Mengukur level dengan pressure
- Dapatkan link
- X
- Aplikasi Lainnya
Level merupakan parameter yang ada pada hampir setiap proses industri, ada banyak cara
mengukur level, yang paling sederhana adalah dengan menggunakan sight glass. Dengan
menggunakan sight glass, ketinggian dari liquid di dalam sebuah bejana/vesel akan secara
fisik terlihat, sehingga dengan membuat skala pada sight glass, kita dapat langsung
menentukan berapa persenkah tinggi permukaan cairan tersebut dari tinggi
vessel tangki/bejana.Pada
gambar, sebuah tangki dihubungkan dengan sebuah selang transparan dengan
memakai skala 0-100% dari total tinggi tangki. Prinsip pengukuran level ini memanfaatkan
sifat dari zat cair yang akan mengisi semua ruang yang dia lewati pada bejana
berhubungan. Ketinggian zat cair di dalam tangkin akan sama dengan ketinggian zat cair
yang berada pada selang transparan yang berfungsi sebagai sight glass. Kita dapat langsung
mengetahui ketinggian (level) zat cair yang berada di dalam tangki dengan melihat
ketinggian zat cair yang berada pada selang transparan (sight glass) tersebut. Namun
informasi ini hanya dapat disajikan langsung di lapangan, atau langsung melihatnya
dimana selang transparan tersebut terpasang. Metode pengukuran level ini tergolong murah.
Tekanan Hidrosatik
Setiap zat cair yang menempati sebuah bejana/vessel/tangki, akan memiliki tekanan
hidrostatik yang besarnya sebanding dengan level zat cair tersebut, dengan asusmsi masa
jenis (sg=specific gravity)-nya tetap.
Tekanan hidrostatik
Gambar di atas adalah sebuah tangki terbuka (permukaannya terhubung ke atmosfer),
dimana disitu akan bekerja tekanan P1 sebesar tekanan atmosfer, yang kemudian akan kita
abaikan karena kita akan mengukur tekanan “gauge”.
Asumsikan zat cairnya adalah air, dengan masa jenis ρ = 1000 kg/m³. Dengan ketinggian
permukaan dari dasar tangki tempat pengukuran tekanan adalah 10 meter. Maka tekanan
P2 yang bekerja pada pressure gauge adalah:
ρ = masa jenis air = 1000 kg/m³
g = gaya gravitasi bumi = 9,8 m/s²
h = ketinggian air dasar tanki = 10 m
P2 = ρ × g × h
P2= 1000 kg/m³ × 9,8 m/s² × 10 m
P2 = 98000 kg/m³ × m/s² × m
P2 = 98000 kgmm/m³s²
P2 = 98000 kgm/s²m²
P2 = 98000 Nm² –> Dikoreksi menjadi “N/m²”, terima kasih kepada Pak Rival Alexander atas koreksinya
P2 = 98000 Pascal
P2 = 98 kilopascal = 14.2136983 PSI = 0.9993218887 kg/cm².
Grafik hubungan level dengan pressure
Dari tabel dan dari grafik, kita bisa melihat bahwa level (h) berbanding lurus dengan
pressure (P), sehingga dengan mengukur pressure pada titik dasar tangki, kita dapat
mengetahui level dari air di dalam tangki. Misalnya hasil pengukura presure pada dasar
tangki, kita mendapat 4,2641 PSI, maka dengan membalikkan perhitungan di atas, kita akan
mendapatkan level sebesar 3 meter.
Bagaimana menyajikan level di DCS, PLC atau Controller?
Pressure gauge yang terpasang di dasar tanki tadi, bisa diganti dengan menggunakan
sebuah pressure transmitter yang dikalibrasi dengan rentang ukur (range) input 0 sampai
14,2137 PSI, biar gampang (tidak direkomendasikan pada praktek di lapaangan), kita
bulatkan menjadi 14PSI, dan output, misalnya, 4-20 mA (mili ampere).
representasi parameter (sinyal)
Sinyal 4-20 mA yang merepresentasikan sinyal input dari pressure transmitter—dalam
contoh ini transmitter dikalibrasi 0-14 PSI untuk output 4-20mA, diteruskan ke receiver
yang bisa berupa DCS, PLC ataupun controller, yang terhubung dengan station yang
berfungsi sebagai MMI (Man-Machine Interface) atau HMI (Human-Machine Interfacer),
pada DCS, PLC ataupun controller, sinyal 4-20mA tersebut di-scalling lagi menjadi bentuk
engineering unit (meter) sehingga dengan variasi 0-10 meter level pada tanki, bisa
ditampilkan 0-10 meter (engineering unit) pada HMI/MMI.
Sehingga representasi sinyal secara keseluruhan menjadi:
1. 0-10 meter level dalam tangki
2. 0-14 PSI tekanan hidrostatik pada input trasmitter
3. 4-20mA sinyal transmisi pada input DCS, PLC, controller
4. di DCS, PLC, controller di-scalling menjadi engineering unit kembali (0-10 meter),
dengan tidak memperhatikan proses analog to digital conversion
5. Tampilan pada MMI/HMI dalam bentuk Engineering Unit (meter
- Dapatkan link
- X
- Aplikasi Lainnya
Komentar
Posting Komentar