penghantar (transmitter)

BAB 6

PETROCHEMICAL ENGINEERING DEPARTMENT POLITEKNIK KUCHING SARAWAK

PENGHANTAR (TRANSMITTER) OBJEKTIF :

MENERANGKAN PENGGUNAAN PENGHANTAR DALAM INDUSTRI.

MENERANGKAN BAGAIMANA PENGHANTAR BEKERJA DAN BERFUNGSI.

MENERANGKAN PENGUKURAN PARAS TANGKI MENGGUNAKAN PENGHANTAR YANG DIGUNAKAN DALAM INDUSTRI.

G2010 : INSTRUMENTATION WORKSHOP PRACTICE BAB 6:PENGHANTAR

GENERASI GEMILANG NEGARA MAJU 105

Pengenalan

Penghantar adalah satu alat yang mengesan pembolehubah proses (suhu, tekanan, paras atau

kadar aliran) kemudiannya akan mengeluarkan isyarat yang berkadaran dengan masukan yang

dikesannya. Isyarat keluaran ini akan dihantar kepada peralatan yang lain seperti perakam dan

pengawal. Isyarat yang dihantar ini adalah dalam julat piawai iaitu samada julat tekanan ( 3- 15

psi ) atau dalam bentuk julat arus ( 4-20 mA ). Rajah 6.1 dibawah menunjukkan satu tangki

yang mana pembolehubah yang hendak dikawal adalah paras dan tekanan. Injap kawalan

pneumatik hanya akan bekerja jika ia menerima isyarat daripada pengawal dan pengawal

menerima isyarat daripada penghantar.

Rajah 6.1: Penggunaan penghantar

6.1



Sistem Penghantaran Isyarat

Terdapat dua cara bagaimana penghantar menghantar isyarat keluarannya iaitu penghantaran isyarat elektrik dan juga penghantaran isyarat pneumatik.

Isyarat elektrik dapat dihantar ke tempat yang jauh dalam masa yang singkat dan isyarat ini dapat terus dihantar ke bilik kawalan tanpa perlu ditukarkan bentuk isyaratnya. Biasanya isyarat yang dihantar ini adalah dalam julat 4-20 mA atau 1-5 Volt.

Isyarat penghantar pneumatik digunakan di loji-loji pemprosesan kerana ianya lebih selamat dan dapat mengurangkan bahaya letupan. Isyarat yang dihantar ini adalah dalam julat 3-15 psi atau 0.2-1.0 Bar.

Merujuk kepada rajah 6.1 di atas, isyarat penghantaran pneumatik adalah ditandakan dengan dua garisan selari sementara isyarat elektrik oleh garisan putus-putus.

Penghantar Pneumatik

Dikendalikan menggunakan dua prinsip iaitu prinsip imbangan daya dan prinsip imbangan

gerakan. Jenis –jenis penghantar pneumatik adalah:

i. Penghantar tekanan(Pressure transmitter)

ii. Penghantar perbezaan tekanan (Differential pressure transmitter/Dp Cell)

iii. Penghantar suhu (Temperature transmitter)

Penghantar Tekanan (Pressure Transmitter)

Ia biasanya digunakan untuk merekod atau mengukur nilai tekanan sistem. Ia menggunakan prinsip imbangan daya.

Prinsip kendalian:

Sekiranya tekanan masukan tinggi, pengepak akan bergerak dan menghampiri kepada muncung.

Ini akan menyebabkan tekanan balikan pada muncung akan meningkat dan juga menyebabkan

tekanan pada belos suapbalik akan meningkat. Belos suapbalik akan menggerakkan pengepak

jauh dari muncung sehingga menyeimbangkan pengepak.

Oleh itu, keluaran adalah bersamaan dengan tekanan balikan daripada belos suapbalik. Tekanan

keluaran ini adalah berkadaran dengan tekanan masukan.

6.3.1

6.2

6.3



Rajah 6.2:Penghantar Tekanan

Penghantar Perbezaan Tekanan (Dp Cell)

Rajah 6.3: Penghantar perbezaan tekanan

6.3.2



Prinsip kendalian:

Penghantar perbezaan tekanan mempunyai dua liang masukan iaitu masukan liang tekanan

tinggi (H) dan masukan liang tekanan rendah (L). Pengepak bertindak mengesan perbezaan

tekanan antara tekanan tinggi dan tekanan rendah. Daya tolakan yang disebabkan oleh

pengepak akan ditentang melalui satu sistem tuil tersebut oleh belos suapbalik. Belos suapbalik

berfungsi sebagai belos pengimbang. Tekanan yang masuk ke belos suapbalik adalah diperolehi

daripada tekanan balikan dari geganti. Ini menyebabkan perubahan pada tekanan keluaran dari

geganti dan seterusnya keseimbangan pada belos suapbalik. Tekanan keluaran yang dihasilkan

oleh imbangan daya tersebut adalah isyarat keluaran dan berkadar terus dengan perbezaan

tekanan masukan. Isyarat tersebut akan dihantar ke perakam atau pengawal.

Penghantar Suhu (Temperature Transmitter)

Fungsi Komponen:

Antara komponen-komponen utama alat penghantar suhu adalah bebuli (bulb), gegendang,

galang daya, belos suapbalik, belos penimbal, pengepak, muncung dan geganti.

Fungsi utama bebuli adalah untuk menukarkan pembolehubah proses iaitu suhu kepada

tekanan.

Gegendang menukarkan tekanan kepada daya. Belos suapbalik pula adalah digunakan sebagai

pengimbang sistem. Pengepak dan muncung pula adalah dua komponen utama pengesan.

Prinsip kendalian:

Suhu proses dikesan oleh bebuli dan ini menyebabkan bahan di dalam bebuli mengembang.

Pengembangan bahan ini menyebabkan tekanan pada gegendang akan bertambah dan tekanan

akan meningkat mengikut perubahan suhu. Tekanan yang terhasil kemudiannya digunakan

oleh gegendang untuk menolak galang daya/pengepak.

Apabila pengepak menghampiri muncung tekanan balik adalah tinggi dan menyebabkan daya

pada belos suapbalik bertambah sehinggalah daya tersebut mengimbangi daya oleh gegendang

pada galang daya/pengepak.

6.3.3



Rajah 6.4: Penghantar suhu

Penghantar Elektronik Perbezaan Tekanan

(Electronic Dp Cell)

Penghantar elektrik yang biasa digunakan adalah penghantar elektronik perbezaan tekanan.

Prinsip kendalian:

Penghantar elektronik perbezaan tekanan mempunyai dua masukan iaitu sebelah H (tinggi) dan L (rendah). Tekanan yang terhasil oleh perbezaan tekanan dikesan dan ditukarkan ke bentuk perubahan rintangan oleh litar pengesan. Litar pengesan ini menggunakan litar tetimbang sementara.

Komponen yang boleh bertukar rintangan adalah RTD (resistance temperature detector). Keluaran litar tetimbang ini dikuatkan oleh penguat dalam julat kendalian 4-20 mA. Keluaran penghantar ini adalah berkadar terus dengan perbezaan tekanan.

6.4



Kegunaan:

Umumnya, penghantar ini digunakan untuk pengukuran aliran, paras cecair dan ketumpatan. Kegunaan penghantar jenis elektrik dan pneumatik umumnya adalah sama.

Rajah 6.6:Electronic Dp Cell

Pengukuran Paras

Penghantar perbezaan tekanan boleh digunakan untuk mengukur paras iaitu dengan

mengubahsuai cara pemasangannya samada penghantar tersebut daripada jenis pneumatik atau

elektrik. Peraturan pemasangannya mestilah menurut prosedur yang betul. Pemasangannya

bergantung kepada keadaan tangki proses dan ciri-ciri cecair.

a. Pengukuran paras tangki terbuka

Jika penghantar perbezaan tekanan digunakan sebagai pengukuran paras tangki terbuka,

maka pemasangannya adalah seperti rajah 6.7. Sebelah ‘H’ disambungkan pada proses dan

‘L’ dibuka.

6.5



Rajah 6.7: Pemasangan penghantar perbezaan tekanan untuk tangki terbuka

b. Pengukuran paras tangki tertutup.

Jika penghantar perbezaan tekanan hendak digunakan untuk mengukur paras tangki pada tangki tertutup, maka pemasangan adalah seperti dalam rajah 6.8. Pemasangannya pada tangki tertutup perlu diimbangkan kerana wujud tekanan yang berlainan di antara tekanan dan wap dalam tangki dan tekanan atmosfera. Ini dapat dicapai dengan menyambungkan sambungan tekanan rendah ke bahagian atas tangki di mana terdapatnya wap.

Rajah 6.8 :Penggunaan kaki basah untuk tangki tertutup

Kaki

basah Gs



Wap tersebut boleh menyebabkan karat berlaku, maka penghantar mesti dilindungi dari kerosakan. Wap tersebut mungkin menjadi semakin mampat pada suhu kendalian, maka ralat pengukuran akan wujud.

Masalah itu boleh diatasi dengan menggunakan kaki penimbal (compensating leg). Kaki penimbal yang diisikan dengan cecair dikenali sebagai kaki basah (wet leg) atau tanpa cecair dinamakan kaki kering (dry leg). Kaki penimbal basah perlu diisikan dengan suatu cecair dimana tekanan cecair mestilah sama dengan tekanan wap yang mungkin wujud dalam tangki tertutup dan bahan cecair itu mestilah tidak meluap atau beku. Sekiranya masalah-masalah di atas tidak wujud maka kaki kering (dry leg) digunakan.

Rajah 6.9: Penggunaan kaki kering untuk tangki tertutup

Isyarat Piawaian Peralatan

Jadual di bawah menunjukkan isyarat piawai yang digunakan oleh penghantar dan peralatan yang lain di dalam sistem.

(Bar) (Psi) Volt (V) Arus (A)

0 0.2 3 1 4

25 0.4 6 2 8

50 0.6 9 3 12

75 0.8 12 4 16

100 1 15 5 20

Penunjuk PeralatanIsyarat Pneumatik Isyarat Elektrik

penghantar (transmitter)

Documents