pengukuran level air

7/25/2019 Pengukuran Level Air

1/22

Makalah ilmiah

Pengukuran Level Berkelanjutan pada Instrumentasi Industri

Hidrostatic Pressure on Continous Level Measurement in

Industrial Instrumentation

Laporan ini disusun untuk untuk memenuhi salah satu

tugas mata kuliah Instrumentasi Industri

Oleh :

Dessy Erdinsyah Putri

Nim : 131311041

Kelas : 3

PROGRAM !"#I #$ !%&'I& %L%&!RO'I&A ("R"A' %L%&!RO

POLI!%&'I& '%G%RI BA'#"'G

)*+,


2/22

!"#$!K

Pengukuran le%el pada instrumentasi industri ini &ertu'uan untuk mengetahui pengukuran(

pengukuran le%el yang digunakan dalam skala industri) Pengukuran le%el yang digunakan

dalam industri seperti E*ho+ pengukuran le%el radar+ pengukuran le%el ultrasonik+ pengukuran

le%el laser+ &e&an+ kapasisti,+ dan radiasi dengan pengukuran le%el kontinyu)

ABSTRACT

Level measurement in industrial instrumentation is intended to determine level measurements

that are used on an industrial scale. Level measurements are used in industries such as Echo,

radar level measurement, ultrasonic level measurement, laser level measurement, load,

Capasistive, and radiation with continuous level measurement.


3/22

BAB I

P%'#AH"L"A'

1)1) Latar elakang

Pada era glo&alisasi ini+ ilmu pengetahuan dan tenologi telah &erkem&ang

dengan &egitu pesatnya) #idak terke*uali pada teknologi instrumentasi industri+ yang

telah &erkem&ang sesuai perkem&angan -aman) .eskipun teknologi instrumentasi

telah &erkem&ang pesat+ pengetahuan setiap orang tentang teknologi &er&eda satu

sama lainnya) !da yang memiliki pengetahuan luas dan ada yang memiliki

pengetahuan kurang) Dalam dunia industri pengetahuan yang penting dimiliki oleh

orang yang &erminat terhadap industri adalah komponen materi yang

&erman,aat dalam proses produksi)

Perkem&angan teknologi pada alat instrumentasi pengukuran le%el yang

diterapkan pada industri semakin ma'u) Pengukuran le%el dapat diaplikasikan untuk

pengukuran le%el ultrasonik+ radar+ laser+ &erat+ radiasi) !lat ukur le%el adalah suatu

alat ukur yang digunakan se&agai indikator ter'adinya peru&ahan ketinggan le%el pada

peralatan proses)

Pada makalah ini mem&ahas &e&erapa aplikasi/penerapan instrumentasi

industri dari pengukuran le%el yaitu seperti pengukuran E*ho+ radar+ ultrasonik+

&e&an+ laser+ kapasiti, dan radiasi)

1)) $umusan .asalah

1) .a*am(ma*am instrumentasi pengukuran le%el pada industri)

) Penerapan aplikasi kegunaan instrumentasi industri pada pengukuran le%el)

1)3) #u'uan Penulisan

1) .engetahui pengukuran apa sa'a yang digunakan pada industri

) .engetahui pengukuran le%el &erkelan'utan

3) .engetahui penerapan instrumentasi pengukuran le%el pada industri

1)4) "istematika Penulisan

a& I &erisi tentang pendahuluan yang terdapat latar &elakang+ rumusan

masalah+ tu'uan penulisan dan sistematika penulisan)


4/22

a& II &erisi tentang dasar teori Instrumentasi pengukuran dan pengertian

pengukuran le%el kontinyu)

a& III &erisi tentang pem&ahasan dari &again(&agian instrumentasi

pengukuran le%el yang digunakan)

Dan a& I &erisi tentang kesimpulan dan saran)


5/22

BAB II

#AAR !%ORI

)1) Instrumentasi Pengukuran

Instrumentasiadalah alat(alat dan piranti (device)yang dipakai untuk

pengukuran dan pengendalian dalam suatu sistem yang le&ih &esar dan le&ih

kompleks) Instrumentasi &isa &erarti alat untuk menghasilkan e,ek suara+

seperti pada instrumen musik misalnya+ namun se*ara umum instrumentasi

mempunyai 3 ,ungsi utama:

a) se&agai alat pengukuran

&) se&agai alat analisa+ dan

*) se&agai alat kendali)

Instrumentasise&agai alat pengukuran meliputi instrumentasi sur%ey

atau statistik+ instrumentasi pengukuran suhu+ dan lain(lain) 2ontohinstrumentasi se&agai alat kendali &anyak ditemukan dalam &idang

elektronika+ industridanpa&rik(pa&rik)"istem pengukuran+ analisa dan kendali

dalam instrumentasi ini &isa dilakukan se*ara manual hasilnya di&a*a dan

ditulis tangan+ tetapi &isa 'uga dilakukan se*ara otomatis dengan

mengunakan komputersirkuit elektronik)5ntuk 'enis yang kedua ini+

instrumentasi tidak &isa dipisahkan dengan &idang elektronika dan

instrumentasiitu sendiri)

Instrumentasise&agai alat pengukurmerupakan &agian depan/ a6al

dari &agian(&agian selan'utnya &agian kendalinya+ dan &isa &erupa pengukur

dari semua 'enis &esaran ,isis+ kimia+ mekanis+ maupun &esaran listrik)

e&erapa *ontoh di antaranya adalah pengukur: massa+6aktu+ pan'ang+ luas+

sudut+ suhu+kelem&a&an+ tekanan+ aliran+ p7 keasaman+ le%el+radiasi+ suara+

*ahaya+ ke*epatan+ tor8ue+ si,at listrik arus listrik+ tegangan listrik+ tahanan

listrik+ %iskositas+ density+ dan lain(lain)

)) Pengertian Pengukuran Le%el Kontinyu

"atuan le%el umumnya meter m) Namun+ ada &anyak *ara untuk

mengukur le%el menggunakan teknologi yang &er&eda dan unit pengukuran

yang &er%ariasi)

Diantaranya adalah:

- Ultrasonic

( Pulse e*ho

( Pulse radar

( #ekanan+ hidrostatik

( erat+ tegangan gauge( Kondukti%itas
http://id.wikipedia.org/wiki/Suarahttp://id.wikipedia.org/wiki/Suarahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Instrumentasi_survey&action=edithttp://id.wikipedia.org/wiki/Statistikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Statistikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektronikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Industrihttp://id.wikipedia.org/wiki/Pabrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Komputerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Komputerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sirkuit_elektronikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektronika_dan_instrumentasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektronika_dan_instrumentasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Alat_pengukurhttp://id.wikipedia.org/wiki/Massahttp://id.wikipedia.org/wiki/Massahttp://id.wikipedia.org/wiki/Waktuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Panjanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Luashttp://id.wikipedia.org/wiki/Luashttp://id.wikipedia.org/wiki/Suduthttp://id.wikipedia.org/wiki/Suhuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kelembabanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kelembabanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tekananhttp://id.wikipedia.org/wiki/Keasamanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Radiasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Radiasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tahanan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tahanan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Viskositashttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Instrumentasi_survey&action=edithttp://id.wikipedia.org/wiki/Statistikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektronikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Industrihttp://id.wikipedia.org/wiki/Pabrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Komputerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sirkuit_elektronikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektronika_dan_instrumentasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektronika_dan_instrumentasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Alat_pengukurhttp://id.wikipedia.org/wiki/Massahttp://id.wikipedia.org/wiki/Waktuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Panjanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Luashttp://id.wikipedia.org/wiki/Suduthttp://id.wikipedia.org/wiki/Suhuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kelembabanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tekananhttp://id.wikipedia.org/wiki/Keasamanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Radiasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tahanan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tahanan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Viskositashttp://id.wikipedia.org/wiki/Suara


6/22

( Kapasiti,

5ntuk pengukuran kontinyu+ le%el terdeteksi dan diu&ah men'adi

sinyal yang se&anding dengan tingkatannya) .ikroprosesor &ased de%i*es

dapat menun'ukkan pan'ang atau %olume)

#eknik yang &er&eda 'uga memiliki ke&utuhan yang &er&eda)

.isalnya+ ketika mendeteksi le%el dari &agian atas tanki+ &entuk tangki

diperhitungkan untuk men*ari %olumenya) ila menggunakan *ara hidrostatik+

yang mendeteksi tekanan dari &agian &a6ah tangki+ maka densitas harus

diketahui dan harus konstan)

oint detection 'uga dapat digunakan pada semua *airan dan padatan)

9ang umum diantaranya adalah:

(Capaciti!

("icrowave( $adioakti,

( etaran

( Kondukti,

"aklar ON/O;; digunakan untuk menghentikan+ memulai+ atau

mem&eri peringatan) Dapat 'uga digunakan se&agai perangkat perlindungan

proses atau peralatan keselamatan dalam pengukuran kontinyu)

Pemenuhan atau pengosongan perlindungan &isa mengharuskan

adanya &e&erapa &ahan proses+ dan mungkin memiliki keter&atasan pada

teknologi yang digunakan dan antarmuka untuk sirkuit terkait+ yang sering

diharuskan men'adi hard#wierd.

"e&uah sistem pengukuran le%el sering terdiri dari sensor dan

instrumen pengkondisian sinyal terpisah) Kom&inasi ini sering dipilih 'ika

&e&erapa output Kontinu dan diakti,kan diperlukan dan parameter mungkin

perlu diu&ah)

BAB III

P%MBAHAA'

$.%. Echo

3)1)1) Pengukuran Le%el 5ltrasonik

3)1)1)1) Prinsip Operasi

#ingkat sensor ultrasonik &eker'a dengan mengirimkan

gelom&ang suara ke arah tingkat dan mengukur 6aktu yang di&utuhkan

untuk gelom&ang suara yang akan dikem&alikan) "e&agai ke*epatansuara diketahui+ 6aktu transit diukur dan 'arak dapat dihitung)


7/22

Pengukuran ultrasonik mumnya mengukur 'arak antara isi dan

&agian atas kapal) Ketinggian dari &a6ah disimpulkan se&agai

per&edaan antara mem&a*a dan total tinggi kapal) 5ltrasoni*

pengukuran sistem yang tersedia yang dapat mengukur dari &agian

&a6ah kapal &ila menggunakan -at *air)

am&ar 3)1

Pulsa gelom&ang suara asli memiliki ,rekuensi transmisi antara

< dan 40 k7-= ini tergantung pada 'enis transduser digunakan)

#ransduser dan sensor terdiri dari satu atau le&ih kristal pie-o(listrik

untuk transmisi dan penerimaan suara sinyal) Ketika energi listrik

diterapkan pada kristal pie-o(listrik+ mereka pindah ke menghasilkan

sinyal suara) Ketika gelom&ang suara yang dipantulkan kem&ali+

pergerakan gelom&ang suara yang dipantulkan menghasilkan sinyal

listrik+ ini terdeteksi se&agai mengem&alikan pulsa) >aktu transit

diukur se&agai 6aktu antara ditransmisikan dan kem&ali sinyal)

3)1)1)) "eleksi dan "i-ing

erikut adalah da,tar pilihan &e&erapa produsen umumnya)

a) ;rekuensi Otomatis adaptasi

#ransmisi optimum &ergantung pada ,rekuensi resonansitertentu yang tergantung pada peman*ar dan aplikasi) ;rekuensi

resonansi ini 'uga tergantung pada mem&angun(up de&u+ kondensasi

atau &ahkan peru&ahan suhu)

Elektronik sensor dapat mengukur ,rekuensi resonansi gratis

selama arus dering dari mem&ran dan peru&ahan ,rekuensi dari pulsa

ditransmisikan se&elah men*apai e,isiensi yang optimal) "pesi,ikasi

desain E?a*t tergantung pada produsen) e&erapa produsen mungkin

&er&eda(&eda denyut nadi dan / atau keuntungan daya) "e&agai


8/22

panduan+ ,rekuensi transduser harus dipilih sehingga akustik pan'ang

gelom&ang mele&ihi ukuran granul diameter median oleh setidaknya

empat ,aktor)

#a&el 3)1

&) E*ho palsu "upresi

.eskipun ultrasonik dapat menghasilkan sinyal yang &aik

untuk tingkat+ mereka 'uga mendeteksi lainnya permukaan dalam

kapal) enda lain yang dapat men*erminkan se&uah sinyal dapat inlet+

tulangan &alok atau lapisan pengelasan) 5ntuk men*egah perangkat

mem&a*a &enda(&enda ini se&agai tingkat+ in,ormasi ini &isa ditekan)

.eskipun sinyal dapat ter*ermin dari &enda(&enda ini+ karakteristik

mereka akan &er&eda) Penindasan ini palsu sinyal didasarkan pada

memodi,ikasi am&ang deteksi) Ke&anyakan pemasok model(model

yang &in peta dan data digital disimpan dalam memori) mem&a*a ini

disesuaikan ketika gema palsu terdeteksi)

*) Pengukuran olume

Paling modern perangkat pengukuran ultrasonik 'uga

menghitung %olume) 7al ini *ukup sederhana 'ika kapal memiliki luas

penampang konstan *ross) Le&ih kompleks+ &er&agai silang luas

penampang kapal memerlukan &entuk geometri diketahui untuk

menghitung %olume kapal) Keru*ut atau &entuk persegi dengan

merun*ing di dekat &agian &a6ah yang tidak &iasa)

3)1)) Pengukuran Le%el $adar

$adar pengukur &er&eda dari ultrasonik dalam &ah6a mereka

menggunakan gelom&ang mikro &ukan suara gelom&ang) "eperti perangkat

ultrasonik mereka mengukur dari atas kapal untuk menentukan tingkat produk)


9/22

Dua *ontoh dari alat pengukur radar adalah


10/22

Instrument B&eratC+ proses pada kapal dengan langsung mengukur &erat kapal)

ika &erat kosong kapal diketahui+ &erat &adan proses men'adi perhitungan sederhana

dari total &erat dikurangi &erat tara) "ensor le%el &erdasarkan &erat &adan dapat

mengukur &ahan &aik *air dan padat+ dan mereka memiliki man,aat mem&erikan

pengukuran linier yang menyimpan massal) e&an adalah elemen pengukuran utama

untuk mendeteksi &erat &adan kapal) Peru&ahan &erat &adan kapal+ &e&an kompres

atau kosong pada skala mikroskopis+ menye&a&kan pengukur regangan untuk

mengu&ah resistansi) Peru&ahan ke*il dalam ham&atan listrik men'adi indikasi

langsung dari &erat &adan kapal)

am&ar 3)3

"atu yang sangat penting untuk instrumen tingkat &erdasarkan &erat &adan

adalah untuk mengisolasi kapal dari setiap tekanan mekanis eksternal yang dihasilkan

oleh pipa atau mesin) Ilustrasi &erikut menun'ukkan instalasi untuk sistem

&erdasarkan &erat &adan pengukuran+ di mana semua pipa melekat pada kapal

dilakukan menggunakan kopling ,leksi&el+ dan &erat pipa sendiri ditanggung oleh

struktur luar melalui pipa gantungan:


11/22

am&ar 3)4

Ketegangan pem&e&asan sangat penting karena setiap gaya yang &eker'a pada

kapal yang tersimpan akan dita,sirkan oleh &e&an se&agai le&ih atau kurang &ahan

yang disimpan dalam kapal) "atu(satunya *ara untuk memastikan &ah6a pengukuran

&e&an sel merupakan indikasi langsung dari &ahan yang ada di dalam kapal adalah

untuk memastikan &ah6a tidak ada kekuatan lain &ertindak atas kapal ke*uali &erat

gra%itasi material)

.asalah yang menarik terkait dengan pengukuran sel &e&an &erat kapal tim&ul

'ika ada arus listrik yang mele6at melalui load *ell s+ ini &ukan keadaan normal+

tetapi &isa ter'adi 'ika peker'a pemeliharaan tidak &enar mem&uat peralatan las &usur

dengan struktur dukungan kapal+ atau 'ika peralatan listrik tertentu yang dipasang di

kapal seperti lampu atau motor mengem&angkan kesalahan tanah) Penguat sirkuit

elektronik mena,sirkan resistensi sel &e&an akan mendeteksi tegangan yang

di*iptakan oleh arus terse&ut+ mereka mena,sirkan se&agai peru&ahan resistensi sel

&e&an dan karena peru&ahan dalam tingkat material) 2ukup arus &esar &ahkan dapat

menye&a&kan kerusakan permanen untuk memuat sel+ seperti yang sering ter'adi

ketika arus terse&ut dihasilkan oleh peralatan las &usur)

"e&uah %ariasi pada tema ini adalah apa yang dise&ut sel &e&an hidrolik yang

merupakan mekanisme piston(dan silinder diran*ang untuk mener'emahkan &erat

&adan kapal langsung ke hidrolik *air tekanan) peman*ar tekanan normal kemudianmengukur tekanan yang &erkem&angkan oleh sel &e&an dan &erat itu se&agai &ahan


12/22

yang disimpan dalam kapal) "el &e&an hidrolik sepenuhnya mele6ati masalah listrik

yang terkait dengan sel &e&an resisti,+ tapi le&ih sulit untuk 'aringan untuk

perhitungan total &erat menggunakan &e&erapa sel untuk mengukur &erat dari kapal

&esar)

3)4) Kapasisti,

Dasar Operasi Proses &ahan Kondukti,)

tingkat pengukuran 2apa*iti%e mengam&il keuntungan dari konstanta

dielektrik dalam semua &ahan untuk menentukan peru&ahan di tingkat) Dielektrik+

dalam hal kapasitansi+ merupakan &ahan isolasi antara pelat kapasitor) Konstanta

dielektrik merupakan representasi dari kemampuan &ahan isolasi)

2ukup sederhana+ se&uah kapasitor tidak le&ih dari sepasang elektroda

kondukti, dengan 'arak tanam tetap dan dielektrik di antara mereka) Kapasitansi tidak ter&atas untuk pelat+ dan dapat diukur antara pro&e atau

permukaan lain yang terhu&ung se&agai elektroda) Ketika se&uah pro&e dipasang di

se&uah kapal+ se&uah kapasitor ter&entuk antara pro&e dan dinding kapal) Kapasitansi

dide,inisikan dengan &aik untuk &anyak &ahan+ dan *ukup rendah ketika pro&e di

udara) Kapan materi meliputi pro&e+ rangkaian di&entuk terdiri dari kapasitansi yang

'auh le&ih &esar dan peru&ahan dalam ham&atan) Ini adalah peru&ahan dielektrik

konstan yang mempengaruhi kapasitansi dan pada akhirnya apa yang diukur)

am&ar 3)ahyu+ amil) 013) http://instrumentasi6ahyu)&logspot)*o)id/013/0F/instrumentasi(part(

i)html

pengukuran level air

Documents