PCE-FST-200-202-I: Sensor Arah Angin 4–20 mA Industri

Di sebuah instalasi pengolahan air limbah (WWTP), operator hendak menyemprotkan bahan kimia penetral bau di area terbuka. Dosis dan waktu semprot harus mengikuti arah angin: salah mengira arah hembusan membuat kabut kimia kembali ke area kerja, mengganggu pekerja dan warga sekitar. Situasi seperti ini bukan hal langka—dari WWTP, pelabuhan perikanan, hingga area proses kimia yang memiliki cerobong, keputusan operasional sering bertumpu pada data arah angin yang stabil dan mudah diintegrasikan ke PLC/SCADA.

Solusi paling praktis adalah menggunakan sensor arah angin yang memberikan sinyal analog standar industri (4–20 mA) sehingga bisa langsung terbaca sistem kendali. Sensor perlu tahan cuaca, responsif pada angin pelan, serta tetap akurat pada hembusan kencang.

PCE-FST-200-202-I—sebuah sensor arah angin untuk pemasangan permanen, berpelindung cuaca IP55, dengan keluaran 4–20 mA yang mudah dipasang ke data logger, PLC, ataupun sistem alarm.

Teknologi pengukuran arah angin

Teknologi yang digunakan perangkat seperti PCE-FST-200-202-I adalah sensor arah angin (wind direction sensor) berbasis vane. Sebuah sirip (vane) akan selalu menghadap arah datangnya angin; posisi sudut vane dibaca oleh sistem internal dan dikonversi menjadi sinyal analog yang mewakili 0–360°. Pada model ini, sinyal tersebut dikemas sebagai arus 4–20 mA—standar yang robust untuk transmisi jarak menengah dengan kebal noise yang baik.

Mengapa penting? Data arah angin menjadi variabel kunci untuk:

• keselamatan kerja (menentukan zona aman ketika terjadi kebocoran gas),

• kontrol proses (mengaktifkan sprayer, fogging, atau ventilasi terarah),

• dokumentasi kepatuhan (log meteorologi untuk audit lingkungan),

• riset lapangan (validasi model dispersi, studi mikroklimat, atau eksperimen aerodinamika skala kecil).

Dibanding metode konvensional seperti pengamatan visual bendera angin atau kompas manual, pendekatan sensor arah angin:

• memberikan data kontinu dan terukur (derajat),

• terintegrasi langsung ke sistem data/otomasi,

• konsisten untuk analisis tren, bukan snapshot sesaat,

• minim subjektivitas dan bisa di-log otomatis.

Spesifikasi dan fitur produk: PCE-FST-200-202-I

PCE-FST-200-202-I adalah varian sensor arah angin buatan PCE Instruments untuk instalasi permanen di luar ruang. Ciri utamanya:

• keluaran analog 4–20 mA (linier terhadap 0–360°),

• tegangan suplai 12–36 VDC,

• resolusi 22,5° dengan akurasi ±3°,

• mulai mendeteksi dari kecepatan angin ≤0,8 m/s,

• tahan hingga 70 m/s (maks. 30 menit),

• konektor M12 dan kelas proteksi IP55,

• bodi paduan anti-korosi dengan pelapis powder coating dan seal cuaca.

Apa yang membuatnya menonjol?

• Threshold rendah (≤0,8 m/s) sehingga pergerakan angin pelan—umum pada pagi/sore—tetap terbaca.

• Rentang penuh 0–360° dan akurasi praktis ±3°, memadai untuk otomasi lapangan dan logging lingkungan.

• Konstruksi industri (paduan anti-korosi, IP55) untuk kerja jangka panjang.

• Output 4–20 mA yang “siap PLC” tanpa konverter tambahan.

Desain dan ergonomi

Perangkat dirancang sebagai sensor outdoor untuk dipasang di tiang/mast meteorologi. Material paduan anti-korosi dengan powder coating membantu mencegah oksidasi dan karat. Komponen sensitif dilindungi seal agar debu dan percikan air tidak mudah masuk (IP55). Koneksi listrik menggunakan konektor M12, sehingga pemasangan dan bongkar pasang kabel menjadi lebih rapi dan cepat.

Dimensi dan berat tidak dicantumkan pada halaman produk resmi yang kami rujuk. Karenanya, perencanaan mekanik sebaiknya menyiapkan:

• tiang yang kokoh dengan dudukan universal untuk sensor vane,

• jarak aman dari penghalang (aturan praktis: ketinggian ≥10× tinggi penghalang terdekat),

• akses servis untuk pemeriksaan berkala.

Catu daya menggunakan 12–36 VDC. Karena ini sensor permanen, ia tidak memiliki baterai internal. Untuk penggunaan lapangan, sediakan:

• catu 24 VDC stabil dari panel kontrol,

• perlindungan surge/petir sesuai standar instalasi outdoor lokal,

• jalur kabel terlindung UV dan kelembapan.

Batas lingkungan operasional yang relevan dan disebut pabrikan pada halaman produk adalah IP55 (tahan debu terbatas dan percikan air). Kapabilitas fisik terhadap kecepatan angin ekstrem disebutkan hingga 70 m/s selama maksimal 30 menit.

Antarmuka dan pengalaman pengguna

Berbeda dengan alat genggam, PCE-FST-200-202-I tidak memiliki layar atau tombol. “Antarmuka” utamanya adalah:

• poros vane yang bebas bergerak mengikuti angin,

• konektor M12 untuk catu dan sinyal 4–20 mA,

• output linier yang merepresentasikan sudut 0–360°.

Pengalaman pengguna berfokus pada tahap instalasi dan integrasi:

• pemasangan mekanik yang lurus dan tegak,

• orientasi kalibrasi awal terhadap utara (N) agar pemetaan sudut ke arah mata angin tepat,

• pengkabelan ke input analog PLC/data logger (loop 4–20 mA).

Fitur “kualitas hidup” bagi teknisi tercapai lewat standarisasi 4–20 mA: mudah diuji dengan loop calibrator, mudah di-scale ke derajat dalam SCADA, serta kebal gangguan elektromagnetik relatif lebih baik daripada 0–10 V.

Fitur-fitur unggulan dan manfaat praktis

• Output 4–20 mA langsung ke PLC/SCADA
  Artinya, tidak perlu modul konversi tambahan. Cukup scaling: 4 mA = 0°, 20 mA = 360° (atau sesuai mapping pabrikan/SCADA). Manfaat: integrasi cepat, dokumentasi otomatis, alarm berbasis arah angin.

• Deteksi mulai dari ≤0,8 m/s
  Pada kecepatan angin sangat rendah, banyak sensor enggan bergerak. Threshold rendah membantu pemantauan kondisi senyap (stable night conditions) yang sering penting dalam studi dispersi atau kontrol bau.

• Akurasi ±3° dengan resolusi 22,5°
  Cukup untuk otomasi proses lapangan, kontrol sprayer, pengalihan ventilasi, dan studi lingkungan tingkat operasional.

• Konstruksi tahan cuaca, IP55
  Seal dan pelapis powder coating menambah ketahanan terhadap hujan, debu, dan lingkungan korosif ringan (mis. area pantai atau WWTP).

• Tahan hembusan kencang hingga 70 m/s (30 menit)
  Cocok untuk lokasi terbuka, atap gedung, atau area pesisir yang berangin kencang.

• Konektor M12 & aksesori kabel 3 m
  Memudahkan pemasangan, pemeliharaan, dan penggantian cepat tanpa crimp ulang.

Kontrol eksternal dan integrasi sistem

Sensor ini dirancang untuk ekosistem kendali industri:

• Masuk ke PLC/DCS/RTU melalui input analog 4–20 mA.
  Scaling di SCADA: (Arus–4 mA) / 16 mA × 360°.

• Data logger: gunakan logger dengan kanal 4–20 mA untuk pencatatan tren arah angin per menit/detik.

• Ekspor data: dari SCADA/logger ke CSV/Excel atau LIMS untuk audit dan pelaporan.
  Manfaat: tren arah angin bisa ditumpuk dengan variabel proses (mis. ON/OFF sprayer, konsentrasi H2S) untuk evaluasi efektivitas.

Spesifikasi teknis lengkap

Penjelasan awam: bayangkan angka 0–360° sebagai kompas penuh. Ketika vane menghadap Timur (90°), arus keluaran kira-kira berada pada 4 mA + (90/360×16 mA) = sekitar 8 mA. Di SCADA, ini mudah diubah menjadi label N, NE, E, dst. Ambang ≤0,8 m/s artinya hembusan pelan sudah cukup untuk menggerakkan vane, sehingga saat kondisi hampir tenang, perubahan arah masih dapat terekam. Kelas IP55 berarti tahan debu terbatas dan semprotan air dari segala arah—cukup untuk pemasangan luar ruang dengan housing dan orientasi yang benar.

Panduan memilih komponen tambahan

Rekomendasi konfigurasi & aplikasi

Aksesori yang umum digunakan

• Tiang/mast dan bracket stainless.

• Kabel M12 perpanjangan (shielded, outdoor grade).

• Data logger 4–20 mA (multi-channel bila digabung anemometer).

• Kotak sambung IP65, gland kabel UV-resistant.

• Surge protector/arrester dan grounding kit.

• Kompas/alat bantu orientasi utara saat instalasi.

Faktor yang memengaruhi hasil

• Turbulensi lokal akibat bangunan/pohon.

• Ketinggian pemasangan (semakin tinggi, aliran lebih representatif).

• Perawatan mekanik vane (kebersihan poros, bebas dari sarang serangga/debu).

• Kualitas scaling dan filtering di SCADA (mis. moving average 5–10 s agar lebih stabil).

Panduan penggunaan langkah demi langkah (studi kasus WWTP)

Skenario: pengendalian bau WWTP yang mengaktifkan sprayer netralisasi hanya ketika angin mengarah ke permukiman.

1. Survei lokasi
   Identifikasi atap/posisi tertinggi dan paling terbuka, minimal 10× tinggi dari objek penghalang terdekat. Tentukan panel kontrol terdekat yang menyediakan 24 VDC dan input analog 4–20 mA.

2. Pemasangan mekanik
   Pasang tiang/mast dengan bracket yang kokoh. Pastikan tegak lurus (gunakan waterpass). Pasang sensor PCE-FST-200-202-I di puncak tiang sesuai instruksi bracket.

3. Orientasi awal
   Gunakan kompas untuk menentukan utara (0°). Kunci posisi mekanik sesuai petunjuk sehingga pembacaan 0° mereferensi utara sebenarnya. Catat deviasi magnetik lokal bila diperlukan.

4. Pengkabelan
   Hubungkan konektor M12: jalur 24 VDC dan loop 4–20 mA menuju input analog PLC/data logger. Pastikan jalur kabel terlindungi UV dan memiliki drip-loop untuk mencegah air masuk.

5. Konfigurasi PLC/SCADA
   Lakukan scaling input: 4 mA = 0°, 20 mA = 360°. Tambahkan logika pengkondisian (mis. wrap-around 359° → 0°). Terapkan filter moving average ringan (mis. 5–10 s).

6. Uji fungsional
   Putar vane perlahan secara manual untuk memastikan perubahan arus sesuai tabel scaling. Verifikasi alarm arah: misal, jika 225–315° (barat–utara barat) maka sprayer dimatikan; jika 45–135° (timur–selatan timur), sprayer dinyalakan.

7. Operasi dan pemeliharaan
   Periksa kebersihan vane tiap bulan, kencangkan baut, cek kedap konektor. Uji titik 0°/180° sesekali untuk memastikan konsistensi.

8. Pencatatan dan evaluasi
   Simpan data arah angin berdampingan dengan status sprayer dan keluhan warga/hasil pengukuran H2S. Gunakan tren ini untuk menyetel ambang dan jadwal operasi.

Kesimpulan dan rekomendasi

PCE-FST-200-202-I menawarkan paket sensor arah angin yang relevan untuk otomasi: keluaran 4–20 mA yang langsung masuk PLC, ambang gerak rendah untuk menangkap perubahan pada kondisi angin pelan, IP55 dan material anti-korosi untuk ketahanan, serta akurasi ±3° yang memadai untuk keputusan operasional. Bagi WWTP, pabrik kimia, fasilitas F&B dengan area terbuka, pertanian terbuka, sampai teaching lab yang membutuhkan data meteorologi terintegrasi, perangkat ini adalah opsi efektif dan mudah dipasang.

Jika Anda memerlukan fitur display lokal, Wi-Fi/LoRa, atau data logger internal, gabungkan sensor ini dengan logger/SCADA yang sesuai. Namun bila prioritasnya adalah keandalan data arah angin yang langsung bisa dieksekusi sistem kontrol, PCE-FST-200-202-I sudah memenuhi kebutuhan dengan rapi.

FAQ

Apakah sensor ini mengukur kecepatan angin?
Tidak. PCE-FST-200-202-I adalah sensor arah angin. Untuk kecepatan, gunakan anemometer terpisah dan integrasikan ke logger/PLC yang sama.

Bagaimana mengubah arus 4–20 mA menjadi derajat?
Gunakan scaling: Derajat = (Arus(mA) − 4) / 16 × 360. Contoh 12 mA ≈ 180°.

Apakah perlu kalibrasi berkala?
Lakukan pengecekan orientasi terhadap utara dan fungsi mekanik vane secara periodik. Jika ada deviasi akibat pemasangan, lakukan reposisi.

Bisakah dipasang di area pantai/korosif?
Material paduan anti-korosi dan powder coating membantu ketahanan. Untuk lingkungan sangat korosif, prioritaskan inspeksi lebih sering dan gunakan bracket stainless.

Berapa jarak kabel maksimum?
Karena menggunakan 4–20 mA, jarak kabel bisa cukup panjang dibanding 0–10 V. Batasi sesuai spesifikasi input PLC/logger, gunakan kabel shielded, dan pertimbangkan proteksi surge.

Sebagai pemasok dan distributor instrumen industri dan laboratorium, CV. Java Multi Mandiri memahami pentingnya pemantauan arah angin untuk keselamatan, kontrol proses, dan kepatuhan lingkungan Anda. Kami melayani klien bisnis dan aplikasi industri, menyediakan perangkat berkualitas seperti PCE-FST-200-202-I wind direction sensor dan perangkat pendukung lainnya—data logger, PLC, serta aksesori instalasi—agar perusahaan Anda dapat mengotomasi keputusan berbasis kondisi angin, menjaga konsistensi operasi, dan memenuhi standar tertinggi. Jika ingin meningkatkan akurasi dan efisiensi pemantauan meteorologi lokal di fasilitas Anda, mari diskusikan kebutuhan perusahaan Anda bersama kami untuk menemukan solusi yang tepat.

Rekomendasi Air Flow Meter Unggulan untuk Kebutuhan Anda

Referensi

• Mahar, R. (2017). Perancangan dan Realisasi Anemometer Digital untuk Aplikasi Sistem Peringatan Dini. JTERA (Jurnal Teknologi Rekayasa), 2(2), [halaman]. Retrieved from https://jtera.polteksmi.ac.id/index.php/jtera/article/view/61/47

• Apriliyani, I., Ainuri, M., & Suyantohadi, A. (2023). Analisis terhadap Kinerja Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) pada Industri Gudeg Kaleng di PT XYZ Yogyakarta. agriTECH, 43(1), 74–84. Retrieved from https://journal.ugm.ac.id/agritech/article/download/71076/35936