INSTRUMENTASI INDUSTRI (Pengenalan Alat Instrumen )

download INSTRUMENTASI INDUSTRI (Pengenalan Alat Instrumen )

of 39

  • date post

    26-Nov-2015
  • Category

    Documents

  • view

    1.277
  • download

    16

Embed Size (px)

description

instrumentasi industri

Transcript of INSTRUMENTASI INDUSTRI (Pengenalan Alat Instrumen )

INSTRUMENTASI INDUSTRI

INSTRUMENTASI INDUSTRIPengenalan Alat alat instrumen di dunia industri

Disusun oleh:Rizal Agustian TNPM:3335101322Pengertian instrumentasi industriMakna kata instrumen sendiri adalah alat-alat dan piranti (device) yang dipakai untuk pengukuran dan pengendalian dalam suatu sistem yang lebih besar dan lebih kompleks.

Sedangkan instrumentasi industri adalah suatu teknik penggunaan Instrument/peralatan (yg dimaksud di sini ialah peralatan yg dipergunakan di suatu industri) untuk mengontrol sifat-sifat fisika dan sifat-sifat kimia dari suatu material untuk mendapatkan nilai tambah dari material tersebut.KARAKTERISTIK PENGUKURAN

Tujuan dasar instrumentasi proses adalah untuk mendapatkan informasi penting dalam suatu skema proses instrumentasi dalam dunia industry yang mana informasi tersebut meliputi (Pressure,temperature,flow,volume(level),resistancy dll)

Komponen dalam instrumentasi meliputi:

measuring:mengukur nilai variable prosesindicating:menunjukan nilai variable prosesrecording:mencatat nilai variabel proses

Jenis jenis instrumentasi pengukuran dalam dunia industri1.Pengukuran suhu2.Pengukuran tekanan3.Pengukuran volume/level4.Pengukuran laju alirPENGUKURAN LAJU ALIR

Pengukur aliran air adalah alat yang digunakan untuk mengukur linier, non linier, laju alir volum atau masa dari cairan atau gas. Bagian ini secara spesifik menerangkan tentang pengukur aliran air. Pemilihan metode atau jeis pengukur aliran air tergantung pada kondisi tempat dan kebutuhan pengukuran yang akurat.

Aliran dapat diklasifikasikan (digolongkan) dalam banyak jenis seperti: turbulen, laminar, nyata, ideal, mampu balik, tak mampu balik, seragam, tak seragam, rotasional, tak rotasional. Aliran fluida melalui instalasi (pipa) terdapat dua jenis aliran yaitu : 1. Aliran laminer 2. Aliran turbulensi

.

Cairan dengan rapat massa yang akan lebih mudah mengalir dalam keadaan laminer. Dalam aliran fluida perlu ditentukan besarannya, atau arah vektor kecepatan aliran pada suatu titik ke titik yang lain. Agar memperoleh penjelasan tentang medan fluida, kondisi rata-rata pada daerah atau volume yang kecil dapat ditentukan dengan instrument yang sesuaiPada prinsipnya besar aliran fluida dapat diukur melalui : 1. Kecepatan (velocity) 2. Berat (massanya) 3. Luas bidang yang dilaluinya 4. Volumenya

Alat-alat ukur instrument yang dipergunakan untuk mengukur dan menunjukkan besaran suatu fluida disebut dengan alat ukur fluida. Alat ukur aliran fluida dari dua bagian pokok yaitu :

1. Alat Ukur Primer Yang dimaksud alat ukur primer adalah bagian alat ukur yang berfungsi sebagai alat perasa (sensor). 2. Alat Ukur Sekunder Sedangkan alat ukur sekunder adalah bagian yang mengubah dan menunjukkan besaran aliran yang dirasakan alat perasa supaya dapat dibaca.

Alat ukur aliran fluida yang umum digunakan dibagi tiga jenis yaitu :1.venturimeter2.pitot tube3.orificemeter (orifice plate)Venturi Meter ini merupakan alat primer dari pengukuran aliran yang berfungsi untuk mendapatkan beda tekanan. Sedangkan alat untuk menunjukan besaran aliran fluida yang diukur atau alat sekundernya adalah manometer pipa U. Venturi Meter memiliki kerugian karena harganya mahal, memerlukan ruangan yang besar dan rasio diameter throatnya dengan diameter pipa tidak dapat diubah.

Alat ukur venturi (venturimeter) dipasang dalam suatu pipa aliran untuk mengukur laju aliran suatu zat cair. Suatu zat cair dengan massa jenis mengalir melalui sebuah pipa dengan luas penampang A1 pada daerah (1). Pada daerah (2), luas penampang mengecil menjadi A2. Suatu tabung manometer (pipa U) berisi zat cair lain (raksa) dengan massa jenis ' dipasang pada pipa.

Asas bernouli: semakin besar kecepatan fliuda, semakin kecil tekanannya dan begitu juga sebaliknya, semakin kecil kecepatan fluida,semakin besar tekanannya.

Tabung Pitot

Tabung pitot digunakan untuk mengukur laju aliran gas pada suatu pipa. Tabung pitot digunakan untuk mengukur kecepatan fluida di suatu titik pada fluida itu.Pitot tube atau tabung pitot ialah pipa terbuka kecil dimana permukaannya bersentuhan langsung dengan aliran. Pada tabung pitot ini terdiri dari 2 pipa, yaitu :

a. Static tube (untuk mengukur tekanan statis)Pipa ini membuka secara tegak lurus sampai ke aliran sehingga dapat diketahui tekanan statisnya. Tekanan statis (fluida diam) ditinjau ketika fluida yang sedang diam atau berada dalam keadaan setimbang.

b. Dinamic tube (untuk mengukur tekanan dinamis)Tekanan dinamis atau fluida ideal merupakan fluida yang mengalir (bergerak). Ciri umum dari fluida idel.Cara Kerja Tabung Pitot Pada prinsip kerjanya tabung pitot ini merubah Energi kinetik dikonversikan menjadi static pressure head dan biasanya digunakan untuk mengukur aliran fluida yang lambat.Misalnya udara, mengalir melalui tabung A dengan kecepatan v. Kelajuan udara v di dalam pipa dapat ditentukan dengan persamaan :

ORIFICEOrifice Plate adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk mengukur laju aliran fluida. Menggunakan prinsip yang sama sebagai Venturi nozzle, yaitu prinsip Bernoulli yang menyatakan bahwa ada hubungan antara tekanan fluida dan kecepatan fluida.

Orifice Plate(Sebuah plat lubang) adalah pelat tipis dengan lubang di tengah. Hal ini biasanya ditempatkan dalam pipa aliran fluida di mana. Ketika cairan mencapai pelat orifice, dengan lubang di tengah

Persamaan :Persamaan

pengukuran suhuSecara kualitatif, kita dapat mengetahui bahwa suhu adalah sensasi dingin atau hangatnya sebuah benda yang dirasakan ketika menyentuhnya. Secara kuantitatif, kita dapat mengetahuinya dengan menggunakan termometer. Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu (temperatur),ataupun perubahan suhu.

Bulb thermometerTermometer bulb(air raksa atau alkohol) dengan ciri kasnya sebagai berikut:a.Menggunakan gelembung besar (bulb) pada ujung bawah tempat menampung cairan, dan tabung sempit (lubang kapiler) untuk menekankan perubahan volume atau tempat pemuaian cairan.b.Berdasar pada prinsip suatu cairan, volumenya berubah sesuai temperatur. Cairan yang diisikan terkadang alkohol yang berwarna tetapi juga bisa cairan metalik yang disebut merkuri, keduanya memuai bila dipanaskan dan menyusut bila didinginkanc.Ada nomor disepanjang tube gelas yang menjadi tanda besaran temperatur

d.Termometer bulb tidak memerlukan alat bantu, relatif murah, tidak mudah terkontaminasi bahan kimia sehingga cocok untuk laboratorium kimia, konduktivitas panas rendah. Akan tetapi termometer bulb mudah pecahe.Dalam penggunaannya, bulb harus dilindungi terhadap benturan dan menghindari pengukuran yang melebihi skala termometer.

Sumber kesalahan termometer bulb:1.time constant effect, waktu yang diperlukan konduksi panas dari luar ke tengah batang kapiler2.thermal capacity effect, apabila massa yang diukur relatif kecil, akan banyak panas yang diserap oleh termometer dan mengurangi suhu sebenarnya3.cairan (alkohol, merkuri) yang terputus4.kesalahan pembacaan5.kesalahan pencelupan

thermocoupelThermocouple adalahdua logam yang didekatkan yang apabila terpapar oleh kalor dengan suhu tertentu akan menghasilkan beda potensial.Termokopel Suhu didefinisikan sebagai jumlah dari energi panas dari sebuah objek atau sistem

Prinsip kerja thermocouple tergantung daripengaruh thermoelectric.Jika salah satu junction dipanaskan, arus mengalir dalam circuit dan dideteksi oleh galvanometer.Jumlah arus yang dihasilkan tergantung dari perbedaan suhu antara dua junction dan karakteristiknya

Resistance thermometerKarena tahanan logam tertentu akan berubah dengan berubahnya suhu, sifat ini digunakan untuk mengukur suhu.Jika T maka R (vice versa).Elemen tahanan biasanya panjang (dibentuk spiral), diselubungi denganporselin untuk mencegah hubungan singkat antara wire dan metal sheath.Jenis-jenis logam: platinum, copper,dan nickel

Pengukuran tekananTekanan terjadi karena adanya gaya yang bekerja terhadap suatu bidang luasan.karena itu tekanan dinyatakan sebagai Gaya yang bekerja pada satuan luas. Dengan demikian satuan yang umum digunakan adalah kg/cm2 , psi , bar dll.Tekanan yang biasa diukur pada umumnya masuk salah satu dari 4 jenis tekanan, yaitu :a) TekananAbsolut( AbsolutePressure). Yaitu harga tekanan yang sebenarnya, dihitungrelatifterhadap tekanan nol mutlak.b) Tekanan Gauge (Gauge Pressure). atau dikenal pula sebagai tekananrelatif, adalah tekanan yang diukurrelatifterhadap tekananatmosfer. jadi tekananrelatifadalah selisih antara tekananabsolutdengan tekananatmosfer.c) Vacum atau tekanan hampa adalah dalam hal tekanan adalah lebih rendah dari tekananatmosfer.d) Tekanan Deferensial (DifferentialPressure) . adalah suatu tekanan yang diukur terhadap tekanan yang lain ( beda tekanan ).

Pengukuran tekanan dapat dibedakan atas sifat dari tekanan , yaitu :

a)Tekanan Statik, jika tekanan tidak berubah (relatif) pada sepanjang waktu pengamatan .b) Tekanan Dinamik, jika tekanan berubah dengan cepat ( berfluktuasi ) sepanjang waktu pengamatan, Pada kasus tekanan dinamik, pengukuran tekanan membutuhkan transducer tekanan dengan respons yang cepat.

Manometer Kolom Zat Cair.Zat Cair Tabung U.adalah contoh sederhana pengukuran tekana n yang menggunakan kolom zat cair. Prinsip yang terjadi pada tabung U adalah bahwa tekanan padamanometer U, beda tekanan pada kedua kaki pipa (P1 P2).

P1 P2 =Pada rumus diatas , P1 adalah tekanan yang diberikan oleh fluida yang bersankutan setinggi h , besar dari tekanan tersebut adalah :P1 =

Bourdon tubeUntuk mengukur tekanan yang lebih dari satu atmosfir maka manometer akan membutuhkan pipa yang sangat panjang sehingga akan kurang praktis, oleh sebab itu manometer jarang digunakan untuk mengukur tekanan yang tinggi pada system teknik pendingin.Sebagai penggantinya d