Prinsip Kerja Differential Pressure Transmitter Pada Pengukuran Aliran Steam (Uap) Aplikasi Dept. Power Plant PT. Canang indah

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 Turbin dengan menggunakan Differential Pressure Transmitter.

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 Instrumentasi Pabrik.

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 PUATAKA ... 40 LAMPIRAN

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 Turbin dengan menggunakan Differential Pressure Transmitter.

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 jumlah steam/uap yang mengalir dan hasil keluaran pengukurannya diubah

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 Transmitter.

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. 4. Dengan cara studi kepustakaan.

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 agar pengukuran yang benar dapat dilakukan. Ini juga berati bahwa cara

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 fungsinya dapat dibedakan :

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 c. Bagian Otput

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 diandalkan keberhasilannya. Seseorang tidak akan dapat merancang pengukuran

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 perubahan 0,1 gram (terkecil yang dapat dilihat) maka dikatakan bahwa resolusi

% 100 arg arg arg × − = sebenarnya a h sebenarnya a h terukur a h e_h % 100 arg arg × − = maksimum skala sebenarnya a h terukur a h eh

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. Misalnya kertas sangat peka terhadap perubahan kelembapan. Persoalan ini sering

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 aliran pada suatu titik dalam steam dan bagaimana steam tersebut berubah dari

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

V D R_D=υ

).

Dimana : RD = Bilangan Reynols D = Diameter Pipa (m2) υ = Viscositas (kg/m3

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 standard. Peralatan semacam inilah yang dalam sistem instrumentasi pengendali

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 elektrik bila signalnya dalam bentuk besaran arus maka skala kerjanya 4-20

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 : - Meter bodi

- 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 kontroller. Standarisasi sinyal yang keluar dari transmitter elektrik adalah ada

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

3. Peredam

4. Penyetelan batasan

5. Pengimbang utama

6. Pembatas langka 7. Kesatuan magnet 8. Pegas bias 9. Detektor

10. Kesatuan OPD (osilator) 11. Indikator output

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 16.Sambungan listrik (ISO R228 1/2 ”)

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 kekuatan dan rangkaian listrik. Blok terminal yang dihubungkan melalui

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 transmitter elektrik adalah sebagai berikut :

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 control valve langsung mengubah besarnya aliran fluida, dimana dengan

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 yang berasal dari controller. Signal output dari converter merupakan 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 transmitter elektrik jenis diffrensial presure. Penyetelan terhadap alat ukur ini

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 sehari-hari baik dalam pemakaian langsung maupun tidak langsung.

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 daya menjadi bentuk daya lainnya untuk berbagai tujuan termasuk pengubahan

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 fisis yang diukur menjadi besaran fisis lainnya.

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 mendapatkan beda tekanan antara sebelum dan sesudah plat orifice.

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 Pressure Transmitter dibawah ini :

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 masuk kedalam Turbin.

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 dibangkitkan oleh transmitter ini adalah tegangan DC, tegangan DC ini diberikan Fisis Signal Proses

(Signal Input) 0-1Kg/cm2

Body Transmitter

Transmitter Elektrik

4 – 20 mA Signal Output

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 didapat dari pabrik adalah sebagai berikut :

CV ( % )

Perbedaan Tekanan (∆P)

(mmHg) Debit Aliran (Qp) (ton/jam) SIGNAL TRANSMITTER (mA) FRC

80 % 44 39,2 16,8 80 %

60 % 42 34,4 13,6 60 %

40% 40 29,6 10,4 40%

20 % 27 24,8 7,2 20 %

7 % 14 20,168 5,12 7 %

0 % 0 20 4 0 %

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. 3. Pembuangan udara

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 sumber tegangan.

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 saja ditentukan oleh peralatan yang dioperasikan tetapi keberhasilan didukung

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 petunjuk-petunjuk yang telah ditentukan.

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 Elektronika ”, Erlangga, Jakarta, Medan.

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 sumber tegangan.

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 saja ditentukan oleh peralatan yang dioperasikan tetapi keberhasilan didukung

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 petunjuk-petunjuk yang telah ditentukan.

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 Elektronika ”, Erlangga, Jakarta, Medan.