Prinsip Kerja, Kelebihan, dan Kekurangan Laser Level Measurement

Laser Level Measurement dengan bentuk pengukuran berbasis gema yang paling tidak umum adalah laser, yang menggunakan pulsa cahaya laser yang dipantulkan pada permukaan cairan untuk mendeteksi level cairan.

Mungkin faktor yang paling membatasi dengan pengukuran laser adalah perlunya memiliki permukaan yang cukup reflektif agar cahaya laser dapat “bergema”. Banyak cairan yang tidak cukup reflektif untuk menjadi teknik pengukuran yang praktis, dan adanya debu atau uap tebal di ruang antara laser dan cairan akan menyebarkan cahaya, melemahkan sinyal cahaya dan membuat level lebih sulit dideteksi. Namun demikian, laser sudah diterapkan dengan sukses besar dalam mengukur jarak di antara berbagai benda.

Baca Juga : Pengertian, Prinsip Kerja, dan Aplikasi Sensor Level Hidrostatik

Prinsip Kerja Laser Level Measurement

Pemancar laser yang digunakan untuk pengukuran level pada dasarnya bekerja berdasarkan prinsip operasi yang sama dengan sensor level ultrasonik. Satu-satunya perbedaan antara kedua metode ini adalah bahwa metode pertama menggunakan kecepatan cahaya sedangkan metode kedua menggunakan kecepatan gelombang suara.

Perangkat pengukur level laser dapat bekerja dengan berbagai bahan seperti padatan curah, bubur, dan cairan buram seperti bah kotor, susu, dan stirena cair, dll. Sama seperti sensor ultrasonik, pemancar laser juga dipasang di bagian atas tangki yang kemudian mengarahkan pulsa cahaya pendek ke arah bawah menuju permukaan cairan proses.

Baca Juga : Prinsip Kerja Float Level Switch

Cahaya ini kemudian dipantulkan kembali ke sensor. Sistem pengukuran mencakup rangkaian waktu yang digunakan untuk menentukan waktu yang dibutuhkan oleh sinyal cahaya untuk kembali dan dengan demikian mengetahui jarak antara sensor dan bahan proses. Gambar yang menggambarkan cara kerja pemancar level laser yang khas ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Baca Juga : Faktor yang mempengaruhi keakuratan instrumen

Keuntungan Laser Level Measurement

• “Laser nyaris tidak memiliki penyebaran sinar (divergensi sinar 0,2°) dan tidak ada gema palsu, serta dapat diarahkan melalui ruang sekecil 2 inci.
• Pemancar laser mampu memberikan hasil yang akurat, bahkan dalam proses yang melibatkan uap dan busa yang berat.
• Mereka dapat dengan mudah digunakan dengan kapal yang memiliki banyak blokade. Selain itu, perangkat ini dapat bekerja dengan jarak hingga 1500 kaki.
• “Untuk aplikasi suhu tinggi atau tekanan tinggi seperti di bejana reaktor, laser harus digunakan bersama dengan jendela penglihatan khusus untuk mengisolasi pemancar dari proses. Jendela kaca ini harus melewatkan sinar laser dengan difusi dan pelemahan minimal dan harus sesuai dengan kondisi proses.”
• Dibandingkan dengan gelombang ultrasonik dan gelombang mikro, panjang gelombang gelombang cahaya sangat pendek, sehingga tidak mengalami divergensi sinar virtual, oleh karena itu sinar laser dapat ditargetkan pada suatu titik tanpa menghadapi intervensi apa pun dari entitas di sekitarnya.
• “Radiasi laser merambat melalui medium dengan kecepatan cahaya. Ini berarti bahwa tingkat pembaruan yang sangat tinggi dapat dicapai, tanpa masalah ‘penguncian’ yang dapat dialami saat menggunakan instrumen ultrasonik.”
• Pengukuran level laser benar-benar tidak bergantung pada variasi tekanan atau suhu medium, seperti udara. Akibatnya, kecepatan cahaya yang melewati media gas apa pun tidak bervariasi sama sekali. Bahkan dalam aplikasi pengukuran level yang melibatkan kepadatan gas yang tidak teridentifikasi dan sering berubah-ubah seperti tangki bensin atau gas, pemancar level laser menawarkan hasil yang akurat tanpa masalah kalibrasi.
• Dibandingkan dengan teknik pengukuran level lainnya seperti ultrasonik, radar, nuklir, atau metode mekanis, teknik laser dianggap sebagai teknik yang paling maju dalam teknologi.
• Pemancar level laser memberikan respons yang sangat cepat dan akurat daripada teknik lainnya. Selain itu, teknik ini lebih mudah diterapkan.
• Tidak seperti teknologi level radar dan level ultrasonik, kinerja pemancar level laser tidak terpengaruh oleh konstanta dielektrik bahan proses atau kecepatan rambat di ruang uap.
• Sinar laser yang ditransmisikan oleh sensor tidak mengalami banyak perbedaan sehingga dapat membidik dan merasakan area yang lebih kecil dibandingkan dengan alat pengukur level radar dan ultrasonik.
• Selain itu, pemancar level laser dapat diterapkan di area di mana teknologi pengukuran level lainnya gagal bekerja, misalnya, di dalam saluran tempat sampah.

Baca Juga : Zero Suppression dan Zero Elevation Level Meter

Kekurangan Laser Level Measurement

• Penggunaan teknik pengukuran level laser terbukti sangat mahal.
• Kekuatan sinar laser yang ditransfer antara pemancar level laser dan material proses terkadang dapat mengalami degradasi sehingga fungsi sistem pendeteksian level dapat terganggu. Degradasi ini dapat terjadi pada salah satu dari tiga tahap: pada sensor/detektor, saat transit antara sensor dan material proses, atau pada permukaan material proses.
• Adanya kotoran, debu, atau jenis lapisan lain pada pemancar level laser dapat sangat memengaruhi kinerja perangkat ini karena melemahkan kekuatan sinyal laser. Oleh karena itu, perawatan rutin harus dilakukan dengan hati-hati untuk mencegah akumulasi dan pelapisan dari waktu ke waktu dan berfungsinya perangkat pengukur level laser dengan baik. Untuk beberapa aplikasi, sensor ini dapat dimasukkan ke dalam tabung atau dibersihkan dengan gas agar tetap dalam kondisi kerja.
• Selain itu, keakuratannya juga dapat terpengaruh tergantung pada permukaan material proses yang memantulkan kembali sinar laser ke sensor.
• “Sebagai contoh, sinar laser kemungkinan akan mengukur bagian atas lapisan busa dengan memantulkan bagian atas busa. Jika busa transparan terhadap energi laser, sinar dapat memantul dari antarmuka busa/cairan dan mengukur tingkat cairan. Busa yang tembus pandang dapat menyebabkan pengukuran level mewakili lokasi di dalam busa.
• Kondisi busa biasanya berubah seiring waktu dan menghasilkan pembacaan pengukuran level yang tidak konsisten.

Baca Juga : Prinsip dan pemasangan pengukuran level metode bubbler

Kesimpulan

dari artikel yang telah kami paparkan diatas, yaitu “Prinsip Kerja, Kelebihan, dan Kekurangan Laser Level Measurement” dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

• Laser Level Measurement dengan bentuk pengukuran berbasis gema yang paling tidak umum adalah laser, yang menggunakan pulsa cahaya laser yang dipantulkan pada permukaan cairan untuk mendeteksi level cairan.
• faktor yang paling membatasi dengan pengukuran laser adalah perlunya memiliki permukaan yang cukup reflektif agar cahaya laser dapat “bergema”. Banyak cairan yang tidak cukup reflektif untuk menjadi teknik pengukuran yang praktis, dan adanya debu atau uap tebal di ruang antara laser dan cairan akan menyebarkan cahaya, melemahkan sinyal cahaya dan membuat level lebih sulit dideteksi. Namun demikian, laser sudah diterapkan dengan sukses besar dalam mengukur jarak di antara berbagai benda.
• Pemancar laser yang digunakan untuk pengukuran level pada dasarnya bekerja berdasarkan prinsip operasi yang sama dengan sensor level ultrasonik. Satu-satunya perbedaan antara kedua metode ini adalah bahwa metode pertama menggunakan kecepatan cahaya sedangkan metode kedua menggunakan kecepatan gelombang suara.

Referensi: InstrumentationTools.com