Karakteristik Nitrogen dan Tantangan Pengukuran Tekanan

Nitrogen (N₂), sebagai salah satu gas inert yang paling umum digunakan dalam aplikasi industri, memiliki sifat fisika dan kimia unik yang menuntut persyaratan khusus pada perangkat alat pengukur tekanan. Pertama, nitrogen (N₂) adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau pada suhu dan tekanan standar, dengan densitas sedikit lebih rendah daripada udara (1,25 g/L vs. 1,29 g/L udara), yang berarti karakteristik dinamis gas harus dipertimbangkan untuk pengukuran aliran pipa. Kedua, nitrogen sangat stabil secara kimiawi dan jarang bereaksi dengan zat lain. Meskipun hal ini mengurangi risiko korosi, hal ini juga membuat sensor tradisional yang berbasis pada reaksi kimia atau prinsip adsorpsi menjadi tidak efektif.


Dalam proses industri, rentang tekanan nitrogen sangat bervariasi—dari nitrogen bertekanan rendah yang dihasilkan oleh peralatan pemisahan udara (kemungkinan serendah beberapa kPa) hingga tangki penyimpanan bertekanan tinggi (hingga 40 MPa atau lebih). Sementara itu, suhu nitrogen dapat berkisar dari nitrogen cair kriogenik pada -196°C hingga beberapa ratus derajat Celsius dalam proses suhu tinggi. Kondisi operasi ekstrem ini membutuhkan peralatan pengukuran dengan kemampuan adaptasi lingkungan yang luar biasa dan kinerja yang stabil.


Yang perlu diperhatikan secara khusus adalah bahwa nitrogen di bawah tekanan tinggi dapat menunjukkan perilaku gas non-ideal, menyimpang dari persamaan keadaan gas ideal. Hal ini membutuhkan perangkat pengukur tekanan untuk mengkompensasi efek suhu secara tepat. Lebih lanjut, dalam industri dengan persyaratan kemurnian yang ketat seperti semikonduktor dan farmasi, peralatan pengukuran harus memastikan tidak ada kontaminasi, sehingga menghindari potensi pelepasan gas atau efek adsorpsi material.

Keunggulan Teknis Pemancar Tekanan Seri SH308-M

Pemancar Tekanan Seri H308-M adalah pilihan sempurna untuk pengukuran tekanan N2

Pemancar tekanan seri SH308-M menggunakan chip sensor resonansi silikon monokristalin dan teknologi MEMS canggih, yang secara sempurna memenuhi persyaratan ketat pengukuran nitrogen.

Keunggulan teknis intinya tercermin dalam aspek-aspek berikut:

✔ Performa Overpressure Terkemuka di Dunia

Pemancar tekanan ini dilengkapi desain sensor silikon monokristalin yang unik dengan kemampuan tekanan berlebih hingga 50MPa, jauh melampaui sensor kapasitif keramik atau silikon terdifusi konvensional https://www.silverinstruments.com/ceramic-pressure-sensor.html. Untuk sistem nitrogen yang rentan terhadap fluktuasi tekanan atau guncangan yang tidak disengaja, kemampuan perlindungan kelebihan beban yang unggul ini secara efektif mencegah kerusakan sensor. Spesifikasi produk menunjukkan bahwa bahkan untuk sistem nitrogen dengan rentang tekanan 40MPa (5800 psi), pemancar ini mempertahankan stabilitas tekanan berlebih ±0,1%FS/MPa, yang sangat penting untuk tangki penyimpanan nitrogen bertekanan tinggi dan sistem perpipaan.

✔ Kemampuan Beradaptasi Suhu Luar Biasa pada sensor tekanan N2

Seri SH308-M beroperasi dalam rentang suhu -40°C hingga +85°C (dengan pengisian oli fluorokarbon: -10°C hingga +60°C) dan dapat disimpan pada suhu -40°C hingga +90°C. Rentang suhu yang luas ini memungkinkannya beradaptasi dengan berbagai kondisi, mulai dari penguapan nitrogen cair hingga pemrosesan nitrogen suhu tinggi. Khususnya, efek suhu lingkungannya hanya ±0,1%FS/10°C, yang berarti pengukuran hampir tidak akan menyimpang bahkan dalam aplikasi dengan perubahan suhu nitrogen yang drastis.

✔ Stabilitas Jangka Panjang yang Tak Tertandingi

Sensor silikon monokristalin menunjukkan efek creep dan histeresis yang minimal, mencapai stabilitas jangka panjang ±0,2%URL/tahun. Untuk sistem nitrogen yang beroperasi secara terus-menerus (seperti unit pemisah udara atau sistem gas pelindung), hal ini menghasilkan frekuensi kalibrasi yang jauh lebih rendah dan biaya perawatan yang lebih rendah. Sebagai perbandingan, sensor strain gauge tradisional biasanya menunjukkan drift yang jauh lebih tinggi.

✔ Opsi Konfigurasi Fleksibel pada koneksi proses

Produk ini menawarkan berbagai jenis tekanan (gauge, absolut), beberapa koneksi proses (G1/2, NPT1/2, M20×1.5, dll.), dan beragam material diafragma (SUS316L, Hastelloy C-276, dll.). Untuk aplikasi nitrogen dengan kemurnian ultra-tinggi, tersedia opsi diafragma 316L berlapis emas untuk sepenuhnya menghilangkan risiko kontaminasi pelepasan gas dari material. Desain modular ini memungkinkan SH308-M beradaptasi secara sempurna dengan kebutuhan khusus di berbagai sistem nitrogen.

✔ Pemancar tekanan Nitrogen digital

SH308-M dilengkapi layar digital dengan lampu latar untuk pemantauan tekanan secara real-time dan mendukung keluaran analog 4-20mA+HART untuk kompatibilitas universal. Perangkat ini dapat dilengkapi secara opsional dengan MODBUS RTU (RS485) untuk integrasi yang mulus ke dalam sistem kontrol digital. Pemancar serbaguna ini menggabungkan keterbacaan lokal dengan kemampuan komunikasi jarak jauh, menawarkan kenyamanan dan fleksibilitas untuk otomatisasi industri.
Kami juga melampirkan dokumen pengaturan MODBUS RTU (RS485) untuk pemancar tekanan N2 >> UNDUH

Aplikasi Khas SH308-M dalam Sistem Nitrogen

1. Pemantauan Sistem Nitrogen Pemisahan Udara

Dalam sistem adsorpsi ayunan tekanan (PSA) atau pemisahan nitrogen melalui membran, SH308-M dapat mengukur perubahan tekanan menara adsorpsi secara akurat (biasanya dalam rentang 0-1 MPa). Rasio turndown 100:1-nya memungkinkan pemancar yang sama untuk mencakup berbagai kondisi operasi, mulai dari startup hingga beban penuh, sementara akurasi tinggi 0,075% memastikan analisis kandungan oksigen yang presisi. Kompensasi suhu internal secara otomatis mengoreksi variasi suhu lingkungan, menjamin keandalan operasi berkelanjutan 24/7.

2. Pemantauan Keamanan Tangki Penyimpanan Nitrogen Bertekanan Tinggi

Untuk tangki penyimpanan nitrogen bertekanan tinggi hingga 40MPa, perlindungan tekanan berlebih 50MPa pada SH308-M memberikan jaminan keamanan ganda. Peringkat perlindungan IP67 tahan terhadap lingkungan luar ruangan yang keras, sementara versi diafragma Hastelloy tahan terhadap potensi jejak pengotor korosif. Melalui protokol HART, operator dapat memantau tren tekanan dari jarak jauh dan segera mendeteksi kelainan.

3. Kontrol Nitrogen Kemurnian Ultra Tinggi pada Industri Semikonduktor

Dalam manufaktur semikonduktor, opsi diafragma 316L berlapis emas pada SH308-M sepenuhnya memenuhi standar SEMI F20 untuk pelepasan ion logam. Akurasi tinggi 0,1% yang dipadukan dengan waktu respons cepat 0,25 detik memungkinkan kontrol aliran nitrogen yang presisi dalam proses kritis seperti litografi dan etsa. Pengoperasian lokal tiga tombol memungkinkan kalibrasi cepat di lokasi tanpa perlu sering melepas penutup yang dapat menimbulkan kontaminasi.

4. Sistem Penguapan Nitrogen Cair

Meskipun SH308-M tidak dapat mengukur nitrogen cair -196°C secara langsung, alat ini berkinerja sangat baik dalam pipa nitrogen suhu rendah yang diuapkan (-50°C hingga 0°C). Versi fluorokarbon yang diisi minyak beroperasi secara stabil pada suhu rendah -10°C, sementara kinerja tekanan statisnya yang luar biasa (N/A) memastikan konsistensi pengukuran di berbagai tekanan uap jenuh.

Rekomendasi Pemilihan dan Pemasangan

Dengan mempertimbangkan spesifikasi aplikasi nitrogen, kami merekomendasikan prinsip konfigurasi SH308-M berikut:

1. Pemilihan Rentang Tekanan:

Pilih rentang 1,5 kali tekanan kerja maksimum sistem, tidak melebihi 40MPa. Misalnya, untuk tekanan kerja 10MPa, pilih rentang 0-16MPa.
Kami mencantumkan semua rentang dan URL sensor tekanan N2:

2. Pemilihan Material Diafragma:

- Nitrogen industri standar: Baja tahan karat standar 316L
- Nitrogen dengan komponen korosif jejak: Hastelloy C-276
- Persyaratan kemurnian sangat tinggi: 316L berlapis emas

3. Jenis Koneksi Proses:

- Sistem tekanan tinggi: 1/2"NPT(F) ,M20* 1.5 atau G1/2
- Sering memerlukan pembongkaran: Sambungan sanitasi tri-clamp (diperlukan pesanan khusus)

4. Output yang Anda butuhkan untuk pemancar tekanan n2

-Meskipun semua pemancar tekanan n2 kami dengan keluaran 4-20mA, tetapi Anda perlu menentukan apakah Anda memerlukan MODBUS MODBUS, HART untuk aplikasi Anda.

5. Opsi Khusus:

- Nitrogen suhu tinggi: Pilih penyerap panas (R1/R2/R3)
- Getaran hadir: Sesuaikan pengaturan waktu peredaman (0-99,9 detik dapat disesuaikan)

Catatan instalasi:

- Hindari memasang pemancar di tempat yang mungkin terkena nitrogen cair secara langsung
- Untuk aplikasi tekanan tinggi, rekomendasikan pemasangan baut U pada pipa 50mm
- Kabel sinyal harus menjaga jarak setidaknya 15 cm dari kabel listrik, hindari pemasangan kabel paralel

Pemeliharaan dan Kalibrasi

Desain modular SH308-M memungkinkan perawatan yang sangat sederhana:
1. Pemeriksaan harian hanya memerlukan pemeriksaan zero drift (dapat dikalibrasi secara lokal melalui tiga tombol)
2. Verifikasi kinerja komprehensif tahunan (disarankan menggunakan perangkat standar dengan akurasi setidaknya 3x lebih tinggi)
3. Isi penggantian cairan setiap 3-5 tahun (tergantung lingkungan operasi)

Dengan menggunakan komunikator HART atau perangkat lunak konfigurasi, para teknisi dapat:

- Mendiagnosis kesehatan sensor dari jarak jauh
- Sesuaikan waktu peredaman untuk mengoptimalkan respons dinamis
- Atur arus alarm (dapat disesuaikan 3,6-22,8mA)
- Lihat parameter penting seperti waktu operasi kumulatif

Keunggulan kinerja ini menjadikan SH308-M sangat hemat biaya dalam aplikasi pengukuran nitrogen. Meskipun investasi awal sedikit lebih tinggi, stabilitas jangka panjangnya, perawatan minimal, dan masa pakai yang lebih lama menghasilkan total biaya kepemilikan (TCO) yang jauh lebih rendah.

Kesimpulan
Pemancar tekanan seri SH308-M, dengan teknologi resonansi silikon monokristalin dan desain MEMS yang inovatif, mampu menjawab berbagai tantangan dalam pengukuran nitrogen dengan sempurna. Baik untuk tangki penyimpanan bertekanan sangat tinggi, aplikasi semikonduktor ultra-murni, maupun kondisi dengan variasi suhu yang drastis, alat ini memberikan data pengukuran yang stabil, presisi, dan andal. Dikombinasikan dengan opsi konfigurasi yang fleksibel dan fitur perawatan yang sederhana, SH308-M tidak diragukan lagi merupakan pilihan ideal untuk pemantauan tekanan sistem nitrogen.

Bagi pengguna yang menginginkan keandalan maksimal dan biaya siklus hidup terendah, kami sangat merekomendasikan SH308-M sebagai komponen inti untuk sistem pengukuran nitrogen. Kunjungi situs web resmi Silver Instruments atau hubungi distributor lokal untuk saran pemilihan yang disesuaikan dan dukungan teknis yang disesuaikan dengan aplikasi spesifik.