BAB I Pendahuluan 1.1
Latar Belakang Dalam era yang serba teknologi saat ini, kemajua emajuan n bidang bidang pendid pendidik ikan an sangat sangatla lah h bertam bertambah bah dari dari wakt waktu u ke wakt waktu. u. Kemaj emajua uan n yang yang di dia apa paii oleh oleh umat manusia, baik itu bidang sosial, bidang in!ormasi maupun bidang pendidikan. "alah satunya membuat makalah yang baik dan benar, yaitu meru merupa pak kan si sist stem em in in!o !orrmasi masi yang yang di ditu tuan angk gkan an ke dalam bentuk tulisan karya ilmiah. 1.#
$uang Lingkup Penelitian Penelitian ini akan menakup tentang pengukuran instrumentasi migas dengan memper memperhat hatik ikan an tanda tanda%ta %tanda nda baa, baa, ara ara penuli penulisan san,, tata bahasa yang baik dan benar. 1.& 'ujuan dan man!aat 'ujuan 'ujuan dari pembuatan pembuatan makalah makalah ini adalah adalah ( )embantu untuk lebih lebih kreati! • •
)emahami pola pikir ilmiah
)an!aat ( )emberikan )emberikan pengetahuan baru • •
)emperbanyak ilmu
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page 1
BAB II #.1 #. 1
Pengu enguk kuran uran 'ekan ekanan an +P +Prressu essurre )ea )easu surremen ement t
a Bar Baromet ometer er Bar Baromet ometer er adal adalah ah sebu sebuah ah alat alat yang yang digu diguna nak kan untu untuk k mengukur tek tekanan anan udar udara a. Digunakan terutama oleh ahli meteo eteorrolog ologi, i, pilo pilot, t, dan dan pela pelaut ut,, bar baromet ometer er digu diguna nak kan untu untuk k memprediksi kondisi uaa dengan mengukur perubahan tekanan atmo atmos! s!er er.. Baro Barome mete terr tida tidak k memb member erit itah ahu u ua uaa a pada pada saat saat itu, itu, melainkan memprediksi uaa yang akan terjadi satu atau dua hari kemudian. Barometer akan ber!ungsi sama baiknya saat diletakkan di dalam maupun diluar ruangan. Ada Ad a empat empat maam maam barom baromete eter, r, yakni yakni barom baromete eterr air raksa raksa,, barometer air, barometer aneroid, dan barogra!.
Barometer "ederhana Barometer Air $aksa
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page #
Barometer Aneroid Barogra!
b )ano )anome mete terr Bentu entuk k pali palin ng sed sederh erhana ana mano anometer eter adal adalah ah tabun abung g berben berbentuk tuk - yang yang berisi berisi airan airan.. 'ekana ekanan n yang yang diuku diukurr akan akan bis bisa a dibaa pada ujung tabung yang terbuka. Kalau ada perbedaan tekanan, tinggi airan pada sisi tabung akan berbed berbeda. a. Perbeda erbedaan an tinggi tinggi ini merup merupak akan an pros proses es tekana tekanan n dalam dalam manometer air +mm merury thermometer. Kon!ersi kedalam kPa ukup sederhana ( -ntuk air, Pa mm/#o 0 .234 -ntuk merkuri , Pa mm/g 0 1&&,&
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page &
)anometer 'abung -
Ada bebe bebera rapa pa maam aam manom anomet eter er,, dian dianta tara rany nya a adal adalah ah mano manome mete terr loga logam m dan dan mano manome mete terr )L )Leod. eod. )ano )anome mete terr loga logam m digu diguna nak kan untu untuk k mengu enguk kur tek tekanan anan gas gas yang yang sang sangat at ting tinggi gi,, misalnya tekanan gas dalam ketel uap. 5ara 5ara kerja erja manom anomet eter er ini ini dida didasa sark rkan an pada pada plat plat loga logam m yang yang bergerak naik turun bila ada perubahan tekanan. 6erak ujung plat loga logam m dite diteru rusa sak kan oleh oleh jaru jarum m jam jam penu penunj njuk uk skal skala. a. Bebe Bebera rapa pa manom manomete eterr logam logam antara antara lain lain manom manomete eterr Bourd Bourdon, on, manom manomete eterr "ha7er Budenberg, dan manometer ban. )ano )anome mete terr )L )Leod eod digu diguna naka kan n untu untuk k meng menguk ukur ur tek tekanan anan udara yang lebih keil dari 1 mm/g. 5ara kerja manometer ini pada prin prinsi sipn pnya ya sama sama sepe sepert rtii mano manome mete terr raks raksa a ujun ujung g tert tertut utup up.. 8ika 8ika selisih tinggi raksa di pipa " dengan pipa * adalah 9h m/g, maka tekanan yang terukur sebesar P 1 : 13.333 0 9h m/g
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page ;
)anometer Logam
)anometer
Bourdon
)Leod
'abun abung g Pitot Pitot 'abung 'abung Pitot adalah instrumen instrumen pengukuran tekanan tekanan digunakan untuk untuk menguk mengukur ur keepat keepatan an aliran aliran
Page >
dari perahu, dan untuk mengukur airan, udara dan gas keepatan dalam aplikasi aplikasi industri. industri. 'abung abung pitot pitot digunakan digunakan untuk untuk menguku mengukurr keepatan pada suatu titik dalam aliran dan bukan keepatan rata% rata dalam pipa atau onduit.
'abung 'abung Pitot
#.#
"ensor Pe Pengukur 'ekanan
a 'abung abung Bourd Bourdon on 'abung 'abung Bourdon banyak banyak digunakan untuk pengukuran pengukuran tekanan stati statik, k, hargan harganya ya relat relati! i! murah, murah, tetapi tetapi ukup ukup dapat dapat dianda diandalk lkan. an. 'abung%tabung 'abung%tabung ini banyak di pasaran dalam berbagai ukuran +dia +diame mete terr 1%1? 1%1? inh inh dan dan deng dengan an berb berbag agai ai ting tingk kat ketel eteliti itian an.. Pengukur /eise +/eise 6age ialah pengukur tabung Bourdon yang sangat teliti, dengan ketelitian 3,1 persen baaan skalah penuh. Alat ini banyak banyak diguna digunaka kan n sebaga sebagaii stand standar ar tekana tekanan n sekund sekunder er untuk untuk "'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page ?
pekerjaan%pekerjaan pekerjaan%pekerjaan laboratorium. Konstruksi Konstruksi tabung Bourdon dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
'abung 'abung Bourdon
Bagian%bagian 'abung Bourdon
'abung 'abung Bourdon biasanya mempunyai penampang elips dan terbuat dari Pipa pendek lengkung yang mana salah satu ujungnya tertut tertutup up +kon= +kon=gur gurasi asi @5. 5. Bil Bila a terdap terdapat at tekan tekanan an dalam dalam tabung tabung tersebut, akan terjadi de!ormasi elastik pada tabung +@menegang, yang dalam keadaan ideal sebanding dengan tekanan. Perubahan yang dihasilkannya akan sebanding dengan besarnya tekanan yang diberi erikan -jung pengukur ini dihubungkan dengan suatu peng penghu hubu bung ng Berp Berpeg egas as yang yang mempe emperb rbes esar ar perp perpin inda daha han n dan dan mengu enguba bahn hnya ya menja enjadi di gera gerak kan puta putarr pada pada jaru jarum m penu penunj njuk uk..
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page 4
Pengh enghub ubun ung g itu itu dibu dibuat at sede sedemi miki kian an rupa rupa sehi sehing ngga ga meka mekani nism sme e tersebut dapat diukur untuk memberikan kelinieran yang optimum.
Prinsip Kerja Bourdon Tube 'ekanan 'ekanan dipandu ke dalam tabung, perbedaan tekanan di dalam dan di luar tabung bourdon akan menyebabkan perubahan bentuk penampangnya. Perubahan bentuk penampang akan diikuti perubahan bentuk arah panjang tabung, dimana perubahan panjang tabung akan dikonersikan menjadi gerakan jarum penunjuk pada skala. Analisa teoritis tentang perubahan bentuk tabung bourdon sebaga sebagaii !ungsi !ungsi perbed perbedaan aan tekana tekanan n di luar luar dan di dalam dalam tabung tabung bour bourdo don n jara jarang ng dila dilak kukan ukan.. Perub erubah ahan an bent bentuk uk tabu tabung ng bour bourdo don n diperoleh dari data eksperimental. Analisa rekayasa eksperimental, dilakukan dengan dua ara, dengan metode teori dan metode eksperimental. )etode teori yaitu dengan menggunakan menggunakan teori atau rumus matematika yang yang berlak berlaku u dalam dalam eksper eksperim imen en yang yang dikehe dikehenda ndaki, ki, sedang sedangka kan n metode eksperimental, yaitu dengan melakukan praktek langsung terhadap eksperimen tersebut. Bahan Pembuatan Tabung Bordon 1. Perun erungg ggu u +br +bronCe onCe -ntu -ntuk k tek tekanan anan sam sampai pai ?3 ?33 3 ps psii baha bahan n tabung terbuat dari perunggu +bronCe #. Berily Berilyum um%te %temb mbaga aga -ntuk -ntuk tekanan tekanan sampai sampai dengan dengan 13.333 13.333 psi terbuat dari paduan berilyum%tembaga berilyum%tembaga &. Baja Baja tak berkara berkaratt +stain +stainles lessst ssteel eel -ntuk -ntuk tekana tekanan n 13.333 13.333 psi atau lebih digunakan baja tak berkarat +stainlesssteel maupun paduannya. Kelebihan dan Kekurangan Kelebihan Biaya pengadaan awal ( rendah Konstruksi sederhana Dapat dikali dikalibar barsi si dengan dengan mudah mudah +mengg +mengguna unaka kan n mer merury ury Dapat barometer. 'ersedia range yang berarisai, termasuk termasuk range yang sangat 'ersedia tinggi. •
•
Kekurangan Peka terhadap gonangan dan getaran )empunyai si!at histerisis Akurasi ( sedang +tidak ukup baik untuk beberapa aplikasi.
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page 2
b Bello ellows ws Bellows adalah elemen pengukur tekanan yang mampu ber% de
3 kPa. 'erdiri atas sebuah tubing metal yang bisa mengembang searah mengikuti panjangnya. Bellows dengan diameter yang lebar
bisa membaa low pressure lebih baik daripada bourdon tube. Absolute Pressure 6age dengan )enggunakan Bellows •
•
Kelebihan ( Deadband keil -kuran diameter keil $espon epat $epeatability bagus Kekurangan ( Kemampuan oerpressure%nya rendah Li!e time nya susah diprediksi "ensitie terhadap ibrasi Akan mudah rusak jika terdapat surge pressure -ntuk material khusus akan sangat mahal
Diap Diaprraghm aghm Diaphr Diaphragm agm sensor sensor berben berbentuk tuk dis dis yang yang terbua terbuatt dari dari metal metal yang yang
Page
Diapraghm "ensor •
•
Kelebihan ( akurat di atas #:& range%nya range%nya "angat akurat Deadband yang sempit )ampu untuk pengukuran di range pressure yang rendah emilih ihan an mate materi rial al diap diaphr hrag agm% m%ny nya a dapa dapatt dise disesu suai aik kan Pemil kebutuhan Kekurangan ( Li!e time nya tidak lama Kurang bagus untuk ibrasi dan shok pressure "et point bisa berubah karena metal diaphragm jenuh
BAB III &.1 &. 1
Pengu ngukuran uran Alira liran n +El +Elow )ea )easu surremen ement t
Pengukuran Pengukuran aliran
Page 13
pengukuran pengukuran aliran yang dilakukan terkait jual beli. Fon%ustody trans!er adalah kegiatan pengukuran aliran yang dilakukan tanpa terkait jual beli, seperti pengendalian, mengetahui stok yang ada, analisa H. Ketelitian meter ini ditentukan pada rumah meter yang didalamnya berisi rotor yang berputar pada suatu ball bearing yang menggerakkan suatu ane yang yang dapa dapatt masu masuk k dan dan kelua eluarr pada pada roto rotorr. Adany danya a air airan an yang yang masuk masuk pada pada meter meter menye menyebab babka kan n perbed perbedaan aan tekana tekanan n dianta diantara ra measuring hamber, sehingga memutar rotor dan ane. Di dala dalam m rotor otor ter terdapa dapatt am am yang yang tida tidak k ikut ikut berp berput utar ar,, mempun mempunyai yai bentuk bentuk khusus khusus sehing sehingga ga dapat dapat mengg menggera erakk kkan an ane ane "'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page 11
berganti bergantian an keluar keluar dan masuk masuk ke dalam rotor rotor.. 6erakan 6erakan dari ane yang yang bertur berturut% ut%tur turut ut akan akan memb membent entuk uk measu measurin ring g hamb hamber er yang yang memiliki olume tetap, yang dibatasi oleh dua buah ane, rotor, dan dinding meter.
b Lobe Lobe al atau atau $otati $otating ng Lobe Lobe )eter )eter Lobe al tidak jauh berbeda dari rotary ane. Pada lobe oal terdapat dua buah lobe berbentuk oal yang dipasang ertikal dan horiContal. Kedua lobe dihubungkan, dan bergerak memutar bila ada alir aliran an +inl +inlet et yang yang masuk asuk.. Pemas emasan anga gan n dua dua buah buah lobe lobe yang yang berlawanan mengakibatkan adanya
Page 1#
Apabila permukaan bola dan lubang serta rongga antara dis dan ruanga ruangan n ukup ukup bersih bersih,, serta serta pemisa pemisah h tertut tertutup up dengan dengan baik, baik, maka maka airan airan yang yang mengal mengalir ir akan akan membe membentu ntuk k sendir sendirii suatu suatu seal seal yang akan melawan kebooran%kebooran. -ntuk menatat jumlah aliran yang diukur, pada meter ini dilengkapi dengan register, yaitu dengan menghubungkan putaran poros dis dengan register. register. 8umlah
putaran dis akan sebanding dengan airan yang mengalir melalui meter. d al al 6ea 6earr al gear dapat digunakan untuk heay oil iskositas tinggi dan dan or orrosi osie e liJu liJuid id,, tapi tapi buk bukan untu untuk k aspa aspal. l. Dides idesai ain n untu untuk k maksimum 33 p, akan berkurang seara proporsional dan speial blade +dengan learane
tertentu harus digunakan. e $eiproat eiproating ing atau sillati sillating ng Piston Piston "'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page 1&
Berbeda dengan jenis meter dis meter, meter jenis piston memilik semaam buket atau gayung yang akan berputar apabila dialiri air. Air akan masuk dari lubang input dan memenuhi buket yang akan segara berputar dan menyalurkan pada ruang dibalik buk buket et mela melalu luii sebu sebuah ah sari saring ngan an.. Perge ergera rak kan dari dari buk buket et ini ini menggerakan mekanik yang terhubung pada angka register. "emaki "emakin n epat epat perger pergerak akan an buke bukett menunj menunjuk ukan an olum olume e air yan yang melal elalui uin nya sem semakin akin banya anyak. k. )et )eter jeni jenis s ini ini bia biasan sanya dilengkapi dengan hek ale sehingga air tidak bisa berbalik arah. "aringan pada buket sangat keil, hal inilah yang menyebabkan meter jenis ini mudah maet apabila ada pasir.
PD )eters kemudian dihubungkan dengan transmitter yang kemu emudian dian dihu ihubung bungk kan ke ou ounter nter atau atau peng penghi hitu tun ng puls ulsa. 'ransmitter 'ransmitter mengeluarkan mengeluarkan pulsa%pulsa listrik yang dikirimkan ke ounter ounter.. Pada transmit transmitter ter terdapat terdapat tiket tiket printer printer yang menatat menatat hasil pengukuran pada periode tertentu. Pada transm transmitt itter er terdap terdapat at konstan onstanta ta kesetar esetaraan aan yang yang dijadi dijadika kan n ariabel perhitungan pada hasil pengukuran. pengukuran. -ntuk K 3,1 liter:pulsa, maka K 0 8umlah pulsa "'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page 1;
-ntuk K 133 pulsa:liter, maka K: 8umlah pulsa Berik Berikut ut ini adalah adalah skema skema penerj penerjem emaha ahan n pulsa pulsa ke ounte ounterr seara seara mekanis. Gertial
/oriContal
'ransmitter 'ransmitter 'ransmitter akan mengeluarkan mengeluarkan pulsa listrik yang kemudian kemudian akan akan diub diubah ah menj menjad adii ener energi gi mek mekanis anis deng dengan an mema meman! n!aa aatk tkan an pergerakan dua buah dis yang dipasang ertikal dan horiContal. Dis is erti ertik kal dip dipasan asang g di bag bagian ian ping pinggi girr +buk bukan di teng engah ah horiCo horiConta ntall dis dis. . Gertik ertikal al dis dis terhub terhubung ung dengan dengan gear gear%gear %gear pada pada sistem sis tem ounte ounter, r, sehing sehingga ga dapat dapat mengg menggera erakk kkan an ounte ounterr sebaga sebagaii data presentation. presentation. Beri Berik kut ini ini adal adalah ah meka mekani nism sme e pene penerj rjem emah ahan an puls pulsa a ke oun ounte terr seara !otoelektris.
Gertial /oriContal
'ransmitter 'ransmitter Perbeda erbedaan an penerj penerjem emaha ahan n pulsa pulsa lis listri trik k seara seara !otoel !otoelekt ektris ris dengan dengan mekani mekanis s adalah adalah pada pada penggu penggunaa naan n photod photodiod iode e pada pada dis dis ertik ertikal. al. Photod Photodiod iode e akan akan mengel mengeluar uarka kan n ahaya ahaya yang yang kemudia emudian n "'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page 1>
disaring:t disaring:ter=lt er=lter er oleh piringan piringan yang memiliki memiliki lubang%lub lubang%lubang ang yang dapat disebut sebagai enoder. Dis ertikal terhubung oleh sistem oun ounter ter sehi sehing ngga ga dapa dapatt meng mengge gera rakk kkan an oun ounte terr seba sebaga gaii data data presentation. -ntu -ntuk k menu menunj njuk ukk kan
6elom 6elomban bang g pulsa pulsa akan akan dihubu dihubungk ngkan an dengan dengan gerban gerbang g AFD AFD deng dengan an peri period ode e tert terten entu tu +sek +sekon on,, meni menit, t, jam jam dan dan outp output ut pada pada gerb gerban ang g akan akan menu menunj njuk ukk kan gelo gelomb mban ang g puls pulsa a yang yang ter tergabu gabung ng deng dengan an gelo gelomb mban ang g peri period ode, e, sehi sehing ngga ga data data pres presen enta tati tion on akan akan menunjukkan nilai
)etering "ystem seara keseluruhan memiliki bagian%bagian yang lengkap, diantaranya ( )eter register
• •
Pulse 'ransmitter
•
Automati 'emperature 5ompensator
•
Alat Pelindung )eter
Automati "ampler )eter register adalah bagian data presentation presentation yang ber!ungsi seba sebaga gaii penu penunj njuk uk peng penggu guna naan an atau atau kerja erja mete meterr dala dalam m angk angka a terten tertentu. tu. Pu Pulse lse transm transmitt itter er ber!un ber!ungsi gsi mengel mengeluar uarka kan n pulsa% pulsa%pul pulsa sa listrik listrik yang dihubungk dihubungkan an dengan dengan sensor sensor.. Automati Automati 'emperatur emperature e 5ompensator atau A'6 ber!ungsi mengompensasi temperatur aliran agar tidak mengganggu ketelitian pengukuran. A'6 juga ber!ungsi menun enunju jukk kkan an nett etto: o: aktua ktuall dari ari gross +olu olum me hasil asil penunjukkan
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page 1?
meng engganggu kerja sensor dan pengukuran +ketelitian pengukuran.
tidak
mempengaruhi
hasil
Berikut ini adalah skema )etering "ystem dengan menggunakan sensor PD )eter.
PD)ete
Air
Pengukuran seara tidak langsung meliputi pengukuran beda tekanan +Di7erential Pressure Elow )eter atau /ead Elow )eter, 'urbine 'urbine Elow )eter, -ltrasoni Elow )eter, )eter, )agneti Elow )eter, dan Gorte0 Elow )eter. a Di7erential Pressure Pressure Elow )eter )eter atau /ead Elow Elow )eter Di7er Di7erent ential ial Press Pressur ure e Elow Elow )eter )eter atau atau /ead /ead Elow Elow )eter )eter adal adalah ah sala salah h satu satu meto metode de peng penguk ukur uran an tak tak lang langsu sung ng yang yang digunakan sebagai petunjuk tentang laju aliran untuk pengukuran pada sisi sebelum dan sesudah piranti penghalang. -ntuk meng engukur aliran
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page 14
8enis%jenis ori=e plate Concentric Orifce Letak lubang penghalang konsentris dengan penampang pipa pipa.. Digu Diguna nak kan untu untuk k meng menguk ukur ur olu olume me gas, gas, liJu liJuid id dan dan steam dalam jumlah yang besar.
Kelebihan Dapat digunakan pada berbagai ukuran pipa +range yang lebar. Ketelitian +auray baik, jika plate dipasang dengan baik. /arga relatie murah. Kekurangan $ugi tekanan +pressure drop relati! tinggi. 'idak dapat digunakan untuk mengukur laju aliran @slurry, karena karena enderung terjadi penyumbatan. "'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page 12
Eccentric Orifce 'itik pusat lubang penghalang tidak satu garis pusat dengan dengan pusat pusat penam penampan pang g pipa. pipa. Pemasa emasanga ngan n lubang lubang yang yang tidak konsentris ini dimaksud untuk mengurangi masalah jika
6ambar *entri ri=e
Segmental Orifce "egm "egmen enta tall ori= ori=e e plat plates es digu diguna nak kan teru teruta tam ma pada pada ser seri ie e yang yang sama sama deng dengan an ee eent ntri ri ori= ori=e es, s, sehi sehing ngga ga kelebihan dan kekurangan adalah kurang lebih sama.
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page 1
5ara 5ara pemasa pemasanga ngan n ori=e ori=e plate plate ada tiga tiga ara ara yaitu yaitu dengan dengan
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page #3
leh karena letaknya tergantung kepada diameter pipa dan diamet diameter er ori=e ori=e maka maka pemasa pemasanga ngan n tap kedua kedua ini akan akan berbed berbeda a untuk untuk pipa pipa dan ori= ori=e e yang yang berbed berbeda. a. Keuntun euntungan gan dari dari 'ap Gena 5ont 5ontra rat ta a adal adalah ah bahw bahwa a peng penguk ukur uran anny nya a lebi lebih h teli teliti ti,, karen arena a mendapat tekanan di!erensial yang lebih besar. Kerugiannya ialah bahwa tap harus dipasang pada pipa dengan tepat pada tempat Gena 5ontrata. 'ap 'ap Elange diletakkan simetris di kiri dan kanan ori=e kira% kira sejauh sati ini. Keuntungan ara ini adalah tap%tapnya dapat dipasang menjadi satu bagian dengan ange pipa tanpa mengganggu. Pipa dan Plat ri=e dapat digantikan tanpa harus mengubah mengubah letak tap. Kerugianny erugiannya a adalah adalah hasil pengukuran pengukuran yang
kurang teliti, karena terdapat beda tekanan yang keil. Pemasangan Pemasangan 'ap 'ap Elange dapat dilihat pada gambar gambar..
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page #1
'ap 'ap pertama dari 'ap Pipa diletakkan sejauh #M 0 D sebelum ori=e ori=e sedang sedangka kan n tap kedua kedua sejauh sejauh 2 0 D sesud sesudah ah ori=e ori=e,, sepert sepertii
terlihat pada gambar. 'ekanan 'ekanan di!erensial yang diukur keil sekali karena karena hanya menyatakan rugi tekanan oleh Plat ri=e. Agar pengukuran aliran dengan menggunakan Plat ri=e dapat dilakukan dengan ketelitian yang tinggi maka di dekat tap%tap, tekanan tidak boleh mengalami gangguan. 6anguan%gangguan ini dapat terjadi bila di dekat tap ini terdapat =tting seperti sambungan pipa, belokan, katup, regulator, pompa dan lain%lain. -mumnya daerah sejauh > m sebelum ori=e sampai #3 m sesudah ori=e harus bebas dari =tting%=tting. Angka% angka angka ini bis bisa a tergan tergantun tung g pada pada perban perbandin dingan gan diamet diameter er dan tipe tipe =tting yang berbeda dari kiri ke kanan ori=e.
BAB IG ;.1 ;. 1
Pengu enguk kuran uran 'in 'ingk gkat at +L +Leel eel )ea )easu sure reme ment nt
'erdapat 'erdapat bermaam ariasi dalam alat pengukur leel. )ulai dari tipe tipe penguk pengukura uran n yang yang simpel simpel seara seara mekani mekanis, s, sepert sepertii tape, tape, papan, papan, atau atau gelas gelas kaa, kaa, hingga hingga tipe tipe penguk pengukur uran an yang yang lebih lebih rumit, rumit, sepert sepertii penguk pengukur uran an dengan dengan weighi weighing ng system system atau atau metod metode e radia radiasi si nuklir nuklir.. Peng enguku ukuran lee leell sanga angatt dibu ibuthk thkan untuk ntuk ine inen ntar tarisa isasi dan dan perhitung perhitungan an persediaan persediaan produk, produk, inentaris inentarisasi asi dan distribusi distribusi material material proses dan operasi pada kolom !raksinasi dan distilasi mengontrol leel air pada boiler dan beberapa aplikasi proses kontrol lainnya dimana pengukuran pengukuran leel diperlukan. Penguk engukura uran n leel leel terka terkadan dang g menge mengesam sampin pingk gkan an kontro ontroll akura akurasi, si, seba sebab b yang yang perl perlu u dik diketah etahui ui adal adalah ah ketik etika a lee leell tela telah h mena enapa paii poin:titik tertentu, maka tindakan remedial perlu dilakukan. 'indakan "'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page ##
ini dapat bersi!at otomatis, atau dipasang alarm sebagai alert pada operator untuk melakukan tindakan tertentu. Dalam hal ini biasanya leel swith sangat berperan. Di sisi sisi lain lain,, ada ada pula pula situ situas asii dima dimana na kontr ontrol ol pres presis isii sang sangat at dibutuhkan. Leel memiliki e!ek yang signi=kan pada kualitas proses, pengontrolan, dan atau biaya. 5ontohnya adalah sebagai berikut ( 1. $eaktor eaktor leel N pengon pengontr trola olan n leel leel yang yang buruk buruk dapat dapat mengaa mengaauk ukan an reaks eaksii kesei eseimb mban anga gan n yang yang bera beraki kiba batt pada pada buru burukn knya ya kualit ualitas as produk, rusaknya peralatan atau material yang tumpah. #. Kontr ntrol pada ada ump umpan N kead eadaan aan tet tetap pada ada alir aliran an dar dari es essel penyimpan penyimpanan an terkadang terkadang tergantu tergantung ng pada tekanan tekanan konstan konstan pada jalur umpan dari essel essel tersebut. &. per peras asii stea steam: m:ua uap p pada pada boil boiler er N oper operas asii yang yang e=si e=sien en pada pada boil boiler er tergantung pada persediaan yang tepat dari airan untuk menjaga umpan dan pada olume ruang yang tepat untuk kapasitas uap. ;. Biay Biaya a pera perala lata tan n N kontr ontrol ol lee leell yang yang teli teliti ti seri sering ng memu memung ngki kink nkan an penggunaan ukuran essel yang keil pada tahap intermediet dari proses. >. 'olak olak ukur ukur pada pada aplik aplikasi asi N penguk pengukura uran n leel leel terka terkadan dang g diguna digunaka kan n untuk untuk produ produk k atau atau materi material al dan berhub berhubung ungan an langsu langsung ng dengan dengan penjualan dan pembelian. /al ini, tentunya, berhubungan dengan perhitungan pro=t:keuntungan.
;.#
Klas Klasi= i=k kasi asi )et )eto ode Pengu enguk kuran uran
Pengu Penguku kuran ran leel leel dapat dapat diklas diklasi=k i=kasi asika kan n dalam dalam dua kelompo elompok k yait yaitu u pengu enguk kuran uran lan langsu sung ng dan pen penguk gukuran uran tid tidak lan langsu sung ng.. Pengu enguk kuran uran lang langsu sung ng adal adalah ah peng penguk ukur uran an yang yang muda mudah h dan dan tela telah h diguna digunaka kan n sejak sejak lama. lama. Penguk engukura uran n langsu langsung ng utama utamanya nya diguna digunaka kan n untuk indikasi lokal. Beberapa metode pengukuran tidak langsung juga telah bertahan lama, tetapi beberapa metode telah digunakan dalam kurun waktu terakhir. )etode pengukuran tidak langsung digunakan ketika indikasi jarak jauh, penatatan atau pengontrolan dibutuhkan. a )etode )etode Pengu Pengukur kuran an Langs Langsung ung )etode pengukuran langsung umumnya mudah dilakukan, biasanya bersi!at isual. Kaa penduga:sight glass:gauge glass adalah adalah metod metode e alat alat ukur ukur yang yang paling paling banyak banyak diguna digunaka kan n N tube tube transparan pada kaa kaa penduga dihubungkan denga essel, dan "'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page #&
airan yang terlihat pada gelas penduga merupakan penunjukan leel yang ada pada essel. )etode )etode lainny lainnya a adlah adlah dengan dengan alibr alibrate ated d tapes tapes atau atau dip stiks yang ditempatkan pada essel dan dikalibrasikan untuk dapat dapat dibaa dibaa langsu langsung ng dalam dalam satuan satuan leel leel yang yang dibutu dibutuhk hkan an N kedalaman, kedalaman, olume, atau berat material. )etode pengukuran langsung sangat mudah dan ekonomis tetapi tetapi tidak tidak mudah mudah untuk untuk diadap diadaptas tasik ikan an pada pada tekni teknik k transm transmis is sinyal untuk kontrol indikasi jarak jauh. Kaa Penduga +"ight 6lass 6elas 6elas penduga penduga dapat menunjukk menunjukkan an tinggi permuk permukaan aan airan dalam suatu bejana atau ontainer seara langsung. Prinsip yang dipergunakan pada gelas penduga adalah prinsip bejana berhubungan. berhubungan. 6elas penduga +Leel glass terdiri dari dua jenis yaitu ( 6elas ujung penduga terbuka dan ujung gelas tertutup. o 6elas -jung Penduga Pendug a 'erbuka 'erbuka Pemasangan dari gelas penduga ini sangat sederhana. Pada bejana disediakan suatu pipa pengam pengambil bilan an dimana dimana gelas gelas pendug penduga a ditemp ditempatk atkan. an. "eal "eal +Pa +Paki king ng dise disedi diak akan an agar agar samb sambun unga gan n jang jangan an samp sampai ai boor boor.. Klem Klem juga juga dis disedi ediak akan an agar agar gelas gelas mendu menduga ga tetap tetap pada pada posi posisi siny nya. a. "eba "ebagi gian an air airan an dala dalam m beja bejana na,, akan akan mengalir kedalam 6elas penduga. 'inggi permukaan airan pada 6elas penduga dan bejana biasanya sama, karena bejana dan 6elas penduga adalah merupakan dua bejana berhubungan. 6elas penduga ujung terbuka dipergunakan pada tangki%tangki tidak bertekanan yang tingginya tidak mele melebi bihi hi 1,> 1,> mete meter, r, sepe sepert rtii tang tangki ki%t %tan angk gkii pena penamp mpun ung g minyak diesel motor bakar dan lain%lain. 6elas -jung Penduga 'erbuka
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page #;
6elas -jung Penduga 'ertutup 6ela elas pend enduga uga ujun jung tert ertutup utup deng dengan an beja bejan na bert bertek ekan anan an ting tinggi gi.. Bahw Bahwa a kedua edua ujun ujung g gela gelas s pend pendug uga a dih dihubun ubungk gkan an deng dengan an bejan ejana. a. -ju -jung bagia agian n bawah awah tersam tersambun bung g dengan dengan bagian bagian bejana bejana berisi berisi uap +koso +kosong ng.. Leel glass yang diperg ergunakan untuk airan yang bert bertek ekan anan an ting tinggi gi haru harus s dibe diberi ri peli pelind ndun ung g kaa aa taha tahan n banting banting dan harus harus dilengkap dilengkapii dengan dengan kerang kerangan%k an%keran erangan gan isolasi yang memungkinkan leel glass dilepas dari sistem sewaktu perbaikan atau pembersihan. Leel glass yang dipergunakan untuk airan dengan temperature yang tinggi harus dilengkapi dengan saluran buangan. "aluran ini ber!unngsi untuk menegah thermal sho sh ok k yang yang dapa dapatt meme emeah ahk kan lee leell glas glass s sewa sewakt ktu u menjalankan kembali sesudah perbaikan. Leel glass juga seri sering ng dipe diperl rlen engk gkap apii deng dengan an lam lampu pene penera rang ng untu untuk k o
mempermudah pemeriksaan terutama pada malam hari hari.. Pemberat dan Pita
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page #>
5ara 5ara ter termuda mudah h untu untuk k meng menguk ukur ur ting tinggi gi per permuka mukaan an air airan an dala dalam m tang tangki ki%t %tan angk gkii iala ialah h deng dengan an meng menggu guna nak kan sebuah pipa pengukur yang diberi bobot pemberat. Bobotnya ditu dituru runk nkan an kedal edalam am tang tangki ki dan dan ting tinggi gi per permuka mukaan an air airan an dilihat langsung pada pita pengukuran +pita ini telah diberi skala. "istem pengukuran seperti ini sering dilakukan pada tangki%tangki yang mengandung airan yang bisa melengket dan membe memberik rikan an bekas bekas warna warna pada pada penguk pengukur uran an 5rude 5rude oil, oil, 5onden 5ondensat sate e /ydro /ydroar arbon bon dan lain%l lain%lain ain.. Disamp Disamping ing itu pada pada
tangki harus disediakan lubang agar bobot dapat masuk dan diturunkan.
)easuring $od
/al ini memerlukan upaya manual sedikit lebih dari kaa yang yang sali saling ng ber berhada hadapa pan, n, teta tetapi pi meto metode de lain lain yang yang sang sangat at sederhana dan murah untuk tingkat akuntansi untuk. )etode ini dapat diterapkan pada airan dan bahan urah, dan pita baja dapat digunakan dalam silo yang sangat tinggi. )etode )etode ini diran diranang ang untuk untuk kondisi ondisi di atmos! atmos!er er.. "lip "lip tabung dapat digunakan untuk kapal bertekanan, tetapi hal ini memer memerluk lukan an prose proses s entil entilasi asi gas gas atau atau airan airan ke atmos! atmos!er er.. Peran erangk gkat at ini ini berb berbah ahay aya a bagi bagi pers person onel el dan dan tida tidak k bole boleh h digu diguna nak kan di area area yang yang ditu ditunju njuk k aman aman yang yang atau atau untu untuk k pengendalian sebagai proses otomatis. Dari Dari gambar gambar diatas diatas penguk pengukura uran n dibaa dibaa dari dari kontak ontak yang menelupkan batang bagian bawah kapal. "'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page #?
Keuntungan %"ederhana dan murah. Kekurangan %/anya sampel pengukuran. pengukuran. %Bahaya unutk pengukuran yang bertekanan. %Akurasi terbatas Aplikasi Keterbatasan Keterbatasan 'idak ook untuk proses industri untuk pengukuran pengukuran konti ontinu nu.. 8eni 8enis s peng penguk ukur uran an ini ini adal adalah ah akse akses s atas atas saja saja dan dan dalam dalam bebera beberapa pa kasus kasus mungk mungkin in memerl memerluk ukan an penggu penggunaa naan n tangga tangga untuk mengakses mengakses peralatan peralatan pengindera penginderaan. an. Aplikasi Aplikasi terbatas, terutama untuk kapal bertekanan. )etode ini rentan terhadap kesalahan karena interpretasi operator dan pembaaan gradasi pada tolak ukur. /al /al ini ini juga juga terb terbat atas as pada pada resol esolus usii grad gradas asi. i. $esolu esolusi si atau atau akurasi terbaik dapat diasumsikan satu setengah dari marked diision terkeil. Eloat and 'ape Ada Ad a banyak banyak ara ara penguk pengukura uran n leel leel dengan dengan memak memakai ai pelam elampu pung ng,, tet tetapi api prin prinsi sipn pnya ya semua emua sama ama saj saja yait aitu pelamp pelampung ung akan akan terapu terapung ng diata diatas s permuk permukaan aan liJuid liJuid,, yang yang posisinya akan berubah sesuai dengan perubahan leel dari liJuid yang diukur:dikontrol. diukur:dikontrol.
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page #4
"eperti pada gambar, alat tersebut terdiri atas pelampung dan pita baja. Bila tinggi permukaan airan naik maka maka pelamp pelampung ung turut turut naik. naik. Ini memb membuat uat pita pita baja baja turun. turun. Angka yang ditunjuk oleh ujung pita baja menunjukkan tinggi permukaan airan yang diukur. Angka ini biasanya dalam satuan panjang, akan tetapi dapat dapat diper diperhit hitung ungka kan n menjad menjadii satuan satuan isi isi.. )etera )eteran n 'angki angki Penyi enyim mpan panan seper eperti ti ini ini ser sering ing diseb isebut ut den dengan gan nama ama pelampung dan pita +Eloat and 'ape dan dipergunakan dipergunakan dalam peng penguk ukur uran an air airan an pada pada tang tangki ki peni penimb mbun unan an yang yang tida tidak k bertekanan. -ltrasoni Leel "ensor Prin Prinsi sip p kerja erja dari dari sens sensor or ters terseb ebut ut adal adalah ah mema memak kai perhitungan waktu perambatan gelombang ultrasoni untuk bolak olak%b %bal alik ik setel etelah ah ter terpan pantul tul oleh leh perm ermukaa ukaan n liJu liJuid id.. 6elom elomba ban ng ulltr lltras ason oni i adal adalah ah gelo gelom mban bang suara ara yang ang !rekue !rekuensin nsinya ya diatas diatas batas batas pendengar pendengaran an manusia. manusia. Ketelitian etelitian alat ini adalah 3.31 inh setiap !eet kedalaman leel. 'ransmitter 'ransmitter radar yang dipasang pada bagian atas tangki tangki memanrk memanrkan an gelomban gelombang g mirowae mirowae yang diarahkan diarahkan oleh oleh antena antena parabo parabola la menuj menuju u permuk permukaan aan airan airan di dalam dalam tangki. tangki. 6elombang 6elombang pantulan pantulan dari permuk permukan an airan airan diterima diterima oleh antena kembali, dan perbedaan waktu antara pengiriman dan peneri penerima maan an sig signal nal berban berbandin ding g langsu langsung ng denga dengan n jarak jarak +dalam meter, ini adalah ullage daripada tangki. Keuntun euntungan gan penguk pengukur uran an leel leel pada pada teknik teknik ini adalah adalah tida tidak k ada ada pera perala lata tan n yang yang konta ontak k deng dengan an air airan an,, wakt waktu u pengukuran sangat epat, ketelitian tinggi, koreksi terhadap "'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page #2
trim trim:l :lis istt dari dari pada pada kapal apal,, sert serta a gelo gelom mbang bang rada radarr tida tidak k terpengaruh oleh atmos!erik di dalam tangki. b )etoda )etoda Penguk Pengukuran uran 'idak 'idak Langsun Langsung g )etoda pengukuran leel dengan tidak langsung tergan tergantun tung g pada pada perala peralatan tan =s =sik ik mater material ial yang yang diuku diukurr terka terkait it dengan dengan leel. leel. Banyak Banyak perala peralatan tan =s =sik ik dan elektr elektrik ik yang yang telah telah digunakan dan ook untuk menghasilkan sinyal output:keluaran yang yang seimb seimbang ang untuk untuk trans transmi misi si jarak jarak jauh. jauh. Bebera Beberapa pa metod metode e tersebut antara lain ( 'ekanan /idrostatik /idrostatik 'ekanan "istempen "istempenguk gukuran uran olume airan airan di dalam bejana bejana ini merupakan merupakan implementasi dari hukum pasal yang berbunyi tekanan tekanan yang diberikan diberikan Cat air dalam ruang ruang tertutup tertutup diteruskan kesegala arah dengan sama besar. besar. Dengan "g#h$ . meman!aatkan persamaan P! "g#h$. "istem pengukurandilakukan denganmenempatkan dua buah sensor tekanan didasar bejana dan di bagian paling atas atas
bejana. Prinsip pengukuran hidrostatis h!P%#"g$ dimana( h leel air dalambejana +meter g perepatangra=tasi +m:s#
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page #
P tekan ekanan anho hodr dros osta tati tis, s, hasil asilpe peng nguk ukur uran an +bar:mBar:Pa " ! massajenisl islarutan, konstanta digunakandalamkalkulasi +kg:m&
sens sensor or yang
-ntuk -ntuk menguk mengukur ur leel air dalam bejana bejana terdapat terdapat dua metode yaitu mengukur leel air dalam bejana terbuka dan bejana bejana tertutup. tertutup. Dalampeng Dalampenguku ukuran ran leel air dalam bejana terbuka terbuka menggunak menggunakan an perananga peranangan n sistem sistem yang sudah sudah dipaparkan diatas. "edangkan untuk mengukur leel air dalam bejana tertutup menggunakan dua buah sensor tekanan yang ditemparkan di dasar bejana +P1 dan di bagian atas bejana +P#. "ensor P# ber!ungsi untuk mengukur tekanan udara di dalam bejana karena umumnya bejana tertutup merupakan bejana bertekanan dan tekanan udara antara air dan bagian atas bejana sangat berpengaruh dalam perhitungan leel air dengan prinsip hidrostatis ini. -ntuk -ntuk menguk mengukur ur leel leel air dalam dalam bejana bejana tertut tertutup up menggunakan perhitungan matematis berikut( h!P%#"g$ dimana P adalah P1%P#. Penguk Pengukuran uran leel air dengan metode metode ini hanya dapat dilakukan pada airan:larutan yang homogen karena sangat berpengaruh pada konstanta massa jenis. Dengan kata lain untuk mendapatkan pengukuran yang akurat airan di dalam bejana haruslah memiliki massa jenis yang sama dan tidak diperkenankan untuk menampurkan dua atau lebih airan dengan massa jenis yang berbeda dalam satu bejana tertutup. Perbedaan 'ekanan atau Di7erential Pressure Pengukuran leel dengan metoda di7erential pressure, mengguna menggunakan kan DP ell sebagai sebagai transdue transduer:tr r:transm ansmitter itter untuk untuk mengubah beda tekanan yang dihasilkan oleh leel liJuid di dalam essel menjadi sinyal pneumatik &%1> psig. Penggun Penggunaan aan di7erentia di7erentiall ppressur ppressure e transmit transmitters tersebaga ebagaii liJuid leel transmitter terutama untuk leel yang mempunyai span pengukuran yang lebar. Di7erential pressure transmitter dapat digunakan untuk pengukuran leel pada tangki tertutup maupun terbuka. Pemasangan DP 5ell untuk pengukuran liJuid leel pada tangki terbuka atau tertutup terdapat berbagai ragam.
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page &3
1. 'angki 'erbuka +tanpa +tanpa sealing liJuid Alat Alat ukur ukur ini ber!un ber!ungsi gsi untuk untuk menguk mengukur ur ketin ketinggi ggian an
airan airan dengan dengan pendete pendeteksi ksian an tekanan tekanan medium medium dalam dalam tank tank terbuk terbuka a +atmo +atmosph spheri eri essel essel dimana dimana perbed perbedaan aan tekana tekanan n ters terseb ebut ut meru merupa paka kan n kone oners rsii dari dari akum akumul ulas asii ketin etingg ggia ian n medium dengan spesi=k graity atau density. Filai perubahan anta antara ra hasi hasill teka tekana nan n di dia! dia!ra ragm gma1 a1 dan dan # meny menyeb ebab abka kan n perubahan jarak antara # plat kapasitor dimana tekanan yang dirasa pada dia!ragma 1 atau pada point O berasal pressure medium yang akan diukur sedangkan untuk dia!ragma # pada point pressure kondisinya di enting ke atmos=r sehingga pressure pressure yang dirasa pada dia!ragma # adalah sama dengan 3 bar.
P/P h 0 "6 O 1 atm PLP 1 atm QP P/P % PLP h 0 "6 O 1 atm 1 atm h 0 "6
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page &1
#. 'angki 'ertutup +dengan +dengan sealing liJuid
Alat Alat ukur ukur ini ber!un ber!ungsi gsi untuk untuk menguk mengukur ur ketin ketinggi ggian an suatu medium dalam tanki tertutup +lose tank dimana hasil peng penguk ukur uran an lee leell medi medium um ters terseb ebut ut di pero perole leh h dari dari hasi hasill akum akumul ulas asii perb perbed edaa aan n teka tekana nan n medi medium um yang yang akan akan diuk diukur ur dengan tekanan udara atau uap atau gas yang terjebak di atas medium yang diukur akibat dari olume medium yang teruk terukur ur bertam bertambah bah dan mema memanpa npatk tkan an ruang ruang yang yang kosong osong pada pada tangki tangki tertut tertutup up terseb tersebut. ut.P Perbeda erbedaan an tekana tekanan n terseb tersebut ut masih juga di pengaruhi oleh density atau spesi=k graity dan medi medium um re!ren e!rensi si yang yang lain lain.F .Fila ilaii peru peruba baha han n anta antara ra hasi hasill tekanan di dia!ragma1 dan # menyebabkan perubahan jarak antara antara # plat plat kapas kapasito itorr dimana dimana tekana tekanan n yang yang dirasa dirasa pada pada dia!ragma 1 atau pada point O berasal pressure medium yang akan diukur sedangkan untuk dia!ragma # pada point pressure berasal dari pressure udara atau uap atau atau gas yang ter jebak diatas medium yang diukur pada pada kondisi kondisi tanki tertutup. Leel DP type lose tank berdasarkan installasi terbagi atas # maam yaitu(
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page &#
Leel DP type dry leg 'ype 'ype Leel DP ini jalur line pressure pressure menuju di apragma1 apragma1 R # melalui lui sebuah tube atau pipa kapiler langsung bersentuh bersentuhan an langsung langsung dengan dengan medium medium dalam tangki tanpa tanpa medium re7erensi •
Leel DP type wet Leg 'ype 'ype Leel DP ini jalur line pressure pressure menuju diapragma diapragma 1 R # melalui tube atau pipa kapiler tidak langsung bersentuhan dengan medium dalam tangki tetapi meman!aatkan medium re7eransi lain di dalam line tube atau pipa kapiler seperti silion oil, gliyol, water omon dll. Peral eralat atan an D:P dapat apat dikla iklas si=k i=kasik asikan an dalam alam dua dua kelompok kelompok yaitu sealed dan nonsealed system. Fonsealed system Peralata Peralatan n diferential pressure (D/P cell transmitter) seperti pada gambar biasanya digunakan untuk mengukur
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page &&
"ealed system -ntuk -ntuk memenuhi memenuhi persyarat persyaratan an aplikasi aplikasi penguku pengukuran ran leel yang sulit misalnya pada material seperti slurry dan high isous, sealed system sering memberikan solusi yang sesuai untuk pengukuran leel tersebut. 6ambar di bawah memp memper erlih lihat atk kan D:P D:P ell ell jeni jenis s seal sealed ed sy syst stem em,, di mana mana measur measuring ing eleme element nt teriso terisolas lasii dari dari airan airan prose proses s (process
liquid).
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page &;
BAB G >.1 >. 1
Pengu enguk kuran uran "uhu "uhu +'empe empera ratu turre )eas )easur urem emen ent t
a "ensor "ensor Peng Penguk ukur ur "uhu "uhu "ensor pengukur suhu bekerja seara mekanis dan elektris. 'ermom 'ermometer eter gelas, termometer termometer bimetal, dan =lled system thermometer bekerja seara mekanis, sedangkan termokopel, $'D +$esis +$esistane tane 'emperatur emperature e Detetor Detetor,, dan piromet pirometer er bekerja bekerja seara seara
elektris. Prinsip kerja sensor pengukur suhu adalah pemuaian Cat. I. "en "ensor sor )ekan ekanis is 'ermomet 'ermometer er 6elas gelas bekerja sesuai prinsip pemuaian olume:Cat air. Konstruks onstruksii dari termomet termometer er gelas diantarany diantaranya a adalah adalah bulb, yaitu tabung gelas tipis pada bagian ujung bawah ter termome momete ter. r. 5air 5airan an yang yang digu diguna nak kan adal adala a merk merkuri uri atau atau bahan organik seperti seperti etanol etanol dan pentana. pentana. 'ermomet ermometer er ini mempu mempunya nyaii stem stem atau atau batang batang sebaga sebagaii lubang lubang kapil kapiler er sbg temp tempat at pemu pemuaia aian n air airan an pada pada su suhu hu naik, naik, sert serta a skal skala a dan dan in!ormasi in!ormasi lain. •
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page &>
'ermomet 'ermometer er Bimetal 'ermom 'ermometer eter bimetal bekerja sesuai prinsip pemuaian panjang. 'ermometer ini biasanya terdapat pada setrika atau )5B sebagai sebagai temperatu temperature re swith. swith. 'emperatur emperature e swith swith akan akan terhubung dengan temperature alarm yang biasanya berupa L*D atau lampu. lampu. 'ermomet ermometer er bimetal bimetal mengandun mengandung g sebuah sebuah kepin eping g bime bimeta tall tipi tipis s berb berben entu tuk k sp spir iral al.. )aki )akin n ting tinggi gi su suhu hu,, keping bimetal makin melengkung untuk menunjukkan suhu yang lebih tinggi. •
Eilled "ystem 'hermometer Eilled "ystem 'hermometer adalah sistem tertutup yang diisi iisi gas: as:ai airran:u an:uap ap yang ang resp esponsi onsi!! terha erhad dap ar arias iasi temper temperatu aturr. *leme *lemen n tekana tekanan n biasan biasanya ya berben berbentuk tuk elemen elemen bourdon bourdon yang merubah merubah posisi posisi indikator: indikator:ko koil il transmit transmitter ter.. 8ika •
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page &?
bulb dipanaska dipanaskan n atau didingink didinginkan, an, maka maka
tabel berikut. II. II. "ens "ensor or *lek *lektr tris is 'ermok 'ermokopel opel 'ermok 'ermokopel opel merupakan merupakan sensor suhu yang terdiri atas sepa sepasa sang ng peng pengha hant ntar ar yang yang berb berbed eda a disa disamb mbun ung g las las atau atau dileburka dileburkan n bersama bersama pada satu sisi membentu membentuk k penghanta penghantarr hot h ot atau atau sambun sambungan gan penguk pengukura uran n yang yang ada ujung ujung ujung ujung bebasnya untuk menghubungkan dengan penghantar old atau sambungan re!erensi. Perbedaan suhu antara sambun sambungan gan penguk pengukura uran n dan sambun sambungan gan re!erens e!erensii alat alat ini ber! ber!un ungs gsii seba sebaga gaii termo termok kopel opel dan dan bisa bisa memb memban angk gkit itka kan n tegangan d yang keil. 'egangan output termokopel hampir berbanding lurus dengan perbedaan suhu antara sambungan pengukuran +hot dan sambungan re!erensi +old. Perbandingan Perbandingan yang konstan konstan dinamakan Koe=sien "eebak dan berkisar antara > sampai >3 G per derajat elius. Ada beberapa jenis termokopel, termokopel, yaitu ( K #Chromel % Alumel$ Tipe 'ipe K adalah termokopel yang berbiaya murah dan umum digunakan, karena popularitasnya itu termokopel jenis ini •
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page &4
tersedia dalam berbagai maam probe.termokopel probe.termokopel tersedia untu un tuk k ren enttan ang g suh uhu u di %# %#33 33 S 5 sa sam mpai O1# 1#33 33 S 5. "ensitiitasnya adalah kira%kira ;1 : S 5. Tipe E #Chromel % konstanta$ 'ipe * memiliki output yang tinggi +?2 : S 5 yang membua mem buatny tnya a o ook ok unt untuk uk dig diguna unaka kan n pad pada a suh suhu u re renda ndah h +ryogeni. Prop Properti erti lainnya dari tipe tipe * ini adalah tipe tipe non magnetik. Tipe & #'ron % konstanta$ 8angkauan pengukurnnya pengukurnnya terbatas, hanya %;3 hingga 4>3 S 5 membuat termokopel jenis ini kurang populer diband dib anding ingka kan n den dengan gan tip tipe e K. 'er ermok mokope opell tip tipe e 8 ini tid tidak ak boleh digunakan di atas 4?3 S 5. Tipe ( #(icrosil % (isil$ "tabilitas tinggi dan ketahanannya terhadap oksidasi suhu tinggi membuat tipe F ook untuk pengukuran suhu tinggi tanpa tan pa pla platin tinum um.. Dap Dapat at men menguk gukur ur suh suhu u di ata atas s 1#3 1#33 3 S5. "ensit "en siti=t i=tasn asnya ya sek sekita itarr & TG: TG:S5 S5 pad pada a 33 S5, sed sediki ikitt di bawah tipe K. 'ipe F merupakan perbaikan dari tipe K. 'ermok ' ermokopel opel tipe B, $ dan " adalah termok termokopel opel Ulogam muliaU."emuanya +tipe B,$," adalah yang paling stabil dari semua termokopel termokopel yang ada, namun karen karena a sensitiitasnya yang rendah +kira%kira 13 : S 5, mereka biasanya hanya digunakan untuk pengukuran suhu tinggi +V &33 S 5. Tipe B #Platinum % )hodium$ 5oo 5o ok k un untu tuk k pe peng nguk ukur uran an su suhu hu ti ting nggi gi hi hing ngga ga 12 1233 33 S 5. Disebu Dis ebutt ter termo moko kopel pel WBW ka kare rena na ben bentuk tuk suh suhu u : teg tegang angan an kura mereka yang menyerupai huru! WBW, dan memberikan output yang sama pada 3 S 5 dan ;# S 5. /al ini membuat mereka tidak bisa ddigunakan pada suhu di bawah >3 S 5. T*pe ) #Platinum % )hodium$ 5oo 5o ok k un untu tuk k pe peng nguk ukur uran an su suhu hu ti ting nggi gi hi hing ngga ga 1? 1?33 33 S 5. "ensitiitasnya yang rendah +13 : S 5 dan biayanya yang tin ti ngg ggi, i, membua uatt ter erm mok oko ope pell in inii ti tid dak o oo ok k unt ntuk uk digunakan pada pengukuran umum. T*pe S #Platinum % )hodium$ 5oo 5o ok k un untu tuk k pe peng nguk ukur uran an su suhu hu ti ting nggi gi hi hing ngga ga 1? 1?33 33 S 5. "ensitiitasnya yang rendah +13 : S 5 dan biayanya yang tinggi membuat mereka tidak ook untuk digunakan pada pengukuran umum. Karena tipe " sangat tinggi stab st abili ilita tasn snya ya,, ma mak ka se seri ring ng di digu guna nak kan se seba baga gaii st stan anda darr kalibrasi untuk titik leleh emas +13?;.;& S 5.
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page &2
T*pe T #Copper % Constantan$ 5ook untuk pengukuran antara X#33 to &>3 S5. Ko Konduktor nduktor positi! terbuat dari tembaga, dan yang negati! terbuat dari onstantan."ering dipakai sebagai alat pengukur alternati! sejak penel eliitian kawat tembaga. 'ype ' memiliki sensiti=tas Y;& TG:S5.
Penerapan 'hermokopel
$'D +$esistane 'emperature Detetor $'D +$esistane +$esistane 'emperature emperature Detetor adalah sensor yang terbuat dari logam +platina, ooper, atau nikel. Kenaikan Kenaikan suhu suhu pada pada $'D seband sebanding ing dengan dengan kenaik enaikan an resis resistan tansin sinya, ya, atau disebut dengan P'5 +Positie 'emperature 5olumn. F'5 +Fegatie 'emperature 5olumn adalah kenaikan suhu pada $'D yang sebanding dengan penurunan resistansinya. •
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page &
$esistansi pada suhu tertentu dalam $'D dapat dihitung dengan rumus (
)T ! )O # +,-.T$ $ ' $3 Q' [
Koe=sien resistansi logam $esistansi pada temperatur awal 3Z5 Perubahan Perubahan temperatur Koe=sien resistansi logam
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page ;3
"etiap temperatur berubah, maka terjadi kesetimbangan baru. -ntuk mengurangi kesalahan:error pada pengukuran menggunakan $'D, dipasang dengan metode &%wires $'D.
K*L*BI/AF -
Lebih akurat
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
K*K-$AF6AF -
Lebih mahal dari termokopel karena logam yang Page ;1
digunakan adalah logam murni - 'idak dapat mengukur Lebih sensiti! mengukur temperatur dengan rentang tinggi +rentangnya hanya %##3Z5 % ??3Z5 - 'idak mahal mahal Kesalahan power Kesalahan power supply dapat mengaaukan pembaaan )inim masalah Perubahan keil hambatan saat pengukuran pengukur an adalah !atal, maka koneksi harus rapat dan bebas korosi - 'idak perlu perlu kabel Dapat ditemukan ekstensi pada area reaktor atau pembangkit dan temperatur pendingin Parameternya resistan Bila terjadi open +bukan olt sehingga iruit, maka minim radiasi saat pembaaan pengukuran temperatur menjadi tinggi, sedangkan kurang daya akan menjadikan pembaaan temperatur menjadi rendah. -ntu ntuk meng engeek eek bias biasan anya ya meng engguna gunak kan pasir asir yang ang dipanaskan. 5ara lain yang mudah dan e=sien adalah dengan meng menguk ukur ur resis esisto torr pada pada range atau atau renta rentang ng suhu suhu terent terentu u + zero zero da dan span, span, lalu memasan memasang g tahanan:r tahanan:resist esistor or pada sisi temper temperatu ature re transm transmitt itter er , seh sehingg ingga a dapat apat mengh enghas asil ilk kan output yang yang sama sesuai dengan range. range.
BAB /' Penutup ?.1
Kesimpulan Dari Paparan atau penjelasan di atas, maka penulis dapa dapatt meny menyim impu pulk lkan an bahw bahwa a sesu sesuai ai deng dengan an mak makalah alah "'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page ;#
@'eknik Pengukuran Instrumentasi penulis menyimpulkan bahw bahwa a Instr Instrum ument entas asii seb sebag agai ai al alat at pen penguk gukur ur seri sering ng kali ali merupak pakan bag bagian ian dep depan:awal dari bagian ian%bagi agian selan lanju juttnya +bag bagian ian kenda ndaliny linya a, dan bisa isa berupa upa pengukur dari semua jenis besaran =sis, kimia, mekanis, maupu maupun n besa besara ran n list listri rik. k. Bebe Bebera rapa pa ont ontoh oh di antar antaran anya ya adalah pengukur( 'ekanan +Pressure )easurement, Aliran +Elow )easurement, 'ingkat +Leel )easurement, "uhu +'emperature )easurement
?.# "aran )enya enyad dari ari bah bahwa penu penuli lis s masi masih h jauh auh dari dari kata ata semp sempur urna na,, kedep edepan anny nya a penu penuli lis s akan akan lebi lebih h !ok !okus dan dan deta detail ils s dalam alam menje enjela lask skan an tent entang ang makal akalah ah di ata atas dengan sumber % sumber yang lebih banyak yang tentu dapat di pertanggung jawabkan.
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang
Page ;&
