Berikut ini akan saya bagikan sedikit ilmu instrumentasi tentang menghitung range untuk level transmitter untuk transmitter jenis differential pressure. Sebelumnya kiranya perlu saya sampaikan bahwa ilmu ini saya dapatkan dari pengajaran senior saya di tempat kerja yang telah dengan senang hati membagi ilmunya kepada saya. Serta dari pengalaman saya memasang level transmitter jenis differential pressure (DP) di tempat saya bekerja. Jadi saya tidak mengklaim apa yang saya tulis pasti benarnya dan belum tentu juga sesuai dengan istilah yang umum digunakan di akademi maupun para teknisi pada umumnya.
Sebelum ke materi ada kiranya perlu saya sampaikan beberapa istilah yang nanti akan saya gunakan, yakni;
LRV (Lower Range Value): Nilai range terendah dimana transmitter harus menunjukan indikasi level 0%.
URV (Upper Range Value): Nilai range tertinggi dimana transmitter harus menunjukan indikasi level 100%
Range : Nilai LRV dan URV yang tersetting pada transmitter.
Zero : Nilai LRV transmitter (terkait dengan setting range.)
Span : Selisih URV - LRV.
H Side : Sensor DP transmitter sisi Higher.
L Side : Sensor DP transmitter sisi Lower.
Sg : Specific Gravity (masa jenis dalam kg/m3/1000).
h : Ketinggian zat terukur.
RUMUS DASAR MENGHITUNG DIFFERENTIAL PRESSURE
Differential Pressure transmitter adalah jenis transmitter yang memiliki dua bagian sensor untuk mengukur tekanan yang diterima; sisi H dan sisi L. DP transmitter mengeluarkan output berdasarkan selisih tekanan yang diterima di sisi H dan di sisi L (∆P /delta P).
Jadi rumus utama untuk menghitung range DP transmitter adalah:
∆P = PH - PL
dimana:
∆P = Differential Pressure
PH = Tekanan di sisi H (Pressure on H side)
PL = Tekanan di sisi L (Pressure on L side)
Darimanakah di dapatkan nilai PL dan PH? Nilai PL dan PHdidapat dari tekanan hidrostatis atau hasil kali Specific Gravity dengan ketinggian zat ukur. Perhatikan gambar berikut;
Gambar di atas adalah perumpamaan sebuah tangki tertutup yang diukur dengan transmitter tipe DP yang mana line H side terhubung ke bagian bawah tangki sedangkan line L side terhubung ke bagian atas tangki. line H Side terisi penuh oleh Liquid sedang line L Side terisi penuh oleh Vapor.
PH = (Sg1 x h1) + (Sg2 x h2)
PL = (Sg1 x h3)
MENENTUKAN LRV DAN URV PADA LEVEL TRANSMITTER
Untuk menentukan LRV tinggal hitung saja ∆P pada saat tangki kosong. Dan untuk menentukan URV tinggal hitung saja ∆P ketika tangki penuh. namun sebelumnya, kita perlu mengetahui terlebih dahulu jenis instalasi transmitternya, apakah dry leg atau wet leg.
Instalasi Dryleg merupakan instalasi transitter yang membiarkan sisi L transmitter (lihat h4 di gambar di bawah) yang terhubung ke top tank dikosongkan dan tidak diisi liquid seal. Sisi L ini nantinya akan diisi oleh vapor gas dari liquid tangki tersebut. Kekurangan instalasi dryleg adalah apabila tangki mengalami kelebihan level >100% atau overflow, indikasi akan jatuh bahkan menjadi 0% atau di bawah 0 (level drop).
Instalasi Wetleg merupakan instalasi transmitter yang mengharuskan sisi L (lihat h4 di gambar di bawah) yang terhubung ke top tank diisi liquid seal baik berupa air, glycol atau liquid seal lainnya. Fungsi liquid seal di sini akan mencegah level drop sehingga penunjukan lebih akurat. Instalasi wetleg banyak dipakai di tangki seperti steam drum, Ammonia Receiver, Tangki Benfield dan sebagainya.
Mari kita bahas satu persatu.
Menghitung Range Transmitter Jenis Dry Leg
Contoh kasus:
Sebuah perusahaan membutuhkan instalasi DP Transmitter untuk mengukur level Liquid dengan ketentuan seperti gambar. Tentukan range transmitter yang terpasang.
ket :
h1 = tinggi vapor
h2 = tinggi liquid
h3 = tinggi liquid yang berada di tubing instalasi H transmitter dimana ketika tangki 0%, tubing ini masih akan terisi oleh liquid dari tangki.
h4 = tinggi instalasi tubing L transmiiter terhadap titik 100% level.
#Untuk LRV (level liquid 0%) maka nilai h1=7500mm sedangkan nilai h2 = 0 mm.
LRV = PH-PL
<=>[(Sg1 x h1) + (Sg2 x h2) + (Sg2 x h3)] - [Sg1xh4]
<=>[(0.1 x 7500) + (1 x 0) + (1x1500)] - [0.1 x (3000+4500+1500)]
<=>[750 + 0 +1500] - [900]
<=>2250-900
<=>1350 mmH2O
Jadi LRV-nya adalah 1350 mmH2O
#Untuk URV (level liquid 100%) maka nilai h1=0 mm sedangkan nilai h2 = 7500 mm.
URV = PH-PL
<=>[(Sg1 x h1) + (Sg2 x h2) + (Sg2 x h3)] - [Sg1xh4]
<=>[(0.1 x 0) + (1 x 7500) + (1x1500)] - [0.1 x (9000)]
<=>[0 + 7500 +1500] - [900]
<=>9000-900
<=>8100 mmH2O
Jadi URV-nya adalah 8100 mmH2O
Jadi transmitter tersebut dipasang pada range: 1350 ~ 8100 mmH2O
Menghitung Range Transmitter Jenis Wet Leg
Dengan contoh kasus yang sama, kita akan menghitung range dengan instalasi wetleg.
#Untuk LRV (level liquid 0%) maka nilai h1=7500mmH2O sedangkan nilai h2 = 0 mmH2O.
LRV = PH-PL
<=>[(Sg1 x h1) + (Sg2 x h2) + (Sg2 x h3)] - [Sg2xh4]
<=>[(0.1 x 7500) + (1 x 0) + (1x1500)] - [1 x (3000+4500+1500)]
<=>[750 + 0 +1500] - [9000]
<=>2250-9000
<=>-6750 mmH2O
Jadi LRV-nya adalah -6750 mmH2O
#Untuk URV (level liquid 100%) maka nilai h1=0 mmH2O sedangkan nilai h2 = 7500 mmH2O
URV = PH-PL
<=>[(Sg1 x h1) + (Sg2 x h2) + (Sg2 x h3)] - [Sg1xh4]
<=>[(0.1 x 0) + (1 x 7500) + (1x1500)] - [1 x (9000)]
<=>[0 + 7500 +1500] - [900]
<=>9000-9000
<=>0 mmH2O
Jadi URV-nya adalah 0 mmH2O
Jadi transmitter tersebut dipasang pada range: -6750 ~ 0 mmH2O
Sebelum ke materi ada kiranya perlu saya sampaikan beberapa istilah yang nanti akan saya gunakan, yakni;
LRV (Lower Range Value): Nilai range terendah dimana transmitter harus menunjukan indikasi level 0%.
URV (Upper Range Value): Nilai range tertinggi dimana transmitter harus menunjukan indikasi level 100%
Range : Nilai LRV dan URV yang tersetting pada transmitter.
Zero : Nilai LRV transmitter (terkait dengan setting range.)
Span : Selisih URV - LRV.
H Side : Sensor DP transmitter sisi Higher.
L Side : Sensor DP transmitter sisi Lower.
Sg : Specific Gravity (masa jenis dalam kg/m3/1000).
h : Ketinggian zat terukur.
RUMUS DASAR MENGHITUNG DIFFERENTIAL PRESSURE
Differential Pressure transmitter adalah jenis transmitter yang memiliki dua bagian sensor untuk mengukur tekanan yang diterima; sisi H dan sisi L. DP transmitter mengeluarkan output berdasarkan selisih tekanan yang diterima di sisi H dan di sisi L (∆P /delta P).
∆P = PH - PL
dimana:
∆P = Differential Pressure
PH = Tekanan di sisi H (Pressure on H side)
PL = Tekanan di sisi L (Pressure on L side)
Darimanakah di dapatkan nilai PL dan PH? Nilai PL dan PHdidapat dari tekanan hidrostatis atau hasil kali Specific Gravity dengan ketinggian zat ukur. Perhatikan gambar berikut;
PH = (Sg1 x h1) + (Sg2 x h2)
PL = (Sg1 x h3)
MENENTUKAN LRV DAN URV PADA LEVEL TRANSMITTER
Untuk menentukan LRV tinggal hitung saja ∆P pada saat tangki kosong. Dan untuk menentukan URV tinggal hitung saja ∆P ketika tangki penuh. namun sebelumnya, kita perlu mengetahui terlebih dahulu jenis instalasi transmitternya, apakah dry leg atau wet leg.
Instalasi Dryleg merupakan instalasi transitter yang membiarkan sisi L transmitter (lihat h4 di gambar di bawah) yang terhubung ke top tank dikosongkan dan tidak diisi liquid seal. Sisi L ini nantinya akan diisi oleh vapor gas dari liquid tangki tersebut. Kekurangan instalasi dryleg adalah apabila tangki mengalami kelebihan level >100% atau overflow, indikasi akan jatuh bahkan menjadi 0% atau di bawah 0 (level drop).
Instalasi Wetleg merupakan instalasi transmitter yang mengharuskan sisi L (lihat h4 di gambar di bawah) yang terhubung ke top tank diisi liquid seal baik berupa air, glycol atau liquid seal lainnya. Fungsi liquid seal di sini akan mencegah level drop sehingga penunjukan lebih akurat. Instalasi wetleg banyak dipakai di tangki seperti steam drum, Ammonia Receiver, Tangki Benfield dan sebagainya.
Mari kita bahas satu persatu.
Menghitung Range Transmitter Jenis Dry Leg
Contoh kasus:
Sebuah perusahaan membutuhkan instalasi DP Transmitter untuk mengukur level Liquid dengan ketentuan seperti gambar. Tentukan range transmitter yang terpasang.
ket :
h1 = tinggi vapor
h2 = tinggi liquid
h3 = tinggi liquid yang berada di tubing instalasi H transmitter dimana ketika tangki 0%, tubing ini masih akan terisi oleh liquid dari tangki.
h4 = tinggi instalasi tubing L transmiiter terhadap titik 100% level.
#Untuk LRV (level liquid 0%) maka nilai h1=7500mm sedangkan nilai h2 = 0 mm.
LRV = PH-PL
<=>[(Sg1 x h1) + (Sg2 x h2) + (Sg2 x h3)] - [Sg1xh4]
<=>[(0.1 x 7500) + (1 x 0) + (1x1500)] - [0.1 x (3000+4500+1500)]
<=>[750 + 0 +1500] - [900]
<=>2250-900
<=>1350 mmH2O
Jadi LRV-nya adalah 1350 mmH2O
#Untuk URV (level liquid 100%) maka nilai h1=0 mm sedangkan nilai h2 = 7500 mm.
URV = PH-PL
<=>[(Sg1 x h1) + (Sg2 x h2) + (Sg2 x h3)] - [Sg1xh4]
<=>[(0.1 x 0) + (1 x 7500) + (1x1500)] - [0.1 x (9000)]
<=>[0 + 7500 +1500] - [900]
<=>9000-900
<=>8100 mmH2O
Jadi URV-nya adalah 8100 mmH2O
Jadi transmitter tersebut dipasang pada range: 1350 ~ 8100 mmH2O
Menghitung Range Transmitter Jenis Wet Leg
Dengan contoh kasus yang sama, kita akan menghitung range dengan instalasi wetleg.
#Untuk LRV (level liquid 0%) maka nilai h1=7500mmH2O sedangkan nilai h2 = 0 mmH2O.
LRV = PH-PL
<=>[(Sg1 x h1) + (Sg2 x h2) + (Sg2 x h3)] - [Sg2xh4]
<=>[(0.1 x 7500) + (1 x 0) + (1x1500)] - [1 x (3000+4500+1500)]
<=>[750 + 0 +1500] - [9000]
<=>2250-9000
<=>-6750 mmH2O
Jadi LRV-nya adalah -6750 mmH2O
#Untuk URV (level liquid 100%) maka nilai h1=0 mmH2O sedangkan nilai h2 = 7500 mmH2O
URV = PH-PL
<=>[(Sg1 x h1) + (Sg2 x h2) + (Sg2 x h3)] - [Sg1xh4]
<=>[(0.1 x 0) + (1 x 7500) + (1x1500)] - [1 x (9000)]
<=>[0 + 7500 +1500] - [900]
<=>9000-9000
<=>0 mmH2O
Jadi URV-nya adalah 0 mmH2O
Jadi transmitter tersebut dipasang pada range: -6750 ~ 0 mmH2O