Cover

SISTEM KERJA SENSOR TABUNG VENTURI

UNTUK PENGUKURAN LAJU ALIRAN FLUIDA

DALAM PIPA DI LABORATORIUM OPERASI PABRIK PTKI

KARYA AKHIR

Untuk Memenuhi Persyaratan Untuk Memperoleh

Gelar Sarjana Sains Terapan

Oleh

Arbi Divo 035203001

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK DIPLOMA IV

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2008

Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN

KARYA AKHIR

“SISTEM KERJA SENSOR VENTURI METER UNTUK PENGUKURAN

LAJU ALIRAN FLUIDA DALAM PIPA DI LABORATORIUM OPERASI

PABRIK PTKI ”.

Untuk Memenuhi Persyaratan Untuk Memperoleh

Gelar Sarjana Sains Terapan

Oleh ARBI DIVO 035203001

Disetujui Oleh

Dosen Pembimbing

Ir. A. Rachman Hasibuan Nip :130 127 007

Diketahui Oleh :

Ketua Program Diploma IV Teknologi Instrumentasi Pabrik FT.USU

Ir. Nasrul Abdi, MT Nip. 130 459 554

Program Diploma IV Teknologi Instrumentasi Pabrik

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

Medan 2008


ABSTRAK

Mengingat kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi dewasa ini sangat pesat

dimana peralatan – peralatan modern diciptakan untuk mempermudah dan

mempercepat suatu proses dan kerja di pabrik. Dalam rangka memenuhi permintaan

pasar maka peningkatan efisien pada industri sudah merupakan suatu keharusan yang

tidak dapat ditunda lagi.

Pada saat sekarang ini perkembangan teknik instrument mengalami

peningkatan yang begitu pesat. Kebutuhan pemakaian instrument tidak hanya sebagai

pengukuran tetapi juga sebagai pengendali karena kedua fungsi tersebut erat

kaitannya satu dengan lainnya. Peralatan instrument umumnya berguna untuk

membantu jalannya proses produksi, sedangkan peralatan sensor pada khususnya

adalah berfungsi sebagai monitoring dari peralatan – peralatan yang vital. Salah satu

contoh adalah Tabung Venturi yang berfungsi sebagai pengukur laju aliran dalam

pipa. Dimana Tabung Venturi ini dapat mengukur laju aliran fluida yang terpasang

pada jalur perpipaan.

Dalam tulisan ini dibahas mengenai sistem kerja Tabung Venturi, mencari

beda tekanan pada Tabung Venturi, rangkaian keterpasangan Tabung Venturi. Dengan

mengetahui hasil dari pengukuran laju aliran dalam suatu pipa sehingga dapat

mencapai hasil pengukuran laju aliran yang diharapkan maka proses produksi dapat

bekerja sesuai dengan apa yang diinginkan.


KATA PENGANTAR

Terlebih dahulu penulis mengucapkan puji syukur atas kehadirat Allah SWT

atas segala rahmat dan hidayatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir

(KA). Dimana penulis Karya Akhir ini penulis memilih judul “SISTEM KERJA

SENSOR VENTURI METER UNTUK PENGUKURAN LAJU ALIRAN

FLUIDA DALAM PIPA DI LABORATORIUM OPERASI PABRIK PTKI ”.

Diselesaikan untuk memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan kuliah pada

Program studi Teknologi Instrumentasi Pabrik di Universitas Sumatera Utara pada

jenjang Sarjana Sains Terapan.

Dari tahap permulaan penyusunan Karya Akhir ini hingga selesai, penulis

telah banyak menerima bantuan serta dorongan baik berupa moril maupun materil dari

berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang

sebesarnya kepada :

1. Ayahanda Armansyah dan Ibunda Misni selaku orang tua yang telah

memberikan bantuan dan dorongan baik moril maupun sprituil.

2. Bapak Prof. Dr. Ir. Armansyah Ginting M, Eng selaku dekan fakultas

teknik Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Ir. Nasrul Abdi, MT, selaku ketua program studi Teknologi

Instrumentasi Pabrik D-IV Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Ir. A. Rachman Hasibuan, selaku pembimbing program studi

Teknologi Instrumentasi Pabrik D-IV Universitas Sumatera Utara.

5. Bapak Ir. Mansyur Msi, selaku dosen pembimbing di laboratorium

Instrumentasi PTKI Medan.


6. Seluruh Dosen dan Staf Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, yang

dengan ikhlas membantu penulisan selama dalam bangku kuliah.

7. Kepada saudara – saudaraku serta adikku Rini dan Nisa yang telah banyak

membantu baik yang berupa moril maupun materil.

8. Seluruh teman – teman stambuk “03” yang telah banyak memberikan masukan

kepada penulis. Semoga kita semua menjadi orang yang berguna bagi nusa

dan bangsa.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Karya Akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan, oleh sebab itu dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan

dan menerima kritik dan saran yang sehat demi kesempurnaan Karya Akhir ini.

Akhir kata penulis berharap semoga Allah SWT melimpahkan rahmatnya

kepada mereka yang telah memberikan bantuan sehingga tersusunnya Karya Akhir

ini.

Medan, Juni 2008

Penulis

Arbi Divo 035203001


DAFTAR ISI

Abstrak ....................................................................................................................... i

Kata pengantar ........................................................................................................... ii

Daftar isi ..................................................................................................................... iii

Daftar gambar ............................................................................................................ iv

Daftar tabel ................................................................................................................. v

Bab I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1

I.2 Maksud dan Tujuan ..................................................................................... 2

I.3 Batasan Masalah .......................................................................................... 3

I.4 Metode Penulisan ........................................................................................ 3

I.5 Sistematika Penulisan .................................................................................. 3

Bab II LANDASAN TEORI

II.1 Aliran Fluida .............................................................................................. 4

II.2 Sifat Dasar Fluida ....................................................................................... 4

II.2.1. Kerapatan (density) .......................................................................... 5

II.2.2. Berat Jenis (spesific gravity) ............................................................ 6

II.2.3. Tekanan (pressure) ........................................................................... 7

II.2.4. Kekentalan (viscosity) ...................................................................... 10

II.3 Aliran Dalam Tabung ................................................................................. 12

II.3.1. Persamaan Kontiunitas ..................................................................... 13

II.4 Jenis dan Karakteristik Fluida .................................................................... 14

II.5 Pengenalan Alat Ukur ................................................................................ 17

II.5.1. Tujuan pengukuran aliran fluida ...................................................... 18

II.6 Jenis Alat Ukur Aliran Fluida .................................................................... 19

II.6.1. Tabung Venturi ................................................................................ 19

II.6.2. Plat Orifice ....................................................................................... 21

II.6.3. Nozzle ............................................................................................... 22

II.6.4. Pitot Tubes ........................................................................................ 23


Bab III Tabung Venturi

III.1 Prinsip Kerja Tabung Venturi ................................................................... 24

III.2 Lokasi Lubang Pengambilan Beda Tekanan (∆P) .................................... 25

III.3 Perbedaan Tekanan ................................................................................... 25

III.4 Debit Aliran .............................................................................................. 26

III.5 Alat – alat Bantu Pengoperasian Tabung Venturi ..................................... 26

III.5.1. Pompa Sentripugal (impeller/baling-baling) ................................... 27

III.5.2. Air Regulator .................................................................................. 28

III.5.3. Pressure Gauge ................................................................................ 28

III.5.4. Pneumatik Kontrol Valve ............................................................... 28

III.5.4.1. Prinsip kerja pneumatik kontrol valve ................................ 29

III.5.5. Kompresor ....................................................................................... 29

III.5.6. Converter ......................................................................................... 30

III.5.7. Controller ....................................................................................... 30

III.5.8. Recorder .......................................................................................... 31

III.5.9. Motor Induksi .................................................................................. 31

III.5.10. Transmitter .................................................................................... 32

III.5.10.1. Signal Transmitter ............................................................ 33

III.5.10.2. Macam – macam Transmitter ........................................... 33

III.5.10.3. Transmitter Pneumatik ...................................................... 34

III.5.10.4. Transmitter Listrik ............................................................ 38

III.6. Keterpasangan Tabung Venturi .............................................................. 40

Bab IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Cara Kerja Tabung Venturi ...................................................................... 42

IV.2 Flow Chart (diagram alir) ......................................................................... 47

IV.2.1. Prosedure Pengoperasian ................................................................ 47

IV.2.2. Prosedure Shutdown ....................................................................... 48

IV.3 Hasil Pengamatan ..................................................................................... 49

IV.4 Pembahasan .............................................................................................. 54


Bab V KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan ................................................................................................ 57

V.2 Saran ........................................................................................................... 57

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 58


DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1. Tekanan fluida sama pada kedalaman tertentu .................................. 8

Gambar II.2. Tekanan pada kedalaman h dalam cairan .......................................... 8

Gambar II.3. Penentuan kekentalan ....................................................................... 10

Gambar II.4. Tabung aliran membuktikan persamaan kontinuitas ......................... 13

Gambar II.5. Jenis aliran fluida ............................................................................... 15

Gambar II.6. Pola aliran Turbulen dan Laminer .................................................... 16

Gambar II.7. Tabung Venturi ............................................................................. 20

Gambar II.8. Flow Nozzle ..................................................................................... 22

Gambar II.9. Pitot Tube ......................................................................................... 23

Gambar III.1. Prinsip Kerja Tabung Venturi ........................................................... 25

Gambar III.2. Pompa sentripugal (impeller/baling-baling) ..................................... 27

Gambar III.3. Dasar motor induksi .......................................................................... 31

Gambar III.4. Transmitter Listrik ............................................................................ 38

Gambar III.5. Diagram Pengukuran dan Pengaturan Aliran Fluida Menggunakan

Tabung Venturi ................................................................................. 41

Gambar IV.1 Rangkaian Pengukuran Laju Aliran Fluida Dalam Pipa .................... 43

Gambar IV.2 Pengukuran laju aliran dalam pipa menggunakan Tabung Venturi ... 44


DAFTAR TABEL

Tabel II.1. Berbagai Kerapatan (density) bahan ...................................................... 6

Tabel II.2. Koefisien kekentalan untuk berbagai fluida ........................................... 12

Tabel IV-1. Perbedaan tekanan (∆p) ......................................................................... 51

Tabel IV-2. Hasil Konversi Perbedaan Tekanan (∆p) .............................................. 52

Tabel IV-3. Debit Aliran (Q) .................................................................................... 52

Tabel IV.4. Hasil Konversi Debit Aliran .................................................................. 53

Tabel IV-5. Hasil Perhitungan dari Keseluruhan Data ............................................. 55


Documents

Cover