Umum ANALISA PENGUKURAN ALIRAN AIR

M. Arief Syahputra : “Studi Flowmeter Magnetik” Aplikasi Pada Laboratorium Instrumentasi PTKI Medan- Sumut, 2010.

BAB IV ANALISA PENGUKURAN ALIRAN AIR

DENGAN FLOWMETER MAGNETIK

IV.1. Umum

Flowmeter Magnetik adalah alat ukur aliran fluida yang volumetrik. Didesain untuk pemeliharaan yang mudah-dengan tidak ada bagian yang bergerak, keakuratan yang tinggi, output analog yang linear, tidak dipengaruhi gravitasi, viskositas, tekanan dan temperatur, dan kemampuannya untuk mengukur aliran meskipun pada fluida terkandung zat-zat atau materi lain yang mungkin sulit dilakukan oleh alat ukur aliran fluida yang lain seperti korosi, endapan dan lumpur. Dua bentuk dasar dari Flowmeter Magnetik : 1 Wafer-style, di mana membutuhkan tingkat keakuratan tinggi mencapai +0,5 pendeteksian; dan 2 Insertion-style, yang khusus dan ekonomis untuk pipa dengan ukuran yang lebih besar. Pengoperasian Flowmeter Magnetik adalah berdasarkan Hukum Faraday, yang menyatakan kalau tegangan yang diinduksikan melewati konduktor sebagaimana ia bergerak melalui medan magnetik adalah sebanding dengan kecepatan rata-rata dari konduktor tersebut. Rumus Faraday [5] : E sebanding dengan v x B x d 43 M. Arief Syahputra : “Studi Flowmeter Magnetik” Aplikasi Pada Laboratorium Instrumentasi PTKI Medan- Sumut, 2010. Di mana : E = Tegangan yang dibangkitkan pada konduktor v = Kecepatan rata-rata konduktor B = Kekuatan medan magnetik d = Panjang konduktor Untuk menerapkan prinsip ini pada pengukuran aliran dengan Flowmeter Magnetik, pertama kali perlu diperhatikan kalau cairan yang diukur harus bersifat menghantarkan arus listrik. Gambar 4.1 Deretan Prinsip Kerja Flowmeter Magnetik Sebagaimana diterapkan pada Flow Meter Magnetik, Hukum Faraday mengindikasikan kalau sinyal tegangan E bergantung kepada kecepatan rata-rata aliran fluida v yang melewati kekuatan medan magnetik B dan panjang konduktornya d dalam hal ini adalah jarak antara elektroda-elektrodanya. 44 M. Arief Syahputra : “Studi Flowmeter Magnetik” Aplikasi Pada Laboratorium Instrumentasi PTKI Medan- Sumut, 2010. Dalam kasus Flowmeter Magnetik Wafer-style, medan magnetik ditetapkan melewati seluruh bagian tabung aliran Gambar 4.1 [5]. Jika medan magnetik dianggap sebagai elemen pengukur pada Flowmeter Magnetik, dapat dilihat kalau elemen pengukur dipaparkan pada kondisi hidrolik pada seluruh bagian flowmeter. Dengan Flowmeter Magnetik Insertion-style, radiasi medan magnetik keluar dari bagian yang disisipkan Gambar 4.2 [5]. Gambar 4.2 Prinsip Kerja Flowmeter Magnetik Tipe Insertion Instalasi Terlebih dahulu untuk pemasangan Flowmeter Magnetik, seharusnya dipertimbangkan informasi dan rekomendasi di bawah ini. Pertama, sebelum pemasangan Flowmeter Magnetik, maka penting untuk mempertimbangkan lokasinya. Bidang elektromagnetik atau medan elektrostatik dengan intensitas tinggi mungkin menyebabkan gangguan dalam operasi normal. Untuk alasan ini, jika memungkinkan, diperlukan sekali untuk menempatkan alat ukur ini jauh dari motor listrik yang besar, transformator, alat-alat komunikasi, dll. M. Arief Syahputra : “Studi Flowmeter Magnetik” Aplikasi Pada Laboratorium Instrumentasi PTKI Medan- Sumut, 2010. Gambar 4.3 Instalasi Alat Ukur Secara Vertikal Kedua, untuk pemakaian yang baik dan akurat, flowmeter harus terpasang dengan baik karena pipa akan penuh oleh cairan pada semua proses operasi. Kalau hanya sebagian saja yang terisi, akan menghasilkan pengukuran yang tidak akurat, meskipun elektroda-elektrodanya tertutupi. Ketiga, untuk Flowmeter Magnetik, diperlukan sistem pembumian grounding untuk menghilangkan gangguan arus dan tegangan yang mungkin dikirimkan melalui sistem pemipaan, melalui cairan, atau timbul melalui induksi medan elektromagnetik dalam daerah yang sama pada Flowmeter Magnetik. Grounding dicapai dengan menghubungkan sistem pemipaan dan flowmeter ke sistem pembumian yang baik. Sayangnya, hal ini tidak selalu dilakukan dengan benar, sehingga menghasilkan performa alat ukur yang tidak memuaskan. Pada sistem pemipaan konduktif, M. Arief Syahputra : “Studi Flowmeter Magnetik” Aplikasi Pada Laboratorium Instrumentasi PTKI Medan- Sumut, 2010. dibutuhkan “kabel ketiga” pengaman pembumian ke suplai daya dan jalur konduktif di antara alat ukur dan flange pemipaan. Dalam sistem pemipaan non-konduktif atau segaris, harus tersedia lubang pelindung pembumian untuk memberikan akses pada potensial cairan yang diukur. Sistem pembumian yang ditujukan secara khusus dan telah teruji memang tidak selalu dibutuhkan. Informasi terperinci mengenai pembumian flowmeter tersedia bersama pedoman pemilik pada setiap flowmeter. Gambar 4.4 Instalasi Alat Ukur Secara Horizontal Akhirnya, posisi dari tabung aliran dalam hubungannya dengan peralatan lain pada sistem juga penting dalam menjamin keakuratan sistem. Tee, elbow, valve, dll., harusnya ditempatkan setidaknya sejauh 10 kali diameter pipa yang menuju ke hulu flowmeter upstream dan 5 kali diameter pipa yang meninggalkan flowmeter downstream untuk memperkecil rintangan atau gangguan aliran. Dianjurkan juga bentuk pemipaan menyediakan instalasi bagi pemipaan by-pass, pipa pembersihan dan katup-katup pemisahan di sekitar flowmeter Gambar 4.3 dan 4.4 [5]. M. Arief Syahputra : “Studi Flowmeter Magnetik” Aplikasi Pada Laboratorium Instrumentasi PTKI Medan- Sumut, 2010.

IV.2. Kondisi Praktek Lapangan