KARYA AKHIR
PRINSIP KERJA DIFFERENTIAL PRESSURE TRANSMITTER
PADA PENGUKURAN ALIRAN STEAM (UAP)
Aplikasi Dept. Power Plant PT. Canang Indah O
L
E
H
BOY HAZRI KHAIRI
NIM : 035203032
PROGRAM DIPLOMA-IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Pengukuran aliran steam sangatlah penting untuk mengetahui jumlah
steam yang mengalir selama proses berlangsung serta pengukuran aliran steam ini
juga berguna mengatur jalannya proses sehingga dapat meningkatkan hasil
produksi agar tetap stabil.
Differential Pressure Transmitter adalah salah satu peralatan pengukur
aliran fluida maupun uap yang dipergunakan untuk mengukur besarnya jumlah
fluida yang mengalir dalam pipa, dan Differential Pressure Transmitter juga
berfungsi sebagai alat untuk penghasil keluaran dari pengukuran dan perantara
penghubung antara yang ada dilapangan dengan ruang kontrol.
Differential Pressure Transmitter ini berfungsi untuk mengirimkan data
yang diukur dilapangan ke unit penerima pada ruang kontrol (Control Room).
Transmitter ini menggunakan sistem dua kabel transmisi, dimana kabel tersebut
berfungsi sebagai pengiriman sinyal dan sebagai sumber tenaga, Differential
Pressure Transmitter ini mengukur sinyal proses (input) yang dikirim dari
lapangan kemudian diubah menjadi sinyal instrument dengan range 4mA s/d
20mA, dengan indikasi sebanding dengan 0% s/d 100%.
Disini dijelaskan pegukuran aliran steam dari Boiler yang menuju ke
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, atas berkah dan
rahmatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya akhir ini.
Tidak lupa pula penulis ucapkan ribuan terima kasih kepada Ayahanda
Alm. H. Yuhanis Khairi, SH dan Ibunda Zuraida serta kakanda dr. Yuri Zarita Khairi, adindan Yozi Elmanza Khairi, dan adinda Zikri Yohanda Khairi tercinta yang tak pernah letih mengasuh, membesarkan, memberi dukungan moral
maupun materil dan selalu menyertai Ananda dengan do’a sampai Ananda
menyelesaikan Karya Akhir Ini. Dan tak luput pula penulis mengucapkan ribuan
terima kasih kepada pendamping saya Nuryanti Rangkuti yang senantiasa
mendampingi, memberikan semangat dan dorongan nya melalui cinta dan kasih
sayangnya dan selalu menyertai saya dengan do’a sampai saya menyelesaikan
Karya Akhir.
Dalam proses penyusunan karya akhir ini, penulis telah mendapat
bimbingan dan arahan dari berbagai pihak, maka untuk bantuan yang di berikan
baik materil, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu
sepantasnya penulis mengucapakan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Ir. Armansyah Ginting M.Eng. selaku Dekan fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Ir. Nasrul Abdi MT. selaku Ketua Program Studi Teknologi
3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim M.Si. selaku dosen pembimbing dalam
penyusunan karya akhir ini.
4. Bapak Ir. H. Masyur M.Si. selaku pembimbing dan penasihat.
5. Bapak Ir. Nasrul Abdi MT selaku Dosen Wali.
6. Kawan-kawan khusunya Ade K.S (keling), Ahmad Afrizal Sam
(gendut), Hermansyah Malau (pembalap), Dedianto Hs (abang tertua
di 03), Edy Rahman (ular kadut), Dedi Advento (bogel), M. Arie
Syahputra (ashe), Hendra Hartas (kuont), Joko (Playboy kampus),
serta rekan-rekan mahasiswa jurusan Teknologi Instrumentasi Pabrik
angkatan 2003 yang telah banyak membantu penulis..
Akhir kata tak ada gading yang tak retak, karena keterbatasan waktu dan
kemampuan, penyusun menyadari bahwa dalam pembuatan Karya Akhir ini
masih terdapat banyak kekurangan maupun kesalahan. Untuk itu penyususn
membuka diri atas segala kritik dan saran yang bersifat membangun agar dapat di
diskusikan dan di pelajari bersama demi kemajuan wawasan ilmu pengetahuann
teknologi. Semoga karya akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, November 2008
D A F T A R I S I
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... viii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
I.1. Latar Belakang ... 1
I.2. Tujuan Pembahasan ... 2
I.3. Batasan Masalah... 2
I.4. Metode Pembahasan... 3
I.5. Sistematika Pembahasan ... 4
BAB II TINJAUAN PUSATAKA ... 5
II.1 Pengertian Pengukuran... 5
II.1.1. Metoda Pengukuran ... 6
II.1.2. Prinsip Alat Ukur ... 7
II.1.3. Karakteristik Alat Ukur ... 8
II.1.4. Faktor yang Mempengaruhi Kerja Alat Ukur ... 10
II.2. Pengukuran Aliran ... 11
II.2.1. Tujuan Pengukuran Aliran Steam ... 12
II.4. Pengukuran Aliran Steam ... 14
BAB III TRANSMITTER ... 15
III.1. Signal Transmitter ... 16
III.2. Transmitter Pneumatik ... 17
III.3. Transmitter Elektrik ... 18
III.4. Peralatan Pengoperasian Transmitter Elektrik ... 23
III.5. Adjusment Transmitter Elektrik ... 26
III.6. Pemakaian Sistem Kontrol ... 27
III.7. Transducer ... 28
BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN ... 30
IV.1. Hasil Pengamatan ... 30
IV.1. Peralatan ... 30
IV.2. Pembahasan ... 33
IV.2.1. Sistem Kerja Differential Pressure Transmitter Elektrik Pada Pengukuran Aliran Steam ... 33
IV.2.2. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Differential Pressure Transmitter Saat Beroperasi ... 35
IV.2.3. Pengkalibrasian Transmitter ... 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 38
V.1. Kesimpulan ... 38
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Metode dilihat langsung ... 6
Gambar 2.2. Metode tidak langsung ... 7
Gambar 2.3. Sistem Dasar Alat Ukur ... 8
Gambar 2.4. Jenis Aliran Steam... 12
Gambar 3.1. Blok Diagram Bagian-Bagian Transmitter ... 18
Gambar 3.2 Transmitter Elektrik ... 19
Gambar 3.4. Kalibrasi Pressure Transmitter ... 27
Gambar 4.1. Sistem Pengoperasian Differential Pressure Transmitter Elektrik pada Pengukuran Aliran Steam ... 32
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Data Hasil Pengamatan Dari Pengukuran Besarnya Laju
”PRINSIP KERJA DIFFERENTIAL PRESSURE TRANSMITTER PADA PENGUKURAN ALIRAN STEAM (UAP)”
Aplikasi Dept. Power Plant PT. Canang Indah OLEH
Nim : 035203032
Nama : BOY HAZRI KHAIRI
Karya Akhir Ini Diajukan Untuk melengkapi Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Terapan
PROGRAM DIPLOMA – IV
TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Sidang pada tanggal 08 November 2008 di depan penguji : 1. Ir. Syahrawardi : Ketua Penguji 2. Ir. Syarifuddin Siregar : Anggota Penguji 3. Ir.H. Mansyur, M. Si : Anggota Penguji
Diketahui oleh : Disetujui oleh :
Ketua : Pembimbing Karya Akhir :
Ir. Nasrul Abdi, MT
Nip. 131 459 554 Nip. 131 572 868
”PRINSIP KERJA DIFFERENTIAL PRESSURE TRANSMITTER PADA PENGUKURAN ALIRAN STEAM (UAP)”
Aplikasi Dept. Power Plant PT. Canang Indah
OLEH
Nim : 035203032
Nama : BOY HAZRI KHAIRI
Karya Akhir Ini Diajukan Untuk melengkapi Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Terapan
PROGRAM DIPLOMA – IV
TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Sidang pada tanggal 08 November 2008 di depan penguji :
1. Ir. Syahrawardi : Ketua Penguji……….. 2. Ir. Syarifuddin Siregar : Anggota Penguji……….. 3. Ir.H. Mansyur, M. Si : Anggota Penguji……….
Diketahui oleh : Disetujui oleh :
Ketua : Pembimbing Karya Akhir :
Ir. Nasrul Abdi, MT
Nip. 131 459 554 Nip. 131 572 868
ABSTRAK
Pengukuran aliran steam sangatlah penting untuk mengetahui jumlah
steam yang mengalir selama proses berlangsung serta pengukuran aliran steam ini
juga berguna mengatur jalannya proses sehingga dapat meningkatkan hasil
produksi agar tetap stabil.
Differential Pressure Transmitter adalah salah satu peralatan pengukur
aliran fluida maupun uap yang dipergunakan untuk mengukur besarnya jumlah
fluida yang mengalir dalam pipa, dan Differential Pressure Transmitter juga
berfungsi sebagai alat untuk penghasil keluaran dari pengukuran dan perantara
penghubung antara yang ada dilapangan dengan ruang kontrol.
Differential Pressure Transmitter ini berfungsi untuk mengirimkan data
yang diukur dilapangan ke unit penerima pada ruang kontrol (Control Room).
Transmitter ini menggunakan sistem dua kabel transmisi, dimana kabel tersebut
berfungsi sebagai pengiriman sinyal dan sebagai sumber tenaga, Differential
Pressure Transmitter ini mengukur sinyal proses (input) yang dikirim dari
lapangan kemudian diubah menjadi sinyal instrument dengan range 4mA s/d
20mA, dengan indikasi sebanding dengan 0% s/d 100%.
Disini dijelaskan pegukuran aliran steam dari Boiler yang menuju ke
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. LATAR BELAKANG
Differential Pressure Transmitter merupakan alat yang sangat penting
dalam sistem pengukuran yang salah satunya pengukuran aliran steam/uap,
instrument ini harus ada dan dapat berfungsi dengan baik sesuai dengan
kebutuhan instrument ditempatkan. Instrument merupakan salah satu faktor yag
menentukan hasil produksi. Dimana instrument yang mengukur, mengontrol,
mendeteksi, menutup, membuka, menganalisa, baik secara manual maupun secara
otomatis.
Pada proses industri, pengendalian dilakukan dengan mengukur satu atau
lebih variabel. Hasil pengukuran ini digunakan sebagai perbandingan apakah
proses variabel yang diukur sesuai dengan yang di inginkan. Pada umunya proses
variabel yang diukur antara lain : Aliran (flow), Tekanan (Pressure), Tinggi
permukaan (Level), Suhu (Temperature).
Setiap industri, pengendalian memiliki peralatan elektronik sebagai
peralatan kontrol maupun peralatan instrument. Alat kontrol maupun instrument
bermacam-macam bentuk dan fungsinya, salah satunya adalah alat pengukur
aliran diantaranya Flowmeter dan Differential Pressure Transmitter. Alat ini
digunakan untuk menentukan jumlah fluida, gas, maupun uap yang mengalir
dalam proses. Differential Pressure Transmitter yang berfungsi untuk mengetahui
kedalam bentuk sinyal instrument, dengan mengetahui besar sieam/uap yang
mengalir dalam pipa kita dapat mengontrolnya sesuai dengan kebutuhan. Oleh
karena itu, penulis meraasa tertarik membahas tentang Prinsip Kerja Differential
Pressure Transmitter Pada Pengukuran Aliran Steam (Uap) yang aplikasinya di
Dept. Power Plant PT. CANANG INDAH sebagai judul Karya Akhir.
I.2. TUJUAN PEMBAHASAN
Sebagai salah satu Pembangkit Listrik Tenaga Uap yang berskala besar
(2×7 MW) yang sanggup menyuplai listrik ke 4 pabrik dengan proses yang rumit
dan berisiko tinggi maka diperlukan sistem pengukuran sebagai salah satu cara
untuk mengetahui besar steam yang dihasilkan. Ke empat Pabrik yang di suplay
listrik nya oleh Power Plant yaitu Particle Board, Medium Density Fiber, Cipta
Prima (Pabrik Lem) dan Belawan Deli. Agar produksi listrik tetap stabil maka
dibutuhkan alat ukur yang memiliki keakuratan yang baik, untuk memudahkan
mengetahui besar steam yang dibutuhkan, maka alat ukur tersebut dapat
dihubungkan dengan alat yang dapat mengubah jumlah besaran yang dihasilkan
tersebut menjadi sinyal instrument dengan bantuan Transmitter. Dalam hal
mengukur aliran dan pengubahan sinyal instrument dibutuhkan suatu alat ukur
aliran yang dinamakan dengan Differential Pressure Transmitter.
Adapun yang menjadi tujuan penulisan dalam pembahasan karya akhir ini adalah :
1. Mengetahui Differential Pressure Transmitter beserta jenis-jenis
Transmitter secara teori.
2. Megetahui dan memahami prinsip kerja dari Differential Pressure
I.3. BATASAN MASALAH
Agar pembahasan masalah dalam Karya Akhir ini tidak terlalu meluas,
penulis membatasi ruang lingkup pembahasan Karya Akhir hanya
kepada beberapa hal yaitu :
1. Differntial Pressure Transmitter yang dibahas Differntial Pressure
Transmitter Listrik.
2. Keterpasangan instrument pengukuran laju aliran pada pipa.
3. Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi Differential Pressure
Transmitter saat beroperasi.
4. Mengetahui prinsip kerja dari Differential Pressure Transmitter.
5. Tidak membahas perhitungan secara meluas
I.4. METODE PEMBAHASAN
Metode Pembahasan yang dipergunakan dalam penulisan Karya Akhir ini
antara lain sebagai berikut :
1. Dengan mempelajari teoritis dan pengamatan langsung selama Kerja
Praktek (KP) serta melakukan diskusi dengan pembimbing lapangan
dan juga operator lapangan.
2. Mengambil bahan-bahan dan data-data dari berbagai sumber referensi
seperti : buku-buku referensi, artikel, brosur dan sebagainya.
3. Melakukan diskusi dengan Dosen Pembimbing.
I.5. SISTEMATIK PENULISAN
Untuk mempermudah pembahsan dalam Karya Akhir ini, maka penulis
membuat suatu sistematika pembahsan. Sistematika pembahsan ini merupakan
urutan bab demi bab. Adapun sistematika pembahsan tersebut adalah :
Bab I : Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang masalah, tujuan pembahasan, batasan
masalah, metode penulisan, dan sistematika pembahasan.
Bab II : Landasan Teori
Bab ini akan dijelaskan pengertian pengukuran, metode pengukuran,
prinsip alat ukur, karakteristik aliran, faktor yang mempengaruhi alat
ukur, pengukuran aliran, tujuan pengukuran aliran, jenis dan
karakteristik aliran serta pengukuran aliran steam.
Bab III : Transmitter
Bab ini dijelaskan tentang Transmitter, Signal Transmitter, Transmitter
Pneumatik dan Transmitter Elektrik secara teori dan peralatan
pengoperasian Transmitter Elektrik secara teori.
Bab IV : Pembahasan
Bab ini menjelaskan Prinsip Kerja Differential Pressure Transmitter
Pada Pengukuran Aliran Steam (Uap).
Bab V : Penutup
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1. PENGERTIAN PENGUKURAN
Pengukuran merupakan suatu aktifitas dan atau tindakan mebandingkan
suatu besaran yang belum diketahui nilainya atau harganya terhadap besaran lain
yang sudah diketahui nilainya, misalnya dengan besaran standart. Pekerjaan
membandingkan tersebut tiada lain adalah pekerjaan pengukuran atau mengukur.
Sedangkan pembandingnya yang disebut sebagai alat ukur. Pengukuran banyak
sekali dilakukan dalam bidang teknik atau industri. Sedangkan alat ukurnya
sendiri banyak sekali jenisnya, tergantung dari banyak faktor, misalnya objek
yang diukur serta hsil yang di inginkan. Yang perlu diperhatikan dalam
melakukan pengukuran adalah :
1. Standart yang dipakai harus memiliki ketelitian yang sesuai dengan
standart yang telah ditentukan
2. Tata cara pengukuran dan alat yang digunakan harus memenuhi
persyaratan.
Pengetahuan yang harus dimiliki adalah bagaimana menetukan besaran
yang akan diukur, bagaimana mengukurnya dan mengetahui dengan apa besaran
tersebut harus diukur. Ketiga hal tersebut harus mutlak dimiliki oleh orang yang
akan melakukan pengukuran.
Pengetahuan akan alat ukur dan objek yang dihadapi adalah suatu syarat
melakukan pengukuran yang benar akan diperoleh, jika objek yang dihadapi dapat
diketahui disamping pengetahuan tentang prinsip kerja dari alat ukur juga harus
dikuasai.
II.1.1. METODA PENGUKURAN
Dalam pengukuran dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu :
a. Metode Pengukuran Langsung
Pengukuran diakatakan pengukuran langsung bila alat ukrunya atau
pembandingnya standart, yaitu suatu pengukuran yang mempunyai nilai
standart, misalnya ukuran panjang dan berat.
Gambar. 2.1. Metode dilihat langsung
b. Metode Pengukuran Tidak Langsung
Pengukuran dikatakan tidak langsung bila pembandingnya adalah suatu
yang telah dikalibrasikan terhadap besaran standart, misalnya transmitter. Karena
sulitnya untuk mendapatkan alat ukur standar, sedangkan besaran yang akan
diukur banyak sekali macamnya, maka teknologi telah menghasilkan banyak cara
untuk menghasilkan alat ukur tidak langsung. Berdasarkan pada peranan dalam
a. Alat ukur penunjuk : misalnya ammeter, voltmeter, termometer,
dan lain-lain.
b. Alat ukur perekan/rekorder : misalnya rekorder temperatur,
rekorder tekanan dan lain-lain.
c. Alat ukur pengendali : misalnya pengendali temperatur
(thermostat) pada pemanas air, strika listrik dan lain-lain.
Gambar. 2.2. Metode tidak langsung
II.1.2. PRINSIP ALAT UKUR
Klasifikasi alat ukur dapat dilakukan berdasarkan aplikasinya, berdasarkan
bidangnya dan lain-lain. Untuk alat ukur tidak langsung apapun jenisnya terdapat
tiga bagian :
a. Bagian Input
b. Bagian Proses, dan
Ketiga bagian utama tersebut dapat digambarkan dalam blok diagram gambar II.3
berikut ini :
Gambar 2.3 Sistem Dasar Alat Ukur
Bagian input adalah bagian dari alat ukur yang membaca atau merasakan
serta mencari informasi dari besaran yang dikehendaki dari objek pengukuran.
Bagian ini sering pula dikenal sebagai sensor atau transmitter.
Bagian pemroses adalah bagian dari alat ukur yang berfungsi sebagai
pengolah informasi yang didapat dari sensor, kemudian dijadikan informasi baru
yang lebih mempunyai arti atau makna. Selanjutnya bagian output adalah bagian
dari alat ukur yang bertugas menyajikan hasil pengukuran yang dikelurakan oleh
bagian pemroses dalam bentuk informasi yang mudah dimengerti untuk keperluan
selanjutnya, bagian ini misalnya display digital atau dekoder. Mengetahui
bagian-bagian dari alat ukur diatas secara mendasar adalah perlu, agar pengukuran dapat
dilakukan dengan benar dan hasil yang benar pula.
II.1.3. KARAKTERISTIK ALAT UKUR
Mengetahui karakteristik alat ukur adalah penting agar pekerjaan
pengukuran secara menyeluruh (persiapan, pelaksanaan dan analisis) dapat
dengan benar tanpa mengetahui arti karakteristik dari alat ukur. Beberapa
karakteristik penting dari alat ukur adalah:
a. Ketelitian atau Keseksamaan (Accuracy)
Ketelitian atau accuracy didefenisikan sebagai ukuran seberapa jauh hasil
pengukuran mendekati harga sebenarnya. Ukuran ketelitian sering dinyatakan
dengan dua cara, atas dasar perbedaan atau kesalahan (error) terhadap harga yang
sebenarnya, yaitu :
- Kesalahan terhadap harga sebenarnya dalam proses :
- Kesalahan dalam persen terhadap skala penuh, yaitu ;
b. Kecermatan atau Keterulangan (Precision/Repeatibility)
Adalah yang menyatakan seberapa jauh alat ukur dapat mengulangi
hasilnya untuk harga yang sama. Dengan kata lain, alat ukur belum tentu akan
dapat memberikan hasil yang sama jika diulang, meskipun harga besaran yang
diukur tidak berubah. Hal diatas berarti bahwa jika suatu mikrometer
menghasilkan angka 0,0002 mm, dan hasil yang sama akan diperoleh kembali
meskipun pengukuran diulang-ulang, dikatakan bahwa mikrometer tersebut sangat
cermat.
c. Resolusi
Resolusi adalah nilai perubahan terkecil yang dapat dirasakan oleh alat
ukur. Sebagai contoh : suatu timbangan pada jarum penunjuk yang menunjukkan
dari timbangan tersebut adalah 0,1 gram. Harga resolusi sering dinyatakan pula
dalam persen skala penuh.
d. Sensitivitas (Sebsitifity)
Sensitifitas adalah ratio antara perubahan pada output terhadap perubahan
pada input. Pada alat ukur yang linier, sensitivitas adalah tetap. Dalam beberapa
hal harga sensitivitas yang besar menyatakan pula keunggulan dari alat ukur yang
bersangkutan. Alat ukur yang terlalu sensitif adalah sangat mahal, sementara
belum tentu bermanfaat untuk maksud yang kita inginkan.
II.1.4. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ALAT UKUR
Banyak hal yang mempengaruhi kualitas kerja dari alat ukur. Dan tentunya
faktor-faktor ini juga mempengaruhi kualitas hasil pengukuran. Faktor yang
dimaksud tersebut berasal dari lingkungan terhadap alat ukur dan sebaliknya
adalah terdiri dari faktor temperatur, kelembapan, percepatan, media korosif,
radiasi nuklir dan media explosif.
a. Temperatur
Faktor ini dapat menyebabkan berubahnya sifat fisis dari bagian-bagian
alat ukur. Misalnya panjang atau dimensi fisis dari benda dapat berubah dengan
perubahan temperatur.
b. Kelembapan
Kelembapan adalah ukuran dari banyaknya uap air di udara. Kelembapan
sangat mempengaruhi kualitas dari macam-macam alat ukur maupun medianya.
terjadi pada alat ukur perekam (rekorder). Juga pada alat ukur elektronik dapat
rusak atau berubah karakteristiknya karena kelembapan.
c. Percepatan
Bila daerah dimana alat ukur berada mengalami getaran atau gerakan
maka tidak mungkin pengukuran dengan baik. Apalagi bila alat ukur tersebut
mempunyai bagian-bagian yang bergerak, misalnya suatu timbangan mekanis
yang diletakkan diatas papan yang bergetar, maka penunjukkannya tidak akan
teliti.
d. Media korosif
Alat ukur tekanan, temperatur, laju aliran yang terbuat dari bahan- bahan
korosif memerlukan rancangan khusus. Misalnya termokopel tidak dapat lagi
digunakan untuk mengukur temperatur larutan FeCl.
e. Radiasi Nuklir
Radiasi dapat mempengaruhi banyak sifat dari material, sehingga alat ukur
untuk bidang ini memerlukan rancangan khusus.
f. Media Explosif
Alat ukur untuk media yang mudah meledak atau terbakar harus dirancang
aman dan dapat menetralisir usaha-usaha yang dapat mempengaruhinya.
II.2 PENGUKURAN ALIRAN
Pengukuran aliran perlu ditentukan besarnya, dan arah vektor kecepatan
titik satu ke titik lain. Agar volume yang kecil dapat ditentukan dengan instrument
yang sesuai.
II.2.1. TUJUAN PENGUKURAN ALIRAN STEAM
Pada prinsipnya besaran aliran steam diukur melalui kecepatannya, berat
(massa), volume, serta luas bidang yang dilaluinya. Pengukuraan besar aliran
suatu steam perlu dilakukan untuk :
− Mencegah Kerusakan Peralatan
− Mendapatkan Mutu Produksi yang diinginkan
− Pengontrolan Jalannya Proses.
II.3. JENIS DAN KARAKTERISTIK ALIRAN
Hal yang berhubungan dengan jenis dan karakteristik aliran steam yang
dimaksudkan disini adalah profil aliran dalam wadah tertutup (pipa umumnya).
Profil aliran dari fluida yang melalui pipa akan dipengaruhi oleh gaya momentum
steam yang membuat steam bergerak sendiri dan juga dipengaruhi oleh belokan
pipa,valve dan sebagainya. Jenis aliran steam terbagi 3 bagian yaitu :
1. Aliran Laminer
2. Aliran Turbulen
3. Aliran Transisi
Seperti yang terlihat pada gambar 2.4. dibawah ini akan diperlihatkan
profil aliran steam.
Laminer berasal dari bahasa latin “Thin Plate” yang berarti aliran yang
sangat halus. Pada aliran laminer, gesekan relatif besar yang mempengaruhi
kecapatannya. Secara teori, aliran ini berbentuk parabola dengan bagian tengah
mempunyai kecepatan yang besar karena bagian yang paling pinggir mempunyai
kecepatan yang paling rendah akibat adanya gesekan.
Aliran turbulen merupakan kebalikan dari aliran laminer. Aliran turbulen
ini kasar tidak menentu, itu yang membuat arus menjadi lambat, bergelombang
pada semua arah dan sering terbentuk pusaran kecil. Pada aliran turbulen, gaya
momentum aliran lebih besar di bandingkan dengan gaya gesekan dan pengaruh
dinding pipa kecil. Karenanya aliran turbulen memberikan kecepatan yang lebih
seragam di bandingkan aliran laminer pada beberapa tempat aliran turbulen di
butuhkan untuk pencampuran zat. Sedangkan gabungan aliran laminer dengan
aliran turbulen disebut dengan aliran transisi.
Secara empiris bahwa ada 4 faktor yang menentukan apakah aliran steam
tersebut bersifat laminer atau turbulen, keempat faktor tersebut dikenal sebagai
bilangan Reynold (RD
Besarnya bilangan Reynold yang terjadi pada suatu aliran dalam pipa
dapat menunjukkan apakah jenis aliran itu turbulen atau laminer. Biasanya angka
R
)
V = Kecepatan rata-rata aliran (m)
itu jenis turbulen. Antara kedua nilai tersebut aliran tidak stabil dan dapat berubah
dari turbulen menjadi laminer dan sebaliknya. Dalam pengukuran aliran dengan
menggunakan metode differential pressure transmitter aliran yang diharapkan
dalam keadaan turbulen.
II.4. PENGUKURAN ALIRAN STEAM
Dalam proses industri pengukuran aliran steam mempunyai peranan yang
sangat penting. Pengukuran aliran dapat dilakukan antara lain :
1. Untuk mengetahui banyaknya steam yang diperlukan pada saat
proses berlangsung.
2. Untuk mengetahui laju aliran dalam satuan waktu.
Faktor-faktor yang mempengaruhi dan perlu diperhitngkan dalam memilih
pengukuran aliran antara lain :
1. Alat ukur yang dipakai hanya baik bila diapakai untuk zat cair saja.
2. Alat ukur yang hanya bisa dipakai untuk uap dan gas.
BAB III
TRANSMITTER
Transmitter merupakan alat kelanjutan dari sensor, transmitter merubah
signal dari sensor menjadi signal standart yang sebanding atau ekivalen. Lebih
lanjut signal dari transmitter dikirim ke indikator/recorder/controller dan lain-lain
sesuai dengan kebutuhan. Kegunaan dari transmitter yang memberikan signal
standart dan besaran proses (proses variable) yang diukur diantaranya :
a. Peralatan lain seperti indikator, recorder, controller yang bekerja dengan
standart signal yang sama agar berfungsi serbaguna, (multi purpose).
b. Memungkinkan pengiriman signal pada jarak jauh dan cepat serta aman.
c. Secara keseluruhan menekan biaya investasi dan pengoperasian maupun
pemeliharaan.
Transmitter adalah salah satu elemen dari sistem pengendali proses.
Seperti yang sudah diketahui bahwa untuk mengukur besaran fisik suatu proses
digunakan alat ukur yang sering disebut sebagai sensor/primary elemen (bagian
yang berhubungan langsung dengan medium yang diukur), keluaran (output) dari
sensor tersebut dapat disuplaykan/ditampilkan dimana tempat sensor tersebut
dipasang pada lokal indikator, atau bisa juga langsung dikirim melalui ruangan
pengendali (control room) secara remote.
Untuk pengendali yang bersifat remote biasanya digunakan alat bantu
sebagai penguat dan penterjemah output dari sensor kedalam bentuk sinyal
proses yang kita kenal dengan ”Transmitter”. Dimana tergantung besaran fisik
yang diukur dan lebih populer dengan sebutan proses variabel (prosess variabel)
oleh transmitter tersebut, bila besaran yang diukur adalah tekanan maka disebut
transmitter tekanan (pressure transmitter), berkenaan dengan itu dikenal juga level
transmitter, flow transmitter dan sebagainya. Menurut bentuk sinyal energi yang
digunakan transmitter dibedakan menjadi pneumatik dan elektrik.
Dalam ilmu instrumentasi dikenal dua sistem signal yang dipergunakan, yaitu
sistem signal pneumatik dan sistem signal elektrik. Berdasarkan kedua
sistem tersebut transmitter dapat digolongkan menjadi dua jenis yaitu
1. Transmitter Pneumatik
2. Transmitter Elektrik
Pada umumnya transmitter ini adalah merupakan jalur pengirim signal dari
alat-alat perasa (sensor) ke controller dan dari controller ke pengatur akhir
(control valve).
III.1. SIGNAL TRANSMITTER
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya output signal dari sistem
pengukuran ada 2 macam yaitu signal elektrik dengan besaran arus atau tegangan,
dan signal pneumatik dengan besaran yang digunakan adalah tekanan dari signal
tersebut. Sebagai standarisasi signal yang keluar dari transmitter, baik elektrik
atau pneumatik, dibuat hanya bekerja pada standart skala tertentu.
Untuk signal pneumatik dibuat hanya bekerja pada standart skala tertentu,
yaitu sebesar : 3 – 15 Psi (0-100%) atau 0,2-1 kg/cm2 (0-100%), dan untuk signal
mADC (0-100%) atau 10-50 mADC (0-100%) dan jika menggunakan signal
tegangan, skala kerjanya : 1-4 VDC (0-100%) atau 0-10 VDC (0-100%). Namun
pada umumnya signal yang keluar dari transmitter elektrik hampir selalu lebih
banyak dalam skala 4-20 mA DC.
III.2. TRANSMITTER PNEUMATIK
Pada dasarnya transmitter pneumatik adalah berfungsi untuk mengubah
signal proses menjadi signal pneumatik serta mengirimkan signal pneumatik itu
ke alat penerima seperti pencatat, pengatur dan penunjuk. Pokok utama
transmitter adalah udara yang bertekanan dan biasanya sumber udara yang
bertekanan 20 Psi atau 1,4 kg/cm2
a. Bagian Perasa (detektor)
. Transmitter pneumatik ini dapat digunakan
sampai jarak sekitar 200 meter. Karena pneumatik proses yang umum ada empat
macam yaitu Pressure, Level, Temperature dan Flow, maka Transmitter yang
mengirimkan sinyal proses dari keempat variabel ini sering disebut Pressure
Transmitter (PT), Level Transmitter (LT), Temperature Transmitter (TT), dan
Flow Transmitter.
Transmitter pneumatik pada umumnya terdiri dari dua bagian yaitu :
Bagian perasa berfungsi untuk mengubah signal proses ke dalam bentuk
gerak mekanik. Misalnya tekanan di dalam bejana sebelumnya adalah 10 Psi
beberapa detik kemudian turun menjadi 9 Psi, perubahan sebesar 1 Psi ini adalah
merupakan signal yang harus diubah oleh detektor ke dalam bentuk pergerakan
mekanik.
Detektor yang biasa dipakai dalam transmitter ini adalah :
- Sel beda tekanan (Differential Pressure Cell)
- Penggeser (Displaces)
- Bola berisi cairan (Liquid Filled Bulb)
b. Bagian Pengirim
Bagian pengirim dari transmitter ini berfungsi untuk mengubah gerak
mekanik detektor ke dalam bentuk signal pneumatik.
Gambar 3.1. Blok Diagram Bagian-Bagian Transmitter
Detektor dan Gaya seimbang dihubungkan melalui batang pemuntir. Batang
Pemuntir termasuk bagian Detektor, sedangkan Relai adalah termasuk pada
bagian pengirim. Pencatat, Kontroller dan Penunjuk bukanlah bagian dari
Transmitter akan tetapi adalah alat yang menerima sinyal hasil dari Transmitter.
III.3. TRANSMITTER ELEKTRIK
Transmitter elektrik adalah salah satu peralatan kontrol yang pengaruhnya
sangat besar terhadap jalanya proses pengontrolan, karena transmitter ini
fungsinya menerima sinyal elektrik dari alat ukur yang akan dikirim ke
dalam dua bentuk sinyal arus atau tegangan. Dimana skala kerja sinyal arus
selalu 4-20 mA atau sinyal 10-50 mA, dan skala kerja sinyal tegangan ada yang
bervariasi sebesar 1-5 VDC dan ada juga yang 0-10 VDC
− Bagian perasa
, atau skala-skala yang
lain tergantung pada kerja unit transmitter.Transmitter elektrik sama haln ya
seperti transmitter pneumatik. Transmitter elektrik juga terdiri dari dua
bagian pokok yaitu :
− Bagian pengirim
Gambar 3.2 Transmitter Elektrik
Transmitter ini juga termasuk jenis transmitter gaya seimbang. Detektor
untuk transmitter ini dapat berupa meter bodi, sel beda tekanan, bola berisi cairan
dan penggeser.
Keterangan :
1. Pengimbang utama
2. Pegas peninggi dan pegas titik nol
Keterangan :
Unit transmitter yang menggunakan sistem beam yang seimbangkan secara
listrik, mengubah pergeseran input torsi dalam sinyal arus 4 ampere 20 mA DC
yang sebanding dengan input yang dipakai. Transmitter akan beroperasi dengan
receiver (penangkap) yang memiliki impedansi muatan (termasuk resistansi garis)
dari 600 (42 Volt). Tidak ada penyesuaian muatan yang diperlukan.
Unit transmitter (pemancar), pandangan dari dalam (panel indikator dibuka
atau dilepas) :
1. Beam primer.
2. Supresi nol elevasi yang menyesuakan rangkaian spring.
3. Penyesuaian nol eksternal.
4. Dashpot dan sisi tekanan rendah pada stopper travel.
5. Beam sekunder.
6. Span rider (kasar).
7. Level penyesuaian span halus.
8. Sisi tekanan tinggi pada stopper travel.
9. Rangkaian detektor.
10.Unit O.P.D (osilator)
11.Basis
12.Indikator output (pandangan belakang)
13.Sub panel indikator
14.Test jack output
15.Blok terminal wayar listrik luar
17.Strap
18.Penyesuaian span halus
19.Kontak terminal
20.Srap
Adapun prinsip kerja transmitter elektrik adalah sebagai berikut :
− Batang pemuntir dari detektor (bagian perasa) disambungkan
dengan pengimbang utama dari bagian pengirim, sehingga pergerakan
dari batang pemuntir menghasilkan pergerakan pada pengimbang utama.
− Pergerakan dari pengimbang utama mengubah jarak antara kedua ferrite
dari detektor bagian pengirim.
− Berubahnya jarak antara kedua ferrite menghasilkan perubahan
pada induktansi dari pick-up coil.
− Perubahan induktansi pick-up coil menghasilkan perubahan pada
output osilator dari kesatuan ODP.
− Perubahan pada output osilator menghasilkan perubahan pada nilai arus
listrik yang keluar dari transmitter. Dengan demikian perubahan pada
variable proses yang dirasakan oleh detektor pada bagian perasa
dapat menghasilkan perubahan pada nilai arus listrik yang keluar dari
bagian pengirim.
− Sebagian dari output osilator dikirim ke kesatuan magnet sehingga
akan terjadi gaya tolak menolak pada kesatuan magnet. Gaya tolak
menolak pada kesatuan magnet akhirnya akan menghasilkan pergerakan
pada penghubung kedua.
utama melalui penyetelan batasan (span rider). Gaya dari pengimbang
kedua adalah melawan gaya pada pengimbang utama diimbangi oleh
pergerakan pengimbang utama. Dengan demikian akan dihasilkan
kedudukan dimana perubahan jarak kedua ferrite akan sebanding dengan
perubahan variable proses yang dirasakan oleh detektor. Kedua ferrite
akan sebanding dengan perubahan variable proses yang dirasakan oleh
detektor.
A.Case (kotak)
1. Kotak aluminium cocok untuk lokasi yang berbahaya dan yang tidak
berbahaya.
2. Konstruksi yang kedap terhadap ledakan memenuhi standart JISD2G4
untuk daerah-daerah yang berbahaya bila dipakai dengan kotak terminal
yang kedap terhadap ledakan yang diberikan secara pilihan (opsional)
3. Kotak ini dibuat dari konstruksi yang tahan terhadap perubahan cuaca,
suhu.
4. Penutup bisa dibuka dengan membuka mur socket (stop kontak). Bagian
penahan tutup adalah konstruksi yang terkunci ketat untuk memenuhi
ketentuan-ketentuan kekedapan. Kendorkan mur socket (stop kontak)
dengan menggunakan obeng. Untuk transmitter yang memiliki kontak
terminal, buka tutup kotak terminal dengan menggunakan alat khusus yang
telah disediakan.
B.Komponen internal (dalam)
1. Komponen-komponen penting adalah rangkaian keseimbangan daya atau
kabel secara internal kerangkaian listrik ditegakkan dalam kotak yang
dekat dengan koneksi ½ yang melalui itulah muatan luar dibawa.
2. Rangkaian keseimbangan daya rangkaian detektor magnet, beam primer
dan sekunder, dan dashpot peredam. Transmitter ditentukan pabrik untuk
range diffrensial yang telah ditetapkan.
3. Komponen-komponen listrik mencakup sub panel dengan indikator output
dan dua test jack output untuk ketelitian 4 hingga 20 mA DC pengukuran.
4. Zero bisa disesuaikan dengan tang dari ukuran sebelah kanan kotak. Zero
dan spring kenaikan (elevasi) bisa dibuat logam nikel pada suhu yang
stabil secara sama .
5. Unit transmitter dihubungkan pada fitting tunggal yang melalui itulah
tabung seal dan batang torsi melintas.
Seluruh komponen transmitter kecuali indikator output ditegakkan pada
plant basis baja yang diikatkan dengan pitting ini. Unit OPD, papan sircuit
tercetak, cocok kedalam plug unik (khusus) yang ditegakkan pada plant basis
dan dikunci secara aman ditempat dengan sekrup. Kotak transmitter diikatkan
dengan ketubuh meter, secara terpisah dari komponen, sehingga tekanan dalam
kondusit tidak mempengaruhi komponen-komponen dan keakuratan
pengukuran.
III.4. PERALATAN PENGOPERASIAN TRANSMITTER ELEKTRIK
Peralatan-peralatan pendukung yang dipakai pada sistem pengoperasian
A. Kompresor
Kompresor adalah sebuah mesin yang memampatkan udara atau gas.
Kompresor bekerja sebagai penguat. Sebaliknya ada pula kompresor yang
menghisap udara atau gas yang bertekanan lebih rendah dari tekanan atmosfer,
dalam hal ini kompresor lebih disebut pompa vakum (vacum pump).
Klasifikasi Kompresor
Kompresor terdapat dalam berbagai jenis dan model tergantung pada
volume dan tekanannya. Sebutan kompresor (pemampat) dipakai untuk tekanan
tinggi, blower (peniup) dipakai untuk tekanan sedang, sedangkan fan (kipas)
dipakai untuk tekanan yang sangat rendah.
Atas cara penempatannya kompresor terbagi atas dua jenis :
1. Jenis Turbo
Kompresor jenis ini menaikkan tekanan dan kecepatan udara atau gas
dengan cara sentrifugal yang ditimbulkan oleh impeller atau dengan daya
angkat (lift) yang ditimbulkan oleh sudut.
2. Jenis Perpindahan
Jenis ini menaikkan tegangan dengan memperkecil atau memampatkan
volume udara atau gas yang dihisap dalam silinder atau stator oleh torak
atau sudut.
B. Pneumatik Control valve
Control valve adalah suatu elemen kendali akhir. Dalam rangkaian kendali
mengubah besarnya aliran fluida dapat mengontrol beberapa variable seperti
tekanan, level, dan temperature. Secara umum control valve terbagi menjadi dua
bagian yaitu :
1. Elemen kendali akhir untuk pengendali on/off (misalnya selenoid valve,
pneumatik control valve).
2. Elemen kendali akhir untuk pengendali kontinu (misalnya difragma
control valve).
Walaupun ada beberapa sistem pengendali on/off yang menggunakan
pneumatik control valve sebagai elemen pengendali akhir namun fungsi
dipengendali ini tidak lebih istimewa dari diafragma control valve.
Prinsip kerja pneumatik control valve
Signal output dari controller akan diubah/dikuatkan oleh converter
kedalam tekanan udara yang terpakai pada sebuah pneumatik control valve. Bila
tekanan udara yang terpakai pada permukaan diafragma, suatu gaya akan
menekan batang penggerak, batang penggerak didukung dan ditekan oleh sebuah
pegas. Jika tekanan yang cukup diberikan pada diafragma maka batang penggerak
akan bergerak dan persen bukaan control valve akan berubah.
C. Converter
Converter adalah instrument yang dapat menggerakkan suatu kendali.
Peran converter adalah mengubah signal elektrik menjadi signal pneumatik yang
diperlukan untuk mengoperasikan control valve. Besarnya signal listrik yang
merupakan signal input adalah 4-20 mA. Converter juga disuplay dengan tekanan
udara sebesar 1,4 kg/cm2G. Besarnya signal input ditentukan oleh besarnya signal
input bagi control valve, dimana pengaturan besar persen bukaan control valve
diatur oleh besarnya signal output converter (biasanya dalam persen).
D. Controller
Controller bekerja menerima signal input dari sebuah converter dan
mengirim sinyal output ke converter pada standart 0,2-1,0 kg/cm2
E.Recorder
G pada tekanan
pneumatik. Controller ini merupakan alat pengatur otomatis yang berfimgsi untuk
mengatur agar keadaan yang sedang berlangsung dari proses sesuai yang
diinginkan.
Recorder dipakai untuk mengetahui perubahan dari waktu dalam kondisi
operasi atau mendapat rekaman dari harga hasil pengukuran. Diantara recorder
ada recorder yang bersambung yang merekam harga hasil pengukuran terus
menerus dengan pena perekam. Dalam merekam harga hasil pengukuran
digunakan recorder jenis pencatat, recorder ini berganti-ganti merekam harga hasil
pengukuran pada beberapa tempat dengan menggunakan switch-over otomatis.
III.5. ADJUSTMENT TRANSMITTER ELEKTRIK
Adjustment dilakukan untuk menanggulangi penyimpangan aksi kerja peralatan. Penetapan harga pada transmitter elektrik dapat dilakukan dengan cara
mengatur span rider dan menyetel kedudukan zero adjustment.
Dalam aksi kontrol yang menjadi bagian dasar adalah kerja dari alat
penyampaian sinyal. Alat kontrol yang berfungsi untuk penyampaian sinyal
adalah transmitter. Transmitter yang digunakan dalam adjustment ini adalah
dapat dilakukan dengan cara : Penempatan sinyal yang dihasilkan terhadap
besaran proses yang diukur.
Sinyal yang dihasilkan oleh transmitter elektrik adalah 4 – 20 mA. Pada
keadaan besaran proses 0% sinyal yang dihasilkan transmitter adalah 4 mA.
Penetapan harga ini dapat dilakukan dengan mengatur kedudukan zero adjustment
pada transmitter tersebut.
Pada keadaan besaran proses 100% maka sinyal yang dihasilkan adalah 20
mA. Penetapan harga ini dapat dilakukan dengan mengatur kedudukan span rider.
Penyetelan pada keadaan 0% dan 100% ini dilakukan secara berulang-ulang kali
sampai menunjukkan skala pembacaan pada alat ukur selalu stabil. Kalibrasi
sebuah pressure transmitter dapat dilihat pada gambar 3.2.
Gambar 3.2. Kalibrasi pressure transmitter
Hubungan antara diffrensial pressure dan flow, ternyata tidak linier, namun
memenuhi persamaan kuadratis yang secara umum adalah sebagai berikut :
∆P = ƒ²
Dimana : ∆P = diffrensial pressure .
f = laju aliran fluida
III.6. PEMAKAIAN SISTEM KONTROL
Pemakaian sistem kontrol otomatik banyak ditemui dalam kehidupan
Pemakaian sistem kontrol ini dapat dikelompokkan sebagai berikut :
1. Pengontrolan proses : aliran, temperatur, tekanan, tinggi permukaan
cairan, viskositas. Misalnya pada industri kimia, makanan, tekstil,
pengilangan, dan lain-lain.
2. Pembangkit tenaga listrik (pengontrolan distribusi tenaga).
3. Pengontrolan numerik (numerical control, N/C) : pengontrolan operasi
yang membutuhkan ketelitian tinggi dalam proses yang berulang-ulang.
Misalnya : pengeboran, pembuatan lubang, tekstil, pengelasan.
4. Transportasi : elevator, escalator, pesawat terbang, kereta api, conveyor
(ban berjalan), pengendalian kapal laut dan lain-lain.
5. Bidang non teknis, seperti : ekonomi, sosiologi, dan biologi.
Berikut ini adalah diagram blok dari Differential Pressure Transmitter sebagai
pengukuran aliran Steam (uap) dengan transmitter elektrik.
Gambar 3.3. Blok Diagram Sistem Pengendalian
III.7. TRANSDUSER
Transduser (transducer) adalah sebuah alat yang mengubah satu bentuk
ukuran atau informasi. Transduser bias berupa peralatan listrik, elektronik,
elektromekanik, elektromagnetik, fotonik. Dalam pengertian yang lebih luas,
transduser kadang-kadang juga didefenisikan sebagai suatu peralatan yang
mengubah suatu bentuk sinyal menjadi bentuk sinyal lainnya. Pada umumnya
adalah mengubah besaran-besaran fisis tersebut menjadi besaran listrik misalnya :
tekanan, temperatur, aliran, posisi dan lain-lain. Contoh yang umum adalah
pengeras suara (audio speaker), yang mengubah beragam voltase listrik yang
berupa musik atau pidato, menjadi vibrasi mekanis. Contoh lain adalah mikrofon,
yang mengubah suara kita, bunyi atau energi akustik menjadi sinyal atau energi
listrik.
Transduser atau sensor adalah salah satu bagian dari komponen sistem
pengaturan. Sensor yang digunakan sebagai elemen yang langsung mengadakan
kontak dengan yang diukur, sedang transduser berfungsi untuk mengubah besaran
BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
IV.1. HASIL PENGAMATAN.
Untuk mendapatkan data-data yang lengkap mengenai pengukuran aliran steam dari drum boiler ke turbin dengan menggunakan Differential Pressure
Transmitter elektrik sebagai alat ukurnya. Dilakukan pengamatan langsung di
Dept. Power Plant PT. Canang Indah disaat Kerja Praktek berlangsung.
IV.1.1. PERALATAN
Peralatan-peralatan yang digunakan pada penelitian yang akan dilakukan
adalah sebagai berikut :
1. Satu unit Drum Boiler berfungsi sebagai penampungan Steam basah
dan kering dari Boiler.
2. Pressure Gage (PG) berfungsi untuk mengetahui tekanan dalam drum
boiler.
3. Boiler berfungsi untuk menaikkan suhu steam.
4. Satu unit Super Heater yang berfungsi sebagai alat menaikkan panas
suhu sehingga steam yang di Super Heater ini akan menjadi Steam
kering.
5. Satu buah Plat Orrifice Berfungsi sebagai element perasa/sensor untuk
mengetahui besar aliran steam yang mengalir pada pipa untuk
6. Satu buah Differential Pressure Transmitter elektrik yang berfungsi
untuk mendeteksi besaran proses aliran steam.
7. Flow Recorder Controler (FRC) berfungsi untuk menampilkan hasil
akhir dari proses pengukuran.
8. Satu buah converter yang berfungsi untuk mengubah signal elektrik ke
pneumatik.
9. Air Regulator sebagai penyaring udara bertekanan pada suatu sistem
proses.
10.Compresor berfungsi untuk menyuplai udara atau mesin yang
memampatkan udara atau gas.
11.Satu buah control valve yang berfungsi untuk mengatur bukaan agar
steam yang masuk ke turbin sesuai dengan yang di inginkan.
12.Satu buah controller yang berfungsi untuk mengukur besaran proses
dengan set point, dan mengatur besaran signal output ke kontrol valve.
13.Satu buah Turbin. Ini merupakan sebagai akhir dari jalannya Steam.
Disini Steam memutar kincir turbin.
14.Pipa-pipa yang berfungsi untuk mengalirkan Steam ke Turbin.
Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar sistem pengoperasian Differential
Gambar 4.1. Sistem Pengoperasian Differential Pressure Transmitter Elektrik
Pada Pengukuran Aliran Steam.
Steam masuk kedalam drum Boiler lalu dinaikkan suhunya di Boiler kemudian
dinaikkan lagi suhunya di Super Heater disini steam telah menjadi steam kering,
lalu steam dari Super Heater melewati Plat Orrifice disini lah Differential Pressure
Transmitter mengukur beda aliran antara sebelum melewati Plat Orrifice dan
setelah melewati Plat Orrifice. Lalu sinyal listrik dari Differential Pressure
Transmitter dikirim ke Flow Recorder Controler dan dikirim ke converter,
dimana converter berfungsi untuk mengubah signal pneumatik menjadi signal
elektrik untuk membuka control valve. Control valve mengatur laju aliran yang
IV.2. PEMBAHASAN
IV.2.1. SISTEM KERJA DIFFERENTIAL PRESSSURE TRANSMITTER ELEKTRIK PADA PENGUKURAN ALIRAN STEAM.
Trasmitter merupakan alat atau kelanjutan dari sensor. Dimana transmitter
ini dapat berubah signal proses yang diterima oleh detektor diubah menjadi signal
listrik serta mengirimkan signal listrik tersebut ke alat penerima seperti pencatat
(recorder), pengatur dan penunjuk. Transmitter terdiri dari rangkaian elektronik
yang dilengkapi dengan mickro komputer dan sekaligus menyimpan data program
yang dimasukkan.
Transmitter elektrik mempunyai blok transmitter yaitu suatu alat yang
dapat mengubah hasil sensor menjadi hasil pengukuran. Adapun yang disensor
adalah aliran steam yang menuju ke turbin. Output dari rangkaian ini berupa
signal arus yang disampaikan melalui kabel ke ruang sistem atau Flow Recorder
Conttroler (FRC). Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar 4.2 dibawah ini :
Gambar 4.2. Diagram Blok Sistem Transmitter
Rangkaian transmitter dibangun dalam beberapa diagram, dimana blok diagram
ini bekerja sama untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. Tegangan yang
kerangkaian dan disalurkan keruang distributor, tegangan ini diberikan untuk
pengirim signal juga berfungsi untuk power.
Input dari rangkaian ini berupa signal fisis sebesar 0 – 1 kg/cm² yang
disensor oleh body transmitter, jenis sensor yang digunakan adalah jenis
diafragma dimana penyensoran menjadi hasil pengukuran. Signal output yang
dihasilkan transmitter sebesar 4 – 20 mA.
Proses tekanan steam yang keluar dari Drum Boiler diteruskan ke Boiler
untuk dinaikkan suhunya untuk dinaikkan suhunya dari 3160c - 3500c menjadi
4590c kemudian diteruskan Super Heater agar dinaikkan suhunya menjadi 5000c –
6000c disini steam sudah menjadi steam kering lalu steam melalui Plat Orrifice
disini lah Differential Pressure Transmitter mengukur beda aliran antara sebelum
melewati Plat Orrifice dan setelah melewati Plat Orrifice. Lalu sinyal listrik dari
Differential Pressure Transmitter dikirim ke Flow Recorder Controler dan dikirim
ke converter, dimana converter berfungsi untuk mengubah signal pneumatik
menjadi signal elektrik untuk membuka control valve. Control valve mengatur
laju aliran yang masuk kedalam Turbin.
Adapun data hasil pengamatan dari pengukuran besarnya laju aliran steam yang
CV ( % )
Tabel 1. Data Hasil Pengamatan Dari Pengukuran Besarnya Laju Aliran pada
steam yang didapat dipabrik.
IV.2.2. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI DIFFERENTIAL PRESSURE TRANSMITTER SAAT BEROPERASI.
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi transmitter saat beroperasi
antara lain yaitu :
1. Getaran
Getaran yang ditimbulkan oleh mesin-mesin yang beroperasi disekitar
transmitter dapat mempengaruhi penyensoran transmitter. Misalnya sensor
bergetar memungkinkan keadaan kaca penutup pada pipa penghantar menjadi
pecah maka sensor tersebut tidak bisa dipergunakan lagi.
2. Letak transmitter
Transmitter sebaiknya diletakkan dekat Plat Orrifice yang akan diukur beda
aliran steam sebelum dan sesudah Plat Orrifice dan dipasang kokoh (kuat),
sehingga tidak terpengaruh oleh getaran mesin-mesin lain saat beroperasi.
Udara yang ada didalam pipa dibuang melalui drain, karena untuk
mendapatkan pengukuran yang akurat semua udara harus dibuang. Sebab
udara dapat mempengaruhi hasil pengukuran dari transmitter.
4. Pembersihan peralatan
Membersihkan adalah melepaskan atau menghilangkan kotoran yang terdapat
pada peralatan. Dimana kotoran pada peralatan dapat mengganggu kerja
peralatan.
5. Umur peralatan
Umur peralatan juga perlu diperhatikan, karena semakin tua suatu peralatan
maka efisiensi kerjanya semakin menurun. Begitu juga dengan transmitter ini
semakin lama dipakai maka efisiensi kerjanya semakin menurun. Ini
diakibatkan sering mengalami kontak langsung dengan zat yang diukur
ataupun longgarnya elemen-elemen dalam transmitter juga diakibatkan oleh
getaran. Jadi operator perlu melakukan penggantian transmitter sekali dalam
enam bulan untuk pemeliharaan.
IV.2.3. PENGKALIBRASIAN TRANSMITTER
Pengkalibrasian dilakukan untuk menanggulangi penyimpangan aksi kerja
peralatan dengan cara, mengatur dan menyetel kedudukan supaya mencapai harga
standart. Dan pengkalibrasian dilakukan setelah pembersihan dan pemeriksaan.
Dari hasil pemeriksaan transmitter mengalami kerusakan pada komponen
amplifier. Dalam hal ini rangkaian amplifier harus diganti dengan yang baru
kemudian dilakukan penyolderan.
1. Rangkaian peralatan
2. Pasangkan transmitter pada rangkaian peralatan.
3. Berikan tegangan 24 V DC.
4. Aktifkan peralatan pengkalibrasian.
5. Berikan input ke transmitter dari nilai terendah hingga range yang diukur
dengan perubahan 25 %.
6. Pilih program data pada transmitter dengan kode CuRo (Current Output).
7. Setting flow jack simulator untuk batas terendah (0 %).
8. Catat nilai yang terukur pada transmitter, bila menyimpang lakukan
penyetelan zero point (z) pada transmitter.
9. Setting flow jack simulator untuk batas tertinggi (100%).
10.Catat nilai yang terukur pada transmitter, bila menyimpang lakukan
penyetelan span (S) pada transmitter.
11.Ulangi untuk nilai penurunan dari 100% - 0%.
12. Bila tidak stabil, lakukan penyetelan kembali.
13.Setelah pengkalibrasian selesai, lepaskan flow jack simulator dan matikan
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
4.2. KESIMPULAN
Dari hasil pengamatan yang dilakukan di lapangan mengenai sistem kerja
Differensial Pressure Transmitter Elektrik sebagai sensor untuk mengukur laju
aliran steam. Maka dapat di ambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Alat ukur tipe Differensial Pressure Transmitter Elektrik adalah alat ukur
yang digunakan untuk mengirim sinyal dari hasil pengukuran laju aliran
steam dari Super Heater ke Turbin.
2. Alat ukur Differensial Pressure Transmitter Elektrik dapat mendeteksi
sebagai sensor aliran dalam keadaan hampa hingga terjadinya aliran atau
pada batas aliran yang di inginkan.
3. Dalam pengoperasiannya Differensial Pressure Transmitter dipengaruhi
oleh beberapa faktor seperti : getaran yang ditimbulkan oleh mesin-mesin
lain saat beroperasi, agar tidak mengganggu pengukuran maka sebaiknya
Differensial Pressure Transmitter diletakkan jauh dari getaran dan
terpasang kokoh (kuat).
4.3. SARAN
Untuk mendapatkan keberhasilan operasi peralatan secara optimal bukan
oleh keterampilan dan kecekatan manusianya, karena kegagalan operasi yang
terjadi kebanyakan dari kelalaian manusia. Maka disarankan :
1. Agar setiap pengoperasian berjalan lancar, sebaiknya dilakukan berdasarkan
DAFTAR PUSTAKA
1. C. S. Rangan ” Instrumentation ” Devices and Systems New Delhi
2. Ir. H. Mansyur, M.Si “ Instrumentasi I & II” Fakultas Teknik Program D-IV
USU – Medan 2005
3. Ir. H. Mansyur, M.Si “ Instrumentasi dan Alat Ukur ” Departemen
Perindustrian RI PTKI – Medan 2006
4. J. P. Holman, terjemahan Ir. E. Jasjfi, M.Sc, ” Metode Pengukuran Teknik ”,
Erlangga, Jakarta, 1984
5. Willian D. Cooper, terjemahan Pakpahan, ” Teknik Instrumentasi dan
