Upload
vitarinadewisaputri
View
39
Download
6
Embed Size (px)
DESCRIPTION
ggg
Citation preview
5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
1/37
Prinsip Pengukuran Tingkat
Pengukuran Kontinu
Satuan umumnya meter (m). Namun, ada banyak cara untuk mengukur yang membutuhkan
teknologi yang berbeda dan berbagai unit pengukuran.
Pengukuran tersebut diantarnya:
- Ultrasonic, waktu transit
- Pulse gema
- Pulse radar
- Tekanan, hidrostatik
- Berat, strain gauge
- Konduktivitas
- Capacitive
Untuk pengukuran kontinu, tingkat terdeteksi dan diubah menjadi sinyal yang sebanding.
Perangkat bebbasis Mikroprosesor dapat menunjukkan tingkat atau volume/isi. Teknik yang
berbeda juga memiliki kebutuhan yang berbeda. Misalnya, ketika menghitung dari atas tank,
bentuk dari tangki harus diketahui untuk menghitung nilai volume. Bila menggunakan cara
hidrostatik, untuk menghitung tekanan dari bagian bawah tangki, maka kepadatan harus
diketahui dan tetap konstan.
Deteksi Point
Point deteksi juga dapat dipakai untuk semua cairan dan padatan. Beberapa jenis yang lebih
umum adalah:
- Capacitive
- Microwave
- Radioaktif
- Getaran
- KonduktifTombol ON/OFF biasanya digunakan untuk berhenti, memulai atau alarm. Dapat juga
digunakan sebagai proses atau alat keselamatan perlindungan yang hubungannya dengan
peralatan pengukuran kontinu. Sebuah sistem ukur terdiri dari kombinasi sensor dan alat
pengkondisian sinyal. Kombinasi ini sering pakai ketika beberapa output yang diperlukan dan
parameter perlu diubah.
5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
2/37
1.2 Sight Glasses Sederhana dan Pengukuran Rod
1.2.1 Simple Sight Glasses
Sebuah indikasi visual dapat diperoleh ketika bagian kapal tersebut dibangun dari bahan
transparan atau cairan yang dilewati melalui tabung transparan. Keuntungan menggunakan
katup tertutup dengan penggunaan pipa bypass, adalah kemudahan dalam penghapusan untukpembersihan.
Keuntungan
- Sangat sederhana
- Murah
Kekurangan
- Tidak cocok untuk kontrol otomatis.
- Memerlukan pemeliharaan - pembersihan
- Fragile - mudah rusak
Aplikasi Keterbatasan
Ini tidak cocok untuk aplikasi industri secara manual dan transmisi informasi yang diperlukan
oleh operator. Aplikasi alat pengukur ini seperti dapat dilihat dalam tangki untuk penyimpanan
minyak pelumas atau air. Aplikasi ini menyediakan sarana yang sangat sederhana untukmengakses informasi dan dapat menyederhanakan tugas fisik atau mencelupkan tank.
Sight Glasses juga tidak cocok untuk cairan keruh atau kotor. Alat ini tidak boleh digunakan
untuk mengukur cairan berbahaya karena kaca-tabung ini mudah rusak atau patah. Dalam
instalasi tersebut dimana gauge berada pada suhu yang lebih rendah daripada proses
kondensasi yang dapat terjadi di pengukuran luar, karena dapat merusak keakuratan dalam
pembacaan.
http://3.bp.blogspot.com/-h5MkNfcnHdk/Tbv4BSpgB1I/AAAAAAAAAH4/fEnrUTuJDt8/s1600/1.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
3/37
Ringkasan
Simple Sight Glasses merupakan teknologi yang kuno dan sangat jarang digunakan untuk
aplikasi kontrol otomatis. Alat ini biasanya ditemukan di guci tua.
1.2.2 Metode Pengukuran RodHal ini memerlukan upaya manual sedikit lebih dari kaca yang saling berhadapan, tetapi metode
lain yang sangat sederhana dan murah untuk tingkat akuntansi untuk. Metode ini dapat
diterapkan pada cairan dan bahan curah, dan pita baja dapat digunakan dalam silo yang sangat
tinggi.
Metode ini dirancang untuk kondisi di atmosfer. Slip tabung dapat digunakan untuk kapal
bertekanan, tetapi hal ini memerlukan proses ventilasi gas atau cairan ke atmosfer. Perangkat
ini berbahaya bagi personel dan tidak boleh digunakan di area yang ditunjuk aman yang atau
untuk pengendalian sebagai proses otomatis.
Dari gambar diatas pengukuran dibaca dari kontak yang mencelupkan batang bagian bawah
kapal.
Keuntungan
- Sederhana dan murah.
Kekurangan
- Hanya sampel pengukuran
- Bahaya unutk pengukuran yang bertekanan
- Akurasi terbatas
Aplikasi Keterbatasan
http://2.bp.blogspot.com/-w09Z1lprkPU/Tbv4QzXZ1HI/AAAAAAAAAIA/7HUDfQwnnOs/s1600/2.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
4/37
Ini tidak cocok untuk proses industri untuk pengukuran kontinu. Jenis pengukuran ini adalah
akses atas saja dan dalam beberapa kasus mungkin memerlukan penggunaan tangga untuk
mengakses peralatan penginderaan. Aplikasi terbatas, terutama untuk kapal bertekanan.
Metode ini rentan terhadap kesalahan karena interpretasi operator dan pembacaan gradasi
pada tolak ukur. Hal ini juga terbatas pada resolusi gradasi. Resolusi atau akurasi terbaik dapatdiasumsikan satu setengah dari markeddivision terkecil.
1.3 Apung Tape Sistem
Ada dua jenis utama sistem tape apung yang tersedia:
- Ambang dan sistem tape
- Detektor Wire float
1.3.1 Float dan Sistem Tape
Salah satu bentuk umum dari sistem pengukuran menggunakan motor tape atau servo yang
dihubungkan dengan pelampung. Tinggi dapat dibaca sebagai penggerak mengapung dengantingkat cair. Sistem lain menggunakan metode float dengan merasakan posisi yang terapung
atau elektrik magnetis. Sistem float juga dapat digunakan untuk mengukur padatan granular
serta cairan.
Kekurangan
- Pemeliharaan Tinggi
- Mahal
1.3.2 Detektor Wire Float Dipandu
Untuk pengukuran tingkat besar (mis. 20m), detektor float kawat kawat dapat digunakan. Kabel
yang terhubung ke jangkar atas dan bawah dapat membantu dalam posisi mengapung seperti
yang bergerak dengan tingkat cairan. Tape terhubung ke bagian atas dan berjalan mengapung
langsung ke atas dan melewati katrol lalu turun ke alat pengukuran yang berada di luar tangki
hingga tepat untuk diukur.
Pita berlubang pada ujung gauge diterima oleh drive counter sprocketed. Poros pada drive
counter berputar dan bergerak mengapung dengan pita berlubang kea rah atas dan ke bawah.
Gerakan putar dari poros digunakan untuk memberikan pembacaan metrik.
Di dalam kondisi atmosfer, segel yang digunakan untuk melindungi ujung alat tersebut dari
proses fluida. Namun dalam aplikasi bertekanan, lebih baik untuk mengisi ujung alat dengan
cairan penginderaan, terutama jika cairan yang bersih dan pelumas.
5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
5/37
Aplikasi khas
Jenis pengukuran ini biasanya menemukan digunakan untuk bahan bakar pertanian yang besar,
terutama ketika keamanan intrinsik signifikan.Keuntungan
- Pengukuran tingkat Besar
- Hakekatnya aman
Kekurangan
- Biaya Instalasi
- Memakai Mekanikal
Aplikasi Keterbatasan
Float dan tape sistem mempunyai masalah yang sama dengan rekaman penutup telepon. Hal
ini sering terjadi jika pipa lama tidak vertical secara sempurna, di mana rekaman itu mengikisterhadap bagian dalam pipa. Masalah lain yang umum adalah bila korosi atau kotor, dimana
rekaman itu dapat dipakai pada tempat float sementara yang bergerak. Masalah-masalah ini
lebih cenderung menghasilkan pembacaan yang lebih rendah dari yang sebenarnya.
Kekuatan dari berat float biasanya cukup besar untuk mengatasi gesekan pita terhadap
kotoran, sedangkan kekuatan perangkat tidak mungkin. Tank dikendalikan dengan
menggunakan alat pengukur tape akan mengalami overflow ketika pita macet. Masalah ini
dapat dilindungi dengan menggunakan sebuah switch yang terpisah.
Ringkasan
Salah satu keterbatasan utama adalah pemeliharaan tinggi yang diperlukan untuk menjagakaset agar tetap bersih dan mencegahnya dari gumming up. Ini adalah teknologi lama dan
jarang digunakan.
1.4 Tekanan Hidrostatis
Beberapa dari tipe alat pengukuran ini adalah:
- Tekanan statis
http://2.bp.blogspot.com/-pZZS53WXFqY/Tbv4fnhe0TI/AAAAAAAAAII/WpL4lTrnk9k/s1600/3.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
6/37
- Differential pressure
- Bubble tube method
- Diaphragm Box
- Weighing
1.4.1 Tekanan StatisDasar pengukuran tekanan hidrostatik untuk tingkat yang sedemikian rupa sehingga tekanan
sebanding dengan tinggi cairan dalam tangki, terlepas dari volume.
Tekanan ini berkaitan dengan tinggi sebagai berikut:
P = h..g
Dimana :
P = tekanan
h = ketinggian
= densitas fluida
g = percepatan grafitasiUntuk kerapatan konstan, yang berubah adalah ketinggian. Bahkan, setiap alat yang dapat
mengukur tekanan dapat dikalibrasi untuk membaca ketinggian cairan yang diberikan, dan
dapat digunakan untuk mengukur tingkat cairan dalam kapal yang sedang dalam kondisi di
atmosfer.
Transduser tekanan hidrostatis selalu terdiri dari membran yang connectedeither mekanis atau
hidrolik untuk elemen transduser. Elemen dari transduser didasarkan pada teknologi seperti
induktansi, kapasitansi, strain gauge, atau bahkan semikonduktor.
Tekanan transduser dapat dipasang pada berbagai jenis sensor tekanan sehingga proses aplikasi
yang cukup spesifik. Karena pergerakan membran hanya beberapa mikron, transduser
semikonduktor sangat sensitif terhadap kotoran atau produk build-up. Hal ini membuat
http://4.bp.blogspot.com/-dxsUlkEbbCU/Tbv4sYud37I/AAAAAAAAAIQ/KPmBNWkEDvU/s1600/4.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
7/37
pengukuran yang berguna untuk bahan seperti air limbah, lumpur, cat, dan minyak. Seal A
diperlukan untuk pengukuran pada cairan korosif atau kental, atau di mana pipa yang
digunakan dalam mengukur suatu tekanan hidrolik.
Karena tidak ada gerakan dari palikasi ini, dan tidak ada gaya yang lemah untuk causehysteresis.
Dalam kondisi ini dimana sebuah sensor menahan tekanan dari sistem, dan alat tersebut harusdipasang pada atau dekat bagian bawah kapal. Metode ini umumnya digunakan untuk aplikasi
pada reservoir dan deepwells.
Jika penggunaan nosel ekstensi atau pipa-pipa panjang tidak dapat bekerja, yaitu harus
dilakukan tindakan pencegahan dengan memastikan cairan agar tidak mengeras atau
menggumpal dalam pipa. Jika hal ini terjadi, maka tekanan yang terdeteksi tidak akurat. sistem
pemasangan pipa yang berbeda atau pemanas dapat digunakan untuk mencegah hal ini.
Sensor tidak boleh dipasang langsung pada tekanan aliran sebagai produk yang terukur dan
pembacaan tidak akurat. Untuk alasan yang sama, sebuah sensor tekanan tidak boleh dipasang
di outlet pembuangan dari sebuah kapal sebagai pengukuran tekanan yang menyebabkanpengukuran salah selama debit rendah.
Keuntungan
- Pengukuran volume
- Mudah untuk merakit dan menginstal
- Mudah untuk menyesuaikan
- Cukup akurat
Kekurangan
- Tergantung pada kepadatan relatif dari bahan
- Lebih mahal dari jenis sederhana
- Mahal untuk aplikasi akurasi tinggi
Aplikasi Keterbatasan
Tingkat pengukuran dapat dilakukan dengan menggunakan prinsip hidrostatik dalam tangki
terbuka ketika kepadatan material konstan. Sensor harus dipasang pada sebuah tangki terbuka
untuk memastikan cairan, bahkan pada tingkat minimum yang selalu meliputi proses
diafragma.
Karena sensor mengukur tekanan, karena itu sensitif terhadap lumpur dan kotoran di bagian
bawah tangki. Build-up dapat sering terjadi di sekitar atau di flens dimana sensor dipasang.
Tingkat Pengukuran Dengan Mengubah Kepadatan Produk
Jika bahan yang diukur merupakan kepadatan yang bervariasi, maka tingkat pengukuran akan
terganggu. Namun, sensor yang tersedia dapat mengimbangi berbagai kepadatan. Dalam
sensor tersebut, pemasangan batas saklar eksternal pada ketinggian digunakan sensor untuk
membuat koreksi. Ketika perubahan status switch, sensor mengukur suatu nilai secara otomatis
dengan perubahan densitas.
Hal ini merupakan koreksi untuk perubahan kepadatan yang terbaik adalah ketika jarak antara
5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
8/37
saklar batas dan sensor dibuat seluas mungkin. Variasi suhu juga mempengaruhi densitas dari
fluida. Wax merupakan masalah besar di mana pipa yang dipanaskan bahkan dengan sedikit
variasi dalam temperatur menyebabkan perubahan nyata dalam kerapatan.
Pengukuran Volume dengan Bentuk Kapal yang berbeda-beda
Pengukuran mudah dilakukan dengan tekanan hidrostatis, namun volume cairan di dalam kapalyang bergantung pada bentuk kapal. Jika bentuk kapal tidak berubah untuk meningkatkan tinggi
maka volume hanya dikalikan dengan luas penampang. Namun, jika bentuk (atau kontur) dari
perubahan kapal untuk meningkatkan tinggi, maka hubungan antara tinggi dan volume tidak
begitu sederhana.
Untuk mendapatkan nilai yang akurat yaitu dengan menggambarkan volume kapal.
Karakteristik kurva todescribe mempunyai hubungan fungsional antara tinggi (h) dan volume
(V) kapal. Untuk kurva silinder horizontal adalah jenis yang paling sederhana dan merupakan
karakteristik standar yang ditawarkan oleh pemasok.
Output dari sensor menghasilkan hasil yang linear dengan menggunakan karakteristik kurvayang dijelaskan hingga 100 poin dan bekerja baik dengan cara mengisi kapal atau dari data yang
diberikan oleh produsen.
1.4.2 Diferensial
Ketika tekanan permukaan cairan lebih besar (kasus tangki bertekanan) atau berbeda dengan
tekanan atmosfer, maka sensor tekanan diferensial diperlukan. Hal ini karena tekanan totalakan lebih besar daripada kepala tekanan cair. Dengan sensor tekanan diferensial, tekanan
pada permukaan cairan akan dikurangi dari tekanan total, pengukuran tekanan karena
ketinggian cairan. Dalam menerapkan metode pengukuran, LP (tekanan rendah) sisi pemancar
terhubung ke kapal bagian atas hingga tingkat cairan maksimum. Koneksi ini disebut kaki
kering. Tekanan cairan di atas yang diberikan pada kedua LP dan HP (tinggi tekanan) sisi
transmitter, dan perubahan tekanan ini tidak mempengaruhi hasil ukur.
http://3.bp.blogspot.com/-Avo-Ezsvt-U/Tbv42IBdi1I/AAAAAAAAAIY/XkxkDuVvh1E/s1600/5.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
9/37
Teknik Pemasangan
Bila menggunakan sensor tekanan diferensial dalam hal ini, sangat umum untuk cairan yang
diukur untuk menemukan jalan ke kaki kering. Hal ini merupakan hasil dari kondensasi atau
splash atas. Perubahan ujung tekanan biasanya pada sisi lowpressure dari pemancar tersebut.
Cairan di kaki kering dapat menyebabkan pergeseran nol dalam pengukuran. Sebuah solusi
umum untuk masalah ini adalah untuk mengisi cairan dengan baik pada kaki referensi untuk
digunakan pada kapal atau cairan penyegel.
Karena memiliki tekanan yang lebih tinggi, perubahan ke kaki referensi kering membalikkan
koneksi LP dan HP untuk penerima. Tinggi cairan pada leg referensi harus sama atau lebih besar
dari tingkat maksimum dalam kapal. Dengan meningkatnya tingkat tekanan pada sensor di
dasar kapal, dan tekanan diferensial pada pemancar menurun. Ketika tangki penuh, tekanan
cairan akan sama dengan tekanan referensi dan tekanan diferensial akan dicatat sebagai nol.
Proses ini sederhana dan membalikkan nilai HP dan LP atau output listrik dari pemancar.
Menggunakan DP untuk filter:
Pengukuran tekanan diferensial untuk tangki bertekanan juga digunakan filter untuk
menunjukkan jumlah kontaminasi. Jika filter tetap bersih, tidak ada perbedaan tekanan yang
signifikan di seluruh filter. Filter menjadi terkontaminasi, tekanan pada sisi hulu dari filter akan
menjadi lebih besar dari pada sisi hilir.
Keuntungan
- Tingkat pengukuran dalam tangki bertekanan
- Mudah untuk menyesuaikan
- Cukup akurat
Kekurangan
- Tergantung pada kepadatan relatif dari bahan
- Cukup mahal untuk pengukuran tekanan diferensial
http://3.bp.blogspot.com/-IMBJM6UhKaE/Tbv4_DRd53I/AAAAAAAAAIg/XoD12dzkBL4/s1600/6.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
10/37
- Ketidakakuratan karena untuk membangun-up
- Perawatan intensif
Aplikasi Keterbatasan
Kepadatan cairan mempengaruhi nilai keakuratan dalam pengukuran. Pengukuran DP harus
menggunakan cairan dengan berat jenis yang relatif tetap. Juga proses koneksi yang rentanketika terjadi penyumbatan dari puing-puing, dan sambungan proses mungkin rentan terhadap
pembekuan.
1.4.3 Metode Bubble Tube
Dalam sistem tabung gelembung, tingkat cairan ditentukan dengan mengukur tekanan yang
dibutuhkan untuk memaksa gas menjadi cairan pada titik di bawah permukaan. Metode ini
menggunakan sumber udara bersih atau gas terhubung ke tabung gelembung dan akan
direndam pada kedalaman tetap ke dalam kapal. Pembatasan ini mengurangi jumlah aliran
udara yang sangat kecil.Tekanan dipertahankan sebagai gelembung udara yang lepas melalui cairan. Perubahan cairan
menyebabkan tekanan udara dalam pipa gelembung bervariasi. Di bagian atas tabung
gelembung adalah di mana sebuah sensor mendeteksi perbedaan tekanan tekanan sebagai
tingkat perubahan. Sebagian besar menggunakan tabung V kecil, takik di bagian bawah untuk
membantu dengan menghasilkan aliran gelembung yang konstan.
http://2.bp.blogspot.com/-Cotwa4wiT7E/Tbv5RhcWcNI/AAAAAAAAAIw/ybMOjBfs_GY/s1600/8.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/-RbcV_xgUIJQ/Tbv5MgB92nI/AAAAAAAAAIo/QoLYlkc_e8k/s1600/7.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/-Cotwa4wiT7E/Tbv5RhcWcNI/AAAAAAAAAIw/ybMOjBfs_GY/s1600/8.JPGhttp://1.bp.blogspot.com/-RbcV_xgUIJQ/Tbv5MgB92nI/AAAAAAAAAIo/QoLYlkc_e8k/s1600/7.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
11/37
Bubblers sederhana dan murah, tapi tidak sangat akurat. Alat tersebut memiliki akurasi sekitar
1-2%. Salah satu keuntungan yang pasti adalah bahwa cairan korosif atau cairan padatan yang
mengakibatkan kerusakan maka pipa akan mudah diganti dengan biaya yang murah.
Namun, alat tersebut memberikan suatu zat asing ke dalam cairan. Meskipun dapat diperoleh
tanpa cairan masuk kedalam perpipaan, masih mungkin untuk mengalami penyumbatan.
Namun, sumbatan dapat diminimalkan dengan menjaga ukuran cairan pada 75mm dari ujung
pipa ke bagian bawah tangki.
Keuntungan
- Perakitan yang mudah
- Cocok untuk digunakan pada cairan korosif.
- Aman
- Aplikasi temp Tinggi
Kekurangan
- Memerlukan tekanan udara dan pemasangan garis udara
- Bahan build-up pada tabung gelembung tidak dibolehkan
- Tidak cocok untuk kapal bertekanan
- Pakai mekanikal
Aplikasi Keterbatasan
Perangkat tabung gelembung rentan terhadap variasi kepadatan, pembekuan, dan proses
pelapisan oleh fluida. Gas yang digunakan dapat menghasilkan bahan yang tidak diinginkan ke
dalam proses. Juga perangkat harus mampu menahan tekanan udara maksimum yang
dihasilkan jika pipa tersumbat. Rodding untuk membersihkan pipa dibantu dengan memasang
bagian tee.
1.4.4 Diafragma Kotak
Kotak diafragma digunakan untuk pengukuran level air di pembuluh yang terbuka. Kotak itu
berisi sejumlah udara dalam kapasitas yang besar, yang disimpan dalam diafragma yang
fleksibel. Sebuah kotak tabung menghubungkan diafragma ke pengukur tekanan.
Tekanan cairan yang diberikan terhadap volume udara dalam kotak merupakan tekanan fluida.
Untuk mengukur tekanan udara menghubungkan nilai ke tingkat cairan. Ada dua jenis umum
dari kotak diafragma yaitu terbuka dan tertutup. Kotak diafragma terbuka ditenggelamkan
dalam cairan di dalam kapal. Kotak diafragma tertutup sudah terpasang dibagian luar dari kapal
tersebut dan dihubungkan dengan pipa. Kotak terbuka cocok dalam aplikasi dimana ada
beberapa materi, dan jenis tertutup paling cocok untuk membersihkan cairan saja.
5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
12/37
Ada juga batasan jarak tergantung pada lokasi ukur.
Keuntungan
Relatif sederhana, cocok untuk berbagai bahan dan sangat akurat
Kekurangan
Membutuhkan lebih banyak peralatan mekanik, terutama dengan kapal bertekanan.
Ringkasan
Sangat jarang digunakan.
1.4.5 Metode Beratnya
Jenis ini tidak cocok untuk pengukuran langsung sebuah cairan dan padatan massal. Aplikasi ini
melibatkan sel beban untuk mengukur berat kapal. Dengan mengetahui kerapatan relatif dan
bentuk kotak penyimpanan, maka mudah untuk menghitung.
http://2.bp.blogspot.com/-zD2t_90sdqI/Tbv5l31xZiI/AAAAAAAAAJA/Nq0XlG8D7Sc/s1600/10.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/-LABPp4FAZyc/Tbv5b7iX2DI/AAAAAAAAAI4/G-tuxnFe4Pw/s1600/9.JPGhttp://2.bp.blogspot.com/-zD2t_90sdqI/Tbv5l31xZiI/AAAAAAAAAJA/Nq0XlG8D7Sc/s1600/10.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/-LABPp4FAZyc/Tbv5b7iX2DI/AAAAAAAAAI4/G-tuxnFe4Pw/s1600/9.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
13/37
Teknik Instalasi
Strain gauges dapat dipasang pada baja sebuah kapal atau bin. Kalibrasi dilakukan cukup hanya
dengan mengukur output ketika tangki kosong dan lagi ketika penuh.
Keuntungan
- Tingkat pengukuran yang sangat akurat untuk bahan dasar kepadatan yang relatif konstan
Kekurangan
- Memerlukan sejumlah peralatan mekanik
- Sangat mahal
- Bergantung pada kepadatan relatif dari bahan
Aplikasi Keterbatasan
Sejumlah besar peralatan mekanik yang diperlukan untuk kerangka, dan juga diperlukan untuk
menstabilkan sampah. Pengukuran resolusi berkurang karena prioritas keakuratan dari berat
keseluruhan. Pembacaan tidak stabil akan terjadi ketika sampah sedang diisi atau dikosongkan.
Karena berat keseluruhan adalah jumlah dari kedua bobot produk dan kontainer angin yang
dapat menyebabkan masalah yang signifikan. Untuk alasan ini kebanyakan pemasangan
menggunakan konfigurasi sel four-load.
1.5 Pengukuran Ultrasonik
1.5.1 Prinsip Operasi
Sensor ultrasonik bekerja dengan mengirimkan gelombang suara dan mengukur waktu yang
dibutuhkan untuk mengembalikkan gelombang suara tersebut. Seperti kecepatan suara yang
diketahui, waktu transit diukur dan jarak dapat dihitung. pengukuran ultrasonik umumnya
mengukur jarak antara isi dan bagian atas kapal. Ketinggian disimpulkan sebagai perbedaan
membaca total tinggi kapal. sistem pengukuran ultrasonic dapat mengukur dari bagian bawah
kapal bila menggunakan cairan.
http://1.bp.blogspot.com/-yULM5BLdJr0/Tbv5wpmx9FI/AAAAAAAAAJI/a08PwUAmqAs/s1600/11.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
14/37
Pulsa gelombang suara memiliki frekuensi transmisi antara 5 dan 40 KHz, ini tergantung pada
jenis transduser yang digunakan. Transduser dan sensor terdiri dari satu atau lebih kristal piezo-
electric untuk transmisi dan penerimaan sinyal suara. Ketika energi listrik diberikan pada kristal
piezo-electric, alat tersebut bergerak untuk menghasilkan sinyal suara. Ketika gelombang suara
yang dipantulkan kembali, gerakan gelombang suara yang dipantulkan menghasilkan sinyal
listrik, hal ini terbaca sebagai pulsa kembali. Waktu transit diukur sebagai waktu antara sinyal
yang ditransmisikan dan kembali.
1.5.2 Seleksi dan Sizing
Berikut adalah beberapa daftar pilihan pada umumnya:
Frekuensi Otomatis
Transmisi optimum bergantung pada frekuensi resonansi tertentu yang tergantung pada
pemancar dan aplikasi. Frekuensi resonansi ini juga tergantung pada penumpukan debu,
kondensasi atau bahkan perubahan suhu. Sensor elektronik dapat mengukur frekuensi
resonansi selama arus dering membran dan perubahan frekuensi dari pulsa yang ditransmisikan
berikutnya untuk mencapai efisiensi yang optimal. Spesifikasi desain Exact tergantung pada
manufaktur. Beberapa manufaktur memiliki perbedaan denyut nadi dan / atau keuntungan
(daya). Sebagai panduan, frekuensi transduser harus dipilih sehingga panjang gelombang
akustik melebihi ukuran granul (diameter median) dari setidaknya empat faktor.
Gema Supresi Palsu
Meskipun gelombang ultrasonik dapat menghasilkan sinyal yang baik, alat tersebut juga dapat
mendeteksi permukaan lain dalam kapal. benda lain yang dapat mencerminkan sebuah sinyal
inlet, tulangan balok, atau lapisan pengelasan. Untuk mencegah perangkat membaca objek-objek ini, informasi ini bisa ditekan. Meskipun sinyal dapat tercermin dari benda-benda ini,
karakteristik mereka akan berbeda. Penghapusan sinyal palsu ini didasarkan pada modifikasi
ambang deteksi.
Pengukuran Volume
Perangkat paling modern untuk pengukuran ultrasonik juga menghitung volume. Hal ini cukup
sederhana jika kapal memiliki luas penampang cross yang konstan. Lebih kompleks, luas
http://2.bp.blogspot.com/-2N_UHdPoN_I/Tbv55VnHI_I/AAAAAAAAAJQ/SsxKQNcAc98/s1600/12.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
15/37
penampang lintas kapal yang bervariasi memerlukan bentuk geometri yang diketahui untuk
menghitung volume kapal. Kerucut atau bentuk persegi.
1.5.3 Pertimbangan Pemilihan
- Jarak yang diukurPerangkat ultrasonik harus mampu menutupi jarak yang dibutuhkan. Hal ini biasanya disertakan
dalam lembar spesifikasinya. Perhatikan bahwa spesifikasi umum untuk udara yang bersih dan
permukaan yang datar. Alasan variasi dalam jangkauan bahwa sistem yang dirancang untuk
akurasi tinggi dan jarak pendek tidak akan cukup kuat untuk jarak yang lebih jauh. Demikian
pula sistem yang lebih kuat mungkin terlalu kuat untuk jarak pendek dan menyebabkan terlalu
banyak gema dan mengakibatan kebisingan. Sistem baru memiliki keuntungan variabel
otomatis untuk mengkompensasi hal ini. Perubahan suhu, debu, kotoran, dan kondensasi pada
sensor menghambat pengoperasian perangkat.
- Permukaan materialIni merupakan persyaratan mendasar dalam jenis sistem pengukuran sinyal yang ditransmisikan
dan dipantulkan kembali dari permukaan bahan yang akan diukur. Lebih jelas pengukuran
permukaan, maka nilai yang lebih akurat dapat diukur.
Kejelasan permukaan dapat dikaburkan oleh:
1 Lapisan busa di permukaan cairan
2 Butiran halus pada material curah
3 Awan debu yang berlebihan dengan transfer bijih
- Kondisi lingkungan
Karena pemasangan sinyal ultrasonik harus melalui udara, faktor-faktor seperti debu, uap,
tekanan, temperature, dan gas perlu dipertimbangkan.
- Acoustic noise
Bentuk umum dari kebisingan akustik terjadi ketika truk muatan bijih menyimpan ke dalam
kotak penyimpanan atau hopper. kebisingan yang dihasilkan dari pengalihan bijih dapat
mempengaruhi dan menurunkan kualitas sinyal yang kembali.
- Tekanan
Secara umum, sistem pengukuran ultrasonik tidak terpengaruh oleh variasi tekanan. Satunya
keterbatasan yang dikenakan adalah karena kendala peralatan mekanik, dan dalam tekanan
rendah, kemampuan untuk memancarkan energi suara. Salah satu batasan dengan kapal
bertekanan karena alat tersebut sepenuhnya tertutup mungkin ada masalah dengan kedua
gema yang berulang.
- Suhu
Perubahan suhu mempengaruhi kecepatan gelombang suara dan waktu transit berakhir. Sensor
suhu membuat penyesuaian korektif. Dalam situasi ini kesalahan dapat terjadi di mana ada
gradien suhu yang bervariasi selama jarak pengukuran. Pengoperasian alat ultrasonik bisa
5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
16/37
sampai 170 OC, dengan keterbatasan yang sedang karena pembangunan perumahan
transduser.
- Gas
Seperti disebutkan sebelumnya, jenis pengukuran tergantung pada kecepatan suara. Kecepatan
suara tidak hanya bervariasi dengan perubahan suhu, tetapi juga dengan media yang berbeda.Akibatnya, kecepatan suara bervariasi untuk gas yang berbeda atau uap. Rekomendasi utama
adalah untuk mempertimbangkan penggunaan sensor suhu yang terpisah, dalam hal ini suhu
sangat bervariasi, dari hangat hingga cairan panas.
- Mounting
Sejak perangkat ultrasonik ini dimaksudkan untuk mengukur tingkat pengukuran, jalur tersebut
terhalang sehingga hanya sinyal tercermin merupakan bahan yang akan diukur. Bawah
permukaan kapal harus miring sehingga sinyal tercermin secara langsung kembali ke pemancar
untuk pengukuran yang valid. Jika bagian bawah kapal tersebut pada sudut sehingga sinyal
tercermin dari sejumlah dinding, output dari perangkat tidak dapat diprediksi.
Sinar ultrasonik tidak dapat dipersempit tetapi kerucut focalising dapat digunakan. Semua
sensor memiliki zona mati, atau jarak blanking di mana panjang mereka tidak sama dengan
gelombang suara. Jarak ini sesuai dengan panjang dari sinyal yang ditransmisikan dan
mencegah sinyal ditransmisikan terdeteksi sebagai sinyal kembali.
- Pembersihan diri
Dalam aplikasi ini di mana percikan dapat terjadi, probe pembersihan diri mungkin diperlukan.
Kondensasi, cair dan debu atomised pada kontak dengan permukaan transduser sangat aktif.
Hal ini membuat probe pembersihan diri tangguh untuk mengurangi hiungga membangun
perawatan rutin.
http://4.bp.blogspot.com/-hqXEXFLERSk/Tbv6EOByiWI/AAAAAAAAAJY/qhWkkHgpV10/s1600/13.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
17/37
Dengan sistem ganda, frekuensi transduser harus sama. Jarak blanking juga bervariasi dengan
aplikasi tersebut.
Teknik Instalasi
Ketika mengukur melalui debu, sinyal transmisi dilemahkan dan peralatan penginderaan
mengalami kesulitan dalam menentukan tingkat pengukuran. Ada dua komponen utama dari
sinyal ultrasonik, kekuatan sinyal dan frekuensi. Perlu dicatat bahwa meskipun suara frekuensi
yang lebih rendah dilemahkan oleh debu, ketika bergema di dalam kapal membuat gema
lemah. Sebuah solusi untuk mengukur proses jenis ini adalah dengan menggunakan sinyal
frekuensi tinggi dengan daya akustik yang tinggi.
Keuntungan
- Non kontak dengan produk
- Cocok untuk berbagai macam cairan dan produk massal
- Reliable kinerja dalam pelayanan sulit
- Tidak ada bagian yang bergerak
- Pengukuran tanpa kontak fisik
- Terpengaruh oleh kerapatan, kadar air atau konduktivitas
- Akurasi sebesar 0,25% dengan kompensasi suhu dan self-kalibrasi
Kekurangan
- Produk harus memberikan cerminan yang baik dan tidak menyerap suara
- Produk harus memiliki lapisan yang berbeda baik pengukuran dan tidak dikaburkan oleh busa
atau menggelegak.
- Tidak cocok untuk tekanan tinggi atau dalam ruang hampa
- Kabel khusus dibutuhkan antara transduser dan elektronik
- Suhu terbatas pada 170 derajat C
Aplikasi Keterbatasan
Kinerja dari tingkat pemancar ultrasonik sangat tergantung pada gema yang diterimanya. Gema
mungkin lemah karena dispersi dan penyerapan. Dispersi mungkin ada masalah pada kapal
tinggi dan dapat dikurangi dengan menggunakan kerucut focalising.
Dalam kasus menyerap suara, sinyal gema dapat sangat dikurangi, dalam hal ini sistem energi
yang lebih tinggi mungkin diperlukan. Dalam menerapkan alat ukur tingkat ultrasonik untuk
aplikasi yang lebih sulit, kesesuaian mungkin bergantung pada pengujian yang telah dilakukan
http://4.bp.blogspot.com/-HhzD6WEGsKw/Tbv6M7lXG7I/AAAAAAAAAJg/V78YPhaPIO8/s1600/14.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
18/37
sebelum pemasangan tetap dilakukan.
Ringkasan
Jenis tingkat pengukuran memiliki keandalan yang sangat baik dan akurasi yang sangat baik.
Keuntungan utama lainnya adalah adalah teknologi non-kontak, yang membatasi kontaminasi
korosi dan dengan isi kapal.
1.6 Radar Pengukuran
Radar pengukur berbeda dari ultrasonik, keduanya menggunakan gelombang mikro bukan
gelombang suara. Seperti perangkat ultrasonik mengukur dari atas kapal untuk menentukan
tingkat produk.
Dua contoh dari alat pengukur radar adalah 5.8GHz dan 24GHz sistem. Frekuensi transmisi yang
lebih tinggi dapat digunakan untuk mendeteksi bahan kering, bahan non-konduktif dengan
berat isi yang sangat rendah.
Keuntungan
- Digunakan pada aplikasi yang sulit
- Ketelitian tinggi
- Non-kontak
- Mengukur melalui tangki plastik
- Monitor isi dari kotak atau multi-media materi
- Mendeteksi hambatan dalam peluncuran atau menekan
Kekurangan
- Sensitive untuk membangun-up di wajah sensor
http://1.bp.blogspot.com/-QrPD7bIOnDI/Tbv6X_WQgTI/AAAAAAAAAJo/rDOGOpDQiCQ/s1600/15.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
19/37
- Sangat mahal, A $ 6-15k, tergantung pada akurasi
Aplikasi Keterbatasan
Radar pengukur cukup spesifik ketika aplikasi tersebut digunakan. Radar tingkat pengukuran
harus dihindari dari makanan yang padat karena terjadi pantulan sinyal yang lemah.
Meskipun sensor radar tidak dapat mengukur semua aplikasi yang terkena radiasi nuklir, sensorradar digunakan dalam preferensi ultrasonik atau teknologi laser dalam aplikasi sebagai berikut:
- Sensor pelapis
- Cair turbulensi
- Busa
Ringkasan
Radar tingkat pengukuran terutama digunakan dimana terdapat masalah suhu dan tekanan.
1.7 Getaran Switch
Getaran penginderaan hanya cocok untuk titik pengukuran. Terdiri dari osilasi atau garpu talayang dibuat untuk dapat beresonansi di udara. Frekuensi resonansi akan berkurang ketika
garpu dibawa ke dalam kontak. Jenis garpu digunakan dan frekuensi resonansi tergantung pada
material yang akan diukur. Yang biasa digunakan sebagai berikut:
Tuning Fork:
- Bulk produk dalam bentuk bubuk atau dalam bentuk butiran
Berosilasi bentuk:
- Cairan dan lumpur
http://2.bp.blogspot.com/-WxiDAcU9Trs/Tbv6hS5v_uI/AAAAAAAAAJw/t9mn66QNprg/s1600/16.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
20/37
Keuntungan
- Wide berbagai aplikasi
- Murah
- Tidak ada penyesuaian atau perawatan khusus yang diperlukan
Kekurangan- Grain terbatas pada ukuran 10mm
- Pembatasan yang sama untuk partikel tersuspensi dalam cairan
Aplikasi Keterbatasan
Seperti yang disebutkan sebelumnya, tingkat getaran switch dibatasi untuk tingkat deteksi titik.
1.8 Pengukuran Radiasi
Sumber radiasi Gamma digunakan untuk digunakan peralatan tingkat deteksi karena sinar
gamma memiliki daya tembus besar dan tidak bisa dibelokkan.
Tingkat pengukuran dengan kinerja radiasi pada prinsipnya melewati radiasi gamma melaluimateri yang akan diukur. Sebagai radiasi pada bahan ini, tingkat pengukuran dapat ditentukan
oleh jumlah redaman.
Sumber
Komponen utama dari jenis alat ukur ini adalah sumber radioaktif. Dua jenis umum sumber
radioaktif adalah Cesium (Cs 137) dan Cobalt (Co 60). Aktivitas zat radioaktif dapat berkurang
dengan waktu. Cobalt 60 memiliki waktu paruh 5,3 tahun sementara Cesium 137 di sisi lain
memiliki paruh 32 tahun.
Peralatan pengukuran modern sekarang memiliki koreksi otomatis setengah-hidup, dan dengan
demikian pemakaian sumber tidak lagi menjadi faktor penting. Energi elektromagnetik yang
dihasilkan tidak dapat mendorong bahan-bahan lain untuk menjadi radioaktif. Ini berarti bahwa
sumber gamma disekitar dapat digunakan untuk bahan makanan dan juga pada bahan
makanan kemasan kelas.
Sumber Ukuran
Salah satu keuntungan dari jenis tingkat pengukuran adalah hal tersebut bisa dipasang di luar
kapal dari bahan yang akan diukur. Dalam instalasi hal tersebut, sumber radiasi harus
menembus zat lain dari udara. Ada batas minimal pada intensitas radiasi medan radiasi pada
detektor dan dari redaman sumber melalui dinding kapal dan proses harus diperhitungkan. Hal
ini memastikan bahwa intensitas radiasi tidak berjalan di bawah level sensing yang dibutuhkan
pada detektor.
Ukuran sumber yang mungkin lebih mudah dan akurat yang diperoleh saat menentukan dan
memilih peralatan pengukur. Dalam kapal besar yang memerlukan sumber besar untuk
mengatasi atenuasi melalui materi, ukuran sumber dapat menghambat teknik pengukuran.
Ukuran sumber dijaga agar tetap minimum.
5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
21/37
The Strip Detector
Detektor untuk pengukuran kontinyu adalah jenis counter dan photomultiplier. Jenis ini
memiliki keuntungan kepekaan yang tinggi (dibandingkan dengan Geiger counter) ditambah
dengan keamanan dan ekonomi dari sebuah sumber titik.
Batang dari kilau counter adalah komponen utama dari perspex optik di mana kilau kristal yang
merata. Dengan keberadaan radiasi gamma, kilau kristal memancarkan kilatan cahaya yang
kemudian dideteksi oleh photomultiplier dan diubah menjadi pulsa listrik.
Rangkaian kedip terus-menerus dihasilkan oleh LED ke link fiber optik melalui seluruh panjang
batang sintilator. Hal ini dilakukan untuk memantau hubungan optik kritis antara batang kilau
dan foto-pengganda. Tingkat radiasi dikonversi menjadi sinyal (Pulse Code Modulated) PCM
oleh pemasangan elektronik pada detektor dan dikirim ke penguat pengukuran.
Point Tingkat Pengukuran
Detektor dipasang berdekatan dengan alat pengukur. Untuk tingkat switching ada dua jenis
yang sering digunakan:
- The Geiger-Mueller (G-M) tabung
- Ruang gas ionisasi
Tabung GM memiliki elemen kawat anoda di tengah katoda silinder. Daerah antara anoda dan
katoda diisi dengan gas inert dan disegel. tegangan diterapkan di terminal-terminal (250-300 V).
Ketika radiasi ionisasi gamma pada gas inert, menyebabkan kerusakan listrik antara anoda dan
katoda.
Detektor umum lainnya adalah pada ruang ionisasi gas. Ruang ionisasi mirip dengan tabung GM
yang diisi dengan gas inert dan disegel. Perbedaan utamanya pada pengalihan yang
menerapkan tegangan tembus, tegangan rendah (biasanya 6V) diterapkan di terminal. Ketika
ruangan terkena radiasi gamma, ionisasi terjadi dan saat ini terus dipancarkan dari detektor.
Dalam arus keluaran yang rendah, dengan tingkat yang rendah menghasilkan output yang
tinggi.
Tingkat Pengukuran Continuous
Ada dua sumber umum untuk pengukuran tingkat kontinyu:
- Sumber Strip
http://2.bp.blogspot.com/-E93lItLN8F0/Tbv7Cl6mrHI/AAAAAAAAAJ4/DAcIQgQcv7Q/s1600/17.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
22/37
- Sumber Point
Kedua metoda ini menggunakan detektor strip.
Sumber strip lebih akurat karena memancarkan, panjang dan sempit, balok seragam ke arah
detektor. Sebagai perubahan tingkat, detektor ditutupi dan dilindungi dari sumber dan
perubahan respon yang sesuai. Respon seragam dan linier selama rentang seluruh,menghasilkan sinyal linier yang sesuai dengan tingkat perubahan. Pengecualian pada 0% dan
100% di mana efek akhir non-linear terjadi.
Dampak perubahan densitas dapat diatasi dengan sizing source untuk kepadatan yang lebih
rendah sehingga kerapatan yang lebih tinggi tidak mempengaruhi pembacaan pada detektor.
Sumber strip yang akurat dan memberikan respon linier baik, namun hal tersebut lebih mahal.
Sumber titik adalah alternatif yang lebih murah. Sumber titik bekerja dengan cara yang serupa
dengan sistem sumber strip, dalam detektor strip mengukur radiasi dari sumber.
Pemegang sumber umumnya memiliki sudut keluar dari 20 atau 40 derajat. Sinar radiasi daun
aperture secara langsung dan harus diarahkan oleh pemasangan pemegang sumber. Sudut dari
pemegang sumber adalah setengah dari sudut keluar radiasi, memungkinkan pemegang
sumber dipasang pada titik ukur tertinggi.Perhatikan bahwa energi gamma rendah yang dipancarkan dari sumber yang tidak terjadi
dengan bentuk yang tepat melalui dinding kapal. Hal ini kemudian diukur pada sisi lain dengan
detektor.
Ada sejumlah faktor yang berubah ketika tingkat naik dan turun:
- Ketebalan bahan
- Geometri sumber radiasi
http://3.bp.blogspot.com/-3UBF1NGg09s/Tbv7NZrATtI/AAAAAAAAAKA/SVlXfaavpHE/s1600/18.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
23/37
- jarak dari sumber ke detektor
- Bebas ruang
Sistem non-linearitas dapat diperbaiki secara elektronik dalam receiver
Cara untuk meningkatkan linearitas dan akurasi pada ujung bawah adalah dengan
menggunakan satu detektor strip dan dua atau lebih titik sumber. Jelas biaya dapat merupakan
faktor penghambat.
http://1.bp.blogspot.com/-5VVM4Erl9FM/Tbv7YHMLe6I/AAAAAAAAAKI/GGaBr5UP31M/s1600/19.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
24/37
Mengatasi Masalah
Metode untuk pengujian dan tingkat kalibrasi radiasi detektor cukup sederhana. Pengujian
100% penuh dilakukan dengan menutup rana sumber, seolah-olah kapal penuh. Untuk menguji
atau mengkalibrasi untuk tingkat aktual, counter Geiger portabel digunakan. Dengan
menjalankan penghitung Geiger menuruni dinding antara kapal dan detektor, tingkat adalah
titik di mana layar cair dari sumber dan bacaan counter menurun dengan cepat.
Keuntungan
- Cocok untuk berbagai produk
- Terpasang tanpa halangan- Dapat dipasang di luar kapal
Kekurangan
- Harus selalu dipasang di sisi kapal
- Tindakan keamanan khusus yang diperlukan untuk penggunaan radiasi gamma
- Mungkin juga melibatkan persyaratan lisensi
- Mahal
Aplikasi Keterbatasan
Sumber titik metode pengukuran tingkat kontinyu lebih murah daripada sumber strip. Namun,
jika tidak diperbaiki, non-linieritas dapat menyebabkan masalah dengan sistem kontrol yangmelakukan pengawasan terus-menerus. Sumber Strip dibatasi untuk Co60 karena berat Cs137.
Pembatasan juga berlaku untuk sumber strip dari Co60, yang cukup berat, rumit dan mahal.
Ringkasan
Keuntungan dari jenis pengukuran ini adalah bahwa hal itu dapat dilakukan dari luar kapal.
Situasi seperti ini mungkin penggunaan produk yang sangat kasar, korosif atau sangat perekat.
Aplikasi dengan tekanan yang sangat tinggi atau suhu seperti reaktor atau tungku juga mungkin
http://4.bp.blogspot.com/-H_zsQYNVaWQ/Tbv7fHiepbI/AAAAAAAAAKQ/HTMNBcq9QpE/s1600/20.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
25/37
memerlukan teknik pengukuran eksternal.
Jenis pengukuran ini sangat jarang digunakan karena biaya dan peraturan keselamatan yang
diperlukan untuk mengoperasikan peralatan radioaktif.
1.9 Pengukuran Listrik1.9.1 Konduktif tingkat deteksi
Dasar Operasi
Bentuk tingkat pengukuran terutama digunakan untuk deteksi tingkat tinggi dan rendah. Probe
elektroda atau konduktivitas menggunakan konduktivitas cairan untuk mendeteksi adanya
cairan di lokasi penginderaan. Sinyal yang diberikan on atau off.
Bila fluida tidak bersentuhan dengan probe, hambatan listrik antara probe dan kapal akan
sangat tinggi atau bahkan tak terbatas. Bila tingkat cairan meningkat untuk menutupi probe dan
melengkapi rangkaian antara probe dan kapal, perlawanan di sirkuit akan berkurang.
Probe yang digunakan pada kapal dibangun dari bahan non-konduktif yang harus memilikihubungan ground yang baik. Korosi elektroda dapat mempengaruhi kinerja probe. arus searah
dapat menyebabkan oksidasi sebagai akibat dari elektrolisis, meskipun hal ini dapat
diminimalkan dengan menggunakan listrik AC.
Untuk tingkat kontrol, sebagai lawan tingkat deteksi, dua probe dapat digunakan.
Ada berbagai jenis probe yang tersedia. Ketika cairan yang meninggalkan mantel sisa pada
http://4.bp.blogspot.com/-5qMA7XTiRxw/Tbv7pRrheaI/AAAAAAAAAKY/bd5V8ePD6LA/s1600/21.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
26/37
probe, versi resistansi rendah diperlukan. Versi ini mampu mendeteksi perbedaan antara
produk yang sebenarnya ketika probe terbenam dan daya sisa ketika terkena probe. Aplikasi ini
untuk jenis sensor produk yang buih, seperti susu, bir atau minuman berkarbonasi.
Beberapa kerugian dengan saklar konduktivitas adalah bahwa alat tersebut hanya bekerja
dengan cairan konduktif dan non-perekat. Juga aplikasi secara intrinsik aman, di mana memicutidak diperbolehkan, sensor harus beroperasi pada daya sangat rendah. Switch konduktivitas
adalah indikasi yang baik untuk perlindungan pada pompa dalam hal deteksi kering.
Seleksi dan Ukuran
Dalam menilai penyelidikan konduktivitas, tegangan AC yang kecil dari sebuah transformator
dapat diterapkan pada batang logam untuk mensimulasikan probe dan dinding kapal. Untuk
akurasi ini harus berada pada posisi yang sama dan jarak dari dinding sebagai probe. Kemudian
dengan panjang sekitar 50mm dari batang yang tenggelam dalam cairan, arus dan perlawanan
dapat dihitung:
R (ohms) = V (volts) / I (amps)
Jika resistansi dihitung kurang dari yang dibutuhkan untuk instrumen, maka probe
konduktivitas dan amplifier dapat digunakan. Ini bukan berarti sangat akurat untuk
menentukan kesesuaian, namun tidak memberikan indikasi yang masuk akal. Masalah dengan
uji ini bervariasi karena tergantung pada daerah permukaan kontak dan lokasi probe.
Teknik Instalasi - Mounting di tangki
Cairan menyebabkan build-up:
Vertikal mounting di tangki dari atas dianjurkan bila menggunakan cairan yang menyebabkandeposit konduktif pada isolasi. Lateral mounting di dalam tangki cocok jika cairan setelah kliring
isolasi, hanya daun lapisan yang merupakan konduktor yang buruk.
Mount point:
Harus dipastikan bahwa cairan tersebut tidak menyentuh probe konduktivitas saat tangki
mengisi. Probe juga harus tidak menyentuh dinding logam atau instalasi elektrik konduktif lain.
Mount dari atas:
Jika pemasangan dari atas, perlu dicatat bahwa di mana saklar dipicu mungkin tidak pasti.
Switch dapat mengaktifkannya dengan hanya beberapa milimeter cairan meliputi probe, atau
pada bahan konduktif kurang mungkin memerlukan probe yang akan sepenuhnya tenggelam.Mount dari samping:
Probe panjang lebih besar dari 120mm umumnya cukup untuk sisi mounting. Jika tidak dapat
dihindari dan probe harus dipasang pada tangki dimana cairan dapat menyebabkan build-up,
probe maka mungkin diperlukan lagi. probe panjang memiliki rasio kontak resistensi yang lebih
tinggi antara probe tertutup dan bebas yang memiliki isolasi dengan beberapa konduktivitas.
Jika probe harus dipasang dari samping, maka harus dipasang sedikit ke bawah untuk
5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
27/37
memungkinkan agar cairan menetes lebih mudah. Hal ini dapat membantu dalam mengurangi
konduktif build-up pada isolasi.
Teknik Instalasi - Mounting dalam pipa
Memilih probe panjang:Probe Panjang sesingkat mungkin harus digunakan. Ini meminimalkan efek pada aliran dan juga
mempermudah mounting.
Mount point:
Dalam aplikasi aliran, akan ada loading yang cukup besar pada probe. Saat memasang probe,
memperhitungkan beban lateral maksimum probe. Gunung probe jauh dari aliran dengan
memperhatikan kecepatan aliran, viskositas dan diameter pipa.
Kontaminan:
Partikel padat dalam cairan dapat menyebabkan aus isolasi, hal ini terutama untuk aplikasi
aliran. Masalah lain terjadi ketika puing-puing yang panjang dan probe berserat menempel dibatang dan menghasilkan kesalahan dalam pengukuran.
Keuntungan
- Sangat sederhana dan murah
- Tidak ada bagian yang bergerak
http://4.bp.blogspot.com/-Zwl2xs3q_2I/Tbv70qHAYZI/AAAAAAAAAKg/LG2zpBh_YUM/s1600/22.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
28/37
- Baik untuk titik kontrol ganda (tingkat kontrol switching) dalam satu instrumen
- Baik untuk aplikasi tekanan tinggi
Kekurangan
- Kontaminasi probe dengan mengikuti material dapat mempengaruhi hasil
- Aplikasi terbatas untuk produk-produk dari berbagai konduktivitas- Desain keselamatan intrinsik perlu ditetapkan jika diperlukan
- Terbatas untuk lapisan konduktif dan non proses
- Kemungkinan korosi elektrolitik
Aplikasi Keterbatasan
Salah satu keterbatasan utama adalah bahwa cairan perlu konduktif. Produsen menentukan
tingkat konduktivitas yang diperlukan. Seorang tokoh khas untuk operasi yang efektif akan
menjadi di bawah 108 ohm / tahanan cm.
Permasalahan akan muncul ketika mendeteksi cairan yang sedang gelisah atau bergolak. Biaya
rendah dari jenis pengukuran untuk menginstal dua probe untuk mendeteksi tingkat yangsama. Atau, jarak vertikal kecil antara dua probe dapat digunakan untuk menyediakan zona
deadband atau netral. Hal ini dapat melindungi terhadap cipratan bersepeda (penundaan
waktu melayani tujuan yang sama).
1.9.2 Pengaruh Tingkat Lapangan Deteksi
Sedangkan probe konduktif bergantung pada konduktivitas fluida, efek medan probe
bergantung pada cairan (atau bahan) yang memiliki sifat listrik yang berbeda dalam udara (atau
media void). Probe menghasilkan efek medan lapangan antara tutup metalik dan kelenjar
metalik. Tutup logam terletak di ujung probe, dengan kelenjar sekitar 200mm jauhnya di
mounting ke dalam kapal. Ketika cair, atau bahkan bahan padat, frekuensi yang tinggi akan
meningkatkan arus dan memicu saklar.
5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
29/37
Keuntungan dan kerugian sama dengan probe konduktivitas dengan perbedaan-perbedaan
berikut:
Keuntungan
- Cocok untuk aplikasi konduktif atau non-konduktif
Kekurangan
- Aplikasi terbatas dalam tekanan tinggi dan suhu
Aplikasi Keterbatasan
Karena biaya tambahan, dengan hanya sejumlah keuntungan, hanya beberapa produsen
menggunakan teknologi ini dalam produk mereka.
1.9.3 Pengukuran Tingkat Capacitive
Dasar Operasi - bahan proses non-konduktif
Tingkat pengukuran Capacitive mengambil keuntungan dari konstanta dielektrik dalam semua
bahan untuk menentukan tingkat perubahan. Dielektrik, dalam hal kapasitansi, merupakan
bahan isolasi antara pelat kapasitor. Konstanta dielektrik merupakan representasi dari
kemampuan bahan isolasi.Cukup sederhana, sebuah kapasitor tidak lebih dari sepasang elektroda konduktif dengan jarak
tanam yang tetap dan dielektrik. Kapasitansi tidak terbatas untuk pelat, dan dapat diukur
antara probe atau permukaan lain yang terhubung sebagai elektroda. Ketika sebuah probe
dipasang di sebuah kapal, sebuah kapasitor terbentuk antara probe dan dinding kapal.
Kapasitansi cukup rendah ketika probe di udara. Rangkaian yang dibentuk dari kapasitansi, jauh
http://2.bp.blogspot.com/-sFINW04x_as/Tbv7-U6ztQI/AAAAAAAAAKo/SLkiMnvSPu0/s1600/23.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
30/37
lebih besar perubahan perlawanannya. Ini adalah perubahan dielektrik konstan yang
mempengaruhi kapasitansi dan apa yang diukur pada akhirnya.
Sebuah alternatif ini adalah pengukuran kapasitansi antara dua probe (elektroda).
Dasar Operasi - Konduktif bahan proses
Pengukuran kapasitif umumnya dilakukan pada bahan proses non-konduktif. Salah satu
keprihatinan adalah konduktivitas material. Masalah muncul ketika menggunakan bahan
konduktif yang akan menghubungkan pelat (suatu arus pendek). Sebagai kapasitansi
bergantung pada insulasi (atau dielektrik), maka kemampuan untuk mengukur kapasitansi
terganggu.
Dalam aplikasi konduktif, proses didasarkan oleh kontak dengan dinding kapal. Isolasi saja (atau
dielektrik) adalah insulasi pada probe kapasitif. Dengan demikian, proses naik tidak
meningkatkan kapasitansi dengan memasukkan dirinya antara pelat seperti dalam kasus bahan
non-konduktif. Namun, meningkatkan kapasitansi dengan membawa lebih dari pelat tanah di
kontak dengan isolasi probe.
Keuntungan tambahan dari jenis pengukuran, adalah tidak hanya kapasitansi terukur, tetapi
juga disederhanakan karena pengukuran tidak tergantung pada konstanta dielektrik dari bahan
proses.
Seleksi dan Ukuran
Bahan proses non-konduktif akan meliputi hidrokarbon, minyak, alkohol, atau mirip padatan
kering. Proses cairan yang berbasis air dan asam dapat dianggap sebagai konduktif. Jika
konduktivitas rendah melebihi ambang batas tertentu, maka setiap perubahan di daerah antara
http://1.bp.blogspot.com/-Dh5JiwbYYqM/Tbv8Kq5pKBI/AAAAAAAAAKw/CASCceK88PI/s1600/24.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
31/37
probe dan dinding tidak akan terdeteksi.
Untuk aplikasi konduktif, probe kapasitif perlu diisolasi. Hal ini biasanya dilakukan dengan
Teflon. Screening probe mencegah penumpukan bahan atau kondensasi di sekitar sambungan.
Probe yang telah aktif membangun kompensasi atas batas switching yang membatalkan efek
membangun pada probe.Ada beberapa versi dari desain probe untuk konduktivitas dan membangun. Berikut adalah
daftar dari beberapa keuntungan ketika memilih jenis probe tertentu:
1. Probe tanpa tabung tanah:
- Untuk cairan konduktif
- Untuk cairan viskositas tinggi
- Untuk padatan massal
2. Probe dengan tabung ditumbuk:
- Untuk cairan non-konduktif
- Untuk digunakan dalam kapal agitator3. Probe dengan skrining:
- Untuk nosel panjang
- Untuk kondensasi di atap kapal
- Untuk membangun-up di dinding kapal
4. Probe dengan skrining sepenuhnya terisolasi:
- Ekstra proteksi terutama untuk bahan korosif
5. Probe dengan kompensasi aktif membangun-up untuk batas deteksi:
- Untuk konduktif build-up pada probe
6. Probe dengan kelenjar gas ketat:
- Untuk tangki gas cair (jika diperlukan)
- Mencegah kondensasi pada probe dibawah perubahan suhu ekstrim
7. Probe dengan suhu spacer
- Untuk suhu operasi yang lebih tinggi
http://2.bp.blogspot.com/-UAeYV0WDNEg/Tbv8WqW-RbI/AAAAAAAAAK4/B-oKSLSb_bc/s1600/25.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
32/37
Teknik Instalasi
Dalam prakteknya pengukuran tingkat kapasitif, kapasitor terbentuk dari dinding kapal, dan
probe terisolasi dipasang di dinding. Dalam kasus dinding non-konduktif (misalnya beton
bertulang) tulangan besi tersebut cukup untuk bertindak sebagai satu piring dari kapasitor.
Untuk tank plastik, pipa logam atau grill ditempatkan di sekitar probe atau bahkan strip logam
ditempatkan di luar tangki.
Dalam merancang suatu sistem pengukuran kapasitif, tiga area utama yang perlu
dipertimbangkan adalah Mount, Permukaan dan Jarak.
Mount:
Nozel digunakan dalam pemasangan probe. Alat ini memiliki flensa dan membutuhkan
perawatan yang akan diambil untuk memastikan sedimen yang tidak dapat membangun dalam
rongga sekitar flange. Kemungkinan sedimen yang disimpan di nozzle tinggi. Hal ini juga persisdi mana probe paling sensitif, karena daerah terdekat antara probe dan kapal.
Kontaminasi nosel dapat dihindari dengan memproyeksikan probe ke dalam kapal. Salah satu
metode yang umum adalah untuk mengganti sambungan tabung dengan soket berulir, yang
dilas langsung ke dinding kapal.
Cara lain untuk menghindari kontaminasi nosel adalah dengan menggunakan probe yang tidak
aktif di sepanjang bagian batang. Hal ini tidak memungkinkan untuk memodifikasi nozzle yang
http://4.bp.blogspot.com/-hoI3-wzLV60/Tbv8h0nDqAI/AAAAAAAAALA/RVctWr_ljSc/s1600/26.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
33/37
ada karena tekanan tinggi, maka dengan probe panjang aktif tidak dapat digunakan. Dalam
kasus seperti itu, bagian aktif probe dipisahkan dari daerah yang paling rentan terhadap larutan
atau kontaminasi oleh bagian aktif.
Permukaan:
Perubahan kapasitansi bisa sangat kecil pada aplikasi yang memiliki konstanta dielektrik yangrendah atau probe pendek. Untuk meningkatkan perubahan kapasitansi dan akhirnya
sensitivitas perangkat, kapasitansi dapat ditingkatkan. Meningkatkan luas permukaan probe
adalah cara mudah untuk meningkatkan kapasitansi. Karena permitivitas relatif tinggi, cairan
konduktif tidak memerlukan peningkatan luas permukaan.
Jarak:
Perubahan kapasitansi juga dapat ditingkatkan dengan mengurangi jarak antara dua pelat
kapasitor. Contoh yang paling umum dari hal ini adalah penggunaan probe tabung tanah yang
menghilangkan situasi non-linear.
Isolasi:Sekrup-pada bagian bos atau flens dari probe kapasitansi akan selalu terisolasi dari kapal tetapi
batang probe itu sendiri dapat terisolasi penuh atau sebagian. Dalam pengukuran tingkat
analog, probe sepenuhnya terisolasi selalu digunakan untuk mencegah kapasitif arus pendek.
Jika probe sebagian terisolasi digunakan untuk pengukuran analog dalam bahan konduktif,
maka pembacaan 100% terjadi ketika bahan konduktif melengkapi rangkaian.
Tingkat batas saklar dapat menggunakan kedua probe yang sepenuhnya terisolasi dan sebagian
terisolasi. Sebagian probe terisolasi yang lebih murah dan memberikan perubahan yang lebih
besar pada kapasitansi. Sekali lagi, untuk cairan konduktif, hanya probe yang terisolasi yang
sepenuhnya digunakan. Hal ini juga berlaku untuk bahan-bahan yang dapat mencemari probe.
Tingkat pengukuran capacitive sangat cocok untuk batas deteksi dan tingkat pengukuran yang
berkesinambungan cairan, pasta dan padatan curah cahaya. Sistem Capacitive bekerja dengan
handal dan akurat dalam suhu ekstrim (baik tinggi dan rendah), tekanan tinggi dan vakum, di
mana ada penumpukan bahan, daerah berbahaya ledakan dan lingkungan yang sangat korosif.
Aplikasi khas
Alat ukur tingkat Capacitive digunakan untuk mendeteksi tingkat dalam silo, tank, dan bunker,
baik untuk batas deteksi dan pengukuran berkesinambungan. Instrumen ini biasanya digunakan
di semua bidang industri dan mampu mengukur cairan serta bahan padat.
Keuntungan
- Sangat cocok untuk cairan dan padatan massal
- Tidak ada bagian yang bergerak
- Cocok untuk media yang sangat korosif
Kekurangan
- Terbatas dalam aplikasi untuk produk perubahan sifat listrik (terutama kadar air)
5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
34/37
Aplikasi Keterbatasan
Umumnya, sistem kapasitansi memerlukan kalibrasi setelah instalasi, walaupun memang ada
beberapa pengecualian. Hal ini terbatas pada aplikasi di mana tingkat busa atau proses lainnya
dengan gelembung udara yang terjadi.
1.10 Kepadatan Pengukuran
Kepadatan didefinisikan sebagai massa per satuan volume. gravitasi spesifik adalah pengukuran
unitless. Ini adalah rasio kepadatan suatu zat dengan densitas air pada suhu standar. Istilah ini
juga disebut sebagai kepadatan relatif. Pengukuran dan pengendalian kepadatan cairan sangat
penting dalam proses industri. Pengukuran Kepadatan memberikan informasi yang berguna
tentang komposisi, konsentrasi bahan kimia atau bahan padat dalam suspensi.
Kepadatan dapat diukur dengan cara:
- Tekanan hidrostatis
- Radiasi- Getaran
- Diferensial tekanan
Coriolis flowmeter massa juga mampu melakukan pengukuran kepadatan.
1.10.1 Hidrostatik Tekanan
Jenis pengukuran kepadatan bergantung pada tingkat konstan cair dan mengukur perbedaan
tekanan. Prinsip operasi bekerja pada perbedaan tekanan antara dua elevasi tetap di bawah
permukaan. Karena ketinggian antara kedua titik tidak berubah, setiap perubahan dalam
tekanan karena variasi kepadatan. Jarak antara titik-titik ini adalah sama dengan perbedaan
tekanan kepala cair antara elevasi.
http://3.bp.blogspot.com/-JvM5kOnVuJw/Tbv8sfno4mI/AAAAAAAAALI/inQNsk59tBg/s1600/27.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
35/37
1.10.2 Radiasi
Kepadatan pengukuran radiasi didasarkan pada peningkatan penyerapan radiasi gamma untuk
peningkatan berat jenis material yang sedang diukur. Komponen utama dari sistem seperti ini
adalah sumber gamma konstan (biasanya radium) dan detektor. Radiasi yang bervariasi
melewati volume cair yang tetap dan mengalir dikonversi menjadi sinyal listrik yangproporsional oleh detektor. Jenis pengukuran ini sering digunakan dalam pengerukan dimana
kepadatan lumpur menunjukkan efektivitas pengerukan kapal.
1.10.3 Getaran
Damping dari objek bergetar dalam cairan akan meningkat dengan densitas dari fluida. Sebuah
objek bergetar dari sumber energi eksternal.
Kepadatan diukur dari salah satu dari dua prosedur:
1.Perubahan frekuensi getaran alami dapat diukur ketika objek energi terus-menerus.
2.Perubahan amplitudo getaran dapat diukur ketika objek dipukul secara berkala, sepertilonceng.
1.10.4 Tekanan Diferensial
Tank konstan overflow yang paling sederhana untuk mengukur karena hanya diperlukan satu
perbedaan tekanan pemancar. Namun aplikasi dengan tingkat atau variasi tekanan statis
memerlukan kompensasi.
Efek Suhu
Peningkatan suhu menyebabkan ekspansi cairan mengubah kepadatannya. Tidak semua cairan
berkembang pada tingkat yang sama. Sebuah pengukuran berat jenis harus periksa pada efek
temperaturnya agar benar-benar akurat dalam kondisi acuan kepadatan dan konsentrasi,
http://3.bp.blogspot.com/-E86GH_nJCzs/Tbv81BXJfvI/AAAAAAAAALQ/jrmdFMb4Mso/s1600/28.JPG5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
36/37
meskipun kebanyakan dalam kasus ini tidak praktis. Dalam aplikasi ini berat jenis sangat
penting, mungkin untuk mengontrol suhu ke nilai konstan.
1.11 Instalasi Pertimbangan
Atmosfer KapalKebanyakan instrumen yang terlibat dengan level deteksi bisa dengan mudah dikeluarkan dari
kapal. Pemasangan perangkat penginderaan juga memungkinkan menghilangkan proses fluida
yang memasuki transduser atau sensor nozel atau probe yang menimbulkan atau
menghentikan korosi.
Beberapa alat pengukuran memiliki keuntungan tambahan yang dapat diukur secara manual.
Hal ini terdapat dua faktor penting:
- Pengukuran mungkin masih mengalami kegagalan pada peralatan
- Kalibrasi dan cek point dapat menyediakan informasi operasional penting
Salah satu kriteria instalasi umum untuk alat deteksi titik adalah bahwa alat tersebut harusdipasang pada tingkat aktuasi, mempresentasikan masalah aksesibilitas.
Kapal Pressurised
Dua pertimbangan utama berlaku pada tingkat alat pengukuran kapal bertekanan :
- Fasilitas untuk melepas dan memasangnya saat kapal tersebut bertekanan.
- Peringkat tekanan dari layanan peralatan ini.
Kapal pressurised juga dapat digunakan untuk mencegah emisi buronan, di mana gas inert
seperti hidrogen pressurizes dari bahan proses. Kompensasi dalam perangkat kebutuhan juga
akan dicatat sebagai kepala perubahan tekanan.
Keakuratan alat pengukur dapat tergantung pada hal berikut:
- Variasi gravitasi
- Efek suhu
- Konstanta dielektrik
Juga kehadiran busa, uap atau buih menumpuk di transduser mempengaruhi kinerja.
1.12 Dampak terhadap Loop Control Keseluruhan
Peralatan penginderaan umumnya cepat merespons, dan dalam hal kontrol otomatis terus-
menerus, tidak menambahkan banyak lag ke sistem.
Ini adalah praktik yang baik meskipun untuk mencakup batas beralih tinggi dan rendah ke
dalam sistem kontrol. Jika instrumen tidak gagal atau keluar dari kalibrasi, maka proses
informasi dapat diperoleh dari batas tinggi dan rendah. Terlepas dari keselamatan rangkaian
kabel keras, adalah praktik yang baik untuk menggabungkan informasi ke dalam sistem kontrol.
1.14 Teknologi Masa Depan
Biaya peralatan penginderaan bukan merupakan pertimbangan utama dibandingkan dengan
5/20/2018 Prinsip Pengukuran Tingkat
37/37
biaya mengendalikan proses. Hal tersebut ada karena permintaan untuk akurasi di tingkat
peralatan pengukur
Model baru sarana kompensasi yang lebih baik, tetapi teknologi ini belum tentu baru. Misalnya,
memasukkan detektor kompensasi suhu dalam tekanan diafragma penginderaan yang
memberikan kompensasi dan bertindak alternatif untuk segel tekanan kecil. Hal ini menjaminketepatan dan stabilitas pengukuran.
Tuntutan yang lebih besar dalam efisiensi pabrik mungkin memerlukan peningkatan akurasi
perangkat, bukan hanya untuk pengukuran yang sebenarnya, tetapi juga untuk meningkatkan
jangkauan operasi. Jika batas keselamatan kerja ditetapkan sebesar 90% karena
ketidakakuratan perangkat penginderaan, maka rentang meningkat dan dapat dicapai dengan
menggunakan peralatan yang lebih akurat.
Tuntutan juga dikenakan pada proses agar sesuai dengan peraturan lingkungan. Seperti
teknologi RF atau ultrasonik yang meminimalkan biaya untuk kepatuhan lingkungan ini. Sensor
kabel fleksibel RF memiliki ground yang tidak terpisahkan untuk menghilangkan referensiground eksternal ketika menggunakan sensor untuk mengukur tingkat proses bahan di kapal
non-logam.
http://ilmubawang.blogspot.com/2011/04/level-measurement-tingkat-pengukuran.html?m=1
http://ilmubawang.blogspot.com/2011/04/level-measurement-tingkat-pengukuran.html?m=1http://ilmubawang.blogspot.com/2011/04/level-measurement-tingkat-pengukuran.html?m=1http://ilmubawang.blogspot.com/2011/04/level-measurement-tingkat-pengukuran.html?m=1