Salah satu variable pengukuran instrumentasi selain pressure, temperature , level dan flow adalah variable vibrasi, kata vibrasi berasal dari kata vibration dalam bahasa inggris yang artinya getaran, tetapi pemakaian kata getaran dalam istilah instrumentasi tidaklah umum oleh karena itu dalam artikel ini kita akan terus menggunakan istilah vibrasi sebagai padanan kata getaran.
Ada beberapa metode atau prinsif pengukuran vibrasi diantaranya adalah metode proximity, metode seismic, metode accelerator dan metode pegas gaus, Kali ini kita akan focus pada topik vibrasi dengan metode pengukuran proximity yang dikenal pula dengan istilah vibrasi metode eddy current displacement.
Variable vibrasi berfungsi untuk memantau kehandalan mesin berputar (rotating equipment) seperti, motor, pompa, generator, blower, finfan, kincir dan sejenisnya. Dengan memantau variable vibrasi kondisi sebuah mesin dapat di monitor kehandalannya, terutama dari segi mekanisnya,
Komponen yang terdapat pada sistim vibrasi metode eddy current displacement tampak pada gambar dibawah ini
Berikut ini adalah penjelasan daripada komponen-komponen tersebut:
- Sensor atau probe, pada item ini terdapat coil atau kumparan yang diletakkan dibagian ujung sensor, bagian ujung ini disebut tip sensor.
- Converter atau proximitor, didalamnya terdapat beberapa rangkaian elektronik yaitu rangkaian osilasi, rangkaian resonansi, rangkaian demodulasi dan rangkaian linearisasi.
- Coax kabel atau extension cable, berfungsi sebagai sarana penghubung dari sensor ke converter.
Prinsip kerja daripada komponen-komponen tersebut adalah sebagai berikut;
Rangkaian osilasi yang ada pada converter mengirimkan sinyal frequency ( dalam M Hz) ke coil daripada sensor, frequency yang diterima coil menyebabkan coil mengeluarkan gelombang magnet frequensi tinggi, manakala ujung coil di dekatkan pada sebuah metal yang dikenal dengan istilah target, maka disekitar permukaan metal yang berdekatan dengan ujung coil akan terbentuk arus yang dikenal dengan istilah eddy current. Besarnya arus yang terbentuk pada bagian permukaan metal tersebut tergantung daripada jarak antara metal dengan sensor, jarak ini dikenal dengan istilah gap.
Perubahan nilai eddy current antara ujung sensor dan permukaan target menyebabkan perubahan impedansi pada coil sensor, kemudian converter akan menangkap nilai impedansi ini sebagai sinyal masukan yang kemudian akan diproses dalam rangkain elektronik yang ada di dalam converter, sebagai hasilnya converter akan menghasilkan out put yang sebanding dengan jarak atau gap antara ujung sensor dengan permukaan target.
Proses pengolahan sinyal didalam converter dapat diterangkan sebagai berikut; sinyal impedansi yang diterima dari sensor oleh rangkaian resonansi akan diubah menjadi tegangan AC (AC voltage) lalu diteruskan ke rangkaian demodulator, sebagai keluaran dari demodulator adalah tegangan DC ( DC voltage signal) yang besarnya sebanding dengan jarak antara sensor dengan target. Keluaran dari demodulator lalu di linerisasi oleh rangkaian linearization sehingga keluaran akhir daripada converter berupa output yang linier yaitu tegangan proporsional terhadap jarak antara sensor dengan target.
Arus eddy current memperlihatkan respon terhadap perubahan jarak statis (voltage) demikian pula menunjukkan respon terhadap perubahan jarak dinamis (frequensi), oleh karena itu maka sensor eddy current displacement dapat dipergunakan untuk mengukur perubahan jarak (gap) seperti posisi axial daripada shaft motor dan dapat pula dipergunakan untuk mengukur vibrasi seperti pada pergerakan radial shaft motor. Tambahan lagi jika sensor dipasang dengan target berupa gerigi atau pole atau cekukan, sensor dapat difungsikan sebagai sarana untuk mengukur kecepatan berputarnya perangkat berputar, tentu saja untuk kebutuhan ini diperlukan seting parameter tertentu.
Blok diagram pengolahan sinyal perangkat vibrasi sistim eddy current tampak pada gambar dibawah ini:
