Zero Suppression dan Zero Elevation pada Level Transmitter

Zero Suppression dan Zero Elevation umum ditemui ketika instalasi level transmitter tipe differential pressure. Untuk memahaminya kita perlu menguraikan sedikit demi sedikit.

Zero Suppression dan Zero Elevation digunakan ketika transmitter tidak dapat dipasang sejajar dengan 0% level tangki atau tidak dapat mengukur tekanan hidrostatis sebesar 0 ketika level tangki menunjukan 0% level. Gambaran penjelasannya adalah sebagai berikut.

ilustrasi instalasi level transmitter pada open tank.
A instalasi sejajar titik 0% tank level,
B instalasi pada x mm di bawal 0 % level tank, 
dan C instalasi pada x mm di atas 0% level tank.

Pada gambar A, Transmitter dipasang sejajar dengan 0% level tangki sehingga ketika tangki kosong, transmitter tidak mendapat tekanan hidrostatis dari level. Artinya tekanan yang dialami oleh transmitter adalah 0 mmH2O. Sedangkan bila kita memasang transmitter seperti gambar B, transmitter akan mendapat tekanan hidrostatis (P) sebesar ρ x g x h. Artinya dalam keadaan tangki kosong pun transmitter sudah mendapat tekanan. Agar transmitter dapat menyesuaikan tekanan hidrostatis dan level tangki, maka kita memerlukan untuk mengatur Zero Suppression atau Zero Elevation pada transmitter tersebut. Begitu juga dengan gambar C dimana pada titik 0% tanki, transmitter mengalami tekanan hidrostatis sebesar ρ x g x -h.

Contoh lainnya adalah pada instalasi transmitter wetleg pada tangki tertutup dimana nilai tekanan differential yang diukur transmitter harus selalu dikurangi tekanan fluida pada tubing wetleg-nya sehingga tidak bisa diaplikasikan pada tekanan 0 transmitter mengeluarkan sinyal output minimum. Untuk pembahasan menghitung range level transmitter pada instalasi tangki tertutup bisa melihat post saya yang ini.

Oke, mari kita bahas satu per satu.

Misalkan kita memiliki sebuah tangki dengan ketinggian 0 - 1000 mm. Kemudian kita memiliki sebuah transmitter yang dipasang pada range 0 - 1000 mmH2O. Kemudian tangki tadi kita isi air, maka

Suatu kondisi dimana harga nol dari variable pengukuran atau sinyal pengukuran lebih kecil daripada lower range value disebut Suppressed Zero Range. Sebagai contoh, apabila sebuah transmitter menunjukan nilai yang lebih tinggi, misalnya 30% sementara level tangki masih 0%. Agar ketika tangki 0% transmitter mengeluarkan 0% sinyal, maka range transmitter harus di set ke nilai positif. Ilustrasinya adalah sebagai berikut.

Selanjutnya, ketika harga nol dari suatu sinyal pengukuran lebih besar dibanding Lower Range Value, maka ini disebut Elevated Zero Range. Sebagai contoh ketika level tangki menunjukan 30% ternyata transmitter baru menunjukan 0%. Atau ketika tangki 0%, sinyal yang dihasilkan adalah minus. Agar ketika level tangki 0%, transmitter mengeluarkan 0% sinyal maka range transmitter harus diset ke minus, Ilustrasinya adalah sebagai berikut.

Lebih mudahnya,

"Zero Suppression dibutuhkan ketika transmitter harus dipasang pada nilai LRV lebih besar dari 0 (nilai positif). sedangkan Zero Elevation diset ketika transmitter harus dipasang pada nilai LRV kurang dari 0 (nilai negatif)." 

Pneumatic Transmitter

Pada instalasi range transmitter elektronik, Zero Suppression dan Zero Elevation tidak terlalu terasa penggunaanya karena untuk mengubah range transmitter, kita cukup menekan tombol di papan field communicator. Namun hal ini akan berbeda bila kita melakukan instalasi pada transmitter pneumatik, perhatian terhadap Zero Suppression dan Zero Elevation menjadi sangat penting karena kita harus memasang adjuster di transmitternya.

Suppression dan Elevation Zero pada Transmitter Pneumatik

Transmitter Pneumatik bekerja dengan sistem kerja mekanis dimana tekanan yang diterima oleh membran ukur akan menggerakkan flapper sehingga mempengaruhi udara exhaust dari yang keluar dari bibir nozzle. Ketika transmitter mengalami tekanan 0 mmH2O, normalnya transmitter pneumatik akan mengeluarkan sinyal 3 psi ke kontroler. Namun bila nilai zero mengalami elevasi atau supresi, nilai yang dihasilkan oleh transmitter tidak akan menjadi 3 psi. Oleh karena itu, Zero Suppression Adjuster atau Zero Elevation Adjuster perlu dipasang agar output transmitter kembali menjadi 3 psi pada tekanan 0% tangki.

Adjuster

Adjuster atau Zero Suppression/Zero Elevation Kit digunakan untuk memaksa transmitter agar LRV nya dapat diset ke nilai lebih dari 0 maupun di bawah 0 mmH2O. Prinsip kerjanya adalah adjuster screw akan memaksa nozzle untuk mendekat ke flapper dengan mendorong force bar.

Adjuster dipasang di dekat flapper dan nozzle pada pneumatic transmitter.

Skema transmitter pneumatik, sumber: (1)

Sebelum memasang adjuster, terlebih dahulu kita kalibrasi transmitter dengan range 0 ~ Span. Misal sebuah pneumatic level transmitter akan dipasang di range 200 ~ 1000 mmH2O, maka terlebih dahulu kita kalibrasi transmitter pada range 0 ~ 800 mmH2O, setelah itu baru kita pasangkan Zero Suppression Adjuster atau Zero Suppression Kit untuk memaksa force bar agar mendekatkan nozzle ke flapper. Posisinya adalah seperti gambar berikut ini.

Zero Suppression Kit, sumber : (1)

Begitu pula bila kita hendak memasang transmitter, misalnya pada range -700 ~ 300 mmH2O. Maka terlebih dahulu kita lakukan kalibrasi transmitter tanpa adjuster pada range 0 ~ 1000 mmH2O baru kemudian kita pasang Zero Elevation Adjuster atau Zero Elevation Kit untuk memaksa force bar agar menjauhkan nozzle dari flapper. Posisinya seperti pada gambar berikut ini.

Zero Elevation Kit, sumber (1)

Catatan:

• Apabila sebuah level transmitter pneumatik telah terpasang zero suppression / elevation adjuster, ketika perbaikan di lapangan, zero adjuster pada transmitter sebaiknya tidak diutak-atik lagi kecuali untuk keperluan kalibrasi di shop. 
• Ketika kalibrasi level transmitter yang menggunakan Zero Suppression / elevation kit, pastikan screw ZSK/ZEK dalam keadaan longgar atau lepas saja dulu ZSK/ZEK-nya.

Referensi

1. User's manual Model Y/13FA, Y/13FEA
   and Y/15FA Pneumatic Flange Mounting Differential Pressure Transmitters (https://web-material3.yokogawa.com/IM02C01D02-01EN.pdf)