Pressure Transmitter

LAPORAN PRAKTIKUM

INSTRUMENTASI DAN KONTROL

KALIBRASI

Oleh:

Nama : Madina Annanisa

NIM : 14133006

Program Studi : Teknik Mesin Kilang

Konsentrasi : Teknologi Gas

Diploma : I

LABORATORIUM INSTRUMENTASI

SEKOLAH TINGGI ENERGI DAN MINERAL Akamigas

STEM Akamigas 2015

Judul:

Pengukuran dan Kalibrasi Pressure Transmitter

Tujuan :

Setelah mengikuti praktikum ini, mahasiswa mampu :

1. Menjelaskan metoda pengukuran tekanan

2. Menyebutkan tujuan pengukuran tekanan pada proses

3. Menyebutkan jenis alat-alat ukur tekanan.

4. Menggambar skema alat ukur tekanan barometer, manometer, pressure gauge.

5. Menjelaskan prinsip kerja dari masing-masing alat ukur

tekanan barometer, manometer dan pressure gauge.

6. Menyebutkan penggunaan tabung bourdon, pengembus dan

diapragma sebagai elemen utama.

7. Menjelaskan faktor-faktor yang merusak penampilan alat ukur tekanan dan cara

mengatasinya.

Bahan/Reagen :

Kebutuhan bahan untuk satu kali praktikum (5 orang praktikan) yaitu sbb :

No. Nama Barang Volume Satuan

1. Tubing plastic 5 Meter

2. Fitting plastic 10 Pcs

3. Majun 0,2 Kg

4. Seal tape 2 Buah

Gambar 1.1. Multifunction Calibrator

Gambar 1.2. Electronic Pressure Transmitter

Gambar 1.3. Multimeter

Keselamatan Kerja

a. Pada saat melakukan praktikum di ruang praktik (workshop), mahasiswa wajib

menggunakan Alat Pelindung Diri (APD)

b. Pada saat melakukan praktikum di ruang praktik, jika menggunakan

sumber tegangan listrik, lakukan dengan hati-hati dan perhatikan indikasi yang ada

pada sumber listrik tersebut.

c. Pada saat melakukan koneksi antara peralatan-peralatan yang digunakan

dilakukan dengan hati-hati (sesuai dengan SOP) peralatan itu sendiri.

d. Pastikan peralatan yang menggunakan sumber listrik, sebelum dikoneksikan

e. peralatan tersebut dalam kondisi OFF.

f. Lakukan percobaan ini dengan hati -hati, baik dan jangan bergurau.

Dasar Teori

Beda tekanan yang dihasilkan oleh sisi tekanan rendah (low) dengan sisi tekanan

tinggi (high) dideteksi oleh sensor diaphragm capsule melalui cairan perantara (filling

liquid) yang terdapat di dalamnya. Gerakan sensor diaphragm capsule sebanding dengan

beda tekanan yang berasal dari kedua sisi tersebut.

Sensor diaphragm capsule berfungsi sebagai electrode bergerak (moving

electrode) yang di dalamnya terdapat dua buah capasitor yang berbeda. Perbedaan nilai

kapasitansi antara kedua sisi kapasitor oleh unit amplifier diubah menjadi signal 4 ~ 20

mA DC atau 10 ~ 50 mA DC untuk kemudian dikirim ke alat penerima (receiver).

Gambar 1.4. Konstruksi Diaphragm Capsule

Gerakan yang terjadi di pusat diaphragm sebanding dengan perubahan beda

tekanan yang diterimanya dan dapat diformulasikan sebagai berikut :

x = A . (PH – PL) ………………………….. (1.1)

dimana:

x = gerakan (pergeseran) pusat diaphragma

A = constanta

PH = sisi tekanan tinggi diaphragma

PL = sisi tekanan rendah diaphragma

Jarak antara pusat fixed electrode (dH) dengan pusat moving electrode

(dL) masing-masing adalah :

dH = d0 + x

dL = d0 - x

d0 = jarak antara sensing diaphragma dengan fixed electrode pada saat tidak terjadi

pergeseran.

Capasitance antara moving electrode (CH) dengan masing-masing fixed

electrode (CL) adalah:

di mana :

= dielectric constant

S = electrode surface area

Arus yang mengalir pada masing-masing capasitance adalah:

iH = CH eDiL = CL eD

= angular frequency

eD = exciting voltage

Pada saat iL + iH (=IC) constant terhadap eD, iL - iH (=Iout) adalah:

iL + iH = eD (CL + CH) = IC ………. Constant

Apabila formula (1.1), (1.2), (1.3) dan (1.4) digabungkan, maka akan didapat:

Disini terlihat bahwa Iout (output) adalah sebanding dengan beda tekanan (PH –

PL). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 1.5 berikut:

Gambar 1.5. Prinsip Operasi Diaphragm Capsule

Dari sinyal yang dihasilkan oleh sensor capasitif didalam pressure transmiiter

kemudian data tersebut diolah oleh signal conditioning sehingga sinyal atau data yang

dihasilkan berupa sinyal standar dan diantara tipe elektronik pressure transmitter ada dua

tipe signal conditioning diantaranya adalah :

Gambar 1.6. smart transmitter dan analog tranmitter signal conditioning

Hampir Presure Transmitter dan Differential Pressure Transmitter yang ada

dalam industri tidak memiliki perbedaan, tapi perbedaan itu dapat terlihat seperti gambar

berikut :

Gambar 1.7. Perbedaan Pressure Transmitter

Untuk mengukur tekanan label H “high” yang digunakan untuk mengukur tetapi

pada L “low” connection seperti ditutup rapat sebenarnya apabila kita lihat lebih jauh

ada bagian sensor yang tetap terhubung dengan tekanan ambient (atmospheric).

Langkah Kerja

Peralatan di rangkai untuk dilakukan pengukuran dan kalibrasi, seperti

rangkaian berikut.

Gambar 1.8. Rangkaian Kalibrasi Pressure Transmitter

Keterangan :

a. Pada saat membuat rangkaian Pengukuran dan Kalibrasi Pressure

Transmitter Elektronik, dipastikan semua peralatan dalam kondisi OFF.

b. Rangkaian instalasi Pressure Transmitter Elektronik dilakukan dengan cermat,dan

benar, karena jika sampai terjadi kesalahan akan merusak peralatan yang digunakan.

Sebelum melakukan kalibrasi alangkah baiknya dimengerti masing-masing

peralatan yang digunakan :

1) Multifunction Calibrator, merupakan perangkat yang membangkitkan tekanan

yang dibutuhkan oleh Pressure Transmitter. Multifunction Calibrator dapat di set

sesuai dengan kebutuhan/disesuaikan dengan Input Pressure Transmitter.

2) Pressure Transmitter Elektronic, merupakan equipment yang akan dikalibrasi,

dan Pressure Transmitter Elektronik mempunyai batasan pengukuran sesuai

dengan plat tag transmitter dan output 4 – 20 mA. Dan Pressure Transmitter

Elektronik ini juga dilengkapi dengan display. Sehingga apabila input tekanan

yang diberikan dapat ditampilkan di display tersebut.

3) Multimeter, merupakan alat ukur standard dan dapat disesuaikan

dengan kebutuhan, penunjukkan di display Pressure Transmitter Elektronik

harusnya sesuai dengan penunjukkan di Multimeter

c. Setelah rangkaian pengukuran dan kalibrasi pressure transmitter elektronik dan

perangkat lainnya diyakinkan sudah benar, maka langkah pengukuran dilakukan,

pertama perhatikan range ukur transmitter yang sebelumnya telah terkalibrasi dan

lakukan pemetaan terhadap range yang ada dalam transmitter seperti tabel

pengambilan data dibawah.

d. Berikan input udara bertekanan ke dalam Junction upstream transmitter

berlabel H “high” secara bertahap sesuai pemetaan range awal. Setelah itu

perhatikan pula current output yang dihasilkan transmistter dan lakukan

pengambilan data sesuai dengan tabel dibawah.

Pehitungan

Formula yang digunakan sebagai berikut :

Output = (Imax - Imin ) . ((Ref.Pressure - Min.Pressure) / (Max.Pressure - Min.Pressure))

+ (Imin )

Keterangan :

Nilai (Imax) = Maximum Range dari Pressure Transmitter

Nilai (Imin) = Minimum Range dari Pressure Transmitter

Ref. Pressure = Pembacaan actual saat pengukuran

Min. Pressure = Minimum Range Pressure Transmitter

Max. Pressure = Maximum Range Pressure Transmitter

Tugas

a. Menyelesaikan perhitungan manual

b. Membandingkan hasil perhitungan manual dengan data yang didapat dari kalibrasi.

c. Membuat laporan hasil perhitungan dengan data hasil kalibrasi.

d. Lakukan pengukuran sebanyak 5 kali pengambilan data dan dilanjutkan dengan

melakukan analisa dengan cara perhitungan dalam lampiran analisis data.

Data Hasil Praktikum

Data hasil praktikum sebagai berikut :

Percobaan 1

Tekanan (%)

Nilai Perhitungan Multimeter

(mA)

Nilai Perhitungan

(bar)

Multifunction Calibrator

(bar)

Error

0 4,95 0 0,059 0,059

25 8,99 0,25 0,31 0,06

50 12,95 0,5 0,56 0,06

75 16,8 0,75 0,81 0,06

100 20,8 1 1,06 0,06

75 16,98 0,75 0,81 0,06

50 12,94 0,5 0,56 0,06

25 8,91 0,25 0,31 0,06

0 4,93 0 0,06 0,06

Percobaan 2

Tekanan (%)


(mA)

Nilai Perhitungan

(bar)


(bar)

Error

0 4,92 0 0,06 0,06

25 8,91 0,25 0,31 0,06

50 12,94 0,5 0,56 0,06

75 16,95 0,75 0,81 0,06

100 20,9 1 1,08 0,08

75 16,9 0,75 0,82 0,07

50 12,8 0,5 0,56 0,06

25 8,91 0,25 0,30 0,05

0 4,9 0 0,06 0,06

Percobaan 3

Tekanan Nilai

Perhitungan Nilai

PerhitunganM

Error

(%) Multimeter (mA)

(bar) ultifunction Calibrator

(bar)0 4,92 0 0,06 0,06

25 8,92 0,25 0,31 0,06

50 12,91 0,5 0,56 0,06

75 16,91 0,75 0,81 0,06

100 20,91 1 1,06 0,06

75 16,96 0,75 0,82 0,07

50 12,99 0,5 0,57 0,07

25 8,95 0,25 0,32 0,07

0 4,95 0 0,06 0,06

Percobaan 4

Tekanan (%)


(mA)

Nilai Perhitungan

(bar)


(bar)

Error

0 4,92 0 0,06 0,06

25 8,91 0,25 0,31 0,06

50 12,88 0,5 0,56 0,06

75 16,7 0,75 0,8 0,05

100 20,8 1 1,07 0,07

75 16,8 0,75 0,82 0,07

50 12,79 0,5 0,56 0,06

25 8,7 0,25 0,31 0,06

0 4,94 0 0,06 0,06

Percobaan 5

Tekanan (%)


(mA)

Nilai Perhitungan

(bar)


(bar)

Error

0 4,92 0 0,06 0,06

25 8,88 0,25 0,31 0,06

50 12,71 0,5 0,55 0,05

75 16,8 0,75 0,81 0,06

100 20,87 1 1,06 0,06

75 16,7 0,75 0,81 0,06

50 12,7 0,5 0,56 0,06

25 8,83 0,25 0,31 0,06

0 4,94 0 0,06 0,06

Pembahasan

Arus listrik output dapat dihitung secara manual dengan menggunakan rumus:

Output = (Imax - Imin ) . ((Ref.Pressure - Min.Pressure) / (Max.Pressure - Min.Pressure))

+ (Imin )

Dari hasil perhitungan ini dapat dibandingkan dengan kuat arus hasil perhitungan

multimeter. Sehingga kedua hasil ini dapat dibandingkan sebagai berikut:

Percobaan 1

Perhitungan Manual(mA)


(mA)

4,944 4,95

8,96 8,99

12,96 12,95

16,96 16,8

20,96 20,8

16,96 16,98

12,96 12,94

8,96 8,91

4,96 4,93

Percobaan 2

Perhitungan Manual (mA)


(mA)

4,96 4,92

8,96 8,91

12,96 12,94

16,96 16,95

21,28 20,9

17,12 16,9

12,96 12,8

8,8 8,91

4,96 4,9

Percobaan 3



(mA)

4,96 4,92

8,96 8,92

12,96 12,91

16,96 16,91

20,96 20,91

17,12 16,96

13,12 12,99

9,12 8,95

4,96 4,95

Percobaan 4



(mA)

4,96 4,92

8,96 8,91

12,96 12,88

16,8 16,7

21,12 20,8

17,12 16,8

12,96 12,79

8,96 8,7

4,96 4,94

Percobaan 5



(mA)

4,96 4,92

8,96 8,88

12,8 12,71

16,96 16,8

20,96 20,87

16,96 16,7

12,96 12,7

8,96 8,83

4,96 4,94

Kesimpulan

Setelah melakukan pengukuran dan kalibrasi pressure transmitter dapat

disimpulkan bahwa pressure yang digunakan sudah cukup baik. Dapat dilihat dari hasil

error yang ± 6% dari span. Selain itu, setelah dilakukan perhitungan terdapat perbedaan

antara hasil perhitungan output arus listrik secara manual dengan perhitungan dengan

multimeter. Tetapi perbedaan ini juga hanya sedikit segingga dapat diabaikan.

Pressure Transmitter

Documents

Transcript of Pressure Transmitter