Instrumentasi Industri #part 1 : Flow Transmitter 30 May, 2010 Published by ikhsananugrah in instrumentasi Talking about instrumentation industry the first thi ng you should you know what are being measured, what sensor are used to measure, how the data transmitted from transmitter to control room? Those are the base thing should you know before become instrument engineer. Now I am still student, but at least I want to share about industry instrumentation that I know n I experienced. Some Some student who has not been Kerja Praktek/employment Praktek/employment practices practices yet, questioned to me, ―what is the base thing before Kerja Praktek?‖ Ada bermacam-macam variabel variabel yang diukur di dunia industri proses, yaitu adalah flow, pressure, temperature, dan level. Keempat parameter tersebut perlu diketahui, sensor apa yang digunakan untuk menghitungnya, dan bagaimana cara kerjanya. Ini, bagi saya menjadi dasar sebelum kita terjun di dunia kerja praktek. Yang pertama dibahas disini adalah flow transmitter. Alat ini digunakan untuk mengukur laju aliran dalam suatu pipa aliran. Laju aliran yang diukur adalah fluida, baik itu berupa gas, steam, ataupun liquid. Sensor yang digunakan untuk mengukur laju aliran fluida ini biasanya adalah orifice, venturi dan lain-lain. Menurut sumber yang didapat penulis, yang paling sering digunakan adalah sensor orifice, ini dikarenakan orifice instalasinya mudah dan harganya relatif lebih murah. Orifice di install di bagian pipa yang ingin diukur kecepatan alir fluidanya. Bentuk orifice sendiri adalah sebuah pipa alir yang menyempit, menyempit, sehingga dapat terukur beda tekanan upstream dan tekanan pada downstream nya. Beda tekanan inilah yang terukur oleh transmiter, dan sesuai dengan rumus : flow fl ow sebanding dengan akar beda tekanan Maka dari itulah laju aliran fluida pada suatu titik tit ik dapat terukur. Transmitter menerjemahkan besar beda tekanan dan melakukan konversi menjadi laju aliran. Setelah nilai laju aliran telah didapatkan, maka dilakukan transmisi data ke ruang kontrol dengan mengubah besaran m3/hour yang diperoleh transmiter menjadi besaran 4-20 mA. Laju aliran minimal terukur sebagai 4 mA, dan laju aliran maksimal terukur sebagai 20 mA.
kita juga harus tahu bagaimana menemukan flow transmitter di P&ID, ini tidak begitu susah, karena hanya dilambangkan dengan‖ FT ‖ yang berarti Flow Transmitter. Berikut adalah contoh permasalahan yang menyatakan bagaimana flow tr ansmitter bekerja. Contoh permasalahan ini saya ambil dari novakurniawan.wordpress.com (owner blog ini bernama mas Nova, beliau adalah seorang alumni ITB dan sekarang bekerja di McDermot Indonesia).
Soal : Bila range differential pressure transmitter FT adalah 0 – 100 ” H2O. Bila pressure drop pada FE adalah 25″ H2O, maka output FT =…….., Output SQRT=…..…. dan FR menunjukkan angka ..……… pada skala linear 0 – 100 : a. FT = 6 PSI, output SQRT = 9 PSI dan jarum FR menunjukkan angka 50 b. FT = 6 PSI, output SQRT = 12 PSI dan jarum FR menunjujukan angka 75 c. FT = 9 PSI, output SQRT = 9 PSI dan jarum FR menunjukkan angka 50 d. FT = 9 PSI, output SQRT = 6 PSI dan jarum FR menunjukkan angka 25 Answer : diketahui ΔP yang didapat transmitter FT adalah 25”H2O. transmisi data yang digunakan disini adalah transmisi dengan sinyal pneumatic, dan tentu anda tahu bahwa sinyal pneumatic memiliki range dari 3-15 PSI. jika dilakukan konversi, maka sinyal ΔP sebesar 25 “H2O sama dengan sinyal pneumatic 6 PSI.
Tentu saja jika diketahui ΔP diantara 24 “H2O -50 “H2O, maka nilai sinyal pneumatic akan berada diantara 6 PSI – 9 PSI. Hubungan Flow dengan DP mengikuti Bernouli adalah Square Root (SQRT). Maksimum flow adalah sebanding dengan akar (SQRT) maksimum DP 100″ H2O, yaitu sebanding dengan 10. Jika ΔP actual adalah 25″H2O maka flow actual akan sebanding dengan akar (SQRT) 25″H2O, yaitu sebanding dengan 5. Artinya ketika DP sebesar 25″ H2O dari full scale DP 100″ H2O maka Flowrate adalah 5 dari maksimum 10 atau setengahnya. Sehingga
pneumatic signal SQRTnya adalah 9 PSI. Ketika FR dilakukan linearisasi pada nilai 0 – 100 maka FR akan menunjukkan nilai setengahnya, yaitu 50. Manakah jawaban yang tepat? (a). sumber : www.engineeringtoolbox.com ; laporan kerja praktek ; novakurniawan.wordpress.com
Mengkalibrasi Level Transmitter dengan Remote Seal, Bagian 1: Pendahuluan January 3, 2011 TeknisiInstrument Leave a comment
Terlepas dari mengapa instrument engineer memilih transmitter yang menggunakan remote seal sebagai sensing line-nya, sebagai teknisi, maka TeknisiInstrument kali ini hanya akan mengupas mengenai cara mengkalibrasi differential transmitter dengan remote seal yang diimplementasikan pada pengukuran level. Sebenarnya bukan bagai mana cara mengkalibrasi secara detil tahap demi tahap (biasanya dengan HART Communicator), yang akan dibahas pada posting kali ini adalah bagaimana menentukan parameter kalibrasi, agar transmitter bekerja pada rentang yang kita inginkan sesuai dengan kondisi proses. Tapi, sebelum pada perhitungan cara menentukan LRV dan URV, mari kita kenali istilahnya terlebih dahulu. Ada dua istilah yang umum digunakan pada kalibrasi level transmitter dengan differential transmitter : Zero Suppression Suppressed Zero diperlukan jika transmitter tekanan gauge atau absolute dipasang di bawah tapping sisi tekanan tingginya (koneksi proses sisi bawah). Jika transmitter dipasang di bawah tapping sisi tekanan tingginya, maka liquid pengisi ( fill fluid ) pada kapiler menimbulkan tekanan pada sensor transmitter sehingga memberikan bacaan tekanan positif walaupun tangki dalam keadaan kosong.
Zero Elevation Sebaliknya, Elevated Zero diperlukan jika transmitter tekanan gauge atau absolute dipasang di atas tapping sisi tekanan tingginya (koneksi proses sisi bawah) atau pada aplikasi differential transmitter dua seal (sisi low dan sisi high). Pada kasus ini, transmitter membaca tekanan negatif saat tangki dalam keadaan kosong sekalipun. Hal ini disebabkan oleh efek head pressure pada fluida pengisi ( fill fluid ) pada pipa kapiler remote seal. Itu aja dulu posting kali ini, pada posting selanjutnya insya Allah akan dibahas cara penghitungan untuk menentukan LRV dan URV pada level transmitter dengan remote seal . Share this:
Facebook Twitter Print Email
Categories: Calibration, Installation, Level Measurement, Measurement Tags: elevated zero, kalibrasi, kapiler, Level, Level Measurement, level trasnmitter, remote seal, suppressed zero, Transmitter, zero elevation, zero suppression
Mengukur Level dengan Pressure August 3, 2009 TeknisiInstrument 13 comments
Level = Tinggi permukaan zat cair/padat Pressure = Tekanan
Level merupakan parameter yang ada pada hampir setiap proses industri, ada banyak cara mengukur level, yang paling sederhana adalah dengan menggunakan sight glass. Dengan menggunakan sight glass, ketinggian dari liquid di dalam sebuah bejana/vesel akan secara fisik terlihat, sehingga dengan membuat skala pada sight glass, kita dapat langsung menentukan berapa persenkah tinggi permukaan cairan tersebut dari tinggi vessel/tangki/bejana.
Bejana berhubungan Pada gambar, sebuah tangki dihubungkan dengan sebuah selang transparan dengan memakai skala 0-100% dari total tinggi tangki. Prinsip pengukuran level ini memanfaatkan sifat dari zat cair yang akan mengisi semua ruang yang dia lewati pada bejana berhubungan. Ketinggian zat cair di dalam tangkin akan sama dengan ketinggian zat cair yang berada pada selang transparan yang berfungsi sebagai sight glass. Kita dapat langsung mengetahui ketinggian (level) zat cair yang berada di dalam tangki dengan melihat ketinggian zat cair yang berada pada selang transparan (sight glass) tersebut. Namun informasi ini hanya dapat disajikan langsung di lapangan, atau langsung melihatnya dimana selang transparan tersebut terpasang. Metode pengukuran level ini tergolong murah. Tekanan Hidrosatik Setiap zat cair yang menempati sebuah bejana/vessel/tangki, akan memiliki tekanan hidrostatik yang besarnya sebanding dengan level zat cair tersebut, dengan asusmsi masa jenis (sg=specific gravity)-nya tetap.
Tekanan hidrostatik Gambar di atas adalah sebuah tangki terbuka (permukaannya terhubung ke atmosfer), dimana disitu akan bekerja tekanan P1 sebesar tekanan atmosfer, yang kemudian akan kita abaikan karena kita akan mengukur tekanan ―gauge‖. Asumsikan zat cairnya adalah air, dengan masa jenis ρ = 1000 kg/m³. Dengan ketinggian permukaan dari dasar tangki tempat pengukuran tekanan adalah 10 meter. Maka tekanan P2 yang bekerja pada pressure gauge adalah: ρ = masa jenis air = 1000 kg/m³ g = gaya gravitasi bumi = 9,8 m/s² h = ketinggian air dasar tanki = 10 m P2 = ρ × g × h P2= 1000 kg/m³ × 9,8 m/s² × 10 m P2 = 98000 kg/m³ × m/s² × m P2 = 98000 kgmm/m³s² P2 = 98000 kgm/s²m² P2 = 98000 Nm² P2 = 98000 Pascal P2 = 98 kilopascal = 14.2136983 PSI = 0.9993218887 kg/cm² 1 kilopascal = 0.1450377377 PSI (pound per square inch) 1 kilopascal = 0.01019716213 kg/cm²
Perhatikan table berikut ini:
Tabel hasil perhitungan
Grafik hubungan level dengan pressure Dari tabel dan dari grafik, kita bisa melihat bahwa level (h) berbanding lurus dengan pressure (P), sehingga dengan mengukur pressure pada titik dasar tangki, kita dapat mengetahui level dari air di dalam tangki. Misalnya hasil pengukura presure pada dasar tangki, kita mendapat 4,2641 PSI, maka dengan membalikkan perhitungan di atas, kita akan mendapatkan level sebesar 3 meter. Bagaimana menyajikan level di DCS, PLC atau Controller? Pressure gauge yang terpasang di dasar tanki tadi, bisa diganti dengan menggunakan sebuah pressure transmitter yang dikalibrasi dengan rentang ukur (range) input 0 sampai 14,2137 PSI, biar gampang (tidak direkomendasikan pada praktek di lapaangan), kita bulatkan menjadi 14PSI, dan output, misalnya, 4-20 mA (mili ampere).
representasi parameter (sinyal) Sinyal 4-20 mA yang merepresentasikan sinyal input dari pressure transmitter — dalam contoh ini transmitter dikalibrasi 0-14 PSI untuk output 4-20mA, diteruskan ke receiver yang bisa berupa DCS, PLC ataupun controller, yang terhubung dengan station yang berfungsi sebagai MMI (Man-Machine Interface) atau HMI (Human-Machine Interfacer), pada DCS, PLC ataupun controller, sinyal 4-20mA tersebut di-scalling lagi menjadi bentuk engineering unit (meter) sehingga dengan variasi 0-10 meter level pada tanki, bisa ditampilkan 0-10 meter (engineering unit) pada HMI/MMI. Sehingga representasi sinyal secara keseluruhan menjadi: 1. 2. 3. 4.
0-10 meter level dalam tangki 0-14 PSI tekanan hidrostatik pada input trasmitter 4-20mA sinyal transmisi pada input DCS, PLC, controller di DCS, PLC, controller di-scalling menjadi engineering unit kembali (0-10 meter), dengan tidak memperhatikan proses analog to digital conversion 5. Tampilan pada MMI/HMI dalam bentuk Engineering Unit (meter)
