Seperti yang telah dikupas pada posting sebelumnya, bahwa pengukuran level bisa dilakukan dengan memanfaatkan tekanan hidrostatik dari liquid yang berada di dalam tangki yang akan diukur level-nya.
Untuk mengukur tekanan hidrostatik yang ditimbulkan oleh level liquid di dalam sebuah tangki, bisa digunakan sebuah differential pressure transmitter dengan rentang ukur (range) input yang sesuai.
Perhatikan contoh pada gambar berikut ini:
Differential pressure transmitter untuk mengukur level
Sebuah vessel dengan tekanan kerja P1=200 PSI, memiliki rentang ukur untuk liquid setinggi 150 inci (3,81 meter). Pertanyaannya adalah, berapakah range input untuk level transmitter (differential pressure transmitter) yang akan digunakan?
Sebelum berlanjut, kita ketahui bahwa pada kedua sisi (H dan L) differential presure transmitter bekerja tekanan kerja vessel yang sama (200PSI), sehigga jika dp = H – L = (P1 + Phidrostatik) – P1 = Phidrostatik, Maka tekanan yang bekerja pada DP transmitter tersebut adalah P hidrostatiknya saja. Untuk itu, pada perhitungan berikutnya, hanya P hidrosatatik saja yang dimasukkan ke dalam hitungan.
Jika liquid yang akan diukur level-nya adalah air, maka mudah sekali kita menentukan range level transmitter yang akan digunakan, yaitu 0-150”H2O, sehingga kita bisa mengkalibrasi transmitter 0-150”H2O. Atau untuk mendapatkan tekanan hidrostatik, kita tentukan dengan formula untuk mendapatkan tekanan hidrostatik, seperti berikut ini:
ρ = 1000 kg/m³
g = gaya gravitasi = 9,8 m/s²
h = 150 inci = 3,81 meter)
P = ρ × g × h
P = 1000 kg/m³ × 9,8 m/s² × 3,81 m
Pair = 37338 Pascal<<< Darimana satuan Pascal ini? Klik di sini
Pair = 150”H2O
Bagaimana halnya jika liquid yang ada di dalam vessel tersebut adalah liquid yang memiliki masa jenis (atau specific gravity = SG) yang berbeda, misalnya 800 kg/m³ (0,8 g/cm³) untuk condensate. Apakah range level transmitter 0-150”H2O masih berlaku? Tentu tidak, karena tekanan hidrostatik yang ditimbulkan oleh liquid yang memiliki SG yang berbeda akan berbeda pula. Sekarang mari kita hitung, berapakah tekanan hidrostatik yang ditimbulkan oleh condensate pada ketinggian level 150 inci?
ρ = 800 kg/m³
g = gaya gravitasi = 9,8 m/s²
h = 150 inci = 3,81 meter)
P = ρ × g × h
P = 800 kg/m³ × 9,8 m/s² × 3,81 m
Pcondensate= 29870,4 Pascal <<< Darimana satuan Pascal ini? Klik di sini
Jika dibandingkan dengan tekanan hidrostatik air, maka tekanan hidrostatik condensate pada ketinggian yang sama, lebih kecil.
Sekarang mari kita gunakan rumus praktis. Karena air dijadikan patokan atau standar satuan tekanan, dengan satuan Inch H2O (inch of water), maka kita bisa membandingkan ketinggian sebuah liquid yang sudah diketahui SG-nya dengan air yang memiliki ketinggian yang sama (dalam contoh ini 150”), kemudian dikalikan dengan tekanan hidrostatik air. Secara matematis bisa dituliskan seperti berikut:
Pcondensate= (SGcondensate/SGair× Pair
Pcondensate= (800/1000) × 37338 Pascal
Karena 37338 Pascal = 150”H2O, maka:
Pcondensate = (800/1000) × 150”H2O
Pcondensate = 120”H2O
Sehingga differential pressure transmitter yang kita gunakan sebagai level transmitter kita kalibrasi dengan range input 0-120”H2O untuk mengukur rentang ketinggian kondensat setinggi 0-150 inci.