Teknik Pengukuran Instrumentasi

8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi

1/43

BAB IPendahuluan

1.1 Latar Belakang

Dalam era yang serba teknologi saat ini,

kemajuan bidang pendidikan sangatlah bertambah

dari waktu ke waktu. Kemajuan yang diapai oleh

umat manusia, baik itu bidang sosial, bidang

in!ormasi maupun bidang pendidikan. "alah satunyamembuat makalah yang baik dan benar, yaitu

merupakan sistem in!ormasi yang dituangkan ke

dalam bentuk tulisan karya ilmiah.

1.# $uang Lingkup Penelitian

Penelitian ini akan menakup tentang

pengukuran instrumentasi migas dengan

memperhatikan tanda%tanda baa, ara penulisan,

tata bahasa yang baik dan benar.

1.& 'ujuan dan man!aat

'ujuan dari pembuatan makalah ini adalah (

• )embantu untuk lebih lebih kreati!

• )emahami pola pikir ilmiah

)an!aat (

• )emberikan pengetahuan baru

• )emperbanyak ilmu

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page 1


2/43

BAB II#.1 Pengukuran 'ekanan +Pressure )easurement

a BarometerBarometer adalah sebuah alat yang digunakan untuk

mengukur tekanan udara. Digunakan terutama oleh ahli

meteorologi, pilot, dan pelaut, barometer digunakan untuk

memprediksi kondisi uaa dengan mengukur perubahan tekanan

atmos!er. Barometer tidak memberitahu uaa pada saat 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 empat maam barometer, yakni barometer air raksa,barometer air, barometer aneroid, dan barogra!.

Barometer "ederhana

Barometer Air $aksa

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page #

http://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan_udarahttp://id.wikipedia.org/wiki/Tekanan_udara


3/43

Barometer Aneroid

Barogra!

b )anometer

Bentuk paling sederhana manometer adalah tabung

berbentuk - yang berisi airan. 'ekanan yang diukur akan bisa

dibaa pada ujung tabung yang terbuka.Kalau ada perbedaan tekanan, tinggi airan pada sisi tabung akan

berbeda. Perbedaan tinggi ini merupakan proses tekanan 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 &


4/43

)anometer 'abung -

Ada beberapa maam manometer, diantaranya adalah

manometer logam dan manometer )Leod. )anometer logam

digunakan untuk mengukur tekanan gas yang sangat tinggi,

misalnya tekanan gas dalam ketel uap.

5ara kerja manometer ini didasarkan pada plat logam yang

bergerak naik turun bila ada perubahan tekanan. 6erak ujung plat

logam diterusakan oleh jarum jam penunjuk skala. Beberapa

manometer logam antara lain manometer Bourdon, manometer"ha7er Budenberg, dan manometer ban.

)anometer )Leod digunakan untuk mengukur tekanan

udara yang lebih keil dari 1 mm/g. 5ara kerja manometer ini pada

prinsipnya sama seperti manometer raksa ujung tertutup. 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 ;


5/43

)anometer Logam Bourdon

)anometer )Leod

'abung Pitot

'abung Pitot adalah instrumen pengukuran tekanan digunakan

untuk mengukur keepatan aliran


6/43

dari perahu, dan untuk mengukur airan, udara dan gas keepatan

dalam aplikasi industri. 'abung pitot digunakan untuk mengukur

keepatan pada suatu titik dalam aliran dan bukan keepatan rata%

rata dalam pipa atau onduit.

'abung Pitot

#.# "ensor Pengukur 'ekanana 'abung Bourdon

'abung Bourdon banyak digunakan untuk pengukuran tekanan

statik, harganya relati! murah, tetapi ukup dapat diandalkan.

'abung%tabung ini banyak di pasaran dalam berbagai ukuran

+diameter 1%1? inh dan dengan berbagai tingkat ketelitian.

Pengukur /eise +/eise 6age ialah pengukur tabung Bourdon yang

sangat teliti, dengan ketelitian 3,1 persen baaan skalah penuh. Alatini banyak digunakan sebagai standar tekanan sekunder untuk

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page ?


7/43

pekerjaan%pekerjaan laboratorium. Konstruksi tabung Bourdon dapat

dilihat pada gambar dibawah ini.

'abung Bourdon

Bagian%bagian 'abung Bourdon

'abung Bourdon biasanya mempunyai penampang elips dan

terbuat dari Pipa pendek lengkung yang mana salah satu ujungnya

tertutup +kon=gurasi @5. Bila terdapat tekanan dalam 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

diberikan -jung pengukur ini dihubungkan dengan suatu

penghubung Berpegas yang memperbesar perpindahan dan

mengubahnya menjadi gerakan putar pada jarum penunjuk.



8/43

Penghubung itu dibuat sedemikian rupa sehingga mekanisme

tersebut dapat diukur untuk memberikan kelinieran yang optimum.

Prinsip Kerja Bourdon Tube

'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

sebagai !ungsi perbedaan tekanan di luar dan di dalam tabung

bourdon jarang dilakukan. Perubahan bentuk tabung bourdon

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 berlaku dalam eksperimen yang dikehendaki, sedangkan

metode eksperimental, yaitu dengan melakukan praktek langsung

terhadap eksperimen tersebut.

Bahan Pembuatan Tabung Bordon

1. Perunggu +bronCe -ntuk tekanan sampai ?33 psi bahan

tabung terbuat dari perunggu +bronCe

#. Berilyum%tembaga -ntuk tekanan sampai dengan 13.333 psi

terbuat dari paduan berilyum%tembaga

&. Baja tak berkarat +stainlesssteel -ntuk tekanan 13.333 psi

atau lebih digunakan baja tak berkarat +stainlesssteel maupun

paduannya.

Kelebihan dan Kekurangan

• Kelebihan

Biaya pengadaan awal ( rendah

Konstruksi sederhana

Dapat dikalibarsi dengan mudah +menggunakan merury

barometer.

'ersedia range yang berarisai, termasuk range yang sangat

tinggi.

• Kekurangan

Peka terhadap gonangan dan getaran

)empunyai si!at histerisis

Akurasi ( sedang +tidak ukup baik untuk beberapa aplikasi.



9/43

b Bellows

Bellows adalah elemen pengukur tekanan yang mampu ber%

de3 kPa. 'erdiri atas sebuah tubing metal yang bisa mengembangsearah 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

Diapraghm

Diaphragm sensor berbentuk dis yang terbuat dari metal

yang


10/43

Diapraghm "ensor

• Kelebihan (

"angat akurat di atas #:& range%nya

Deadband yang sempit

)ampu untuk pengukuran di range pressure yang rendah

Pemilihan material diaphragm%nya dapat disesuaikan

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 Pengukuran Aliran +Elow )easurement

Pengukuran aliran


11/43

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


12/43

bergantian keluar dan masuk ke dalam rotor. 6erakan dari ane

yang berturut%turut akan membentuk measuring hamber yang

memiliki olume tetap, yang dibatasi oleh dua buah ane, rotor, dan

dinding meter.

b Lobe al atau $otating Lobe )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 adaaliran +inlet yang masuk. Pemasangan dua buah lobe yang

berlawanan mengakibatkan adanya


13/43

Apabila permukaan bola dan lubang serta rongga antara dis

dan ruangan ukup bersih, serta pemisah tertutup dengan baik,

maka airan yang mengalir akan membentuk sendiri suatu seal

yang akan melawan kebooran%kebooran. -ntuk menatat jumlah

aliran yang diukur, pada meter ini dilengkapi dengan register, yaitudengan menghubungkan putaran poros dis dengan register. 8umlah

putaran dis akan sebanding dengan airan yang mengalir melalui

meter.

d al 6ear

al gear dapat digunakan untuk heay oil iskositas tinggi

dan orrosie liJuid, tapi bukan untuk aspal. Didesain untukmaksimum 33 p, akan

berkurang seara proporsional dan speial blade +dengan learane

tertentu harus digunakan.

e $eiproating atau sillating Piston

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page 1&


14/43

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

buket melalui sebuah saringan. Pergerakan dari buket inimenggerakan mekanik yang terhubung pada angka register.

"emakin epat pergerakan buket menunjukan olume air

yang melaluinya semakin banyak. )eter jenis ini biasanya

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

kemudian dihubungkan ke ounter atau penghitung pulsa.

'ransmitter mengeluarkan pulsa%pulsa listrik yang dikirimkan ke

ounter. Pada transmitter terdapat tiket printer yang menatat

hasil pengukuran pada periode tertentu.

Pada transmitter terdapat konstanta kesetaraan yang dijadikan

ariabel perhitungan pada hasil pengukuran.

-ntuk K 3,1 liter:pulsa, maka K 0 8umlah pulsa

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page 1;


15/43

-ntuk K 133 pulsa:liter, maka K: 8umlah pulsa

Berikut ini adalah skema penerjemahan pulsa ke ounter seara

mekanis.

'ransmitter

'ransmitter akan mengeluarkan pulsa listrik yang kemudian

akan diubah menjadi energi mekanis dengan meman!aatkan

pergerakan dua buah dis yang dipasang ertikal dan horiContal.

Dis ertikal dipasang di bagian pinggir +bukan di tengah

horiContal dis. Gertikal dis terhubung dengan gear%gear pada

sistem ounter, sehingga dapat menggerakkan ounter sebagai

data presentation.

Berikut ini adalah mekanisme penerjemahan pulsa ke ounterseara !otoelektris.

'ransmitter

Perbedaan penerjemahan pulsa listrik seara !otoelektris

dengan mekanis adalah pada penggunaan photodiode pada dis

ertikal. Photodiode akan mengeluarkan ahaya yang kemudian

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page 1>

Gertial

/oriContal

/oriContal

Gertial


16/43

disaring:ter=lter oleh piringan yang memiliki lubang%lubang yang

dapat disebut sebagai enoder. Dis ertikal terhubung oleh sistem

ounter sehingga dapat menggerakkan ounter sebagai data

presentation.

-ntuk menunjukkan


17/43

mengganggu kerja sensor dan tidak mempengaruhi hasil

pengukuran +ketelitian pengukuran.

Berikut ini adalah skema )etering "ystem dengan menggunakan

sensor PD )eter.

Pengukuran seara tidak langsung meliputi pengukuran beda

tekanan +Di7erential Pressure Elow )eter atau /ead Elow )eter,

'urbine Elow )eter, -ltrasoni Elow )eter, )agneti Elow )eter, dan

Gorte0 Elow )eter.

a Di7erential Pressure Elow )eter atau /ead Elow )eter

Di7erential Pressure Elow )eter atau /ead Elow )eter

adalah salah satu metode pengukuran tak langsung yang

digunakan sebagai petunjuk tentang laju aliran untuk

pengukuran pada sisi sebelum dan sesudah piranti penghalang.

-ntuk mengukur aliran


18/43

8enis%jenis ori=e plate

Concentric Orifce

Letak lubang penghalang konsentris dengan penampang

pipa. Digunakan untuk mengukur olume gas, liJuid dansteam 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 enderung terjadi penyumbatan.



19/43

Eccentric Orifce

'itik pusat lubang penghalang tidak satu garis pusat

dengan pusat penampang pipa. Pemasangan lubang yang

tidak konsentris ini dimaksud untuk mengurangi masalah jika


20/43

5ara pemasangan ori=e plate ada tiga ara yaitu dengan


21/43

leh karena letaknya tergantung kepada diameter pipa dan

diameter ori=e maka pemasangan tap kedua ini akan berbeda

untuk pipa dan ori=e yang berbeda. Keuntungan dari 'ap Gena

5ontrata adalah bahwa pengukurannya lebih teliti, karena

mendapat tekanan di!erensial yang lebih besar. Kerugiannya ialah

bahwa tap harus dipasang pada pipa dengan tepat pada tempat

Gena 5ontrata.

'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 letak tap. Kerugiannya adalah hasil pengukuran yang

kurang teliti, karena terdapat beda tekanan yang keil. Pemasangan

'ap Elange dapat dilihat pada gambar.

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page #1


22/43

'ap pertama dari 'ap Pipa diletakkan sejauh #M 0 D sebelum

ori=e sedangkan tap kedua sejauh 2 0 D sesudah ori=e, seperti

terlihat pada gambar.

'ekanan di!erensial yang diukur keil sekali 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 ini bisa tergantung pada perbandingan diameter dan tipe

=tting yang berbeda dari kiri ke kanan ori=e.

BAB IG;.1 Pengukuran 'ingkat +Leel )easurement

'erdapat bermaam ariasi dalam alat pengukur leel. )ulai dari

tipe pengukuran yang simpel seara mekanis, seperti tape, papan,atau gelas kaa, hingga tipe pengukuran yang lebih rumit, seperti

pengukuran dengan weighing system atau metode radiasi nuklir.

Pengukuran leel sangat dibuthkan untuk inentarisasi dan

perhitungan persediaan produk, inentarisasi dan distribusi material

proses dan operasi pada kolom !raksinasi dan distilasi mengontrol leel

air pada boiler dan beberapa aplikasi proses kontrol lainnya dimana

pengukuran leel diperlukan.

Pengukuran leel terkadang mengesampingkan kontrol akurasi,

sebab yang perlu diketahui adalah ketika leel telah menapai

poin:titik tertentu, maka tindakan remedial perlu dilakukan. 'indakan

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page ##


23/43

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 lain, ada pula situasi dimana kontrol presisi sangat

dibutuhkan. Leel memiliki e!ek yang signi=kan pada kualitas proses,pengontrolan, dan atau biaya. 5ontohnya adalah sebagai berikut (

1. $eaktor leel N pengontrolan leel yang buruk dapat mengaaukan

reaksi keseimbangan yang berakibat pada buruknya kualitas

produk, rusaknya peralatan atau material yang tumpah.

#. Kontrol pada umpan N keadaan tetap pada aliran dari essel

penyimpanan terkadang tergantung pada tekanan konstan pada

jalur umpan dari essel tersebut.

&. perasi steam:uap pada boiler N operasi yang e=sien pada boiler

tergantung pada persediaan yang tepat dari airan untuk menjaga

umpan dan pada olume ruang yang tepat untuk kapasitas uap.

;. Biaya peralatan N kontrol leel yang teliti sering memungkinkan

penggunaan ukuran essel yang keil pada tahap intermediet dari

proses.

>. 'olak ukur pada aplikasi N pengukuran leel terkadang digunakan

untuk produk atau material dan berhubungan langsung dengan

penjualan dan pembelian. /al ini, tentunya, berhubungan dengan

perhitungan pro=t:keuntungan.

;.# Klasi=kasi )etode PengukuranPengukuran leel dapat diklasi=kasikan dalam dua kelompok

yaitu pengukuran langsung dan pengukuran tidak langsung.

Pengukuran langsung adalah pengukuran yang mudah dan telah

digunakan sejak lama. Pengukuran langsung utamanya digunakan

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 Pengukuran Langsung

)etode pengukuran langsung umumnya mudah dilakukan,

biasanya bersi!at isual. Kaa penduga:sight glass:gauge glass

adalah metode alat ukur yang paling banyak digunakan N tubetransparan pada kaa penduga dihubungkan denga essel, dan

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page #&


24/43

airan yang terlihat pada gelas penduga merupakan penunjukan

leel yang ada pada essel.

)etode lainnya adlah dengan alibrated tapes atau dip

stiks yang ditempatkan pada essel dan dikalibrasikan untuk

dapat dibaa langsung dalam satuan leel yang dibutuhkan Nkedalaman, olume, atau berat material.

)etode pengukuran langsung sangat mudah dan ekonomis

tetapi tidak mudah untuk diadaptasikan pada teknik transmis

sinyal untuk kontrol indikasi jarak jauh.

Kaa Penduga +"ight 6lass

6elas penduga dapat menunjukkan tinggi permukaan

airan dalam suatu bejana atau ontainer seara langsung.

Prinsip yang dipergunakan pada gelas penduga adalah prinsip

bejana berhubungan.

6elas penduga +Leel glass terdiri dari dua jenis yaitu ( 6elas

ujung penduga terbuka dan ujung gelas tertutup.

o 6elas -jung Penduga 'erbuka

Pemasangan dari gelas penduga ini sangat

sederhana. Pada bejana disediakan suatu pipa

pengambilan dimana gelas penduga ditempatkan. "eal

+Paking disediakan agar sambungan jangan sampai

boor. Klem juga disediakan agar gelas menduga tetap

pada posisinya. "ebagian airan dalam bejana, 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

melebihi 1,> meter, seperti tangki%tangki penampung

minyak diesel motor bakar dan lain%lain.

6elas -jung Penduga 'erbuka

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page #;


25/43


26/43


27/43

Keuntungan

%"ederhana dan murah.

Kekurangan

%/anya sampel pengukuran.

%Bahaya unutk pengukuran yang bertekanan.

%Akurasi terbatas

Aplikasi Keterbatasan

'idak ook untuk proses industri untuk pengukuran

kontinu. 8enis pengukuran ini adalah akses atas saja dan

dalam beberapa kasus mungkin memerlukan penggunaan

tangga untuk mengakses peralatan penginderaan. Aplikasi

terbatas, terutama untuk kapal bertekanan.

)etode ini rentan terhadap kesalahan karena

interpretasi operator dan pembaaan gradasi pada tolak ukur.

/al ini juga terbatas pada resolusi gradasi. $esolusi atau

akurasi terbaik dapat diasumsikan satu setengah dari marked

diision terkeil.

Eloat and 'ape

Ada banyak ara pengukuran leel dengan memakai

pelampung, tetapi prinsipnya semua sama saja yaitu

pelampung akan terapung diatas permukaan liJuid, yang

posisinya akan berubah sesuai dengan perubahan leel dari

liJuid yang diukur:dikontrol.



28/43

"eperti pada gambar, alat tersebut terdiri atas

pelampung dan pita baja. Bila tinggi permukaan airan naik

maka pelampung turut naik. Ini membuat pita baja turun.

Angka yang ditunjuk oleh ujung pita baja menunjukkan tinggi

permukaan airan yang diukur.

Angka ini biasanya dalam satuan panjang, akan tetapi

dapat diperhitungkan menjadi satuan isi. )eteran 'angki

Penyimpanan seperti ini sering disebut dengan nama

pelampung dan pita +Eloat and 'ape dan dipergunakan dalam

pengukuran airan pada tangki penimbunan yang tidak

bertekanan.

-ltrasoni Leel "ensor

Prinsip kerja dari sensor tersebut adalah memakai

perhitungan waktu perambatan gelombang ultrasoni untuk

bolak%balik setelah terpantul oleh permukaan liJuid.

6elombang ulltrasoni adalah gelombang suara yang

!rekuensinya diatas batas pendengaran manusia. Ketelitian

alat ini adalah 3.31 inh setiap !eet kedalaman leel. 'ransmitter radar yang dipasang pada bagian atas

tangki memanrkan gelombang mirowae yang diarahkan

oleh antena parabola menuju permukaan airan di dalam

tangki. 6elombang pantulan dari permukan airan diterima

oleh antena kembali, dan perbedaan waktu antara pengiriman

dan penerimaan signal berbanding langsung dengan jarak

+dalam meter, ini adalah ullage daripada tangki.

Keuntungan pengukuran leel pada teknik ini adalah

tidak ada peralatan yang kontak dengan airan, waktupengukuran sangat epat, ketelitian tinggi, koreksi terhadap



29/43

trim:list dari pada kapal, serta gelombang radar tidak

terpengaruh oleh atmos!erik di dalam tangki.

b )etoda Pengukuran 'idak Langsung

)etoda pengukuran leel dengan tidak langsung

tergantung pada peralatan =sik material yang diukur terkaitdengan leel. Banyak peralatan =sik dan elektrik yang telah

digunakan dan ook untuk menghasilkan sinyal output:keluaran

yang seimbang untuk transmisi jarak jauh. Beberapa metode

tersebut antara lain (

'ekanan /idrostatik

"istempengukuran olume airan di dalam bejana ini

merupakan implementasi dari hukum pasal yang berbunyi

tekanan yang diberikan Cat air dalam ruang tertutup

diteruskan kesegala arah dengan sama besar. Dengan

meman!aatkan persamaan P! "g#h$.

"istem pengukurandilakukan denganmenempatkan dua

buah sensor tekanan didasar bejana dan di bagian paling atas

bejana.

Prinsip pengukuran hidrostatish!P%#"g$

dimana(

h leel air dalambejana +meter

g perepatangra=tasi +m:s#

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page #


30/43

P tekananhodrostatis, hasilpengukuran sensor

+bar:mBar:Pa

" ! massajenislarutan, konstanta yang

digunakandalamkalkulasi +kg:m&

-ntuk mengukur leel air dalam bejana terdapat dua

metode yaitu mengukur leel air dalam bejana terbuka dan

bejana tertutup. Dalampengukuran leel air dalam bejana

terbuka menggunakan peranangan sistem yang 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 mengukur leel air dalam bejana tertutup

menggunakan perhitungan matematis berikut(

h!P%#"g$

dimana P adalah P1%P#.

Pengukuran leel air dengan 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,

menggunakan DP ell sebagai transduer:transmitter untuk

mengubah beda tekanan yang dihasilkan oleh leel liJuid di

dalam essel menjadi sinyal pneumatik &%1> psig.Penggunaan di7erential ppressure transmittersebagai

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


31/43

1. 'angki 'erbuka +tanpa sealing liJuid

Alat ukur ini ber!ungsi untuk mengukur ketinggian

airan dengan pendeteksian tekanan medium dalam tankterbuka +atmospheri essel dimana perbedaan tekanan

tersebut merupakan konersi dari akumulasi ketinggian

medium dengan spesi=k graity atau density. Filai perubahan

antara hasil tekanan di dia!ragma1 dan # menyebabkan

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 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



32/43

#. 'angki 'ertutup +dengan sealing liJuid

Alat ukur ini ber!ungsi untuk mengukur ketinggian

suatu medium dalam tanki tertutup +lose tank dimana hasil

pengukuran leel medium tersebut di peroleh dari hasil

akumulasi perbedaan tekanan medium yang akan diukur

dengan tekanan udara atau uap atau gas yang terjebak di

atas medium yang diukur akibat dari olume medium yang

terukur bertambah dan memanpatkan ruang yang kosong

pada tangki tertutup tersebut.Perbedaan tekanan tersebut

masih juga di pengaruhi oleh density atau spesi=k graity dan

medium re!rensi yang lain.Filai perubahan antara hasiltekanan di dia!ragma1 dan # menyebabkan 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

berasal dari pressure udara atau uap atau atau gas yang ter

jebak diatas medium yang diukur pada kondisi tanki tertutup.

Leel DP type lose tank berdasarkan installasi terbagi atas #

maam yaitu(

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page


33/43

• Leel DP type dry leg

'ype Leel DP ini jalur line pressure menuju di apragma1

R # melalui sebuah tube atau pipa kapiler langsung

bersentuhan langsung dengan medium dalam tangki tanpamedium re7erensi

• Leel DP type wet Leg

'ype Leel DP ini jalur line pressure menuju 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.

Peralatan D:P dapat diklasi=kasikan dalam duakelompok yaitu sealed dan nonsealed system.

Fonsealed system

Peralatan diferential pressure (D/P cell transmitter)

seperti pada gambar biasanya digunakan untuk mengukur


34/43

"ealed system

-ntuk memenuhi persyaratan aplikasi pengukuran

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

memperlihatkan D:P ell jenis sealed system, di mana

measuring element terisolasi dari airan proses (process

liquid).

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page &;


35/43

BAB G>.1 Pengukuran "uhu +'emperature )easurement

a "ensor Pengukur "uhu"ensor pengukur suhu bekerja seara mekanis dan elektris.

'ermometer gelas, termometer bimetal, dan =lled system

thermometer bekerja seara mekanis, sedangkan termokopel, $'D

+$esistane 'emperature Detetor, dan pirometer bekerja seara

elektris. Prinsip kerja sensor pengukur suhu adalah pemuaian Cat.

I. "ensor )ekanis

• 'ermometer 6elas

gelas bekerja sesuai prinsip pemuaian olume:Cat air.

Konstruksi dari termometer gelas diantaranya adalah bulb,

yaitu tabung gelas tipis pada bagian ujung bawah

termometer. 5airan yang digunakan adala merkuri atau

bahan organik seperti etanol dan pentana. 'ermometer ini

mempunyai stem atau batang sebagai lubang kapiler sbg

tempat pemuaian airan pada suhu naik, serta skala dan

in!ormasi lain.

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page &>


36/43

• 'ermometer Bimetal

'ermometer bimetal bekerja sesuai prinsip pemuaianpanjang. 'ermometer ini biasanya terdapat pada setrika atau

)5B sebagai temperature swith. 'emperature swith akan

terhubung dengan temperature alarm yang biasanya berupa

L*D atau lampu. 'ermometer bimetal mengandung sebuah

keping bimetal tipis berbentuk spiral. )akin tinggi suhu,

keping bimetal makin melengkung untuk menunjukkan suhu

yang lebih tinggi.

• Eilled "ystem 'hermometer

Eilled "ystem 'hermometer adalah sistem tertutup yang

diisi gas:airan:uap yang responsi! terhadap ariasi

temperatur. *lemen tekanan biasanya berbentuk elemenbourdon yang merubah posisi indikator:koil transmitter. 8ika

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page &?


37/43

bulb dipanaskan atau didinginkan, maka sampai >3 G per derajat elius.

Ada beberapa jenis termokopel, yaitu (

Tipe K #Chromel % Alumel$

'ipe K adalah termokopel yang berbiaya murah dan umum

digunakan, karena popularitasnya itu termokopel jenis ini



38/43

tersedia dalam berbagai maam probe.termokopel tersedia

untuk rentang suhu di %#33 S 5 sampai O1#33 S 5.

"ensitiitasnya adalah kira%kira ;1 : S 5.

Tipe E #Chromel % konstanta$

'ipe * memiliki output yang tinggi +?2 : S 5 yangmembuatnya ook untuk digunakan pada suhu rendah

+ryogeni. Properti lainnya dari tipe * ini adalah tipe non

magnetik.

Tipe & #'ron % konstanta$

8angkauan pengukurnnya terbatas, hanya %;3 hingga 4>3 S

5 membuat termokopel jenis ini kurang populer

dibandingkan dengan tipe K. 'ermokopel tipe 8 ini tidak

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 platinum. Dapat mengukur suhu di atas 1#33 S5.

"ensiti=tasnya sekitar & TG:S5 pada 33 S5, sedikit di

bawah tipe K. 'ipe F merupakan perbaikan dari tipe K.

'ermokopel tipe B, $ dan " adalah termokopel Ulogam

muliaU."emuanya +tipe B,$," adalah yang paling stabil dari

semua termokopel yang ada, namun karena sensitiitasnya

yang rendah +kira%kira 13 : S 5, mereka biasanya hanya

digunakan untuk pengukuran suhu tinggi +V &33 S 5.

Tipe B #Platinum % )hodium$

5ook untuk pengukuran suhu tinggi hingga 1233 S 5.

Disebut termokopel WBW karena bentuk suhu : tegangan

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$

5ook untuk pengukuran suhu tinggi hingga 1?33 S 5.

"ensitiitasnya yang rendah +13 : S 5 dan biayanya yang

tinggi, membuat termokopel ini tidak ook untuk

digunakan pada pengukuran umum.

T*pe S #Platinum % )hodium$

5ook untuk pengukuran suhu tinggi hingga 1?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

stabilitasnya, maka sering digunakan sebagai standarkalibrasi untuk titik leleh emas +13?;.;& S 5.



39/43

T*pe T #Copper % Constantan$

5ook untuk pengukuran antara X#33 to &>3 S5. Konduktor

positi! terbuat dari tembaga, dan yang negati! terbuat dari

onstantan."ering dipakai sebagai alat pengukur alternati!

sejak penelitian kawat tembaga. 'ype ' memilikisensiti=tas Y;& TG:S5.

Penerapan 'hermokopel

• $'D +$esistane 'emperature Detetor

$'D +$esistane 'emperature Detetor adalah sensor

yang terbuat dari logam +platina, ooper, atau nikel. Kenaikan

suhu pada $'D sebanding dengan kenaikan resistansinya,

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 &


40/43


41/43


42/43

digunakan adalahlogam murni

- Lebih sensiti! - 'idak dapat mengukurtemperatur denganrentang tinggi

+rentangnya hanya%##3Z5 % ??3Z5

- 'idak mahal - Kesalahan powersupply dapatmengaaukanpembaaan

- )inim masalah - Perubahan keilhambatan saatpengukuran adalah!atal, maka koneksi

harus rapat danbebas korosi- 'idak perlu kabel

ekstensi- Dapat ditemukan

pada area reaktoratau pembangkit dantemperatur pendingin

- Parameternya resistan+bukan olt sehinggaminim radiasi saatpengukuran

- Bila terjadi openiruit, makapembaaantemperatur menjaditinggi, sedangkan

kurang daya akanmenjadikanpembaaantemperatur menjadirendah.

-ntuk mengeek biasanya menggunakan pasir yang

dipanaskan. 5ara lain yang mudah dan e=sien adalah dengan

mengukur resistor pada range atau rentang suhu terentu

+ zero dan span, lalu memasang tahanan:resistor pada sisi

temperature transmitter , sehingga dapat menghasilkan

output yang sama sesuai dengan range.

BAB /'Penutup

?.1 Kesimpulan

Dari Paparan atau penjelasan di atas, maka penulisdapat menyimpulkan bahwa sesuai dengan makalah

"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page ;#


43/43

@'eknik Pengukuran Instrumentasi penulis menyimpulkanbahwa Instrumentasi sebagai alat pengukur sering kalimerupakan bagian depan:awal dari bagian%bagianselanjutnya +bagian kendalinya, dan bisa berupa

pengukur dari semua jenis besaran =sis, kimia, mekanis,maupun besaran listrik. Beberapa ontoh di antaranyaadalah pengukur( 'ekanan +Pressure )easurement, Aliran+Elow )easurement, 'ingkat +Leel )easurement, "uhu+'emperature )easurement

?.# "aran

)enyadari bahwa penulis masih jauh dari kata

sempurna, kedepannya penulis akan lebih !okus dan

details dalam menjelaskan tentang makalah di atas

dengan sumber % sumber yang lebih banyak yang tentu

dapat di pertanggung jawabkan.
https://id.wikipedia.org/wiki/Alat_pengukurhttps://id.wikipedia.org/wiki/Alat_pengukur

Teknik Pengukuran Instrumentasi

Documents