DIFFERENTIAL PRESSURE TRANSMITTER
III.2. Prinsip Kerja Differential Pressure Transmitter
Transmitter merupakan alat atau kelanjutan dari sensor. Dimana transmitter ini dapat merubah sinyal proses yang diterima oleh detektor diubah menjadi sinyal listrik serta mengirimkan sinyal tersebut ke alat penerima seperti pencatat (recorder), pengatur dan penunjuk.
Differential pressure transmitter mempunyai hubungan-hubungan ke tekanan
rendah dan tinggi seperti pada Gambar 3.4. Tekanan tinggi (HP) dan tekanan rendah (LP) diterima oleh membran penyekat (seal diaphragm). Bagian dalam dari membran penyekat (seal diaphragm) tekanan tinggi dan tekanan rendah diisi dengan cairan silikon. Tekanan yang diukur pada bagian tekanan tinggi mendesak dirinya sendiri pada membran bagian tekanan tinggi dan menekan membran tersebut. Pada waktu membran tersebut tertekan, bagian dalam isian silikon bergerak maju mengenai bagian pengembus (bellows) oleh sejumlah tekanan sehubungan dengan gerakan membran tersebut. Pengembus tersebut mengembang mengenai bagian bertekanan rendah (LP) oleh sejumlah pergerakan dari isian silikon tersebut. Sementara itu, tekanan yang terukur pada bagian bertekanan rendah (LP) juga akan mendesak dirinya sendiri pada membran bertekanan rendah (LP) dan menekan pengembus tersebut dari bagian luar. Bagian puncak pengembus tersebut bergerak ke bagian bertekanan rendah (LP) dan pengembus tersebut berhenti mengembang. Dengan bergeraknya panjang bagian puncak dari pengembus, maka lengan pemuntir tersebut akan bergerak ke kiri dan memutar batang pemuntir tersebut. Pergerakan batang pemuntir ini diubah ke dalam suatu sinyal listrik atau sinyal pneumatik untuk kemudian dipancarkan.
Keterangan: 1. Diafrakma Penyekat (Seal Diaphram) 2. Isi Silikon (Silicon Fill) 3. Pengembus (Bellows) 4. Diafrakma Penyekat (Seal Diaphram) 5. Lengan Pemuntir (Torque Arm) 6. Isi Silikon (Silicon Fill) 7. Batang Pemuntir (Torque Rod)
Gambar 3.4. Skematik Potongan Meterbodi sebuah Transmitter
Setelah itu bagian pengirim, akan mengubah gerak-gerak mekanik detektor ke dalam bentuk sinyal pneumatik. salah satu contoh dari bagian pengirim
transmitter pneumatik adalah transmitter gaya seimbang (Force Balance
Transmitter) seperti pada Gambar 3.5.
Prinsip kerja dari transmitter gaya seimbang:
• Pergerakan dari batang pemuntir menghasilkan pergerakan maju-mundur pada pengimbang utama. Bergeraknya pengimbang utama akan mengubah kedudukan pembalik sehingga akan menjauhi dan mendekati pemancar. • Bila pembalik menjauhi pemancar maka tekanan balik udara penggerak
diafrakma besar pada relai pilot akan berkurang dari sebelumnya. Sebaliknya bila pembalik mendekati pemancar “tekanan balik” udara penggerak diafakma besar pada relai pilot akan bertambah dari sebelumnya.
• Berubahnya tekanan balik udara penggerak diafrakma besar pada relai pilot akan mengubah kedudukan kerangan pilot pada relai untuk membuka dan menutup.
• Bila kerangan pilot membuka maka tekanan udara instrumen out-put menjadi bertambah, sebaliknya bila kerangan pilot menutup, tekanan udara instrumen out-put menjadi berkurang. Dengan demikian penggerak dari batang pemuntir akan menghasilkan perubahan pada tekanan udara instrumen out-put.
• Udara instrumen out-put juga dikirim ke kapsul pengimbang balik.
• Tekanan udara instrumen out-put akan terus bertambah atau berkurang sampai pengimbang utama mendapatkan gaya balas yang sama besar dari kapsul pengimbang balik melalui pengimbang utama.
• Sekali gaya pada pengimbang utama sama dengan gaya pada pengimbang kedua, maka tekanan udara instrumen out-put tidak berubah lagi.
Bagian-bagian utama dari transmitter ini adalah, sebagai berikut: 1. Penyetel titik nol (Zero Adjustment)
Digunakan untuk mendapatkan titik nol dari batasan operasi transmitter. 2. Pengimbang kedua (Secondary Beam)
Digunakan sebagai batang yang meneruskan gaya gerak balas terhadap gaya gerak pengimbang utama.
3. Kapsul pengimbang balik (Rebalancing Capsule)
Merupakan kapsul yang berisi diafrakma penggerak pengimbang utama. 4. Pemancar (Nozzle)
Digunakan sebagai ruangan udara penggerak diafrakma besar pada relai pilot.
5. Pembalik (Buffle)
Digunakan sebagai plat penutup.
6. Pembatas Beban Balik Berlebih (Reverse Overload Stop)
Merupakan ganjal pembatas gerak pengimbang utama (pada kedudukan maksimum).
7. Pengimbang Utama (Primary Beam)
Merupakan batang penerus gerak-gerak mekanik setengah melingkar dari batang pemuntir pada detektor.
8. Pipa-pipa Kapsul Pengimbang Balik (Capsule Tubing)
Digunakan untuk menyalurkan udara penghasil gaya gerak balas terhadap gaya pengimbang utama.
9. Pipa untuk Pemancar (Nozzle Tubing)
Merupakan pipa penyalur udara untuk pemancar. 10. Penyetel Batasan Lebar (Coarse Span- Adjustment)
Digunakan sebagai penyetel untuk memperlebar bidang gerak pengimbang utama
11. Relai Pilot (Pilot Relay)
Digunakan sebagai kerangan pengatur tekanan udara instrumen dari transmitter.
12. Penyetel Batasan Sempit (Find Span-Adjusment)
Digunakan sebagai penyetel unuk mempersempit bidang gerak pengimbang utama.
13. Pegas Peninggi atau Penekan (Suppression atau Elevation Spring)
Digunakan untuk alat penyetel menaikkan skala perbandingan antara variabel proses dengan tekanan udara instrumen output.
Keterangan:
1. Penyetel Tititk Nol 2. Pengimbang Kedua 3. Kapsul Pengimbang Balik 4. Pemancar 5. Pembalik 6. Pembatas Beban Balik Berlebih 7. Pengimbang Utama 8. Pipa Kapsul Pengimbang Balik 9. Pipa untuk Pemancar 10. Penyetel Batasan Lebar 11. Penyetel Batasan Sempit 12. Relai Pilot 13. Pegas Peninggi atau Penekan
Perbedaan tekanan didapat dari naik turunnya tinggi permukaan cairan dalam bejana, perubahan tekanan ini sebanding dengan perubahan tinggi permukaan. Pada industri, tekanan dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan oleh proses, dimana pada aplikasinya tekanan haruslah di jaga agar produksi yang dihasilkan bagus dan tidak terbuang.
Perubahan tekanan tersebut akan dikalibrasikan pada saat akan digunakan. Proses pengkalibrasian akan disesuaikan dengan tinggi bejana, massa jenis cairan dan gravitasi.
Prinsip utamanya berdasarkan pengukuran beda tekanan yang dihasilkan oleh perbedaan tekanan dari tinggi bejana yang akan diukur, tekanan yang dihasilkan oleh cairan juga tergantung pada massa jenis, gravitasi bumi dan tinggi permukaan.
Prinsip dari pressure transmitter ini menggunakan rumus fisika, yaitu p = ρ ×g×h, dimana: p = tekanan (Pa, atm)
ρ= massa jenis cairan 3
m kg g = gravitasi bumi
(
2)
det 8 . 9 mh = tinggi permukaan cairan (m,cm)
Untuk penggunaan di industri atau pabrik, massa jenis dari cairan berbeda, ini dapat kita lihat dari tabel dibawah ini:
Tabel 3.1. Massa Jenis Cairan Jenis Cairan Massa Jenis 3 m kg Air Es Glyserol Alkohol Benzene Air Raksa 1 3 10 × 0.92×103 1.26×103 0.76 3 10 × 0.88×103 2.14×104
BAB IV
ANALISA DIFFERENTIAL PRESSURE TRANSMITTER