Tahukah Anda bahwa sensor angin ultrasonik dapat mendeteksi hembusan angin dengan durasi serendah 1 detik? Dunia beralih ke sensor angin ultrasonik yang lebih modern, membuat sensor angin mekanis menjadi usang. Sensor angin ultrasonik andal, perawatan rendah, dan lebih akurat daripada sensor angin mekanis. Bahkan dalam kondisi cuaca ekstrem, sensor angin ultrasonik memberikan hasil yang andal dengan pengulangan yang sangat baik.

Sensor angin ini sebagian besar terdiri dari elektronik semikonduktor tanpa bagian yang bergerak. Karena tidak ada gerakan fisik, mereka tidak memerlukan perawatan yang sering. Alat ini berisi satu set transduser yang menghasilkan gelombang suara yang melewati udara dan mendeteksinya di ujung lain. Waktu yang dibutuhkan gelombang suara ini untuk bergerak dari satu ujung ke ujung lain berubah karena kecepatan dan arah angin.

Selain akurasinya yang luar biasa, sensor kecepatan ultrasonik dapat memperoleh data online pada kecepatan angin ultra-rendah tanpa ambang batas minimum dan pengukuran sudut kecil tanpa batas. Apakah Anda siap melepaskan sensor angin mekanis? Lanjutkan membaca untuk perbandingan mendalam.

Prinsip Perbedaan Sensor Angin Secara Singkat

Desain mekanisme kerja, teknik deteksi, dan sensor angin mekanis serta ultrasonik berbeda secara drastis. Berikut adalah poin-poin penting antara sensor angin mekanis dan ultrasonik untuk dipertimbangkan:

Sensor Kecepatan Mekanis

• Pengoperasian: Bergantung pada komponen fisik yang berinteraksi dengan angin untuk mengukur kecepatan dan arah.
• Biaya: Umumnya lebih terjangkau.
• Keterbatasan: Membutuhkan kecepatan angin minimum untuk menghasilkan data dan rentan terhadap keausan, yang dapat memengaruhi akurasi seiring waktu.
• Perawatan: Perawatan tinggi dan kalibrasi yang sering.
• Aplikasi: Persyaratan presisi rendah seperti pertanian.

Sensor Kecepatan Ultrasonik

• Pengoperasian: Memanfaatkan gelombang suara untuk menentukan kecepatan dan arah angin tanpa komponen fisik.
• Kinerja: Menawarkan akurasi tinggi, pengulangan, dan kemampuan untuk mengukur pada kecepatan angin yang sangat rendah.
• Biaya: Biasanya investasi awal lebih tinggi dibandingkan dengan sensor mekanis.
• Perawatan: Nol persyaratan perbaikan atau pelumasan dengan kalibrasi yang jarang.
• Aplikasi: Presisi tinggi seperti penelitian dan penggunaan industri.

Sensor Angin Mekanis

Sensor angin mekanis menggunakan teknik lama yaitu bagian yang bergerak dan berputar untuk mengukur kecepatan dan arah angin. Mungkin ada generator di dalam rakitan sensor yang menghasilkan arus yang sebanding dengan kecepatan angin, atau elektronik dapat melakukan fungsi serupa.

Karena mengandung bagian yang bergerak, mereka memerlukan perawatan yang sering. Sensor angin mekanis digunakan di pertanian dan lokasi meteorologi karena, dalam aplikasi ini, kita tidak memerlukan akurasi tinggi. Biaya pemasangan sensor angin mekanis membuatnya relatif terjangkau.

Jenis-jenis Sensor Angin Mekanis

1. Anemometer Baling-Baling (Propeller Anemometers)

   Terdiri dari baling-baling yang mengukur kecepatan angin dan vane (sirip) yang mengukur arah angin. Bentuknya mirip dengan kincir angin tetapi ukurannya lebih kecil. Ia menghasilkan keluaran yang sebanding dengan kecepatan putaran baling-baling. Angin menyebabkan baling-baling berubah arah, sehingga kecepatan dan arah diukur secara bersamaan.

2. Anemometer Pelat Tekanan (Pressure Plate Anemometers)

   Sensor angin ini bekerja dengan mengubah tekanan menjadi kecepatan angin melalui defleksi mekanis. Ideal untuk aplikasi ilmiah di mana akurasi sangat penting. Namun, mereka kurang memiliki pengulangan dan memerlukan kalibrasi yang sering.

3. Anemometer Cangkir (Cup Anemometers)

   Sensor angin ini adalah struktur cangkir angin berputar tiga atau empat. Putaran cangkir angin diubah menjadi sinyal listrik, yang mengukur kecepatan angin. Ia mendeteksi perubahan arah angin dengan menggunakan vane angin mekanis. Ia mendeteksi arah angin dengan putarannya.

4. Anemometer Vane

   Jenis ini memiliki baling-baling atau turbin yang berputar untuk mengukur kecepatan angin, dan vane memastikan ia sejajar dengan arah angin. Vane juga memberikan arah angin.

5. Anemometer Kawat Panas (Hot-Wire Anemometers)

   Terdiri dari kawat yang dipanaskan oleh arus listrik. Ketika udara mengalir, kawat menjadi dingin, dan laju pendinginan diukur dan diubah menjadi kecepatan angin.

Keluaran Sensor Angin Mekanis

Keluaran sensor mekanis untuk kecepatan angin adalah tegangan atau arus, yang sebanding dengan kecepatan angin. Untuk arah, digunakan potensiometer. Arah angin sama dengan keluaran potensiometer.

Sensor Angin Ultrasonik

Sensor angin ultrasonik tidak memiliki bagian mekanis. Mereka terdiri dari penerima dan pemancar gelombang suara ultrasonik yang mengukur kecepatan dan arah angin. Mereka terkenal karena akurasi dan keandalannya yang tinggi.

Jenis-jenis Sensor Angin Ultrasonik

1. Sensor Angin Ultrasonik 2D

   Jenis anemometer ini mengukur kecepatan angin dalam dua dimensi menggunakan dua transduser untuk mengirim dan menerima sinyal. Kecepatan dan arah angin memengaruhi waktu yang dibutuhkan pulsa; teknik ini menghitung kecepatan dan arah.

2. Sensor Angin Ultrasonik 3D

   Mirip dengan 2D, jenis ini memanfaatkan prinsip yang sama untuk mendeteksi kecepatan dan arah kecepatan, tetapi lebih kompleks, memiliki banyak transduser. Ini memberikan informasi rinci mengenai kecepatan angin dalam arah vertikal dan horizontal serta informasi tentang turbulensi.

3. Sensor Angin Ultrasonik Kompak

   Ini sangat kecil dan kompak dibandingkan dengan yang normal, tetapi mereka menggunakan prinsip pengukuran kecepatan dan arah penting dari perangkat pengukuran kecepatan angin ultrasonik. Mereka juga memiliki keuntungan karena berbobot dan hemat energi.

4. Sensor Angin Ultrasonik Berpemanas (Heated)

   Elemen berpemanas dalam sensor ini mempertahankan suhu tertentu untuk pengukuran yang akurat dan untuk melindunginya dari salju yang dapat menyebabkan pembacaan yang tidak akurat karena obstruksi dalam pulsa suara. Dalam iklim dingin.

5. Sensor Angin Ultrasonik Presisi Tinggi

   Sensor angin ini mengukur kecepatan dan arah dengan akurasi dan resolusi tinggi. Mereka memiliki transduser berkualitas tinggi dan algoritma canggih untuk perhitungan; prinsip kerja sensor ini mirip dengan yang dibahas di atas dalam sensor angin 2D atau 3D.

6. Sensor Angin Ultrasonik Bertenaga Surya

   Sensor angin ultrasonik bertenaga surya adalah pilihan terbaik jika Anda membutuhkan sensor angin yang dipasang di lokasi terpencil tanpa listrik. Sensor ini dilengkapi dengan panel surya dan baterai. Prinsip kerjanya sama karena mereka adalah sensor angin ultrasonik yang sama, hanya saja disuplai dengan tenaga surya.

Mekanisme Kerja Sensor Angin Ultrasonik

Sensor angin ultrasonik memanfaatkan prinsip perbedaan waktu ultrasonik untuk menghitung dan mengukur kecepatan angin dan arahnya. Kecepatan gelombang suara ultrasonik meningkat jika arah angin sama dengan gelombang suara, dan kecepatan menurun jika arah angin berlawanan dengan gelombang suara.

Sensor ini mewakili penggunaan yang berharga dari teknologi deteksi ultrasonik dalam medium gas. Mereka memiliki empat probe yang mengirim dan menerima gelombang suara ultrasonik yang bergerak melalui udara untuk mengukur kecepatan dan arah angin. Sensor ini juga menghitung suhu angin.

Keluaran Sensor Angin Ultrasonik

Sensor angin ultrasonik memiliki keluaran digital untuk kecepatan dan arah, baik dalam data serial di mana data dalam meter per detik atau produksi dapat berupa pulsa. Kecepatan angin sebanding dengan frekuensi pulsa. Sensor menghitung kecepatan dengan akurasi +- 1-2% demikian pula, arah dengan akurasi +- 2 derajat.

Beberapa sensor angin juga memberikan data terkait dengan suhu. Sistem menggunakan data ini untuk menghilangkan kesalahan kecepatan dan arah angin. Karena sensor angin ultrasonik adalah teknologi baru, Anda dapat memiliki keluaran pemantauan real-time, pencatatan data, dan tampilan grafis.

Perbedaan dalam Bentuk Tabel

Seperti yang Anda lihat, sensor angin ultrasonik jauh lebih baik daripada sensor angin mekanis dalam setiap aspek.

Alasan Keunggulan Sensor Angin Ultrasonik atas Mekanis

Beberapa alasan membuat sensor angin ultrasonik lebih unggul daripada sensor angin mekanis. Berikut adalah yang paling penting:

Akurasi dan Presisi

Tidak ada bagian yang bergerak dalam sensor angin ultrasonik, yang menghilangkan gesekan, membuatnya lebih akurat (pm 0,1 hingga pm 0,5 meter per detik (m/s) untuk kecepatan dan pm 1 hingga pm 2 derajat untuk mengukur arah) bahkan dalam kondisi angin rendah. Pengukuran berulang yang akurat ini sangat penting dalam aplikasi industri. Mereka juga rentan terhadap perubahan kecepatan dan arah angin. Sebagian besar sensor ini mengkompensasi faktor lingkungan dan memberikan data real-time yang akurat.

Daya Tahan dan Keandalan

Daya tahan sensor angin ultrasonik sangat baik karena tidak ada bagian yang bergerak, sehingga tidak akan ada kegagalan mekanis. Bahkan di lingkungan yang berbahaya, mereka tahan lama selama periode yang lebih lama daripada jenis sensor angin mekanis dengan memilih bahan yang tahan UV, karat, dan tahan terhadap suhu ekstrem. Untuk meningkatkan daya tahannya, mereka dapat menahan guncangan dan getaran. Sensor ini dilengkapi dengan transduser redundan sehingga jika satu gagal, yang lain akan melakukan pekerjaan itu, meningkatkan keandalan. Alat diagnostik bawaan datang dengan sensor untuk analisis. Sensor ini dilengkapi dengan pemrosesan sinyal digital, yang membuatnya mampu membatalkan kebisingan dan meningkatkan keandalan secara keseluruhan.

Keamanan

Merkuri adalah elemen beracun. Menggunakan paduan dan bahan ringan untuk membuat sensor angin ultrasonik memastikan tidak ada penggunaan merkuri, membuatnya ramah lingkungan dan tidak menimbulkan bahaya bagi kesehatan. Sensor ini juga ringan, dengan lebih sedikit kemungkinan jatuh dari ketinggian selama kondisi angin tinggi.

Kualitas Data

Data yang disediakan oleh sensor angin ultrasonik adalah berkualitas tinggi, dengan akurasi tinggi (pm 0,1 hingga pm 0,5 m/s untuk kecepatan dan pm 1 hingga pm 2 derajat untuk arah), presisi, pemrosesan sinyal digital, waktu respons cepat, dan fitur pengurangan kebisingan, menjadikannya pilihan terbaik untuk penggunaan industri.

Keterjangkauan (Affordability)

Menggunakan sensor angin ultrasonik hemat biaya, tetapi biaya awalnya jauh lebih tinggi daripada sensor angin mekanis. Namun, keuntungan tertentu membuat sensor ini lebih terjangkau dan bertahan lebih lama:

• Kebutuhan perawatan yang lebih sedikit, membuat waktu henti rendah
• Daya tahan
• Hemat energi
• Dapat berintegrasi dengan sistem akuisisi data yang lebih lama

Dengan semua manfaat ini, sensor angin ultrasonik hemat biaya bahkan setelah memiliki biaya awal yang lebih tinggi karena total biaya kepemilikan rendah.

Aplikasi Sensor Angin Ultrasonik

• Cerobong Industri (Industrial Stacks)

  Menggunakan Sensor Angin Ultrasonik di cerobong industri memungkinkan untuk memantau penyebaran polutan dan mengelola aliran udara dari cerobong untuk melindungi lingkungan. Data real-time yang disediakan oleh Sensor Angin Ultrasonik sangat penting dalam mengendalikan aliran udara dari cerobong ke lingkungan.

• Deteksi dan Prediksi Cuaca

  Data dari sensor ultrasonik diberikan ke model prediksi cuaca numerik (NWP) untuk meramalkan cuaca di masa depan. Karena data sangat akurat, perkiraannya juga tepat. Mereka juga membantu dalam memprediksi kondisi cuaca buruk. Data yang diperoleh dari sensor angin ultrasonik juga bermanfaat dalam Koleksi Data Jangka Panjang untuk studi iklim dan dampak lingkungan.

• Energi Terbarukan

  Sensor angin ultrasonik dapat memainkan peran penting dalam sektor energi angin. Mereka ideal untuk evaluasi lokasi, perencanaan jangka panjang, dan pemantauan serta merupakan bagian integral dari ladang angin. Data online yang tersedia dari sensor angin sangat penting dalam mengoptimalkan kinerja turbin angin.

• Transportasi

  Sensor angin ultrasonik digunakan di hampir semua bentuk transportasi untuk keselamatan, terutama dalam penerbangan dan maritim. Mereka juga digunakan dalam desain jalan dan jembatan di mana kecepatan angin sangat tinggi. Untuk kereta api, mereka digunakan untuk memeriksa apakah cuaca dapat memengaruhi operasi dan penjadwalan kereta.

• Penelitian

  Sensor angin ultrasonik memiliki aplikasi di berbagai bidang penelitian. Beberapa tercantum di bawah ini:

  • Meteorologi dan Studi Iklim
  • Penelitian Atmosfer
  • Penilaian Sumber Daya Angin
  • Studi Dispersi Polutan
  • Penelitian Ekologi
  • Penelitian Maritim

Pemeliharaan Sensor Ultrasonik

• Pembersihan Mudah

  Sebelum memulai pembersihan, periksa sensor secara fisik. Jika perlu dibersihkan, gunakan kain lembut. Jangan pernah menggunakan kain abrasif. Karena tidak ada bagian mekanis, mudah untuk membersihkannya.

• Pembaruan Perangkat Lunak (Software Updates)

  Karena ini adalah perangkat elektronik, ia selalu beroperasi dengan firmware terbaru untuk kinerja dan keamanan yang lebih baik. Sebelum setiap kegiatan kalibrasi, pembaruan perangkat lunak reguler menggunakan prosedur yang ditentukan pabrikan sangat penting.

• Kalibrasi

  Sensor ultrasonik dikalibrasi sebelumnya oleh pabrikan di pabrik. Setelah itu, pengguna harus melakukan kalibrasi terjadwal sesuai yang ditentukan pabrikan. Menguji kinerja sensor terhadap peralatan standar sangat penting untuk akurasi. Kalibrasi peralatan standar harus dilakukan oleh tim perawatan sesuai standar dan prosedur internasional.

• Pemeriksaan Pasokan Daya

  Memastikan daya yang sehat sangat penting untuk pengoperasian sensor angin. Pemeriksaan pasokan daya berkala melalui sarana visual dan pengukuran arus dan tegangannya harus selalu dalam batas. Fluktuasi daya dapat merusak sensor. Oleh karena itu, surge arrestor (penangkal lonjakan) sebelum pasokan daya penting. Komponen yang rusak harus selalu diganti dengan suku cadang asli. Pemeriksaan pasokan daya yang tepat dapat memperpanjang umur sensor angin.

Kesimpulan

Mengingat bahwa sensor angin ultrasonik memiliki keuntungan besar dibandingkan rekan mekanisnya, mereka adalah pilihan ideal untuk sebagian besar pengguna. Mekanisme penginderaan ultrasonik unggul dalam pengulangan, akurasi, perawatan rendah, dan kalibrasi. Input daya yang bersih sudah cukup untuk membuat sensor angin ultrasonik berkinerja pada potensi puncaknya. Hari-hari melumasi bantalan dan mengoleskan gemuk sudah lama berlalu. Hanya pembersihan atau kalibrasi yang cukup untuk menjaga peralatan tetap berjalan dengan sehat.

Pertimbangkan sensor angin ultrasonik untuk aplikasi di mana Anda membutuhkan presisi. Untuk sensitivitas rendah dan aplikasi non-kritis, sensor angin mekanis masih menyediakan pilihan yang layak. Sensor angin mekanis modern memiliki peningkatan desain untuk mengurangi kekurangannya. Pilihan ada di tangan Anda!

PT Global Intan Teknindo sebagai perusahaan yang bergerak di bidang monitoring system, kami melayani segala kebutuhan instrumentasi geoteknik yang anda butuhkan termasuk Alat Ukur Rika Sensor. Mulai dari penjualan, jasa pemasangan, hingga jasa pengamatan. Jika Anda tertarik untuk membeli Rika Sensor atau ingin berkonsultasi mengenai solusi pemantauan lingkungan lainnya, anda dapat hubungi kami di :

PT. Global Intan Teknindo

• Alamat: Jl. Pd. Kelapa Raya No.11, RT.1/RW.4, Pd. Klp., Kec. Duren Sawit, Kota Jakarta Timur, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 13460
• Whatsapp / Email : Hubungi Kami
• Telp : 021-2284-3662
• Melalui Live Chat yang berada di pojok kanan bawah halaman website
• Untuk Melihat Produk Lainnya bisa Klik Disini