Otomatisasi pengisian tandon air membutuhkan sensor yang dapat mendeteksi tingkat ketinggian air dalam tandon. Level Sensor istilah umumnya. Banyak produsen yang menyediakan sensor dan kontrolernya dalam satu paket produk. Kalau mau merancang sendiri juga boleh. Malah asik tuh… 😀

Sebenarnya mendeteksi level ketinggian air secara elektronik bukanlah hal yang sulit. Kita bisa menggunakan transistor atau opamp untuk mendeteksi ada-tidaknya air yang menyentuh sensor. Tapi secara fisik, boleh jadi tidak mudah.

Mengapa?

Ingat percobaan fisika SMA? Nah, kalau dua batang logam dihubungkan ke sumber tegangan plus dan minus, kemudian dicemplungkan ke air, maka yang terjadi adalah proses elektrolisa. Saya tidak membahas terjadinya pemisahan hidrogen dan oksigen yang terjadi, dan juga unsur/senyawa lain yang terlibat. Yang perlu diketahui adalah bahwa proses ini mengakibatkan terjadinya korosi dan pengerakan pada elektroda sensor, oleh karenanya perlu dilakukan perawatan secara berkala untuk mencegah terjadinya kesalahan pendeteksian. Selain itu, penggunaan jenis logam untuk elektroda serta pengkondisian pH air juga perlu dilakukan.

Karena proses elektrolisa ini pasti terjadi, maka dalam perancangan rangkaian elektronika serta pengkondisian fisik pada pengimplementasiannya harus dapat meminimalisir efek negatif dari proses elektrolisa tersebut. Kita mulai dari elektrodanya.

Elektroda yang digunakan haruslah yang anti-korosif. Bisa digunakan baja stainless atau bahkan yang telah dilapisi chrome. Jangan menggunakan logam-logam seperti galvanis atau besi. Meskipun demikian, masih diperlukan perawatan berkala, paling lama 1 bulan sekali, untuk menghilangkan kerak-kerak yang terjadi yang dapat mengurangi konduktivitas elektroda.

Selain itu, yang perlu dilakukan lagi adalah mengontrol pH air. Untuk masalah ini memang tidak murah, diperlukan sistem pengendali pH untuk mempertahankan pH air menjadi normal. Tapi, ini cara yang efektif.

Nah, sekarang masuk ke rangkaian elektroniknya. Rangkaian yang saya gunakan hanyalah sebuah pembagi tegangan dan sebuah komparator dengan keluaran logika TTL. Simak rangkaian dan penjelasan berikut ini.

Pendeteksian level ketinggian air dilakukan dengan membaca nilai tegangan yang dihasilkan oleh masing-masing  rangkaian pembagi tegangan yang tersusun oleh resistor R dan  RAir. (RAir  adalah tahanan yang dibentuk oleh tangkai sensor dan tangkai common (T1)). Nilai R dalam hal ini adalah 10K ohm.

  • Vout1 – tegangan keluaran sensor LOWEST.
  • Vout2 – tegangan keluaran sensor LOW.
  • Vout3 – tegangan keluaran sensor MEDIUM.
  • Vout1 – tegangan keluaran sensor HIGH.

Tegangan keluaran yang muncul ketika tangkai sensor tidak terkena air adalah sekitar 4,9 volt.  Akan tetapi ketika tangkai sensor menyentuh air, nilai Vout turun antara 1-2 volt saja.

Perbedaan tegangan yang cukup  jauh  inilah  yang digunakan sebagai acuan pendeteksian dengan  cara membandingkan  nilai Vout dengan suatu tegangan referensi yang telah diset sebelumnya.

Gambar di bawah adalah rangkaian pembanding sederhana menggunakan opamp LM324. Rangkaian ini sederhana namun telah melewati serangkaian uji-coba dengan hasil yang sangat memuaskan.

Keluaran rangkaian pembanding ini dapat langsung digunakan untuk menggerakkan LED atau sebagai masukan TTL pada mikrokontroler.

Rangkaian ini telah saya implementasikan pada Pengendali Pompa Tandon Air Pensuplai Boiler dan Pengendali Pompa Tandon Air Unit Chiller di CV STEGRA Malang dan telah beroperasi selama lebih dari 5 tahun, dengan perawatan sensor 2-3 bulan sekali.

T1 adalah masukan dari rangkaian sensor diatas, bisa jadi Vout1, Vout2, Vout3, atau Vout4. Pada gambar port keluaran bertuliskan HI untuk sensor ketinggian HI. Ini berlaku sama persis untuk ketiga sensor lainnya.

Rangkaian pembagi tegangan yang disusun oleh resistor RA1 dan RA2 memberikan tegangan pembanding sebesar (10000/14700) * 5 volt = 3,4 Volt. Sehingga masuk dalam jangkauan keluaran sensor yang berada di kisaran 1-4,8 volt.

Ketika sensor tidak terkena air, Vin(+) > Vin(-), oleh karenanya tegangan keluaran opamp akan berada di kisaran 3,5-4,5V. Dan ketika sensor terkena air, Vin(+) < Vin(-), maka tegangan keluaran akan drop menjadi 0V. Sangat efektif!

Berikut adalah gambar layout PCB untuk sensor ketinggian air dengan keluaran 4 level ketinggian.

Berikut adalah foto rangkaian jadi yang saya implementasikan di pabrik rol karet USTEGRA Malang.

 

Monitoring Water Level Secara Wireless Via Wi-Fi

Dengan teknik rangkaian yang sama, saya juga membuat aplikasi monitoring level air yang dapat diakses secara remote/wireless melalui koneksi Wi-Fi dengan memanfaatkan modul ESP8266.

Anda dapat membaca tulisan mengenai aplikasi ini melalui link berikut ini:

wifi2wls_640

Memonitor Level Ketinggian Air Secara Wireless Menggunakan Modul Wi-Fi ESP8266

 

Modul Water Level Controller WLC-02

Untuk keperluan pengontrolan level air pada tandon rumah tangga, tandon air wudhu, kolam air minum walet, dan lain-lain, kami menyediakan modul kontroler level air tandon WLC-02 sebagai berikut:

telinks_wlc02_blue

Keterangan selengkapnya mengenai WLC-02 dapat Anda baca pada halaman berikut ini:

WLC-02: Modul Kontroler Level Air Yang Handal

Pada postingan tersebut juga diberikan gambar instalasi WLC-02.

Modul ini telah banyak dipesan dan digunakan oleh user kami. Modul dapat diaplikasikan untuk sistem kontrol level tandon air pada hotel, masjid, rumah, rumah walet, dsb.

 

Kunjungi Situs Kami

Kami membuat berbagai modul kontrol dan interface berbasis mikrokontroler dan melayani pembuatan hardware & software sesuai kebutuhan Anda. Hubungi kami melalui SMS/WA ke 081231784018.

Berikut adalah situs-situs kami yang berisi katalog modul buatan saya dan juga berisi tulisan seputar modul dan eksperimen-eksperimen yang saya lakukan.

 

Selamat berkarya!