Rotary Paddle Level Switch

 

Level switch type rotary paddle

Level switch banyak digunakan dalam proses industri sebagai instrumentasi kontrol level (ketinggian) atau jumlah produk dalam sebuah wadah (tangki, hopper, atau reservoir). Level switch memiliki beberapa jenis, salah satunya adalah rotary paddle level switch, dimana level switch jenis inilah yang akan menjadi topik pembahasan dalam artikel ini.

 

Secara umum jenis lain level switch adalah vibrating level switch, capacitance level switch dan juga admittance level switch. Masing masing memiliki kelebihannya pada aplikasi tertentu. Seperti tipe vibrating dapat digunakan pada produk cair dengan viskositas tinggi (saos, kecap, cocoa liquor, chocolate, dll) atau produk solid berupa powder (terigu, cocoa powder, maizena dll). Tipe capacitance dan admittance cocok untuk semua produk cair baik high viscosity maupun low viscosity (kecap, saos, air, minuman,dll). Sementara jenis rotary paddle paling cocok digunakan untuk aplikasi produk solid yang non powder, seperti biji kopi, biji cocoa, pilus, kacang-kacangan, dan lain-lain.

 

Prinsip Operasi Rotary Paddle Level Switch

 

Untuk mempermudah pemahaman, perhatikan gambar contoh rotary paddle level switch dan gambar ilustrasi pemasangan level switch pada sebuah tangki berikut ini.

 

Paddle pada level switch

Prinsip operasi rotary paddle level switch

Pada gambar ilustrasi diatas, level switch digunakan sebagai pembatas level ketinggian produk solid. Dalam kondisi normal, bagian paddle dari level switch akan berotasi terus menerus selama power suplai diberikan pada unit tersebut. Kemudian, ketika level produk solid terus meningkat karena proses pengisian hingga mencapai level limit, putaran paddle akan terhenti karena terendam produk solid. Ini pula penyebab rotary paddle level switch tidak cocok digunakan pada produk cair atau non solid, karena meski paddle terendam, produk cair tidak dapat menghentikan putaran paddle.

 

Berhentinya putaran paddle menjadi indikator bagi level switch untuk merubah kontak relaynya, sehingga yang semula kontak NC akan berubah menjadi NO, dan sebaliknya kontak yang semula NO akan berubah menjadi NC. Kemudian saat level produk solid terus menurun karena proses pengeluaran hingga dibawah level limit, maka paddle akan dapat berputar kembali sebagaimana kondisi normal, dan semua kontak relay akan kembali ke kondisi normalnya pula.

 

Perubahan kondisi kontak relay yang bergantung terhadap perubahan kondisi putara paddle tersebut, dapat dimanfaatkan dalam rangkaian kontrol energize dan de-energize motor listrik, coil solenoid, atau jenis actuator lainnya secara otomatis. Mesin yang diaktifkan oleh actuator tersebut dapat berupa vacuum pump, screw feeder, bucket elevator, solenoid valve (magnetic valve), actuator valve, motorized valve, conveyor dan lain-lain sesuai kebutuhan prosesnya.

 

Wiring Rotary Paddle Level Switch

 

Pada dasarnya setiap merek atau produsen akan memiliki notasi yang berbeda-beda terhadap wiring rotary paddle level switch, namun, secara umum pada prinsipnya wiring tersebut akan sama saja, yaitu seperti gambar berikut.

 

Wiring rotary paddle level switch

Pada terminal dengan simbol L dan N, merupakan terminal power suplai untuk mengaktifkan motor listrik (M). Motor listrik ini adalah penggerak paddle sehingga dapat berputar. Power suplai dapat berupa tegangan 220 Vac atau 24 Vdc, atau nilai lain sesuai dengan spesifikasi desain level switch. Umumnya penggunaan simbol L dan N untuk suplai 220 Vac, sedangkan untuk suplai 24 Vdc umumnya digunakan simbol L+ dan L-, atau dapat berupa notasi lainnya.

 

Dalam rangkain internal power suplai ini, terdapat switch bimetal (warna merah), dimana switch bimetal ini terinterkoneksi dengan switch kontak relay (warna biru). Pada kondisi normal, switch bimetal menghubungkan port 1 dan port 2, sehingga motor running memutar paddle. Ketika paddle terendam produk dan mengalami over torque, maka arus tinggi menyebabkan bimetal panas berubah posisi menghubungkan port 1 dan port 3, sehingga motor berhenti tersuplai listrik. Karena terinterkoneksi secara internal, ketika bimetal (warna merah) berubah posisi, maka kontak relay (warna biru) juga akan berubah posisi dari semula menghubungkan port C (common) dengan port NC (normally close), menjadi terhubung dengan port NO (normally open). Demikian sebaliknya, ketika paddle tidak terendam produk, bimetal menjadi dingin dan akan kembali ke posisi semula, demikian pula dengan kontak relay.

 

Kontak relay (port C, NO dan NC) dapat digunakan dalam rangkaian kontrol actuator sehingga dapat bekerja secara otomatis untuk menjaga level produk dalam tangki pada sekitar level limit-nya. Sedangkan simbol PE menunjukan pentanahan atau grounding yang umumnya body level switch akan kontak dengan body tangki dan menjadi saluran grounding dengan syarat tangki berbahan metal dan di grounding.

 

Spesifikasi Rotary Paddle Level Switch

 

Dalam memilih spesifikasi level switch yang tepat, kita perlu mempertimbangkan beberapa hal berkaitan dengan tujuan penggunaannya. Yang pertama adalah spesifikasi power suplai. Kita dapat memilih menggunakan power suplai 220Vac atau 24Vdc, atau tidak menutup kemungkinan nilai lainnya, sesuai dengan kebutuhan kita.

 

Yang kedua adalah spesifikasi kapasitas kontak relay, yang umumnya dinyatakan dalam daya (watt) atau arus (Ampere)/voltase (Volt). Umumnya kontak relay ini digunakan untuk rangkaian kontrol sehingga tidak memerlukan kapasitas daya yang besar. Beberapa nilai yang sering penulis temui adalah kapasitas relay 5A/250Vac, yang artinya tegangan kerja maksimal pada kontak relay adalah 250Vac dengan arus maksimal 5A, atau bisa dibilang daya maksimalnya adalah 5A x 250V = 1.250 Watt.

 

Yang ketiga adalah spesifikasi mengenai produk yang akan kontak dengan level switch, seperti operasional temperatur atau pressure. Bila spesifikasi alat tidak sesuai dengan kebutuhan produk, maka dapat merusak level switch karena overheat atau overpressure.

 

Berikut beberapa contoh rotary paddle level switch beserta spesifikasinya:

 

Merek Finetek Type SE3820BCRH

Supply : 220Vac

Contact Capacity : 5A/250Vac

Operation Temperatue : -40 sd +85^OC

 

Level Switch Merek Finetek Type SE3820BCRH

Merek Finetek, Type SE141BFTF0500

Supply : 220Vac, 50/60Hz

Output : Relay, SPDT, 5A/250Vac

Temperature : Max. 200^OC

Connection : 2” BSP

Working Pressure : Max. 2 Bar

 

Level Switch Merek Finetek, Type SE141BFTF0500

Contoh Aplikasi Pada Proses Industri

 

Berikut adalah beberapa contoh aplikasi rotary paddle level switch dalam praktik proses industri.

 

1. Mengontrol Sistem Feeding Dengan Aman

 

Perhatikan gambar ilustrasi dibawah ini. Reservoir dilengkapi dengan 1 buah level switch sebagai batas atas level produk. Ketika reservoir kosong (produk dibawah posisi level switch), maka feeding system dapat otomatis ON dan mengisi reservoir. Ketika reservoir penuh, level switch dapat memutus rangkaian kontrol feeding system sehingga otomatis OFF. Hal ini mencegah terjadinya produk luber dalam reservoir system.

 

Ilustrasi Contoh 1 Aplikasi Level Switch

Feeding system dapat berupa bucket elevator, vacuum pump/vacuum transfer, belt conveyor, blower conveyor, screw feeder, dan lain lain. Sedangkan reservoir system dapat berupa tangki, hopper, atau mesin proses pada tahap selanjutnya.

 

2. Mengontrol Sistem Outfeed Dengan Aman

 

Perhatikan gambar ilustrasi dibawah ini. Berbeda dengan contoh pertama, kali ini reservoir dilengkapi 1 buah level switch sebagai batas bawah level produk. Ketika reservoir terbaca kosong oleh level switch, ia dapat memutus rangkaian kontrol outfeed system.

Ilustrasi Contoh 2 Aplikasi Level Switch

Bila pada contoh pertama tujuannya adalah agar mencegah produk terbuang akibat luber pada reservoir, maka pada contoh kali ini level switch berfungsi untuk proteksi terhadap mesin pada tahap selanjutnya. Pada kasus sebuah mesin mensyaratkan ada produk didalamnya untuk running, maka syarat mesin on adalah sistem outfeed on. Contoh mesin seperti ini adalah mesin high pressure homogenizer, dimana bila ia running tanpa produk, dapat merusak mesin tersebut. Dengan adanya level switch sebagai batas bawah pada reservoir infeed, maka berarti level switch dapat mematikan outfeed dan kontrol mesin didepannya sebelum sistem outfeed kehabisan suplai produk dari reservoir.

 

3. Menjaga Level Produk Pada Rentang Tertentu

 

Pada contoh ini, menggabungkan manfaat dari contoh pertama dan contoh kedua sebelumnya. Perhatikan gambar dibawah ini.

 

Ilustrasi Contoh 3 Aplikasi Level Switch

Dengan memasang 2 buah level switch dan menempatkannya sebagai batas atas dan batas bawah, maka kontrol infeed system dan outfeed system dapat dilakukan keduanya secara otomatis. Batas level atas akan digunakan untuk mengontrol infeed system, sedangkan batas level bawah akan digunakan untuk mengontrol outfeed system dan kontrol system mesin setelahnya.

 

Selain dengan menggunakan 2 buah level switch, untuk menjaga level produk pada rentang tertentu dapat juga dilakukan dengan 1 buah level switch sebagai batas level atas ditambah 1 buah time delay relay (timer) dalam rangkaian kontrolnya. Dimana level switch batas atas berfungsi untuk menghentikan infeed system ketika reservoir penuh, dan timer digunakan untuk menghentikan outfeed system dan mesin setelahnya dalam rentang waktu tertentu sejak level switch mendeteksi kondisi penuh. Rentang waktu ini dapat di setting dalam satuan detik, menit atau jam, sesuai dengan kemampuan timer itu sendiri.

 

Demikian pembahasan yang dapat kami sampaikan mengenai rotary paddle level switch dalam artikel kali ini. Tentu saja, fungsi-fungsi dan contoh aplikasi dalam industri untuk level switch jenis lain akan sama seperti pembahasan pada artikel ini, yang membedakan adalah kecocokan jenis produk dan jenis level switch yang digunakan. Semoga bermanfaat dan untuk diskusi lebih lanjut silahkan tinggalkan komentar kalian.

 

Penulis : ER

 

Share this post