PENGGUNAAN DIFFERENTIAL PRESSURE TRANSMITTER UNTUK MENGUKUR LEVEL AIR PADA TANGKI NIKO MANURUNG

Transkripsi

1 PENGGUNAAN DIFFERENTIAL PRESSURE TRANSMITTER UNTUK MENGUKUR LEVEL AIR PADA TANGKI O L E H NIKO MANURUNG PROGRAM D-IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2007

2 PENGGUNAAN DIFFERENTIAL PRESSURE TRANSMITTER UNTUK MENGUKUR LEVEL AIR PADA TANGKI Oleh : NIKO MANURUNG Disetujui Oleh : Pembimbing Drs. Hasdari Helmi, MT Nip Diketahui oleh : Ketua Program D-IV Teknologi Instrumentasi Pabrik Fakultas Teknik USU Prof. Dr. Ir. Usman Ba afai Nip PROGRAM D-IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2007

3 KATA PENGATAR Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan rahmat- Nya selama penyusunan Karya Akhir ini, sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir ini. Dalam Karya Akhir ini penulis mencoba untuk membahasa tentang Penggunaan Differential Pressure Transmitter untuk Mengukur Level Air pada Tangki. Dalam menyelesaikan Karya Akhir ini penulis menghadapi berbagai kesulitan-kesulitan, namun berkat bantuan berbagai pihak maka kesulitan itu lebih mudah diselesaikan. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Ayahanda Ir. M. Manurung dan Ibunda T. Pasaribu, BA tercinta yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materi, serta doa-doanya. 2. kakak saya Menaria, ST dan adik saya Fernando. 3. Bapak Dr. Armansyah Ginting, M.Eng selaku Dekan Fakultas Teknik. 4. Bapak Prof. Dr. Ir. Usman. S. Baafai, selaku ketua Program Studi Instrumentasi Pabrik. 5. Bapak Drs. Hasdari Helmi, MT selaku Sekretaris Program Studi Instrumentasi Pabrik dan Dosen Pembimbing. 6. Bapak Ir. Mustafrind Lubis selaku Dosen Wali. 7. Seluruh Dosen dan Civitas Akademik Teknologi Instrumentasi Pabrik. 8. Bang Martin dan seluruh staf jurusan yang membantu penulis.

4 9. Rekan-rekan Mahasiswa stambuk 02 dan 01 di Instrumentasi Pabrik, yang selalu menemani mulai dari awal kuliah sampai penulisan Karya Akhir ini selesai. 10. Semua pihak yang telah banyak memberikan bantuan. Penulis menyadari bahwa Karya Akhir ini masih banyak kekurangan baik dari penyusun kata-kata maupun tata bahasanya. Maka dengan kerendahan hati, penulis mohon maaf apabila ada kesalahan-kesalahan yang tidak berkenan dalam penulisan Karya Akhir ini. Medan, Desember 2007 Hormat Saya, (Niko Manurung)

5 ABSTRAK Pemakaian alat-alat instrumen pada saat ini sangat dibutuhkan terutama pada industri. Salah satu contoh dari alat instrumen adalah transmitter, dimana transmitter itu terdiri dari transmitter elektrik dan transmitter pneumatik. Transmitter adalah suatu alat yang digunakan untuk mengubah atau mengirimkan sinyal dari alat perasa (sensor) ke kontroller dan dari kontroller ke pengatur akhir. Dalam hal ini akan dibahas tentang pengukuran level cairan, dimana yang diukur adalah ketinggian air dengan menggunakan differential pressure transmitter, yang dilengkapi dengan peralatan instrumentasi lain seperti recorder, meterbodi, digital manometer, gelas penduga, pressure gage. Dari Pengukuran level air dengan menggunakan differential pressure transmitter diperoleh hasil pengukuran level air sebanding dengan tekanan, dimana pada level tangki 600 mmh 2 O mempunyai tekanan sebesar 1,0 kg/cm 2, dan pada level tangki 0 mmh 2 O mempunyai tekanan sebesar 0,2 kg/cm 2.

6 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i ABSTRAK... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL...viii DAFTAR GRAFIK...ix BAB I. PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang... 1 I.2. Tujuan Pembahasan... 2 I.3. Batasan Masalah... 2 I.4. Tinjauan Pustaka... 3 I.5. Metode Pembahasan... 3 I.6. Sistematika Penulisan... 4 BAB II. TEORI SISTEM KONTROL II.1. Sistem Kontrol... 6 II.1.1. Manual dan Otomatis... 7 II.1.2. Jaringan Terbuka dan Tertutup... 7 II.1.3. Servo dan Regulator... 10

7 II.2. Karakteristik Sistem Kontrol Otomatik II.3. Pemakaian Sistem Kontrol II.4. Transduser II.5. Alat-alat Kontrol II.5.1. Alat Kontrol Tipe Proportional II.5.2. Alat Kontrol Tipe Integral II.5.3. Alat Kontrol Tipe Differential BAB III. DIFFERENTIAL PRESSURE TRANSMITTER III.1. Differential Pressure Transmitter III.2. Prinsip Kerja Differential Pressure Transmitter BAB IV ANALISA DIFFERENTIAL PRESSURE TRANSMITTER PADA TANGKI IV.1. Dasar Pengukuran Level Cairan IV.2. Metoda Pengukuran Tinggi Permukaan Cairan IV.2.1. Metoda Pengukuran Langsung IV.2.2. Metoda Pengukuran secara Tidak Langsung IV.3. Penempatan Transmitter IV.4. Peralatan Pengoperasian Differential Pressure Transmitter IV.4.1. Tangki IV.4.2. Pressure Gage IV.4.3. Control Valve IV.4.4. Gelas Penduga... 46

8 IV.4.5. Air Regulator IV.4.6. Recorder Keterpasangan Peralatan Hubungan antara Tekanan dan Tinggi Level Tangki yang diukur Faktor-faktor yang mempengaruhi Transmitter saat beroperasi BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA Lampiran 1: Gambar Dimensi Transmitter Model NDP 33 Lampiran 2: Data Teknisi Peralatan

9 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Sistem Kendali Terbuka...8 Gambar 2.2. Sistem Kendali Tertutup...9 Gambar 2.3. Servo dan Regulator...10 Gambar 2.4. Diagram Blok Sistem Pengontrolan...12 Gambar 3.1. Pengukuran Dengan Tekanan Dasar...19 Gambar 3.2. Pengukuran Dengan Beda Tekanan...20 Gambar 3.3. Pengukuran Dengan Menggunakan Sealling Liquid...21 Gambar 3.4. Skematik Potongan Meterbodi sebuah Transmitter...24 Gambar 3.5. Skematik Pneumatik Transmitting Unit...28 Gambar 4.1. Pengukuran Langsung...32 Gambar 4.2. Metode Pengukuran secara Tidak Langsung...34 Gambar 4.3. Pengukuran dengan Alat Ukur Beda Tekanan...35 Gambar 4.4. Pengukuran dengan Metoda Jebakan Udara...36 Gambar 4.5. Pengukuran dengan Metoda Kotak Udara...37 Gambar 4.6. Differential Pressure Transmitter...39 Gambar 4.7. Control Valve dan bagian-bagiannya...45 Gambar 4.8. Chart Recorder...48 Gambar 4.9. PID Pengukuran Level Air Pada Tangki dengan Mengunakan Differential Pressure Transmitter...50

10 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 3.1. Massa Jenis Cairan...30 Tabel 4.1. Harga yang Menyatakan Hubungan antara Level dengan Tekanan Terukur...51

11 DAFTAR GRAFIK Halaman Grafik 4.1. Hubungan antara Level Tangki dengan sinyal Transmitter...51