PCE-FST-200-202-H-I: Sensor Arah Angin 4–20 mA Untuk Otomasi & Pemantauan

Di banyak instalasi pengolahan air limbah (WWTP), keluhan bau kerap memuncak saat arah angin berubah tiba-tiba. Operator butuh data arah angin real-time untuk memutuskan kapan membuka/menutup penutup kolam aerasi, mengaktifkan scrubber, atau memberi peringatan ke lingkungan sekitar. Tanpa sensor yang stabil, informasi di SCADA terlambat atau tak cukup sensitif untuk mendeteksi hembusan lembut yang mendorong sebaran gas ke area hunian.

Solusinya adalah memasang sensor arah angin yang tahan cuaca, punya pemanas anti-embun beku, dan kompatibel langsung dengan PLC/SCADA melalui sinyal analog standar industri. Di titik ini, kategori produk yang dibahas adalah sensor (instrumentasi meteorologi industri—wind direction sensor).

PCE-FST-200-202-H-I, sensor arah angin berbahan paduan antikarat dengan keluaran 4–20 mA dan elemen pemanas. Ia peka terhadap hembusan sangat pelan (≤0,8 m/s), akurat, dan siap dipasang permanen untuk berbagai kebutuhan: WWTP/WTP, riset atmosfer di kampus, pabrik F&B dan farmasi (ventilasi & keselamatan), pertanian terpadu, hingga sistem peringatan operasional di pelabuhan dan lokasi konstruksi.

Teknologi pengukuran arah angin

Pada dasarnya, pengukuran arah angin dilakukan dengan vane (penunjuk angin) yang akan berputar mengikuti arah datangnya angin. Posisi sudut vane diterjemahkan menjadi sinyal listrik yang proporsional terhadap azimut (0–360°). Pada PCE-FST-200-202-H-I, sudut ini dikonversi ke arus 4–20 mA sehingga mudah dibaca oleh PLC, data logger, atau sistem SCADA. Rentang 4–20 mA dipilih karena:

• Tahan interferensi pada kabel panjang

• Memungkinkan deteksi gangguan (0 mA = putus, <4 mA = gagal sesor)

• Standar de facto di industri proses

Mengapa teknologi ini penting jangka panjang? Arah angin adalah variabel kunci untuk dispersi polutan/odor, keselamatan kerja di area crane & lift, kualitas udara ambien, efisiensi ventilasi atap pabrik, manajemen penyemprotan pestisida, dan kenyamanan termal di green-house. Mengukur arah angin secara terus-menerus memungkinkan analisis tren, korelasi dengan kejadian proses, dan keputusan operasional yang dapat diaudit.

Dibanding metode konvensional yang mengandalkan observasi manual atau kompas anemometer portabel, pendekatan sensor permanen dengan keluaran 4–20 mA menawarkan:

• Data kontinu, objektif, dan terintegrasi dengan sistem kontrol

• Respon cepat pada perubahan hembusan

• Skalabilitas: dapat dipasang di banyak titik dan dipetakan secara spasial

• Konsistensi dan jejak audit yang rapi ketika dikawinkan dengan logger/SCADA

Spesifikasi dan fitur product

PCE-FST-200-202-H-I adalah sensor arah angin untuk pemasangan permanen. Ciri model ini:

• Akhiran H = heating (pemanas bawaan untuk mencegah pembekuan/embun)

• Akhiran I = current output (4–20 mA)

• Konstruksi paduan antikarat dengan segel proteksi agar tahan air/serbuk halus

• Kompatibel dengan peralatan ukur & kontrol industri

Apa yang membuatnya istimewa?

1. Sensitivitas tinggi: mampu mendeteksi hembusan sangat pelan (≤0,8 m/s)—penting untuk studi odor/dispersion & desain ventilasi.

2. Akurat & resolutif: akurasi ±3° dengan resolusi 22,5° dalam cakupan penuh 0–360°.

3. Robust: housing berlapis (powder coating), paduan antikarat, dan konektor M12 yang umum di industri.

4. Pemanas 10 W @ 24 V DC: menjaga sensor tetap bekerja pada cuaca dingin atau lembap (mencegah icing/fogging).

5. Pilihan antarmuka: seri PCE-FST-200-202 tersedia dalam 4–20 mA atau 0–10 V DC—memudahkan integrasi.

Dengan kombinasi keandalan mekanik dan keluaran analog standar, perangkat ini pas untuk QA/QC lingkungan, riset atmosfer kampus, otomasi proses, serta monitoring fasilitas yang membutuhkan data arah angin real-time.

Desain dan ergonomi

Secara fisik, PCE-FST-200-202-H-I mengusung desain vane kompak untuk pemasangan di tiang atau struktur atap. Material paduan antikarat dipilih untuk ketahanan korosi jangka panjang. Unit dilengkapi segel untuk mencegah masuknya air hujan dan debu halus ke bagian internal. Pabrikan menyebut perlindungan IP55, yang berarti terlindungi dari debu dalam jumlah berbahaya dan percikan air dari segala arah—cukup untuk outdoor umum.

Informasi dimensi dan berat tidak disebutkan pada dokumen yang kami rujuk. Untuk perencanaan, pemasangan biasanya menggunakan bracket mast standar meteorologi dengan ketinggian 10 m dari permukaan tanah (atau sesuai kebutuhan studi), serta meminimalkan turbulensi dari bangunan di sekitarnya.

Catu daya menggunakan 12…36 V DC untuk sensor. Karena model ini berpemanas, pabrikan menyebut daya pemanas 10 W pada 24 V DC. Dalam praktik lapangan, sebaiknya memasok dari panel 24 V DC dengan proteksi surge dan sekering. Kabel M12 3 m sudah termasuk dalam paket, namun di lapangan sering diperpanjang dengan kabel instrumentasi shielded untuk menjaga integritas sinyal.

Batas lingkungan yang relevan:

• Kecepatan angin maksimum 70 m/s (≈156,6 mph) hingga 30 menit

• IP55: tahan hujan/debu ringan

• Pemanas internal membantu operasi pada suhu rendah; rentang suhu operasi tidak dinyatakan, sehingga rencanakan kanopi kecil bila lokasi sangat ekstrem (salju lebat/air asin).

Antarmuka dan pengalaman pengguna

Tidak seperti meter genggam, PCE-FST-200-202-H-I adalah sensor tanpa layar. Pengalaman pengguna dipusatkan pada keandalan sinyal analog:

• Keluaran 4–20 mA merepresentasikan sudut 0–360°. Pemetaan umum: 4 mA = 0°, 20 mA = 360°.

• Konektor M12 memudahkan pemasangan/servis, mengurangi kesalahan wiring.

• Bahasa/OS tidak relevan; integrasi dilakukan ke PLC, RTU, data logger, atau modul AI (analog input).

Fitur kualitas hidup untuk teknisi:

• Indikasi kesehatan sinyal: jika loop terbuka atau sensor gagal, arus turun <4 mA sehingga mudah dideteksi PLC sebagai fault.

• Sederhana dalam kalibrasi sistem: cukup linear scaling di PLC/HMI (0–360°).

• Bebas konfigurasi rumit—meminimalkan waktu commissioning dan peluang salah pengaturan.

Fitur-fitur unggulan

1. Output industri 4–20 mA
   Memberi kompatibilitas luas dengan PLC/SCADA, kabel panjang, serta imun terhadap noise. Memungkinkan alarm fault jika arus keluar dari rentang normal.

2. Pemanas internal (H)
   Daya 10 W @ 24 V DC membantu mencegah pembekuan/embun yang dapat mengunci vane. Hasilnya, data tetap mengalir saat hujan deras, kabut pekat, atau suhu dingin—kritis untuk operasi 24/7.

3. Sensitivitas hembusan rendah
   Mulai bereaksi pada ≤0,8 m/s. Ini penting untuk studi dispersi odor atau VOC di WWTP/F&B, ketika angin lambat justru menentukan arah sebaran ke lingkungan sensitif.

4. Akurasi ±3° & resolusi 22,5°
   Cukup untuk kebutuhan kontrol ventilasi, klasifikasi arah dominan, dan pemodelan dispersi tingkat lapangan. Untuk tugas ilmiah yang lebih halus, resolusi ini tetap memadai untuk wind rose mingguan/bulanan.

5. Bahan paduan antikarat & powder coating
   Mengurangi risiko korosi di atmosfer industri (uap asam/basa ringan). Segel mencegah masuknya air/serbuk halus, membantu stabilitas jangka panjang.

6. Proteksi IP55 & konektor M12
   Memudahkan instalasi dan servis, sembari memastikan ketahanan lingkungan luar ruang.

Kontrol eksternal dan integrasi sistem

Sensor dihubungkan langsung ke analog input (AI) 4–20 mA pada PLC atau data logger. Pemetaan sudut dilakukan via linear scaling sehingga operator dapat menampilkan kompas 0–360° di HMI/SCADA. Data kemudian:

• Diekspor sebagai CSV/Excel dari historian SCADA atau logger

• Disalurkan ke LIMS (untuk lab lingkungan) atau SQL (untuk analitik)

• Dibuat trend dan wind rose untuk audit keluhan lingkungan, root-cause analisis, atau koreksi proses (mis. menjadwal bukaan penutup kolam aerasi saat angin menuju permukiman)

Skalabilitasnya tinggi: banyak sensor bisa dipasang di area berbeda, kabel panjang tetap andal berkat arus loop, dan integrasi ke Modbus/TCP dimungkinkan lewat modul analog-to-digital yang umum di pasar.

Spesifikasi teknis lengkap

Penjelasan awam: bayangkan kompas 360°. Sensor ini mengubah arah angin menjadi angka arus 4–20 mA. PLC/HMI menafsirkan 4 mA sebagai utara (0°) dan 20 mA sebagai tepat satu putaran penuh (360°). Ketika angin bertiup sangat pelan (sekitar 0,8 m/detik), vane sudah mulai bergerak—setara dengan hembusan lembut yang menggerakkan dedaunan. Akurasi ±3° berarti jika HMI menunjukkan 100°, arah sebenarnya berada di kisaran 97–103°—cukup presisi untuk keputusan operasional sehari-hari.

Panduan memilih komponen tambahan

Opsi & aplikasi

Faktor yang memengaruhi hasil:

• Penempatan: terlalu dekat bangunan/pipa besar menimbulkan turbulensi, mengaburkan arah dominan.

• Ketinggian sensor: standar lapangan 10 m; sesuaikan dengan tujuan.

• Perawatan: bersihkan secara berkala dari debu/serangga; cek kekencangan vane.

• Grounding & kabel: gunakan kabel shielded, rute terpisah dari motor power.

Panduan penggunaan langkah demi langkah (studi kasus WWTP)

Skenario: operator WWTP ingin menghubungkan data arah angin ke SCADA untuk manajemen bau (mengatur kapan scrubber menyala penuh saat angin menuju pemukiman).

1. Survei lokasi
   Pilih titik bebas turbulensi—di atas atap gedung proses, minimal 2× tinggi obstacle terdekat. Pastikan akses aman untuk servis.

2. Pasang tiang & bracket
   Gunakan mast galvanis/SS ketinggian 6–10 m. Pastikan vertikal (gunakan waterpass). Pasang bracket sesuai diameter tiang.

3. Install sensor
   Kunci base sensor ke bracket. Arahkan referensi 0° ke Utara (gunakan kompas). Catat offset jika ada perbedaan orientasi.

4. Wiring
   Hubungkan konektor M12 ke kabel 3 m bawaan. Perpanjang dengan kabel instrumentasi shielded menuju panel.
   – Pasok 24 V DC untuk sensor dan pemanas.
   – Masukkan keluaran 4–20 mA ke analog input PLC (2-wire/4-wire sesuai skema).
   – Tambahkan proteksi surge/sekering.

5. Konfigurasi PLC/HMI
   Lakukan linear scaling: 4 mA = 0°, 20 mA = 360°. Tampilkan kompas di HMI. Buat status fault bila <3,8 mA atau >20,5 mA. Aktifkan heater otomatis saat suhu/kelembapan ambien rendah (jika dikendalikan).

6. Uji fungsional
   Putar vane secara manual pelan; verifikasi bacaan HMI mengikuti perubahan sudut. Cek respons pada angin pelan (≤0,8 m/s) bila memungkinkan.

7. Integrasi ke logika kontrol bau
   Tambahkan logika: ketika arah angin masuk ke sektor rumah warga (mis. 160–220°) dan kecepatan (dari anemometer terpisah) > ambang, tingkatkan kecepatan kipas scrubber dan aktifkan alarm.

8. Dokumentasi & perawatan
   Catat orientasi awal, parameter scaling, dan jadwal perawatan (bersih-bersih, cek kencang baut, pengujian tiap 6 bulan). Simpan tren wind rose bulanan untuk audit dan komunikasi dengan regulator.

Kesimpulan dan rekomendasi

PCE-FST-200-202-H-I menghadirkan kombinasi penting untuk pemantauan arah angin di lingkungan industri dan riset: output 4–20 mA yang andal, pemanas internal untuk menjaga kinerja saat basah/dingin, sensitivitas tinggi terhadap hembusan pelan, dan konstruksi tahan korosi dengan proteksi IP55. Dengan pemasangan yang tepat, data arah angin menjadi lebih konsisten, mudah dianalisis, dan siap dipakai untuk otomasi (mis. kontrol scrubber, ventilasi atap, alarm keselamatan).

Siapa yang paling diuntungkan?

• WWTP/WTP & pemantauan kualitas udara: manajemen bau & dispersi.

• F&B, farmasi, kimia: keselamatan ventilasi proses, pengendalian emisi titik.

• QA/QC & Riset kampus: stasiun cuaca mikro dan studi boundary layer lokal.

• Akuakultur & pertanian: strategi aerasi kolam/green-house dan aplikasi pestisida yang aman.

Jika Anda memerlukan sensor arah angin yang langsung akrab dengan PLC dan minim repot konfigurasi, model H-I sangat logis. Bila sistem Anda berbasis 0–10 V, pilih varian H-V dari seri yang sama.

FAQ

1. Apakah sensor ini mengukur kecepatan angin juga?
   Tidak. PCE-FST-200-202-H-I khusus arah angin. Untuk kecepatan, tambahkan anemometer terpisah dan gabungkan keduanya di SCADA.

2. Bagaimana pemetaan 4–20 mA ke derajat?
   Skala linear: 4 mA = 0°, 20 mA = 360°. Rumus sederhana di PLC: Degree = (mA – 4) × (360 / 16).

3. Apakah aman untuk outdoor jangka panjang?
   Ya, material paduan antikarat, IP55, dan heater mendukung operasi luar ruang. Pastikan pemasangan & grounding yang benar.

4. Bisakah kabel diperpanjang jauh?
   Bisa. Kelebihan 4–20 mA ialah stabil di jarak panjang. Gunakan kabel shielded dan sesuaikan ukuran kawat untuk drop tegangan.

5. Perlu kalibrasi berkala?
   Biasanya fokus pada verifikasi orientasi (0° ke Utara) dan kelancaran mekanik vane. Jadwalkan inspeksi 6–12 bulan sekali.

6. Apakah tersedia versi 0–10 V?
   Ya, seri PCE-FST-200-202 juga hadir dalam 0–10 V DC untuk sistem yang memerlukannya.

Sebagai pemasok dan distributor alat laboratorium terkemuka, CV. Java Multi Mandiri memahami pentingnya pemantauan arah angin dalam mendukung keselamatan proses, pengendalian bau, dan penelitian atmosfer lokal. Kami melayani klien bisnis dan aplikasi industri, menyediakan instrumen berkualitas seperti PCE-FST-200-202-H-I beserta perangkat laboratorium lainnya untuk membantu perusahaan Anda mengoptimalkan pengendalian emisi, memastikan kepatuhan, dan meningkatkan efisiensi operasional. Jika Anda ingin meningkatkan akurasi dan integrasi data meteorologi proses, mari diskusikan kebutuhan perusahaan Anda bersama kami untuk menemukan solusi yang tepat.

Rekomendasi Air Flow Meter Unggulan untuk Kebutuhan Anda

Referensi

• Enggari, R., Skylab, C. Y., & Pratiwi, Y. (2018). Pemodelan System Supervisory Control and Data Acquisition pada Instalasi Pengolahan Air (Studi Kasus: PDAM Kota Padang). Jurnal KomTekInfo, 5(1), 58–69. Retrieved from https://jurnal.iaii.or.id/index.php/JKT/article/view/531/448

• Azzahra, S. P., & Wardhana, Y. W. (2024). PENGUKURAN NILAI PERTUKARAN UDARA PADA SISTEM AIR HANDLING UNIT UNTUK PEMERIKSAAN PRA-KUALIFIKASI DI INDUSTRI FARMASI. Farmaka, 22(2), 75–82. Retrieved from https://jurnal.unpad.ac.id/farmaka/article/download/53550/pdf