai hasil kekuasaan (I2R) penghapusan.

Sensitivity(Kepekaan)

Ini menentukan berapa banyak perubahan output, untuk perubahan yang ditentukan dalam masukan ke perangkat.

Setpoint

Digunakan dalam pengendalian loop tertutup, setpoint adalah variabel proses yang ideal. Hal ini terwakili dalam satuan variabel proses dan digunakan oleh controller untuk menentukan output pada proses.

Span Adjustment

Perbedaan antara nilai maksimum dan minimum range. Ketika disediakan dalam instrumen, ini mengubah kemiringan kurva input-output.

Steady state

Digunakan dalam pengendalian loop tertutup dimana tidak ada proses berosilasi lagi atau perubahan dan mengendap di beberapa nilai yang ditentukan.

Stiction

Pemendekan bentuk gesekan statis, dan didefinisikan sebagai perlawanan terhadap gerakan. Lebih penting adalah gaya yang dibutuhkan (listrik atau mekanik) untuk mengatasi seperti resistansi.

Stiffness

Ini adalah ukuran gaya yang dibutuhkan untuk menyebabkan defleksi benda elastis.

Thermal shock

Perubahan suhu mendadak diterapkan pada suatu objek atau perangkat.

Time constant

Biasanya suatu satuan ukuran yang mendefinisikan respon dari perangkat atau sistem. Waktu yang konstan dari sistem urutan pertama didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan untuk output ke mencapai 63,2% dari perubahan total, ketika mengalami perubahan masukan langkah.

Transducer

Suatu elemen atau perangkat yang mengubah informasi dari satu bentuk (biasanya fisik, seperti temperatur atau tekanan) dan mengkonversi ke yang lain (biasanya listrik, seperti sebagai volt atau milivolt atau mengubah resistansi). transduser A dapat dipertimbangkan untuk terdiri dari sensor di ujung depan (pada proses) dan pemancar.

Transient

Sebuah perubahan mendadak dalam sebuah variabel yang bukan merupakan respon yang dikendalikan atau tidak juga kekal.

Transmitter

Perangkat yang mengkonversi dari satu bentuk energi yang lain. Biasanya dari listrik listrik untuk tujuan integritas sinyal untuk pengiriman melalui jarak yang lebih jauh untuk dan untuk kesesuaian dengan peralatan kontrol.

Variable

Umumnya, ini adalah beberapa kuantitas dari sistem atau proses. Dua utama jenis variabel yang ada dalam sistem adalah variabel yang diukur dan dikendalikan variabel. Variabel yang diukur adalah kuantitas yang diukur dan juga disebut sebagai variabel proses seperti langkah-langkah memproses informasi. Variabel yang dikendalikan adalah output pengontrol yang mengontrol proses.

Vibration(Getaran)

Ini adalah gerak periodik (mekanik) atau osilasi dari objek.

Zero adjustment

Suatu nol dalam suatu instrumen adalah output diberikan bila tidak ada, atau nol masukan diterapkan. Penyesuaian nol menghasilkan pergeseran sejajar dalam kurva input-output.

`

1.5 Simbol-simbol P&ID (Process and Instrumentation Diagram)

`

Simbol grafis dan surat mengidentifikasi untuk pengukuran proses dan kontrol fungsi tercantum di bawah ini:

Beberapa simbol yang umum digunakan ditunjukkan pada gambar di bawah.

`

1.6 Pengaruh Kriteria Seleksi

`

1.6.1 Keuntungan

`

Wide operating range

Kisaran operasi tidak hanya menentukan kesesuaian perangkat untuk aplikasi tertentu, tetapi bisa dipilih untuk berbagai aplikasi. Hal ini dapat mengurangi persediaan dalam pabrik sebagai jumlah sensor dan penurunan model. Ini juga meningkatkan keandalan sistem sebagai alat penginderaan dapat dipertukarkan sebagai kebutuhan muncul.

Berbagai usaha naik juga memberikan yang lebih besar dan perlindungan di bawah-range, harus melakukan proses di luar spesifikasi.

Pelebaran rentang operasi dari peralatan penginderaan mungkin dengan mengorbankan resolusi. Tindakan pencegahan juga perlu dilakukan ketika mengubah kisaran yang ada peralatan. Dalam kasus sistem kontrol, dinamika loop kontrol dapat terpengaruh.

Fast Response(Reapon Cepat)

Dengan respons yang cepat, penundaan tidak ditambahkan ke dalam sistem. Dalam kasus kontinu kontrol, tertinggal dapat berakumulasi dengan berbagai komponen kontrol dan berakibat buruk atau memperlambat kontrol proses. Dalam aplikasi titik atau mengkhawatirkan, kecepatan cepat respon dapat membantu dalam memicu prosedur keselamatan atau shutdown yang dapat mengurangi jumlah kegagalan peralatan atau produk hilang.

Seringkali respon yang cepat ini dicapai dengan mengorbankan perlindungan mekanis

transduser elemen.

Good Sensitivity

Peningkatan sensitivitas perangkat berarti bahwa pengukuran yang lebih akurat mungkin. sensitivitas ini juga mendefinisikan besarnya perubahan yang terjadi. Tinggi sensitivitas dalam peralatan pengukur berarti bahwa sinyal mudah dibaca oleh controller atau peralatan lainnya.

High Accuracy(Akurasi Tinggi)

Ini mungkin salah satu kriteria seleksi yang paling penting. Ketelitian menentukan kesesuaian peralatan pengukuran ke aplikasi tersebut, dan sering trade off dengan biaya.

Akurasi tinggi berarti mengurangi kesalahan dalam pengukuran; ini juga dapat meningkatkan integritas dan kinerja sistem.

High Overrange Protection

Ini lebih merupakan keterbatasan fisik pada perlindungan peralatan. Dalam aplikasi dimana kondisi operasi tidak yakin atau rentan terhadap kegagalan, adalah praktik yang baik untuk ‘Build-in’ perlindungan cocok untuk peralatan pengukuran. Perlindungan overrange Tinggi berbeda untuk memiliki berbagai operasional yang luas dalam hal itu tidak mengukur ketika keluar dari jangkauan. Rentang ini tetap kecil untuk memungkinkan cukup resolusi, dengan perlindungan overrange memastikan masa operasi lagi.

Simple Design and Maintenance

Sebuah desain sederhana berarti bahwa ada kurang “bit yang dapat mematahkan”.Lebih kuat desain umumnya pembuatan sederhana. Pemeliharaan berkurang dengan potongan kurang mengenakan, mengganti atau merakit. Ada juga tabungan dalam waktu yang dibutuhkan untuk melayani, memperbaiki dan mengganti dengan yang terkait prosedur yang disederhanakan.

Cost(Biaya)

Setiap aplikasi yang membutuhkan solusi kontrol atau interogasi proses informasi yang didorong oleh anggaran. Karena itu tidak mengherankan bahwa biaya adalah penting kriteria seleksi ketika memilih peralatan pengukuran. Biaya perangkat umumnya meningkat perbaikan berikut Spesifikasi:

– Akurasi

– Rentang operasi

– Operasi lingkungan (suhu tinggi, tekanan dll)

teknologi yang digunakan dan bahan konstruksi lakukan mempengaruhi biaya, tetapi umumnya dipilih berdasarkan peningkatan kriteria seleksi yang lain (biasanya yang tercantum di atas).

Repeatability

repeatabilitas Bagus memastikan pengukuran bervariasi sesuai dengan proses perubahan dan tidak karena keterbatasan alat penginderaan. Kesalahan masih bisa eksis di pengukuran, yang didefinisikan oleh keakuratannya. Namun kontrol yang lebih ketat masih mungkin karena variasi diminimalkan dan kesalahan dapat diatasi dengan deadband.

Size(Ukuran)

Ini terutama berlaku untuk aplikasi yang memerlukan perangkat khusus berukuran dan memiliki bantalan pada biaya. perangkat kecil memiliki keuntungan tambahan dari:

– Dapat ditempatkan di ruang rapat

– Terbatas halangan untuk proses

– Lokasi sangat akurat pengukuran yang dibutuhkan (titik pengukuran)

perangkat besar memiliki keuntungan tambahan dari:

– Area pengukuran

Stable

Jika perangkat drift atau kehilangan kalibrasi dari waktu ke waktu maka itu dianggap tidak stabil. Drifting dapat terjadi dari waktu ke waktu, atau pada operasi berulang perangkat.Dalam kasus

termokopel, telah terbukti bahwa drift lebih ekstrim saat termokopel yang bervariasi atas berbagai cukup sering, biasanya dalam tungku yang berulang kali dipanaskan pada suhu tinggi dari suhu lingkungan. Meskipun perangkat bisa dikalibrasi ulang, ada sejumlah faktor yang membuatnya diinginkan:

– Perburuhan diperlukan

– Kemungkinan shutdown dari proses untuk akses

– Aksesibilitas

Resolution

Sedangkan akurasi mendefinisikan seberapa dekat pengukuran dengan nilai sebenarnya, resolusi adalah perbedaan terukur terkecil antara dua berturut-turut pengukuran.

Resolusi tersebut menentukan berapa banyak detail dalam nilai yang terukur. Kontrol atau mengkhawatirkan dibatasi oleh resolusi.

Robust

Hal ini memiliki keuntungan yang jelas untuk dapat menangani kondisi yang merugikan. Namun ini dapat memiliki keterbatasan tambahan massal.

Self Generated Signal

Ini menghilangkan kebutuhan untuk memasok daya ke perangkat.

Sebagian besar alat indera sangat sensitif terhadap variasi daya listrik, dan karena itu jika daya yang diperlukan umumnya perlu dikondisikan.

Temperature Corrected

variasi suhu Ambient sering mempengaruhi peralatan pengukur. Suhu koreksi menghilangkan masalah yang terkait dengan perubahan tersebut.

Intrinsic Safety

Diperlukan untuk aplikasi layanan tertentu. Persyaratan ini biasanya digunakan dalam lingkungan dimana energi listrik atau termal dapat membakar campuran atmosfer.

Simple to Adjust

Mudah Mengatur Hal ini berkaitan dengan aksesibilitas perangkat. Membantu jika aplikasi tersebut tidak terbukti dan penyesuaian yang konstan dan perubahan yang diperlukan.

Sebuah aplikasi khas mungkin untuk pengukuran tingkat transduser ultrasonik. Hal ini tidak biasa untuk mengelas dalam kurung untuk mounting, hanya untuk menemukan transduser perlu direlokasi.

Suitable for Various Materials

Memilih perangkat yang cocok untuk berbagai bahan tidak hanya menjamin kesesuaian perangkat untuk aplikasi tertentu, tetapi bisa untuk digunakan untuk suatu rentang aplikasi. Hal ini dapat mengurangi persediaan di pabrik sebagai jumlah sensor dan model yang menurun. Hal ini juga meningkatkan keandalan sistem sebagai penginderaan peralatan dapat dipertukarkan saat diperlukan.

Non Contact

Hal ini biasanya merupakan persyaratan berdasarkan jenis bahan yang merasakan.Noncontact penginderaan digunakan dalam aplikasi mana bahan penyebab build-up di probe atau sensing perangkat. Aplikasi lain adalah di mana kondisi berbahaya dengan operasi peralatan. Kondisi tersebut dapat menjadi suhu tinggi, tekanan atau keasaman.

Reliable Performance

Ini merupakan keuntungan jelas dengan perangkat penginderaan, tetapi pada umumnya dilakukan dengan biaya yang biaya untuk peralatan sangat handal dan terbukti. Lebih mahal dan perangkat dapat diandalkan perlu ditimbang melawan biaya perbaikan atau penggantian, dan juga biaya kehilangan produksi harus perangkat gagal. Biaya yang timbul harus perangkat gagal, adalah tidak hanya kehilangan produksi (jika ada), tetapi juga tenaga kerja yang diperlukan untuk mengganti peralatan. Ini juga mungkin termasuk biaya perjalanan atau tepat bersertifikat personil untuk peralatan berbahaya atau area.

Unaffected by Density

Banyak aplikasi bahan proses perhitungan yang mungkin memiliki variasi kepadatan. Besar variasi kepadatan dapat menyebabkan masalah pengukuran kecuali dicatat untuk. Peralatan pengukur yang tidak dipengaruhi oleh kepadatan memberikan akurasi yang lebih tinggi dan lebih serbaguna.

Unaffected by Moisture Content

Berlaku terutama untuk aplikasi dimana kadar air dapat bervariasi, dan di mana tindakan pencegahan dengan penginderaan tetap diperlukan. Hal ini sangat umum untuk penginderaan peralatan, terutama listrik dan kapasitansi, akan terpengaruh oleh kelembaban dalam material.

Pengaruh kadar air dapat menyebabkan masalah dalam kedua kasus, yaitu. ketika produk pergi dari keadaan kering ke basah, atau ketika pengeringan keluar dari keadaan basah.

Unaffected by Conductivity

Konduktivitas dari bahan proses dapat berubah karena sejumlah faktor, dan jika tidak diperiksa dapat menyebabkan pengukuran yang salah. Beberapa faktor yang mempengaruhi konduktivitas adalah:

– PH

– Salinitas

– Suhu

Mounting External to the Vessel

Ini memiliki keuntungan yang sama sebagai non-kontak penginderaan. Namun juga mungkin untuk akal melalui perumahan wadah, memungkinkan untuk bertekanan sensing. Hal ini memungkinkan pemeliharaan dan instalasi tanpa mempengaruhi operasi dari proses. Keuntungan lain yang berguna dengan bentuk pengukuran adalah bahwa deteksi hambatan dalam peluncuran atau produk dalam kotak dapat dilakukan unintrusively.

High Pressure Applications

Peralatan yang dapat digunakan dalam aplikasi tekanan tinggi umumnya mengurangi kesalahan oleh tidak memerlukan semua perangkat transduser lebih lanjut untuk Retransmit sinyal.Namun biaya biasanya lebih besar dari rata-rata sensor karena rating tekanan yang lebih tinggi. Ini lebih merupakan kriteria yang menentukan kesesuaian perangkat untuk aplikasi.

High Temperature Applications

Hal ini sangat mirip dengan keuntungan dari aplikasi tekanan tinggi, dan juga menentukan kesesuaian perangkat untuk aplikasi.

Dual Point Control

Ini terutama berlaku untuk perangkat titik kontrol. Dengan satu alat ukur dua atau bahkan tiga poin proses, ON-OFF kontrol dapat dilakukan hanya dengan satu perangkat. Hal ini cukup umum di tingkat kontrol. Jenis penginderaan juga membatasi Jumlah titik penyadapan diperlukan ke dalam proses.

Polarity Insensitive

Sensing peralatan yang sensitif polaritas umumnya melindungi terhadap kegagalan dari salah instalasi.

Small Spot or Area Sensing

instrumentasi Memilih untuk tujuan khusus mengurangi masalah dan kesalahan dalam rata-rata beberapa sensor atas daerah, atau menyusun kesimpulan pengukuran spot dari mentah membaca.

Umumnya, spot penginderaan dilakukan dengan transduser yang lebih kecil, dengan luas atau rata-rata penginderaan yang dilakukan dengan transduser besar.

Remote Sensing

Penginderaan dari jauh memiliki keuntungan yang tidak mengganggu dan memungkinkan lebih tinggi suhu dan tekanan peringkat. Hal ini juga dapat menghindari masalah pemasangan dan penginderaan aksesibilitas dengan menempatkan peralatan di lokasi yang lebih nyaman.

Well Understood and Proven

Ini, lebih dari apa pun, mengurangi stres yang terlibat ketika menginstal yang baru peralatan, baik untuk keandalan dan kesesuaian.

No Calibration Required

Pra-peralatan dikalibrasi mengurangi biaya tenaga kerja yang terkait dengan menginstal baru peralatan dan juga kebutuhan untuk peralatan kalibrasi mahal.

No Moving Parts

Keuntungannya adalah:

– Long operasi kehidupan

– Reliable operasi dengan tidak memakai atau sumbatan

Apabila instrumen tersebut tidak memiliki komponen yang bergerak atau memakai, maka ini menyediakan peningkatan reliabilitas dan pemeliharaan berkurang. Pemeliharaan dapat lebih berkurang jika tidak ada katup atau manifold menyebabkan masalah kebocoran.

Tidak adanya manifold dan hasil katup dalam khususnya aman instalasi; merupakan pertimbangan penting ketika cairan proses berbahaya atau beracun.

Complete Unit Consisting of Probe and Mounting

sebuah unit yang terintegrasi menyediakan pemasangan mudah dan menurunkan biaya nstalasi, walaupun biaya peralatan mungkin sedikit lebih tinggi.

FLOW APPLICATIONS

Low Pressure Drop

Tekanan Rendah Drop Sebuah perangkat yang memiliki penurunan tekanan rendah menyajikan pembatasan kurang mengalir dan juga memiliki kurang gesekan. Gesekan menghasilkan panas, yang harus dihindari. Erosi (karena kavitasi dan berkedip) lebih mungkin di drop aplikasi tekanan tinggi.

Less Unrecoverable Pressure Drop

Jika ada aplikasi yang memerlukan tekanan yang cukup hilir mengukur dan kontrol perangkat, maka penurunan tekanan di seberang perangkat ini perlu diambil diperhitungkan untuk menentukan tekanan kepala yang cocok. Jika tetes tekanan signifikan, maka mungkin memerlukan tekanan yang lebih tinggi. Peralatan tekanan tinggi peringkat (dan biaya lebih tinggi) kemudian diperlukan.

Memilih peralatan dengan hasil kerugian tekanan rendah di tekanan operasi lebih aman dengan biaya operasi yang lebih rendah.

High Velocity Applications

Hal ini dimungkinkan dalam aplikasi kecepatan tinggi untuk meningkatkan diameter bagian yang memberikan jumlah yang sama aliran, tetapi pada kecepatan berkurang. Dalam aplikasi, karena bagian memperluas dan mengurangi, pipa lurus cocok berjalan perlu diatur untuk aliran laminar yang cocok.

Operate in Higher Turbulence

Perangkat yang dapat beroperasi dengan tingkat turbulensi yang lebih tinggi biasanya cocok untuk aplikasi di mana ada bagian terbatas panjang pipa lurus.

Fluids Containing Suspended Solids

Perangkat ini tidak rentan terhadap kerusakan mekanis akibat padatan dalam suspensi, dan juga dapat menjelaskan variasi kepadatan.

Require Less Straight Pipe Up and Downstream

Ini umumnya merupakan persyaratan diterapkan untuk peralatan yang dapat menampung lebih tinggi tingkat turbulensi. Namun perangkat ini mungkin berisi baling-baling meluruskan yang membantu dalam memberikan aliran laminar.

Price does not Increase Dramatically with Size

Pertimbangan ini berlaku ketika memilih peralatan yang sesuai, dan memilih yang lebih besar instrumen berukuran untuk berbagai operasi yang lebih tinggi.

Good Rangeability

Dalam kasus di mana prosesnya telah variasi yang cukup (dalam aliran misalnya), dan akurasi adalah penting di seluruh rentang operasi, memilih peralatan dengan rangeability yang baik sangat penting.

Suitable for Very Low Flow Rates

Sangat rendah tingkat aliran energi menyediakan sangat sedikit (atau paksa) dan dengan demikian dapat menjadi masalah dengan aliran perangkat banyak. Deteksi laju aliran yang rendah mengharuskan tertentu pertimbangan.

Unaffected by Viscosity

Viskositas umumnya perubahan dengan suhu, dan meskipun peralatan mungkin akan dinilai untuk rentang suhu, masalah mungkin terjadi dengan fluiditas bahan proses.

No Obstructions

Ini terutama berarti tidak ada kehilangan tekanan. Ini juga merupakan kriteria berguna ketika menghindari peralatan yang memerlukan perawatan karena pakai, atau saat menggunakan proses abrasive cairan.

Installed on Existing Installations

Hal ini dapat mengurangi biaya instalasi, tetapi yang lebih penting dapat menghindari kebutuhan memiliki shutdown tanaman untuk tujuan atau lama instalasi.

Suitable for Large Diameter Pipes

Berbagai teknologi memiliki keterbatasan pada diameter pipa, atau kenaikan biaya cepat dengan meningkatnya diameter.

`

1.6.2 Kekurangan

`

Kelemahan jelas kebalikan dari keuntungan yang terdaftar sebelumnya. Berikut ini adalah pembahasan efek kelemahan dan alasan untuk terkait keterbatasan.

`

Hysteresis

Histeresis dapat menyebabkan kesalahan yang signifikan. Kesalahan yang tergantung pada besarnya perubahan dan arah variasi pengukuran.

Salah satu penyebab umum dari hysteresis adalah strain thermoelastic.

Linearity

Hal ini mempengaruhi resolusi selama rentang operasi. Untuk unit perubahan kondisi proses, mungkin ada perubahan 2% pada salah satu ujung skala, dengan 10% perubahan di ujung skala. Perubahan ini secara efektif perubahan dalam sensitivitas atau keuntungan dari alat pengukur.

Dalam aplikasi mengukur hal ini dapat mempengaruhi resolusi dan akurasi atas jangkauan. Dalam aplikasi kendali kontinyu di mana perangkat ini termasuk dalam kontrol loop, hal itu dapat mempengaruhi kinerja dinamis dari sistem.

Indication Only

Perangkat yang hanya melakukan indikasi tidak cocok untuk sistem kontrol otomatis sebagai informasi tidak mudah diakses. Kesalahan juga lebih mungkin dan kurang ditebak karena mereka tunduk pada interpretasi operator.

Perangkat ini umumnya juga terbatas pada pengukuran lokal saja dan terisolasi dari kontrol yang lain dan peralatan merekam.

Sensitive to Temperature Variations

Masalah terjadi tetap saat yang suhu sensitif digunakan dalam aplikasi di mana suhu bervariasi terus menerus. Meskipun suhu kompensasi umumnya tersedia, perangkat ini harus dihindari dengan seperti aplikasi.

Shock and Vibration

Efek ini tidak hanya menyebabkan kesalahan tetapi dapat mengurangi umur kerja peralatan, dan menyebabkan kegagalan prematur.

Transducer Work Hardened

Gerakan fisik dan pengoperasian perangkat dapat menyebabkan ia menjadi sulit untuk bergerak. Hal ini terutama berlaku untuk bellow tekanan, namun beberapa perangkat lain juga memiliki masalah serupa.

Jika tidak dapat dihindari untuk menggunakan peralatan tersebut, maka kalibrasi berkala perlu dianggap sebagai persyaratan pemeliharaan.

Poor Overrange Protection

Perawatan harus diambil untuk memastikan bahwa kondisi proses tidak melebihi operasi Spesifikasi peralatan pengukur. Perlindungan mungkin perlu disertakan dengan peralatan tambahan. Miskin overrange perlindungan pada perangkat mungkin tidak menjadi masalah jika proses ini secara fisik tidak mampu melebihi kondisi operasi, bahkan di bawah kesalahan ekstrim kondisi.

Unstable

Hal ini biasanya berkaitan dengan akurasi perangkat dari waktu ke waktu. Namun ketepatan juga dapat berubah akibat variasi yang besar dalam pengoperasian perangkat karena proses variasi. Selanjutnya, perangkat tidak stabil memerlukan diulang kalibrasi selama

waktu atau saat dioperasikan sering.

Size

Seringkali bulkiness peralatan adalah keterbatasan. Dalam aplikasi yang memerlukan area atau pengukuran rata-rata kemudian terlalu kecil perangkat penginderaan bisa menjadi kelemahan dalam itu tidak “melihat” nilai proses penuh.

Dynamic Sensing Only

Ini terutama berlaku untuk perangkat shock dan percepatan mana gaya dampak adalah signifikan. Aplikasi yang umum akan melibatkan perangkat piezoelektrik.

Special Cabling

Pengukuran peralatan yang membutuhkan kabel khusus dikenakan langsung pada biaya aplikasi. Persoalan lain dengan pemasangan kabel adalah bahwa kebisingan dan kabel routing. Khusus Kondisi ini juga berlaku untuk lokasi kabel di referensi untuk tegangan tinggi, tinggi saat ini, suhu tinggi, dan daya rendah lain atau sinyal kabel.

Signal Conditioning

Terutama digunakan ketika transmisi sinyal melalui jarak jauh, terutama ketika sinyal transduser membutuhkan amplifikasi. Ini juga merupakan kebutuhan di lingkungan yang bising lingkungan. Seperti kabel, ini dikenakan langsung pada biaya dan juga mungkin memerlukan ruang ekstra untuk me-mount.

Stray Capacitance Problems

Ini terutama berlaku untuk perangkat kapasitif mana peralatan pemasangan khusus dapat diperlukan, tergantung pada lingkungan aplikasi dan proses.

Maintenance

peralatan pemeliharaan Tinggi meningkatkan tenaga kerja yang menjadi biaya periodik. Beberapa persyaratan perawatan yang khas mungkin termasuk yang berikut:

– Membersihkan

– Penghapusan / penggantian

– Kalibrasi

Jika peralatan tersebut rapuh maka ada risiko itu menjadi mudah rusak karena mengulangi penanganan.

Sampled Measurement Only

Pengukuran peralatan yang membutuhkan pengambilan data dari proses berkala (sebagai lawan untuk terus-menerus) umumnya bergantung pada probabilitas statistik untuk keakuratannya. Lebih bersangkutan dalam memilih perangkat tersebut adalah respon lebih lama dan update kali terjadi dalam menggunakan peralatan tersebut. Peralatan pengukuran sampel terutama digunakan untuk aplikasi kontrol kualitas dimana sampel yang spesifik diperlukan dan kualitas tidak berubah dengan cepat.

Pressure Applications

Hal ini berlaku untuk aplikasi dimana peralatan pengukur terpasang dalam lingkungan bertekanan dan aksesibilitas terganggu. Ada keterbatasan jelas dalam memasang dan servis peralatan tersebut. Selain itu adalah prosedur dan pengalaman yang dibutuhkan untuk karyawan yang bekerja di lingkungan tersebut.

Access

Akses ke proses dan alat ukur perlu dinilai untuk tujuan dari:

– Instalasi awal

– Pemeliharaan rutin

Awal pemasangan peralatan pengukur dapat jauh dari final instalasi; seperti aksesibilitas lokasi akhir ini juga perlu dipertimbangkan. Hal ini mungkin juga memiliki pengaruh pada orientasi diperlukan saat pemasangan peralatan.

Requires Compressed Air

peralatan Pneumatic membutuhkan udara tekan. Hal ini sangat umum pada tanaman dengan banyak permintaan untuk udara instrumen untuk memiliki kompresor yang sama dengan pneumatik selang memasok perangkat.

Biaya instalasi sangat meningkat jika tidak ada udara tekan yang tersedia untuk seperti tujuan. Lebih umum adalah persyaratan untuk memasuki pasokan yang ada, namun ini masih membutuhkan instalasi saluran udara.

Material Build-up

Bahan build-up yang terutama terkait dengan jenis material proses yang diukur. Hal ini dapat menyebabkan kesalahan yang signifikan, atau menurunkan efisiensi operasi perangkat di atas waktu. Ada beberapa cara untuk menghindari atau memperbaiki masalah yang terkait dengan

bahan build-up:

– Reguler pemeliharaan

– Lokasi (atau relokasi) dari peralatan penginderaan

– Otomatis atau membersihkan diri (semprotan air)

Constant Relative Density

Pengukuran peralatan yang bergantung pada kepadatan konstan bahan proses terbatas pada aplikasi di mana kepadatan bervariasi. Variasi dalam kepadatan tidak akan mempengaruhi pengoperasian peralatan terus, tetapi akan menyebabkan peningkatan kesalahan dalam pengukuran. Sebuah contoh akan tingkat pengukuran menggunakan hidrostatik tekanan.

Radiation

Penggunaan bahan radioaktif seperti Cobalt atau Cesium sering memberikan akurat pengukuran. Namun, masalah timbul dari bahaya menggunakan radioaktif bahan yang memerlukan tindakan keselamatan khusus. Tindakan pencegahan yang diperlukan bila perumahan peralatan tersebut, untuk memastikan bahwa itu adalah sesuai tertutup dan keselamatan instalasi persyaratan juga diperlukan untuk keselamatan pribadi.

Persyaratan Perizinan mungkin juga berlaku dengan materi tersebut.

Electrolytic Corrosion

Penerapan tegangan untuk peralatan pengukur dapat menyebabkan korosi kimia untuk transduser sensing, biasanya probe. Matching bahan proses dan logam digunakan untuk perumahan dan sensor dapat membatasi efek, namun secara ekstrim ketidakcocokan, korosi cukup cepat.

Susceptible to Electrical Noise

Dalam memilih peralatan, ini harus dilihat sebagai biaya ekstra dan mungkin lebih peralatan atau waktu konfigurasi yang diperlukan untuk menghilangkan masalah kebisingan.

More Expensive to Test and Diagnose

peralatan yang lebih sulit dan mahal juga dapat meminta uji mahal dan diagnosis peralatan. Untuk aplikasi ‘one-off’, ini mungkin terbukti merupakan faktor penghambat. The biaya tambahan dan ketersediaan layanan khusus juga harus dipertimbangkan.

Not Easily Interchangeable

Dalam hal kegagalan atau untuk tujuan persediaan, karena peralatan dipertukarkan dapat mengurangi biaya dan meningkatkan kesiapan sistem. Peralatan baru yang tidak mudah digantikan oleh sesuatu yang sudah ada, bisa memerlukan ekstra sebagai cadangan.

High Resistance

Perangkat yang memiliki ketahanan yang tinggi dapat mengambil suara cukup mudah. Umumnya tinggi perangkat ketahanan membutuhkan praktek yang baik dalam hal pemilihan kabel dan landasan untuk meminimalkan kebisingan pickup.

Accuracy Based on Technical Data

Keakuratan perangkat juga dapat bergantung pada seberapa baik data teknis diperoleh dari lembar instalasi dan data. Aplikasi yang membutuhkan seperti perhitungan sering tunduk pada interpretasi.

Requires Clean Liquid

Peralatan pengukur memerlukan cairan yang bersih melakukannya karena beberapa alasan:

– Konstan kepadatan fluida proses

– Peralatan Merasakan dengan lubang dapat menjadi mudah tersumbat

– Solids menyebabkan interferensi dengan teknologi penginderaan

Orientation Dependent

Tergantung pada teknologi yang digunakan, persyaratan dapat dikenakan pada orientasi ketika memasang transduser penginderaan. Ini mungkin melibatkan kerja ekstra, tenaga kerja dan bahan dalam instalasi awal. Sebuah aplikasi khas untuk pemasangan alat vertikal akan menjadi area flowmeter variabel.

Uni-Directional Measurement Only

Hal ini terutama suatu kerugian dengan perangkat pengukuran aliran aliran yang hanya dapat diukur dalam arah satu. Meskipun hal ini mungkin tampak seperti keterbatasan utama, beberapa aplikasi menggunakan arus bi-directional.

Not Suitable with Partial Phase Change

Fase perubahan adalah di mana cairan, karena perubahan tekanan, sebagian beralih ke gas. Ini dapat menyebabkan kesalahan besar dalam pengukuran, karena secara efektif suatu perubahan yang sangat besar dalam kepadatan.

Bagi mereka teknologi yang akal melalui proses material, perubahan fasa dapat mengakibatkan refleksi dan mungkin membuat aplikasi terukur.

Viscosity Must be Known

Viskositas Harus Diketahui Viskositas fluida adalah diukur dengan bilangan Reynolds dan tidak berbeda dengan suhu. Dalam aplikasi yang membutuhkan pusaran cairan dan perubahan tekanan biasanya ada berbagai operasi yang viskositas cairan diperlukan untuk dalam.

Limited Life Due to Wear

aplikasi layanan non-kritis dapat membeli peralatan pengukur dengan terbatas operasi hidup, atau waktu untuk memperbaiki. Dalam memilih perangkat tersebut, pertimbangan perlu diberikan kepada akurasi pengukuran dari waktu ke waktu.

Mechanical Failure

Kegagalan peralatan mekanik tidak dapat dihindari, namun efek dan konsekuensi dapat dinilai dalam menentukan teknologi yang cocok untuk aplikasi. Flow mungkin adalah contoh terbaik dari yang menggambarkan masalah yang disebabkan jika transduser pengukuran harus gagal. Jika perangkat gagal, dan itu adalah semacam puing-puing konstruksi yang dapat menghalangi baris atau katup hilir, maka ini dapat membuat tdk berlaku proses sampai shutdown dan diperbaiki.

Filters

Ada dua kelemahan utama dengan filter:

– Pemeliharaan dan pembersihan

– Tekanan rugi di filter

Kerugian tekanan dapat pembatasan proses, namun dari titik kontrol pandang dapat menunjukkan bahwa filter membutuhkan pembersihan atau penggantian.

Flow Profile

Profil aliran mungkin perlu sebuah bentuk yang signifikan untuk mengukur dipilih peralatan. Perhatikan bahwa profil aliran tergantung pada kekentalan dan turbulensi.

Acoustically Transparent

Transduser Mengukur membutuhkan refleksi energi akustik yang tidak cocok dimana bahan proses akustik transparan. Aplikasi ini akan umumnya memerlukan menghubungi beberapa cara pengukuran.

`

1.7 Mengukur Instrumen dan Control Valves sebagai bagian dari keseluruhan

`

Sistem Pengendalian

Berikut adalah diagram menguraikan bagaimana alat dan kontrol katup masuk ke dalam keseluruhan struktur pengendalian sistem. Topik tuning controller dan merupakan bagian dari yang terpisah lokakarya.

`

1.8 Tipe Aplikasi

`


Beberapa aplikasi khas tercantum di bawah ini.

HVAC (Heating, ventilation and air conditioning) Applications

– Heat transfer

– Billing

– Axial fans

– Climate control

– Hot and chilled water flows

– Forced air

– Fumehoods

– System balancing

– Pump operation and efficiency

Petrochemical Applications

– Co-generation

– Light oils

– Petroleum products

– Steam

– Hydrocarbon vapours

– Flare lines, stacks

Natural Gas

– Gas leak detection

– Compressor efficiency

– Fuel gas systems

– Bi-directional flows

– Mainline measurement

– Distribution lines measurement

– Jacket water systems

– Station yard piping

Power Industry

– Feed water

– Circulating water

– High pressure heaters

– Fuel oil

– Stacks

– Auxiliary steam lines

– Cooling tower measurement

– Low pressure heaters

– Reheat lines

– Combustion air

Emissions Monitoring

– Chemical incinerators

– Trash incinerators

– Refineries

– Stacks and rectangular ducts

– Flare lines