Prinsip Kerja Transmitter Pneumatik

BAB III PRINSIP KERJA TRANSMITTER PNEUMATIK

3.1. Prinsip Kerja Transmitter Pneumatik

Pada pengukuran tinggi permukaan cairan dalam tangki dengan menggunakan transmitter pneumatik dimana transmitter yang digunakan adalah Differential Pressure Transmitter. Prinsip utama dari pemakaian differential pressure transmitter adalah dengan pengukuran beda tekanan. Transmitter merupakan alat kelanjutan dari sensor. Dimana transmitter ini dapat merubah sinyal proses yang diterima oleh detektor menjadi sinyal standart. Setelah itu sinyal dari transmitter tersebut dikirim ke penerima seperti pencatat recorder, pengatur dan penunjuk. Differensial pressure transmitter mempunyai hubungan tekanan rendah dan tekanan tinggi. Tekanan tinggi HP dan tekanan rendah LP diterima oleh membran penyekat Seal diaphram. Bagian dalam dari membran penyekat Seal diaphram 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 oleh sejumlah tekanan sehubungan dengan gerakan membran tersebut. Universitas Sumatera Utara Dimana seperti terlihat pada Gambar 3.1 berikut. Gambar 3.1 Bentuk skematik meterbody sebuah transmitter Universitas Sumatera Utara 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 akan mendesak dirinya pada membran bertekanan rendah 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 pneumatik untuk kemudian dipancarkan. 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 terlihat pada Gambar 3.2. Universitas Sumatera Utara Gambar 3.2 Bentuk skematik transmitter gaya seimbang Universitas Sumatera Utara Prinsip kerja dari transmitter gaya seimbang adalah : a. Pergerakan dari batang pemuntir menghasilkan pergerakan maju – mundur pada pengimbang utama b. Bergeraknya pengimbang utama akan mengubah kedudukan pembalik sehingga menjauhi atau mendekati pemancar c. Bila pembalik menjauhi pemancar maka tekanan balik udara penggerak dari diafragma besar pada relai pilot akan berkurang dari sebelumnya. Sebaliknya bila pembalik mendekati pemancar maka tekanan balik udara penggerak diafragma besar pada relai pilot akan bertambah dari sebelumnya. d. Berubahnya tekanan balik udara penggerak diafragma besar pada relai pilot akan mengubah kedudukan kerangan pilot pada relai untuk membuka atau menutup e. Bila kerangan pilot membuka maka tegangan udara instrument out-put bertambah. Sebaliknya bila kerangan pilot menutup, tekanan udara instrument out-put akan menjadi berkurang. Dengan demikian pergerakan dari batang pemuntir menghasilkan perubahan pada tekanan udara instrument out-put. f. Perlu diketahui bahwa udara instrument output juga dikirimkan ke kapsul pengimbang balik Rebalancing capsul g. Tekanan udara instrument output akan terus bertambah atau berkurang sampai pengimbang mendapat gaya balas yang sama besar dari kapsul pengimbang balik melalui pengimbang utama Universitas Sumatera Utara h. Sekali gaya pada pengimbang utama sama dengan gaya pada pengimbang kedua maka tekanan udara instrument output tidak berubah lagi. Dimana prinsip dari pressure transmitter ini dengan menggunakan rumus fisika dalam satuan SI, yaitu : P = ρ gh Dimana : p = tekanan Pa, atm ρ = massa jenis cairan kgcm 2 g = gravitasi bumi 9,8 mdet 2 h = tinggi permukaan cairan m, cm Dalam satuan imperial tekanan fluida yang diberikan yaitu : P = ρ h Sehingga menghasilkan P dalam satuan psi atau kgcm 2 . Pada penggunaannya di pabrik atau industri, massa jenis cairan berbeda ini dapat diihat pada tabel 3.1 berikut ini : Tabel 3.1 Massa jenis cairan Jenis cairan Massa jenis kgm 3 Air 1 x 10 3 Es 0,92 x 10 3 Glyserol 1,26 x 10 3 Alkohol 0,76 x 10 3 Benzene 0,88 x 10 3 Air raksa 2,14 x 10 3 Universitas Sumatera Utara 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. Untuk dapat dilihat lebih jelasnya tentang proses urutan kerja antara Meterbody sebagai bagian perasa detektor dan transmitter gaya seimbang force Balance Transmitter sebagai bagian pengirim dapat terlihat seperti pada blok diagram Gambar 3.3. Tangki Diafragma Pengembus Batang Pemuntir Pengimbang Utama Meterbody Force Balance Transmitter Ke Kontrol Gambar 3.3 Blok diagram sistem kerja dari transmitter Universitas Sumatera Utara

3.2. Gangguan – Gangguan yang Mempengaruhi Transmitter Beroperasi