Semua tentang pemancar tekanan dengan 4-20mA

Apa itu Pressure Transmitter 4-20mA?

Pemancar tekanan dengan keluaran 4-20mA adalah alat pengukur tekanan yang digunakan di pabrik atau tempat lain yang mengubah nilai pembacaan tekanan menjadi sinyal arus listrik yang berkisar antara 4 hingga 20 miliampere. Sinyal analog ini （yang berbeda dari pemancar tekanan keluaran digital ） menunjukkan tekanan terukur dengan cara yang proporsional dengan nilai terukur sebenarnya. Misalnya, 4mA biasanya berarti tidak ada tekanan (0 psi) atau tekanan terendah, dan 20mA berarti tekanan tertinggi yang dapat ditangani oleh transduser tekanan (atau nilai tertinggi yang ingin digunakan pengguna). Keluaran analog standar ini berarti bahwa pemancar tekanan transduser 4-20mA dapat bekerja dengan pengontrol logika terprogram (PLC), sistem kontrol terdistribusi (DCS), atau sistem akuisisi data apa pun di industri apa pun, yang sangat berbeda dari pengukur tekanan mekanis, yang biasanya tidak dapat memiliki keluaran analog dari pengukur ini.
Standar 4-20mA telah menjadi bagian terpenting dari instrumentasi industri karena memiliki banyak manfaat. Sinyal arus 4-20mA tidak terpengaruh oleh penurunan tegangan yang terjadi ketika kabel penghubung terlalu panjang. Hal ini berbeda dengan transduser tekanan sinyal tegangan (seperti 0-5V DC). Selain itu, nilai nol langsung pada 4mA memungkinkan operator sistem membedakan antara pembacaan nol sebenarnya dan kabel putus atau pemancar yang rusak, yang akan menunjukkan 0mA. Fitur diagnostik ini menjadikan transduser tekanan 4-20mA penting untuk penggunaan yang sangat penting bagi keselamatan di industri minyak dan gas, pengolahan air, farmasi, dan pabrik manufaktur.

Mengapa kami suka menggunakan Transduser Pemancar Tekanan loop 4-20mA?

Insinyur menggunakan transduser tekanan 4-20 mA karena memiliki banyak manfaat operasional dan ekonomis. Pertama, sensor tekanan analog ini memungkinkan berbagai pabrik memantau tekanan (atau tekanan negatif, tekanan diferensial, tekanan gabungan, atau tekanan vakum) secara real-time, yang memungkinkan teknisi instrumentasi pabrik melakukan pemeliharaan prediktif dan menghindari kegagalan peralatan yang mahal serta waktu henti yang tidak direncanakan. Dalam banyak aplikasi untuk pengendalian proses, menjaga tingkat tekanan atau DP yang tepat memastikan lini produksi normal, barang yang diproduksi bebas dari cacat, penggunaan energi serendah mungkin, dan semua aturan dipatuhi.

Di pabrik-pabrik modern saat ini, banyak instrumen lapangan harus mampu menangani kondisi ekstrem seperti suhu ekstrem, tekanan tinggi, getaran, interferensi elektromagnetik, dan media korosif. Desain transduser tekanan 4-20mA mengatasi masalah ini dengan menggunakan material anti-korosi untuk komponen basah seperti baja tahan karat, tantalum, paduan hastelloy, komponen elektronik kedap udara, dan konektor kelas industri (seperti transduser tekanan submersible IP65, IP67, atau bahkan IP68). Topologi loop arus juga melindungi terhadap derau lebih baik daripada sistem berbasis tegangan, sehingga sinyal tetap jernih bahkan di lingkungan industri dengan banyak derau listrik.

Selain itu, karena transduser tekanan loop 4-20mA mudah dipasang, waktu pemasangan dan biaya perawatannya pun lebih rendah. Pengaturan sensor tekanan dua kabel standar hanya membutuhkan catu daya dan perangkat itu sendiri. Kedua kabel yang sama ini menyalurkan daya dan sinyal. Kesederhanaan ini berarti biaya pemasangan lebih rendah, pengkabelannya lebih sederhana dibandingkan instrumen lapangan 3-kabel atau 4-kabel, dan juga jauh lebih mudah untuk melakukan pemecahan masalah jika terjadi masalah.

Cara Kerja Perangkat Transduser Tekanan Loop 4-20mA

Sebagian besar perangkat transduser tekanan 4-20 mA menggunakan teknologi penginderaan silikon monokristalin kapasitif atau piezoresistif. Ketika tekanan membengkokkan diafragma, sensor tekanan piezoresistif menggunakan diafragma silikon dengan pengukur regangan yang mengubah resistansi. Perubahan resistansi diubah menjadi keluaran analog 4-20 mA arus presisi yang berhubungan langsung dengan tekanan atau DP yang diterapkan. Teknologi pengukuran tekanan ini sangat akurat, biasanya dalam kisaran ±0,25% dari skala penuh atau dapat mencapai akurasi yang lebih baik. Teknologi ini juga memiliki stabilitas suhu yang baik dan waktu respons yang cepat, sehingga sangat cocok untuk mengukur tekanan dinamis.

Ide umum lainnya dalam transduser tekanan 4-20 mA adalah teknologi penginderaan kapasitif. Sensor tekanan ini mengukur perubahan kapasitansi antara segel diafragma yang mendeteksi tekanan dan elektroda tetap. Sensor kapasitif sangat baik dalam mengukur tekanan rendah seperti 1 Kpa atau 5 psi dengan akurasi tinggi dan pembacaannya tetap stabil seiring waktu. Sensor ini juga bekerja lebih baik dalam situasi dengan tekanan statis yang terlalu tinggi, sehingga cocok untuk penggunaan di mana lonjakan tekanan terjadi secara berkala.

Pemancar tekanan diferensial 4-20mA

Pemancar tekanan diferensial keluaran 4-20 mA mengukur perbedaan tekanan antara dua koneksi proses. Pemancar ini sering digunakan untuk mengukur aliran, memeriksa filter, dan mengukur level dalam tangki tertutup. Pemancar khusus ini menggunakan dua elemen penginderaan atau satu elemen dengan port tekanan tinggi dan rendah yang terpisah untuk mengetahui perbedaannya dan mengirimkan sinyal 4-20 mA yang proporsional dengan perbedaan tersebut.

Keunggulan Pressure Transmitter 4-20mA dengan Display

Pemancar tekanan 4-20 mA dengan layar menggabungkan keluaran analog tradisional dengan pembacaan digital lokal, sehingga jauh lebih mudah digunakan. Layar internal memungkinkan teknisi memeriksa pengukuran langsung di lokasi pemasangan tanpa memerlukan alat diagnostik tambahan. Fitur ini sangat praktis bagi teknisi instrumentasi selama commissioning, pemecahan masalah, dan perawatan rutin karena mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk menemukan masalah proses.

Umumnya, DP atau pemancar tekanan canggih ini memiliki layar LCD atau LED yang menampilkan nilai tekanan dalam satuan teknik seperti PSI, bar, Mpa, mmH2O, kPa, atau satuan tekanan khusus. Kebanyakan transduser tekanan tampilan digital memiliki konfigurasi tombol tekan yang memungkinkan teknisi mengubah redaman, offset nol, dan rentang di lapangan tanpa perlu mencabut perangkat. Beberapa pemancar tekanan 4-20 mA baru dengan layar juga memiliki fitur diagnostik yang menampilkan nilai minimum dan maksimum yang tercatat, status alarm, dan kode kesalahan yang mempercepat pemecahan masalah.

Layar elektronik transduser tekanan sangat berguna di tempat-tempat yang sulit dijangkau atau terlalu kecil untuk dipasangi layar sistem kontrol. Operator dapat dengan cepat memeriksa kondisi secara visual saat melakukan inspeksi, dan langsung menemukan masalah tanpa harus kembali ke ruang kontrol atau menggunakan komunikator genggam.

Rentang Tekanan Umum: 4–20mA 0–10 Bar dan Lebih Tinggi untuk Pemancar Tekanan

Rentang tekanan yang berbeda diperlukan untuk berbagai penggunaan industri. Misalnya, pemancar tekanan 4-20 mA 0-10 bar (sekitar 0-145 PSI) adalah salah satu yang paling umum digunakan untuk proses industri umum, sistem udara bertekanan, dan sirkuit hidrolik. Tekanan 10 bar juga berfungsi dengan baik untuk banyak aplikasi uap bertekanan rendah, jaringan distribusi air, dan sistem pneumatik. Namun, kita hanya mengambil contoh untuk 10 bar, kami juga menyediakan tekanan 100 psi, 200 psi, 10 MPa, atau maksimal 700 bar. Sebagian besar produsen sensor tekanan di Tiongkok menjual pemancar tekanan baru ini atau DP dengan berbagai jenis sambungan tekanan, seperti ulir NPT 1/2”, ulir G, klem tri, dan sambungan flensa, sehingga dapat digunakan dengan berbagai sistem perpipaan.

Transduser tekanan 0-100 PSI (sekitar 0-7 bar) juga populer dan umum digunakan. Transduser ini kompatibel dengan pengaturan tekanan umum dalam sistem HVAC, pemantauan pompa, dan kontrol kompresor. Sistem hidrolik, aplikasi gas bertekanan tinggi, dan mesin cetak injeksi semuanya menggunakan rentang tekanan yang lebih tinggi seperti 0-1000 PSI atau 0-6000 PSI. Keunggulan teknologi transduser tekanan 4-20mA standar adalah sinyal keluarannya tetap sama, berapa pun rentang tekanannya. Hal ini memudahkan integrasi sistem dan penggantian instrumen.

Pemancar vakum dan senyawa menambahkan kemampuan untuk mengukur tekanan vakum dan tekanan positif, yang penting untuk sistem refrigerasi, kolom distilasi, dan pengemasan vakum. Instrumen pengukur tekanan khusus ini juga dapat mempertahankan keluaran arus 4-20 mA yang sama saat mengukur rentang tekanan seperti -1 hingga +3 bar atau -14,7 hingga +15 PSI atau deteksi tekanan senyawa -5000 hingga +5000 mmWG.

Aplikasi Umum untuk transuder tekanan loop 4-20mA: Memantau tekanan air, minyak, dan uap

Pemancar tekanan air 4-20mA

Transduser tekanan air dengan loop 4-20 mA memiliki banyak aplikasi luas di instalasi pengolahan air kota, jaringan distribusi, sistem irigasi, dan sistem otomasi gedung. Transduser tekanan air 4-20 mA ini memantau tekanan pada debit pompa, sistem filtrasi, dan saluran distribusi untuk memastikan air selalu terdistribusi dan kebocoran terdeteksi. Transduser ini mengelola siklus pencucian balik, memastikan jumlah bahan kimia yang digunakan tepat, dan menjaga pompa tetap kering di instalasi pengolahan air. Untuk menjaga kebersihan sekaligus memantau sistem clean-in-place (CIP) dan saluran pemindahan produk, industri makanan dan minuman menggunakan pemancar tekanan air berstandar sanitasi yang terbuat dari baja tahan karat poles dan sambungan tri-clamp.

Pemancar tekanan oli dengan output 4-20mA

Pemancar tekanan oli dengan arus keluaran 4-20 mA merupakan komponen penting dalam sistem hidrolik, sirkuit pelumasan, dan pabrik pengolahan oli. Sensor tekanan ini melindungi komponen hidrolik yang mahal pada peralatan bergerak dan mesin manufaktur dengan memantau tekanan sistem dan memicu alarm ketika tekanannya melebihi batas aman atau di bawah batas minimum, yang dapat menyebabkan kegagalan pompa atau kebocoran. Pemancar tekanan oli yang terbuat dari baja tahan karat yang tidak rusak saat terpapar hidrokarbon digunakan di kilang dan pabrik petrokimia untuk mengukur tekanan dalam pipa minyak mentah, kolom distilasi, dan tangki penyimpanan produk. Pemancar tekanan oli digunakan dalam aplikasi pengujian kelautan, pembangkit listrik, dan otomotif untuk memastikan bahwa tekanan pelumasan cukup tinggi untuk menghindari kerusakan serius pada peralatan.

Pemancar tekanan loop uap 4-20mA

Pemancar tekanan uap sangat penting untuk menghasilkan listrik, memproses bahan kimia, mensterilkan makanan, dan memanaskan seluruh lingkungan. Sensor tekanan suhu tinggi ini dapat menangani suhu uap di atas 400°F (200°C) karena memiliki desain khusus seperti elemen pendingin, segel jarak jauh, atau sistem kapiler yang melindungi peralatan elektronik sensitif dari panas ekstrem. Untuk menjaga tekanan operasi yang tepat, sistem kontrol boiler menggunakan pemancar tekanan uap. Hal ini menjaga keamanan dan efisiensi serta mencegah situasi tekanan berlebih yang berbahaya. Pabrik farmasi dan alat kesehatan menggunakan pemancar tekanan uap dalam autoklaf dan peralatan sterilisasi. Perangkat ini memastikan tekanan selalu tepat, yang memastikan siklus sterilisasi efektif dan memenuhi standar keselamatan yang ditetapkan oleh pemerintah.

Yang Perlu Diketahui Tentang Harga Pemancar Tekanan 4-20mA

Harga pemancar tekanan 4-20mA bisa sangat bervariasi, tergantung pada fitur, prinsip kerja, spesifikasi, akurasi, dan tingkat kualitasnya. Berbagai perusahaan memproduksi pemancar tekanan 4-20mA tingkat pemula dengan harga di bawah $100. Pemancar tekanan ini biasanya memiliki fitur-fitur dasar dan cukup akurat untuk penggunaan non-kritis. Sensor tekanan seharga $100 yang terjangkau dan murah ini biasanya tidak memiliki tampilan pembacaan elektronik dan protokol HART, rentang tekanan terbatas, dan fitur-fitur dasar.

Pemancar Tekanan atau DP memiliki fungsi yang lebih baik, yang harganya antara $100 dan $300, lebih akurat (±0,5% hingga ±0,25%), terbuat dari baja tahan karat, dengan

Tampilan untuk pembacaan langsung atau konfigurasi, dapat bekerja pada rentang suhu dan tekanan statis yang lebih luas, serta lebih stabil seiring waktu. Transduser ini bekerja dengan baik di sebagian besar lingkungan industri yang mengutamakan akurasi dan keandalan, tetapi tidak dalam kondisi ekstrem. Pemancar premium dengan harga lebih dari $300 menawarkan akurasi yang lebih baik (±0,1% atau lebih baik 0,075%), sertifikasi untuk area berbahaya (disetujui ATEX), diagnostik canggih, dan bahan bangunan yang dapat digunakan di lingkungan korosif atau sanitasi.

Harga pemancar tekanan 4-20mA juga sudah termasuk sertifikasi dan persetujuan. Perangkat yang tersertifikasi untuk atmosfer eksplosif (ATEX, IECEx, CSA), aplikasi sanitasi (3-A, EHEDG), atau petunjuk peralatan bertekanan harganya lebih mahal karena harus melalui banyak pengujian dan dokumen. Saat mempertimbangkan pemancar tekanan 4-20mA baru, jangan hanya melihat harga beli awal. Sebaliknya, perhatikan total biaya kepemilikan, yang mencakup pemasangan, kalibrasi, dan pemeliharaan. Hal ini karena instrumen berkualitas lebih tinggi seringkali memberikan nilai jangka panjang yang lebih baik dengan lebih sedikit kegagalan dan interval kalibrasi yang lebih panjang.

5 Pertanyaan Umum Tentang Pemancar Tekanan 4-20mA (FAQ)

1. Apa perbedaan antara transduser tekanan dan pemancar tekanan?

Terdapat sedikit perbedaan antara kedua istilah tersebut, meskipun sering digunakan secara bergantian. Transduser tekanan 4-20 mA mengubah tekanan menjadi sinyal listrik. Di sisi lain, pemancar tekanan memiliki sirkuit tambahan yang mengondisikan sinyal agar lebih kuat dan lebih konsisten pada 4-20 mA. Kedua perangkat ini memiliki fungsi yang sama dalam industri: mengukur tekanan dan menghasilkan keluaran arus standar yang dapat dibaca oleh sistem kontrol. Standar 4-20 mA merupakan standar industri untuk aplikasi kontrol proses karena kompatibel dengan hampir semua PLC dan sistem DCS.

2. Apakah aman menggunakan pemancar tekanan yang harganya kurang dari $100 untuk keperluan industri?

**Transmiter tekanan 4-20mA murah di bawah $100** dapat digunakan untuk pemantauan yang tidak terlalu penting, untuk sekolah, atau untuk instalasi jangka pendek. Namun, untuk proses industri penting yang membutuhkan akurasi tinggi, keandalan jangka panjang, dan kepatuhan keselamatan, sebaiknya beli pemancar kelas menengah atau kelas atas. Perangkat yang lebih baik lebih akurat (±0,25% atau lebih baik), menjaga suhunya lebih baik, dirancang tahan lama dengan casing baja tahan karat, dan memiliki sertifikasi yang diperlukan untuk area berbahaya. Pertimbangkan total biaya kepemilikan. Transmiter murah yang rusak dapat menghabiskan waktu dan produk yang jauh lebih banyak daripada uang yang Anda hemat saat membelinya.

3.Kapan saya mendapatkan pemancar tekanan 4–20mA dengan layar?

Transduser tekanan loop dengan tampilan pembacaan digital sangat membantu dalam perawatan dan pemecahan masalah. Layar internal memungkinkan teknisi memeriksa nilai pengukuran tekanan langsung di lapangan tanpa kesulitan menghubungkan alat diagnostik atau pergi ke ruang kontrol untuk memeriksa masalahnya. Layar LCD juga berguna saat Anda melakukan commissioning sensor, melakukan inspeksi rutin, atau mencoba memeriksa dan memperbaiki sesuatu. Banyak transduser dengan layar juga memungkinkan Anda mengubah pengaturan di lapangan hanya dengan menekan tombol, menampilkan informasi diagnostik seperti nilai tekanan minimum/maksimum, dan menampilkan status alarm atau melakukan zero trim. Transduser tekanan tipe tampilan lokal dapat menghemat banyak waktu dan membuat operasi lebih efisien di tempat-tempat yang sulit dijangkau oleh layar sistem kontrol, seperti instalasi jarak jauh atau ruangan sempit.

4. Rentang tekanan berapa yang harus saya pilih untuk penggunaan saya?

Rentang yang paling umum adalah pemancar tekanan 4-20mA 0-10 bar (0-145 PSI), yang berfungsi untuk sebagian besar proses industri, sistem udara bertekanan, dan jaringan distribusi air. Pilih pemancar dengan rentang skala penuh yaitu 1,5 hingga 2 kali tekanan maksimum yang diharapkan untuk penggunaan tertentu. Ini akan memberi Anda sedikit keamanan ekstra. Dalam sistem kota, pemancar tekanan air biasanya bekerja dalam rentang 0–10 bar atau 0–100 PSI. Dalam sistem hidrolik, pemancar tekanan oli mungkin perlu bekerja dalam rentang 0–250 bar (0–3600 PSI) atau lebih tinggi. **Pemancar tekanan uap biasanya harus dapat bekerja pada suhu tinggi dan memiliki rentang tekanan yang sesuai dengan kondisi di dalam boiler. Untuk uap bertekanan rendah, ini biasanya 0–16 bar (0–232 PSI), dan untuk proses industri, biasanya lebih tinggi.

5. Bagaimana cara mengetahui harga yang wajar untuk pemancar tekanan 4-20mA?

Harga pemancar tekanan 4-20mA bergantung pada sejumlah hal, seperti tingkat akurasinya, bahan pembuatnya, sertifikasi yang dimilikinya, dan fitur tambahan apa yang dimilikinya. Model entry-level yang harganya kurang dari $100 bagus untuk tugas-tugas dasar yang tidak terlalu penting. Pemancar kelas menengah ($100–300) memiliki kinerja kelas industri dengan akurasi ±0,25–0,5%, terbuat dari baja tahan karat, dan stabil seiring waktu, sehingga cocok untuk sebagian besar penggunaan. Pemancar premium (dengan harga lebih dari $300) memiliki akurasi yang lebih baik (±0,1%), sertifikasi untuk area berbahaya (ATEX, CSA), persetujuan untuk penggunaan sanitasi (3-A, EHEDG), dan diagnostik yang canggih. Saat melihat pemancar tekanan 4-20mA baru, jangan hanya melihat harga pembelian awal. Sebaliknya, pertimbangkan total biaya kepemilikan, yang mencakup seberapa sulit pemasangannya, seberapa sering perlu dikalibrasi, berapa lama masa pakainya, dan berapa lama waktu henti yang mungkin ditimbulkannya. Meskipun biaya awalnya lebih mahal, pemancar yang andal dan akurat seringkali lebih berharga dalam jangka panjang.