PENGENDALIAN TEKANAN ATIKA WULANDARI DARAH
PENGENDALIAN TEKANAN (PCT-14)
Percobaan I : Kalibrasi Sensor Tekanan dan I/P Converter
A. Tujuan Percobaan
1. Untuk mengkalibrasi sensor tekanan dan signal conditioning dan
memeriksa linearitas dan histerisis dari sensor dan conditioning.
2. Untuk mengkalibrasi I/P converter terhadap gerak katup kontrol dan
memeriksa linearitas dan histerisis dari converter.
B. Dasar Teori
Tranduser tekanan atau sensor tekanan digunakan untuk memberikan
pembacaan tekanan dari jarak jauh pada suatu proses, penggunaannya
memungkinkan pengendalian tekanan secara otomatis tanpa perlu adanya campur
tangan operator untuk memberikan input ke controller dan kemudian memberikan
input untuk menggerakkan elemen kontrol akhir (katup kontrol). Sebelum
dipergunakan sensor tekanan sebaiknya dikalibrasi sehingga keadaan sensor
diketahui dengan baik. Pengkalibrasian sensor tekanan dapat dilakukan dalam
range yang berbeda sesuai dengan penggunaan sensor itu sendiri.
Katup kontrol pneumatik pada alat PCT 14 digunakan sebagai elemen
kontrol akhir yang akan memberikan gerakan perubahan yang efeknya langsung
terasa oleh proses (sistim). Katup kontrol pneumatik memerlukan tekanan untuk
bergerak menutup atau membuka. Tekanan berasal dari converter yang mengubah
sinyal listrik dari process controller PCT 10 menjadi sinyal tekanan penggerak
katup. I/P converter adalah alat yang mengubah arus listrik 4-20 mA dari output
process controller PCT 10 menjadi sinyal 3-15 psig untuk input gerakan katup
kontrol pneumatik.
Pada PCT 14 tekanan proses diukur oleh sensor tekanan kemudian
dikondisikan di signal conditioning untuk diubah dari variabel proses tekanan (0-8
psi) menjadi sinyal controller 4-20 mA. Sinyal output dari controller 4-20 mA
kemudian masuk ke I/P converter untuk diubah menjadi sinyal tekanan 3-25 psig
untuk menggerakkan katup kontrol sehingga udara yang mengalir melalui pipa
proses berubah. Seperti halnya signal conditioning terhadap sensor tekanan I/P
converter juga sebaiknya dikalibrasi untuk memeriksa keadaannya sebelum
digunakan dan mencocokkan range operasinya.
Sensor tekanan dan I/P converter pada PCT 14 mempunyai output
(keluaran) yang berubah secara linier (berbanding lurus) terhadap tekanan.
Histerisis yang terjadi sangat kecil. Histerisis adalah kecenderungan sebuah
instrumen (alat) untuk menghasilkan ouput yang berbeda untuk suatu harga input
sewaktu input dihasilkan dari penambahan atau pengurangan harga sebelumnya.
Misalkan input yang diberikan meningkat 0-100% dengan interval 10% maka
hasil output nya akan mempunyai kecenderungan harga yang berbeda dengan
harga input yang diulang menurun dari 100-0% dengan interval samam 10%.
Selisih maksimal inilah yang disebut histerisis
C.
Peralatan
1. Satu set PCT 10 + Trimtool + Kabel
2. Satu set PCT 14 + Kabel penghubung biru
Pengaturan Awal :
1. Kalibrasi voltmeter dan process controller PCT 10
2. Katup manual V1, V2, V3, V5 dan V6 : Posisi tertutup
3. Katup manual V4 : Posisi terbuka
D. Prosedur Kerja
a. Kalibrasi sensor tekanan dan signal conditioning
Setelah dikalibrasi diharapkan sensor tekanan memberikan keluaran sbb :
Tekanan minimum = 0 psi = 0 volt dari signal conditioning
Tekanan minimum = 8 psi = 1 volt dari signal conditioning
1. Menghubungkan sensor tekanan ke bagian input signal conditioning
menggunakan kabel penghubung biru dan output berupa 0-1 volt ke
voltmeter seperti pada rangkaian.
2. Menghubungkan suplai udara ke bagian inlet PCT 14, pastikan ada udara
tekan mengalir.
3. Memastikan katup V2 tertutup sehingga tidak ada udara yang melewati
pipa proses (0 psi = P4) sensor akan mengukur tekanan minimum = 0 ps.
Mengatur signal conditioning pada bagian ZERO dengan menggunakan
Trimtool agar pembacaan di voltmeter menunjukkan 0,000 Volt.
4. Membuka katup V2 sehingga pada P4 terbaca 8 psi, setelah tekanan stabil,
atur signal conditioning pada bagian SPAN dengan menggunakan trimtool
di voltmeter menunjukkan 1,000 Volt.
5. Mengulangi langkah 3 seterusnya hingga pembacaan di voltmeter stabil.
b. Linearitas dan Histerisis
1. Dimulai dengan menutup V2 dan pembacaan 0 psi pda P4, mencatat
pembacaan di volmeter.
2. Menaikkan tekanan masuk dengan memutar katup V2 searah jarum
jam sehingga sehingga P4 menunjukkan 2 psi, seteah stabil mencatat
pembacaan pada volmeter.
3. Mengulangi langkah 2 dengan interval 2 psi hingga 8 psi, mencatat
pembacaan di volmeter setelah didapat pembacaan stabil di P4.
4. Membuka katup V2 lebih besar dari 8 psi misal 10 psia, kemudian
menutup katup perlahan sehingga didapat pembacaan 8 psi pada P4,
menunggu hingga stabil dan mencatat pembacaan di voltmeter.
5. Menurunkkan tekanan proses dengan memutar katup V2 berlawanan
arah jarum jam sehingga terjadi penurunan tekanan dengan interval 2
psi, mencatat harga voltmeter.
6. Dilakukan hingga katup V2 tertutup penuh mencatat pembacaan P4
dan di voltmeter.
7. Mengulangi prosedur diatas untuk :
Harga minimum 0 psi
Harga maksimum pada pembukaan katup V2 : 15 psi
Range operasi 15 psi
Harga minimum 4 psi
Harga maksimum pada pembukaan katup V2 8 psia
Harga minimum 4 psia
c. Kalibrasi I/P converter terhadap katup kontrol
I/P converter akan dikalibrasi sehingga beroperasi dengan ketentuan sbg
berikut:
-
Arus 4mA ke converter = 3 psig dari converter (P2) : Posisi katup
terbuka
-
Arus 20mA ke conveter = 15 psig dari converter (P2) : Posisi katup
tertutup
1. Menutup katup V2, V3, V4, V5 dan V6, membuka katup V4 dan atur agar
terdapat pembacaan 22 psig pada P1.
2. Mengeset process controller pada mode Manual (lampu manual indikator
hidup) dan pastikan Proposional Band pada harga 20%.
3. Menghubungkan I/P converter ke output dari process controller seperti
pada rangkaian gambar.
4. Menghubungkan suplai udara ke inlet pipa proses, pastikan gauge P1
terbaca 22 psig, atur dengan membuka atau menutup V1 apabila perlu.
5. Membuka penutup plastik yang menutup soket pengaturan ZERO dan
SPAN pada I/P converter (Amati bahwa SPAN tertulis RANGE).
6. Memasukkan harga 0% pada power output di process controller untuk
memberikan output secara 4mA. Mengatur output ZERO pada I/P
converter melalui soket ZERO untuk meberikan pembacaan 3 psig pada
gauge P2. Posisi katup kontrol berada pada keadaan akan menutup
(terbuka).
7. Memasukkan harga 100% pada power output di process controller untuk
memberikan setara 20mA. Mengatur output SPAN pada I/P converter
melalui soket RANGE untuk memberikan pembacaan 15 psig pada gauge
P2. Posisi katup kontrol berada pada keadaan tertutup.
8. Mengulangi hingga tidak lagi diperlukan pengaturan SPAN dan ZERO.
9. Setelah itu lakukan pemeriksaan katup kontrol pneumatik dengan cara
mengatur katup V2 pada pembacaan 8 psig di gauge P4 dan output pada
process controller = 0%. Katup terbuka.
10. Mengganti output controller menjadi 100%, amati tekanan proses turun ke
nol dan posisi katup tertutup. P4 terbaca 0 psig.
Katup kontrol pneumatik tidak mengisolasi tekanan secara total pada
posisi tertutp, sejumlah kecil udara akan tetap keluar namun tidak
mengurangi ketelitian alat.
d. Percobaan Linearitas dan Histerisis
1. Menutup katup V2, memasukkan harga 0% pada power output (Pr) dan
pastikan output dari I/P converter memberikan harga pembacaan 3 psig
pada gauge P2.
2. Mengatur gara power output (Pr) naik secara bertahap dari 0-100% dengan
interval 10%, catat tekanan yang terbaca pada gauge P2 untuk setiap
perubahan. Kemudian ulangin langkah 2 kembali namun power output (Pr)
turun bertahap dari 100-0% dengan interval 10%, catat harga terbaca pada
gauge P2.
Data Pengamatan
Tabel 1. Kalibrasi Sensor Tekanan dan Signal Conditioning
Tekanan
(Psi)
x
0
2
4
6
8
y naik
0,168
0,293
0,527
0,746
0,943
Tegangan
(volt)
y turun
0,168
0,297
0,507
0,713
0.943
∆y
0
-,0004
0,02
0,033
0
Kalibrasi Sensor Tekanan dan Signal Conditioning
Tegangan
(Volt)
E.
0.95
0.85
0.75
0.65
0.55
0.45
0.35
0.25
0.15
f(x)
f(x) == 0.1x
0.1x ++ 0.13
0.13
R²
R² == 0.99
0.99
0
2
4
Tekanan
(psi)
6
y naik
Linear (y naik)
y8 turun
10
Linear (y turun)
Tabel 2. Linearitas Signal Conditioning
Tekanan
Tegangan
(Psi)
(volt)
x
y naik
y turun
0
0,168
0,168
2
0,295
0,285
4
0,537
0,495
6
0,749
0,742
8
0,958
0,940
10
1,173
1,173
∆y
0
0,01
0,042
0,007
0,015
0
Grafik Linearitas dan Histeritis Signal Conditioning
1.4
1.2
f(x) = 0.1x + 0.13
0.12
R² = 10.99
Tegangan
(Volt)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
Linear ()
0
0
2
4
6
Tekanan
(psi)
8
Linear10
()
Tabel 3. Linearitas dan Histeritis I/P Konverter
Power
Tekanan Instrumen
Output
P naik
P turun
Pr (%)
∆P
(Psi)
(Psi)
0
4,5
4,5
0
10
5
5
0
20
6
6,5
-0,5
30
7
7,5
-0,5
40
8
8,2
-,02
50
9,2
10,2
-1
60
10,2
11
-0,8
70
11,5
11,5
0
80
12,8
13,2
-0,4
90
13,8
14
-0,2
100
15
15
0
Tegangan
(Volt)
Grafik Linearitas IP Konverter
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
f(x)
f(x)==0.11x
0.11x ++4.26
3.94
R²
R² ==0.99
1
Linear ()
Linear ()
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Tekanan
(psi)
F.
Analisa Percobaan
Percobaan kali ini adalah pengendalian tekanan (PCT-14) yang terdiri dari
sebuah pipa proses dan terpasang sebuah katup pneumatik serta tranducer tekanan.
Percobaan ini menggunakan controller alat PCT-10. Seperti percobaan PCT-10
dilakukan kalibrasi terlebih dahulu agar didapat keakuratan dari signal listrik
berupa 4-20 mA menjadi 0,2-1 volt. Kalibrasi juga dilakukan pada sensor tekanan
dan signal conditioning yang bertujuan pengukuran dari tekanan tersambung baik
dengan signal conditoning. Selain itu pengkalibrasian juga dilakukan pada I/P
converter yang mengerakkan katup pneumatik agar pengendalian dari proses
controller terbaca akurat.
Pada percobaan udara yang digunakan ada 2 jenis, yaitu udara proses dan
udara instrumen. Dimana udara proses merupakan udara yang dialirkan melalui
katup yang terhubung dengan pengukuran tekanan 0-8 Psi yang sebanding dengan
0-1 volt yang digunakan untuk proses. Sedangkan udara instrumen adalah udara
yang dialirkan melalui katup yang tersambung dengan I/P converter yang
berfungsi mengubah sinyal listrik dari proses controller menjadi tekanan yang
terukur.
Pada kalibrasi sensor tekanan dan signal conditioning diharapkan tekanan
minumum 0 psi keluaran 0 volt dari signal conditioning dan tekanan maksimum 8
psi keluaran 1 volt dari signal conditiong. Pada percobaan yang dilakukan
mendekati nilai tersebut berarti alat yang digunakan masih dalam keadaan baik.
Dalam percobaan linearitas signal contioning yang diukur adalah tegangan
(volt) dari perubahan tekanan. Pengukuran tegangan ini diukur di proses
controller. Dari data percobaan diketahui bahwa semakin tinggi tekanan yang
digunakan maka tegangan (volt) yang teukur juga semakin besar. Misalnya saja
pada tekanan 0 psi tegangannya 0,168 Volt sedangkan pada tekanan 8 psi
tagangan yang didapat adalah sebesar 0,943 Volt.
Dari grafik didapatkan garis lurus, hal ini disebabkan oleh kesensitifan alat
terhadap perubahan sinyal yang terjadi dan harga voltase yang sulit stabil
mengakibatkan dari alat yang keadaanya kurang baik.
Pada percobaan linearlitas I/P converter yang diukur adalah tekanan yang
terbaca pada pengukuran tekanan, keadaan katup dan pengukur tekanan 0-8 Psi
dari perubahan harga % Pr dari 0 – 100 %. Harga power output sebanding dengan
tekanan yang terbaca pada pengukuran tekanan instrumen namun berbanding
terbalik dengan terbuka dan tertutupnya katup pneumatik dan pengukuran tekanan
proses. Hal ini diakibatkan karena pengukuran dalam keadaan
reverse (r)
sehingga bukaan katup akan berbanding terbalik dengan input yang dimasukan
dari proses controller.
G. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulan beberapa hal
yaitu :
- Alat PCT-14 merupakan alat yang digunakan untuk mengendalikan
tekanan yang bekerja sama dengan alat PCT 10 sebagai elemen kontrol.
- Semakin naik tekanan yang diberikan maka tegangan yang didapat juga
akan semakin tinggi sehingga didapat hubungan linear pada sensor tekanan
dan signal conditioning.
- Harga power output sebanding dengan tekanan yang terbaca pada
pengukuran tekanan instrumen namun berbanding terbalik dengan terbuka
dan tertutupnya katup pneumatik dan pengukuran tekanan proses.
H. Daftar Pustaka
Jobsheet.2013. “Pengendalian Proses”. Palembang: Politeknik Negeri
Sriwijaya.
I. Gambar Alat
Seperangkat alat PCT-14
Percobaan I : Kalibrasi Sensor Tekanan dan I/P Converter
A. Tujuan Percobaan
1. Untuk mengkalibrasi sensor tekanan dan signal conditioning dan
memeriksa linearitas dan histerisis dari sensor dan conditioning.
2. Untuk mengkalibrasi I/P converter terhadap gerak katup kontrol dan
memeriksa linearitas dan histerisis dari converter.
B. Dasar Teori
Tranduser tekanan atau sensor tekanan digunakan untuk memberikan
pembacaan tekanan dari jarak jauh pada suatu proses, penggunaannya
memungkinkan pengendalian tekanan secara otomatis tanpa perlu adanya campur
tangan operator untuk memberikan input ke controller dan kemudian memberikan
input untuk menggerakkan elemen kontrol akhir (katup kontrol). Sebelum
dipergunakan sensor tekanan sebaiknya dikalibrasi sehingga keadaan sensor
diketahui dengan baik. Pengkalibrasian sensor tekanan dapat dilakukan dalam
range yang berbeda sesuai dengan penggunaan sensor itu sendiri.
Katup kontrol pneumatik pada alat PCT 14 digunakan sebagai elemen
kontrol akhir yang akan memberikan gerakan perubahan yang efeknya langsung
terasa oleh proses (sistim). Katup kontrol pneumatik memerlukan tekanan untuk
bergerak menutup atau membuka. Tekanan berasal dari converter yang mengubah
sinyal listrik dari process controller PCT 10 menjadi sinyal tekanan penggerak
katup. I/P converter adalah alat yang mengubah arus listrik 4-20 mA dari output
process controller PCT 10 menjadi sinyal 3-15 psig untuk input gerakan katup
kontrol pneumatik.
Pada PCT 14 tekanan proses diukur oleh sensor tekanan kemudian
dikondisikan di signal conditioning untuk diubah dari variabel proses tekanan (0-8
psi) menjadi sinyal controller 4-20 mA. Sinyal output dari controller 4-20 mA
kemudian masuk ke I/P converter untuk diubah menjadi sinyal tekanan 3-25 psig
untuk menggerakkan katup kontrol sehingga udara yang mengalir melalui pipa
proses berubah. Seperti halnya signal conditioning terhadap sensor tekanan I/P
converter juga sebaiknya dikalibrasi untuk memeriksa keadaannya sebelum
digunakan dan mencocokkan range operasinya.
Sensor tekanan dan I/P converter pada PCT 14 mempunyai output
(keluaran) yang berubah secara linier (berbanding lurus) terhadap tekanan.
Histerisis yang terjadi sangat kecil. Histerisis adalah kecenderungan sebuah
instrumen (alat) untuk menghasilkan ouput yang berbeda untuk suatu harga input
sewaktu input dihasilkan dari penambahan atau pengurangan harga sebelumnya.
Misalkan input yang diberikan meningkat 0-100% dengan interval 10% maka
hasil output nya akan mempunyai kecenderungan harga yang berbeda dengan
harga input yang diulang menurun dari 100-0% dengan interval samam 10%.
Selisih maksimal inilah yang disebut histerisis
C.
Peralatan
1. Satu set PCT 10 + Trimtool + Kabel
2. Satu set PCT 14 + Kabel penghubung biru
Pengaturan Awal :
1. Kalibrasi voltmeter dan process controller PCT 10
2. Katup manual V1, V2, V3, V5 dan V6 : Posisi tertutup
3. Katup manual V4 : Posisi terbuka
D. Prosedur Kerja
a. Kalibrasi sensor tekanan dan signal conditioning
Setelah dikalibrasi diharapkan sensor tekanan memberikan keluaran sbb :
Tekanan minimum = 0 psi = 0 volt dari signal conditioning
Tekanan minimum = 8 psi = 1 volt dari signal conditioning
1. Menghubungkan sensor tekanan ke bagian input signal conditioning
menggunakan kabel penghubung biru dan output berupa 0-1 volt ke
voltmeter seperti pada rangkaian.
2. Menghubungkan suplai udara ke bagian inlet PCT 14, pastikan ada udara
tekan mengalir.
3. Memastikan katup V2 tertutup sehingga tidak ada udara yang melewati
pipa proses (0 psi = P4) sensor akan mengukur tekanan minimum = 0 ps.
Mengatur signal conditioning pada bagian ZERO dengan menggunakan
Trimtool agar pembacaan di voltmeter menunjukkan 0,000 Volt.
4. Membuka katup V2 sehingga pada P4 terbaca 8 psi, setelah tekanan stabil,
atur signal conditioning pada bagian SPAN dengan menggunakan trimtool
di voltmeter menunjukkan 1,000 Volt.
5. Mengulangi langkah 3 seterusnya hingga pembacaan di voltmeter stabil.
b. Linearitas dan Histerisis
1. Dimulai dengan menutup V2 dan pembacaan 0 psi pda P4, mencatat
pembacaan di volmeter.
2. Menaikkan tekanan masuk dengan memutar katup V2 searah jarum
jam sehingga sehingga P4 menunjukkan 2 psi, seteah stabil mencatat
pembacaan pada volmeter.
3. Mengulangi langkah 2 dengan interval 2 psi hingga 8 psi, mencatat
pembacaan di volmeter setelah didapat pembacaan stabil di P4.
4. Membuka katup V2 lebih besar dari 8 psi misal 10 psia, kemudian
menutup katup perlahan sehingga didapat pembacaan 8 psi pada P4,
menunggu hingga stabil dan mencatat pembacaan di voltmeter.
5. Menurunkkan tekanan proses dengan memutar katup V2 berlawanan
arah jarum jam sehingga terjadi penurunan tekanan dengan interval 2
psi, mencatat harga voltmeter.
6. Dilakukan hingga katup V2 tertutup penuh mencatat pembacaan P4
dan di voltmeter.
7. Mengulangi prosedur diatas untuk :
Harga minimum 0 psi
Harga maksimum pada pembukaan katup V2 : 15 psi
Range operasi 15 psi
Harga minimum 4 psi
Harga maksimum pada pembukaan katup V2 8 psia
Harga minimum 4 psia
c. Kalibrasi I/P converter terhadap katup kontrol
I/P converter akan dikalibrasi sehingga beroperasi dengan ketentuan sbg
berikut:
-
Arus 4mA ke converter = 3 psig dari converter (P2) : Posisi katup
terbuka
-
Arus 20mA ke conveter = 15 psig dari converter (P2) : Posisi katup
tertutup
1. Menutup katup V2, V3, V4, V5 dan V6, membuka katup V4 dan atur agar
terdapat pembacaan 22 psig pada P1.
2. Mengeset process controller pada mode Manual (lampu manual indikator
hidup) dan pastikan Proposional Band pada harga 20%.
3. Menghubungkan I/P converter ke output dari process controller seperti
pada rangkaian gambar.
4. Menghubungkan suplai udara ke inlet pipa proses, pastikan gauge P1
terbaca 22 psig, atur dengan membuka atau menutup V1 apabila perlu.
5. Membuka penutup plastik yang menutup soket pengaturan ZERO dan
SPAN pada I/P converter (Amati bahwa SPAN tertulis RANGE).
6. Memasukkan harga 0% pada power output di process controller untuk
memberikan output secara 4mA. Mengatur output ZERO pada I/P
converter melalui soket ZERO untuk meberikan pembacaan 3 psig pada
gauge P2. Posisi katup kontrol berada pada keadaan akan menutup
(terbuka).
7. Memasukkan harga 100% pada power output di process controller untuk
memberikan setara 20mA. Mengatur output SPAN pada I/P converter
melalui soket RANGE untuk memberikan pembacaan 15 psig pada gauge
P2. Posisi katup kontrol berada pada keadaan tertutup.
8. Mengulangi hingga tidak lagi diperlukan pengaturan SPAN dan ZERO.
9. Setelah itu lakukan pemeriksaan katup kontrol pneumatik dengan cara
mengatur katup V2 pada pembacaan 8 psig di gauge P4 dan output pada
process controller = 0%. Katup terbuka.
10. Mengganti output controller menjadi 100%, amati tekanan proses turun ke
nol dan posisi katup tertutup. P4 terbaca 0 psig.
Katup kontrol pneumatik tidak mengisolasi tekanan secara total pada
posisi tertutp, sejumlah kecil udara akan tetap keluar namun tidak
mengurangi ketelitian alat.
d. Percobaan Linearitas dan Histerisis
1. Menutup katup V2, memasukkan harga 0% pada power output (Pr) dan
pastikan output dari I/P converter memberikan harga pembacaan 3 psig
pada gauge P2.
2. Mengatur gara power output (Pr) naik secara bertahap dari 0-100% dengan
interval 10%, catat tekanan yang terbaca pada gauge P2 untuk setiap
perubahan. Kemudian ulangin langkah 2 kembali namun power output (Pr)
turun bertahap dari 100-0% dengan interval 10%, catat harga terbaca pada
gauge P2.
Data Pengamatan
Tabel 1. Kalibrasi Sensor Tekanan dan Signal Conditioning
Tekanan
(Psi)
x
0
2
4
6
8
y naik
0,168
0,293
0,527
0,746
0,943
Tegangan
(volt)
y turun
0,168
0,297
0,507
0,713
0.943
∆y
0
-,0004
0,02
0,033
0
Kalibrasi Sensor Tekanan dan Signal Conditioning
Tegangan
(Volt)
E.
0.95
0.85
0.75
0.65
0.55
0.45
0.35
0.25
0.15
f(x)
f(x) == 0.1x
0.1x ++ 0.13
0.13
R²
R² == 0.99
0.99
0
2
4
Tekanan
(psi)
6
y naik
Linear (y naik)
y8 turun
10
Linear (y turun)
Tabel 2. Linearitas Signal Conditioning
Tekanan
Tegangan
(Psi)
(volt)
x
y naik
y turun
0
0,168
0,168
2
0,295
0,285
4
0,537
0,495
6
0,749
0,742
8
0,958
0,940
10
1,173
1,173
∆y
0
0,01
0,042
0,007
0,015
0
Grafik Linearitas dan Histeritis Signal Conditioning
1.4
1.2
f(x) = 0.1x + 0.13
0.12
R² = 10.99
Tegangan
(Volt)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
Linear ()
0
0
2
4
6
Tekanan
(psi)
8
Linear10
()
Tabel 3. Linearitas dan Histeritis I/P Konverter
Power
Tekanan Instrumen
Output
P naik
P turun
Pr (%)
∆P
(Psi)
(Psi)
0
4,5
4,5
0
10
5
5
0
20
6
6,5
-0,5
30
7
7,5
-0,5
40
8
8,2
-,02
50
9,2
10,2
-1
60
10,2
11
-0,8
70
11,5
11,5
0
80
12,8
13,2
-0,4
90
13,8
14
-0,2
100
15
15
0
Tegangan
(Volt)
Grafik Linearitas IP Konverter
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
f(x)
f(x)==0.11x
0.11x ++4.26
3.94
R²
R² ==0.99
1
Linear ()
Linear ()
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Tekanan
(psi)
F.
Analisa Percobaan
Percobaan kali ini adalah pengendalian tekanan (PCT-14) yang terdiri dari
sebuah pipa proses dan terpasang sebuah katup pneumatik serta tranducer tekanan.
Percobaan ini menggunakan controller alat PCT-10. Seperti percobaan PCT-10
dilakukan kalibrasi terlebih dahulu agar didapat keakuratan dari signal listrik
berupa 4-20 mA menjadi 0,2-1 volt. Kalibrasi juga dilakukan pada sensor tekanan
dan signal conditioning yang bertujuan pengukuran dari tekanan tersambung baik
dengan signal conditoning. Selain itu pengkalibrasian juga dilakukan pada I/P
converter yang mengerakkan katup pneumatik agar pengendalian dari proses
controller terbaca akurat.
Pada percobaan udara yang digunakan ada 2 jenis, yaitu udara proses dan
udara instrumen. Dimana udara proses merupakan udara yang dialirkan melalui
katup yang terhubung dengan pengukuran tekanan 0-8 Psi yang sebanding dengan
0-1 volt yang digunakan untuk proses. Sedangkan udara instrumen adalah udara
yang dialirkan melalui katup yang tersambung dengan I/P converter yang
berfungsi mengubah sinyal listrik dari proses controller menjadi tekanan yang
terukur.
Pada kalibrasi sensor tekanan dan signal conditioning diharapkan tekanan
minumum 0 psi keluaran 0 volt dari signal conditioning dan tekanan maksimum 8
psi keluaran 1 volt dari signal conditiong. Pada percobaan yang dilakukan
mendekati nilai tersebut berarti alat yang digunakan masih dalam keadaan baik.
Dalam percobaan linearitas signal contioning yang diukur adalah tegangan
(volt) dari perubahan tekanan. Pengukuran tegangan ini diukur di proses
controller. Dari data percobaan diketahui bahwa semakin tinggi tekanan yang
digunakan maka tegangan (volt) yang teukur juga semakin besar. Misalnya saja
pada tekanan 0 psi tegangannya 0,168 Volt sedangkan pada tekanan 8 psi
tagangan yang didapat adalah sebesar 0,943 Volt.
Dari grafik didapatkan garis lurus, hal ini disebabkan oleh kesensitifan alat
terhadap perubahan sinyal yang terjadi dan harga voltase yang sulit stabil
mengakibatkan dari alat yang keadaanya kurang baik.
Pada percobaan linearlitas I/P converter yang diukur adalah tekanan yang
terbaca pada pengukuran tekanan, keadaan katup dan pengukur tekanan 0-8 Psi
dari perubahan harga % Pr dari 0 – 100 %. Harga power output sebanding dengan
tekanan yang terbaca pada pengukuran tekanan instrumen namun berbanding
terbalik dengan terbuka dan tertutupnya katup pneumatik dan pengukuran tekanan
proses. Hal ini diakibatkan karena pengukuran dalam keadaan
reverse (r)
sehingga bukaan katup akan berbanding terbalik dengan input yang dimasukan
dari proses controller.
G. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulan beberapa hal
yaitu :
- Alat PCT-14 merupakan alat yang digunakan untuk mengendalikan
tekanan yang bekerja sama dengan alat PCT 10 sebagai elemen kontrol.
- Semakin naik tekanan yang diberikan maka tegangan yang didapat juga
akan semakin tinggi sehingga didapat hubungan linear pada sensor tekanan
dan signal conditioning.
- Harga power output sebanding dengan tekanan yang terbaca pada
pengukuran tekanan instrumen namun berbanding terbalik dengan terbuka
dan tertutupnya katup pneumatik dan pengukuran tekanan proses.
H. Daftar Pustaka
Jobsheet.2013. “Pengendalian Proses”. Palembang: Politeknik Negeri
Sriwijaya.
I. Gambar Alat
Seperangkat alat PCT-14