Upload
mukhamadalghozali
View
252
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
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
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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 &
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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 ;
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
5/43
)anometer Logam Bourdon
)anometer )Leod
'abung Pitot
'abung Pitot adalah instrumen pengukuran tekanan digunakan
untuk mengukur keepatan aliran
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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 ?
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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.
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page 4
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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.
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page 2
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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&
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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;
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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.
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page 12
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
20/43
5ara pemasangan ori=e plate ada tiga ara yaitu dengan
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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 ##
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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 #&
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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 #;
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
25/43
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
26/43
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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.
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page #4
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page #2
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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 #
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page &1
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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 &;
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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 &>
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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 &?
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page &4
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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.
"'*) Akamigas +'eknik Instrumentasi Kilang Page &2
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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 &
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
40/43
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
41/43
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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 ;#
8/17/2019 Teknik Pengukuran Instrumentasi
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