UBOH PLTU Banten 1 SuralayaPengenalan Instrumentasi Variabel pengukuranDi dalam suatu industri proses, alat-alat instrumentasi sangat penting keberadaannya untuk memonitor dan mengontrol suatu proses, baik itu dalam rangkaian tertutup atau rangkaian terbuka. Jika kita melihat suatu Plant di sebuah kawasan industry, yang terlihat hanya peralatan yang besar disertai pipa-pipa yang saling menghubungkan satu sama lain. Lalu dimana alat instrumentasinya? Alat instrumentasi terpasang pada setiap lines pipa, peralatan dan asset critical di dalam suatu plant industry. Maka dari itulah alat instrumentasi ini bisa dikatakan small but important, karena jika suatu proses tidak dikontrol, maka akan terjadi suatu bahaya yang besar pada plant industry tersebut. Instrumentasi pada dasarnya digunakan sebagai monitoring pengukuran pada suatu proses dan untuk memproteksi proses tersebut agar tetap pada batasan yang diharapkan. Instrumentasi didasarkan pada 4 besaran pokok yang dipakai sebagai dasar pengukurannya, diantaranya:I. PressureII. FlowIII. LevelIV. TemperatureDan dari keempat besaran pokok tadi, ada yang digunakan hanya sebagai monitor pengukuran menggunakan gauge, contohnya: Pressure Gauge. Namun apabila digunakan untuk pengontrolan maka bisa menggunakan transmitter, contohnya: Pressure Transmitter. Dan apabila variable pengukuran tersebut kita gunakan sebagai indikasi proteksi, contohnya berupa alarm, maka bisa menggunakan Switch, contohnya: Pressure Switch. Pressure adalah gaya yang bekerja terhadap suatu bidang luas. Sesuai rumus dari pressure atau tekanan yaitu: P= ,dimana P = Pressure/Tekanan, F = Gaya, a = luas penampang. Dengan berdasar pada rumus tersebut maka tekanan mempunyai satuan berupa N/m atau Pa, Psi, Bar, dll.1 N/m2 = 1 Pa1 atm = 14,696 psia. 1 kg/cmg = 14,22 psig = 2116 lbf/ft2 = 0,98 bar. = 760 mm Hg. Tekanan di bedakan menjadi 4 jenis, yaitu: Absolut Pressure, merupakan tekanan mutlak yang dihitung relative terhadap tekanan nol mutlak. Gauge Pressure, merupakan tekanan relatif, yang diukur relative terhadap tekanan atmosfer. Jadi gauge pressure merupakan selisih antara tekanan absolut dengan tekanan atmosfer. Vacuum pressure, adalah tekanan yang lebih rendah dari tekanan atmosfer. Differential Pressure, adalah tekanan yang dibandingkan dengan tekanan lain untuk diketahui perbedaan tekanan antara keduanya.

Flow adalah besarnya aliran fluida yang mengalir pada suatu aliran, baik itu aliran tertutup maupun aliran terbuka. Besarnya flow/aliran dipengaruhi oleh kecepatan fluida tersebut, dengan rumusnya sebagai berikut: Kapasitas aliran untuk fluida yang incompressibleQ = A . vQ = Debit aliran fluida (M3/s)A = Luas Penampang aliran fluida (M2)V = Kecepatan fluida (m/s)

Laju aliran yang dipengaruhi berat jenis fluidaW = . A . vW = Laju aliran berat fluida (N/s) = Berat jenis fluida (N/m3)A = Luas penampang aliran fluida (M2)V = Kecepatan fluida (m/s)

Laju aliran yang dipengaruhi berat massa fluidaM = . A . vM = Laju aliran massa fluida (Kg/s) = Massa jenis fluida (Kg/m3) A = Luas penampang aliran fluida (M2) V = Kecepatan fluida (m/s) Level adalah suatu indikasi yang menunjukkan tinggi atau rendahnya suatu zat fluida. Untuk suatu benda diukur dengan satuan meter dan untuk fluida diukur dengan satuan mmH2O. dimana 1 meter benda = 1000 mmH2O. Untuk pengukuran sebagai monitor dapat menggunakan Sight Glass, Magnetic Level dan lainnya. Untuk pengukuran sebagai control level dapat diukur dengan menggunakan Pressure, Differensial Pressure, dengan satuan Percent juga menggunakan ultrasonic dengan memanfaatkan pantulan suara, juga bisa menggunakan microwafe yang prinsipnya hampir sama dengan ultrasonic. Pengukuran Level dengan menggunakan differensial pressure maka didapatkan dengan mengurangi tekanan bawah terhadap tekanan atas. Untuk ruang tertutup maka tekanan atas adalah tekanan udara yang termampatkan tetapi untuk ruang terbuka maka tekanan atas menggunakan Atmosfir. Temperatur adalah indikasi yang menunjukkan tinggi atau rendahnya derajat panas pada suatu benda. Di Negara Indonesia pengukuran suhu menggunakan satuan Celcius, sedangkan untuk satuan internasional nya menggunakan satuan Kelvin. Untuk pengukuran suhu yang digunakan hanya sebagai monitor atau parameter local dapat menggunakan temperature gauge, namun pengukuran temperatur yang digunakan untuk pengontrolan menggunakan temperature transmitter. Ada beberapa jenis temperature transmitter yang biasa digunakan di suatu industry, seperti: Thermocouple, RTD (Resistance Thermal Detector), dll.Thermocouple dan RTD mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Berikut perbandingan kelebihan dan kekurangan antara RTD dan Thermocuple. beberapa kelebihan yang dimiliki oleh Thermocouple, antara lain : Spesifikasi lebih beragam Biaya rendah (low cost), dan Kisaran temperatur luas sehingga dapat disesuaikan sampai temperature tinggi. Waktu respon cepat Sedangkan kekurangannya terdiri dari : Sensitivitasnya rendah Membutuhkan suhu referensi Nonlinearity Terbatasnya akurasi sistem kesalahan kurang dari 1 C yang sulit dicapai.

Keunggulan yang dimiliki RTD, antara lain : Stabil dan akurasi baik Linearisasi lebih baik dari pada thermocouple Tidak diperlukan suhu referensi Sensitivitasnya cukup tinggi Tegangan output yang dihasilkan 500 kali lebih besar dari thermocouple.Sedangkan kekurangannya terdiri dari : Biaya lebih mahal Waktu respon kurang cepat pada beberapa aplikasi Membutuhkan sumber arus Pemanasan sendiri

Jenis Thermocouple yang banyak dipakai di dunia industry adalah jenis Thermocouple Type K.Tersusun oleh gabungan dari2 bahan yaitu (Chromel (Ni-Cr alloy) / Alumel (Ni-Al alloy))rentang suhu nya berkisar antara 200 C hingga +1200 C.Untuk jenis RTD yang banyak dipakai di dunia industry adalah jenis PT100. RTD Jenis ini terbuat dari bahan platina. Range suhu nya berkisar antara -200 0C sampai dengan 650 0C.

Dari ke-4 besaran pokok tadi, instrumentasi mengaplikasikannya untuk pengukuran, pengontrolan, maupun proteksi. berikut ulasan singkat sangat sederhana mengenai aplikasi dari instumentasi.

1. GaugeGauge adalah alat instrumentasi yang berupa parameter local dari suatu pengukuran.dihubungkan langsung dengan variable pengukuran yang akan diukur. Variable tersebut berupa salah satu dari ke-4 besaran pokok yang sebelumnya telah dibahas. Gauge biasanya berbentuk bulat pipih dan di dalamnya terdapat cairan dari zat gliserol/glycerine yang berfungsi untuk menstabilkan jarum penunjuk pengukuran, meminimalkan getaran yang diterima jarum penunjuk, dan melindungi jarum penunjuk ketika pengukuran naik/turun secara tiba-tiba. Pada Pressure Gauge yang tube nya terhubung langsung dengan lines variabel pengukuran, tube gauge nya dibuat melingkar-lingkar , tujuannya adalah untuk mereduce tekanan yang sangat tinggi ,agar variabel pengukuran tekanan tersebut tidak langsung terukur ke membran, sehingga membran tersebut tidak mengalami shock akibat tekanan yang sangat tinggi. Dengan demikian dapat meningkatkan lifetime dari gauge tersebut.

2. TransmitterTransmitter adalah alat instrumentasi yang digunakan selain sebagai pengukuran, juga digunakan sebagai pengontrolan. Dimana transmitter tersebut dihubungkan dengan sebuah controller. Variabel pengukuran yang diterima oleh transmitter akan dikonversi menjadi arus listrik searah 4-20 mA, 1-5 Vdc, atau sinyal pneumatic 3-15 psi atau 0,2-1 kg/cm2.Prinsip kerja dari transmitter adalah perbedaan nilai antara beberapa nilai tekanan dan beberapa tekanan referensi. Dalam artian tekanan absolut dapat diasumsikan sebagai tekanan differential dan vacuum atau tekanan absolut sebagai tekanan referensi. Jadi pengukuran tekanan dapat dianggap sama dengan tekanan atmosfer sebagai referensi.

3. SwitchSwitch adalah suatu inputan yang memberikan sinyal on/off kepada controller. Switch biasanya digunakan sebagai proteksi atau indikasi alarm/trip. Switch di setting pada batasan tertentu sesuai variabel pengukuran yang dihubungkan dengan switch tersebut. Ketika batasan tersebut mencapai titik nominal pada settingan switch, maka secara otomatis switch tersebut akan bekerja ON/OFF sesuai settingan switch. Dalam artian switch tersebut hanya akan bekerja sesuai settingan variabel yang diberikan kepadanya.

Ilham Ilahiya : 129309910-K