Capacitance Level Switch juga disebut sebagai frekuensi radio (RF) atau capacitive level sensor. Mereka beroperasi dalam rentang frekuensi radio MHz rendah, mengukur penerimaan sirkuit arus bolak-balik (ac) yang bervariasi menurut level.
Seputar Capacitance Level Switch
Admitansi adalah ukuran konduktivitas dalam rangkaian ac, dan merupakan kebalikan dari impedansi. Admitansi dan impedansi dalam rangkaian ac mirip dengan konduktansi dan resistansi dalam rangkaian arus searah (dc). Dalam segmen ini, istilah sensor level kapasitansi akan digunakan sebagai pengganti RF atau masuk.
Cara Kerja Capacitance Level Switch
Prinsip pengukuran capacitive sensor didasarkan pada perubahan capacitance. Elektroda berinsulasi bertindak sebagai satu pelat kapasitor dan dinding tangki (atau elektroda referensi dalam bejana non-logam) bertindak sebagai pelat lainnya. Kapasitansi tergantung pada tingkat cairan. Tangki kosong memiliki kapasitansi yang lebih rendah sedangkan tangki yang diisi memiliki kapasitansi yang lebih tinggi.
Kapasitor sederhana terdiri dari dua pelat elektroda yang dipisahkan oleh isolator dengan ketebalan kecil seperti padat, cair, gas, atau vakum. Isolator ini disebut juga dielektrik. Nilai C tergantung pada dielektrik yang digunakan, luas pelat dan juga jarak antar pelat.
Di mana:
C = capacitance in picofarads (pF)
E = a constant known as the absolute permittivity of free space
K = relative dielectric constant of the insulating material
A = effective area of the conductors
d = distance between the conductors
*Perubahan kapasitansi ini dapat diukur dengan menggunakan jembatan AC.
Pengukuran:
Pengukuran dilakukan dengan menerapkan sinyal RF antara probe konduktif dan dinding pembuluh darah. Sinyal RF menghasilkan aliran arus yang sangat rendah melalui bahan proses dielektrik dalam tangki dari probe ke dinding bejana. Ketika level di tangki turun, konstanta dielektrik turun menyebabkan penurunan pembacaan kapasitansi dan penurunan menit aliran arus.
Perubahan ini dideteksi oleh sirkuit internal sakelar level dan diterjemahkan ke dalam perubahan status relai sakelar level jika terjadi deteksi level titik. Dalam kasus detektor level kontinu, outputnya bukanlah status relai, tetapi sinyal analog berskala.
Pengukuran Level dapat dibagi menjadi tiga kategori:
- Pengukuran bahan non-konduktif
- Pengukuran bahan konduktif
- Pengukuran non-kontak
Bahan non-konduktor:
Untuk mengukur tingkat cairan non-konduktif, pengaturan probe telanjang digunakan karena resistensi cairan cukup tinggi untuk membuatnya dielektrik. Karena elektroda dan tangki dipasang pada tempatnya, jarak (d) konstan, kapasitansi berbanding lurus dengan tingkat bahan yang bertindak sebagai dielektrik.
Bahan Konduktor:
Proximity measurements (Non-contact type measurements):
Dalam pengukuran tingkat Proximity adalah luas pelat kapasitansi tetap, tetapi jarak antar pelat bervariasi. Pengukuran tingkat kedekatan tidak menghasilkan output linier dan digunakan ketika tingkat bervariasi beberapa inci.
Kelebihan dari Capacitance Level Sensor
- Relatif tidak mahal
- Serbaguna
- Dapat diandalkan
- Membutuhkan perawatan minimal
- Tidak mengandung bagian yang bergerak
- Mudah dipasang dan dapat disesuaikan dengan mudah untuk berbagai ukuran kapal
- Rentang pengukuran yang baik, dari beberapa cm hingga sekitar 100 m
- Tahan Banting
- Mudah untuk dioperasikan
- Mudah untuk dibersihkan
- Dapat dirancang untuk aplikasi suhu dan tekanan tinggi.
Kekurangan dari Capacitance Level Sensor
Material dengan kerapatan cahaya di bawah 20 lb/ft3 dan material dengan ukuran partikel berdiameter melebihi 1/2 in. dapat menjadi masalah karena konstanta dielektriknya yang sangat rendah (disebabkan oleh banyaknya ruang udara di antara partikel).
Aplikasi Capacitance Level Sensor
Probe Tingkat Kapasitansi digunakan untuk mengukur tingkat :
- Mengukur cairan (Fluida)
- Padatan bertenaga dan granular
- Logam cair pada suhu yang sangat tinggi
- Gas cair pada suhu yang sangat rendah
- Bahan korosif seperti asam fluorida
- Proses industri bertekanan sangat tinggi.
Sumber: inaparts.com
Baca Juga :