1. basic instrument 2

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

1/30

Density

Kenapa density diukur. ?

- Untuk menentukan komposisi dari padatan misal dalam cairan slurries

- Untuk mengubah volume flow dalam satuan Mass flow

Density = Massa / volume

S. I. Unit - kg/m3

Gm/cc

Lbs/gal

Derajat API untuk petroleum product

Baume untuk Acid , sirup.

Brix untuk Sucrose di dalam air.

Specific Gravity

Specific gravity adalah ratio dari density dengan tolok ukur kondisi standar pada

kondisi yang tetap

Density of material @ condition

Specific Gravity =

(solid) Density of water @ same condition

Density of Liquid@ condition

Specific Gravity =

(Liquid) Density of H2O @ pada 3.8C atau 15.6C

45satrio anom

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

2/30

Density of Gas @ STP

Specific Gravity =

(Gas) Density of AIR @ STP

Idealnya, SG(specific gravity) dari gas adalah :

Mol Wgt of Gas

Specific Gravity =

(IdealGas) Mol Wgt of Air

Density bukanlah konstata

- Untuk cairan, density tergantung pada suhu.

- Untuk gas, Density sangat tergantung pada tekanan dan suhu.

Persamaan Gas secara umum untuk ideal gas adalah :

Density n p

V RT

Dimana : n = Jumlah dari mol T = Temperature

V = Volume R = Constant

P = Pressure

46satrio anom

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

3/30

Pengukuran Density.

Tehnik pengukuran dengan metoda fixed Volume :

- mengukur differential pressure (perbedaan tekanan pada dua point).

- Flotation

- mengukura berat

- menentukan besar frekuensi resonansinya

- Penyerapan dari sinar gamma

-

Tehnik yang lainnya.

- Menentukan specificGravity dengan membandingkan (titik didih) dari liquid

- Mengunakan hasil, pengukuran tekanan dan suhu dari gas.

Pengukuran DP

Stand Pipe

- Continuos flow dari proses fluid, meluap melalui volume pipa yang tetap.

- Liquid head akan dihasilkan dimana akan proposional dengan density dari

flow tersebut.

CATCMENT

OUTFLOW

INFLOW

47satrio anom

FixedHeight

DENSITYTRANSMITTER

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

4/30

Level

Mengapa mengukur level

Memaksimalkan Pengisian kapasitas di tanki

Menghindari terjadinya luapan

Proses (blending) pencampuran

Custody Tranfer

Process supply

Level Parameter

Gambar

48satrio anom

Interface

Level

Volume

MassDensity

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

5/30

Macam teknologi untuk pengukuran level

49satrio anom

Hydrostatic

RadarTuning Fork

Float

Capacitance

Dipstick

Sight glass

Gage Glass

Weight

DifferentialPressure

Ultrasonic Gap

Displacer

Nuclear

Ultrasonic

Bubbler

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

6/30

GambarPengukuran langsung

Float Mechanism

50satrio anom

Float-operated gauge level-indicator, mengindikasikan liquid level baik dalam

bentuk atap tangki cone atau rata dan bukan merupakan tangki yang pressurised

.

Di recommendasikan untuk dipakai pada tanki penyimpanan water, bahan bakar,

oil, chemicals atau liquid products yang lain dimana pada pengoperaiannyatidak

membutuhkan tingkat akurasi yang tinggi.

Tank

Float

Drain

Valves

Indicator

IndicatorExternal Still pipe to

guide the float

Float

Internal Still pipe

to guide the float

I S O L A T I N G V A L V E

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

7/30

Zero Suppresion

Zero Suppresion biasanya diaplikasikan untuk menekan range dari suatu

transmitter atau untuk menghilangkan efek dari liquid head didalam tubing

penghubung tranmiter ke tangki ketika transmiternya terpasang pada

bagian bawah vessel.

51satrio anom

XMTR

HL

4mA

20mA Max. Level

Min. Level

RAN GE

XMTR

HL

4mA

20mA Max. Level

Min. Level

RAN GE

4 mA

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

8/30

Zero Elevation

Zero Elevation biasanya diaplikasikan untuk menghilangkan efek dari head

yang disebabkan seal fluid ( cairan antara ) pada bagian referensi (low side )

dari transmitter yang digunakan untuk mengukur level pada presurized vesel

(vesel yang bertekanan).

52satrio anom

XMTR4mA

20mAMax. Level

Min. Level

R

A

N GE

L H

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

9/30

Tangki Terbuka ( Open Tank )

Bottom Mounted Transmitter

Pada vessel terbuka , pressure transmitter terpasang didekat dasar tangki

akan mengukur besar tekanan yang nilanyai sesuai dengan tinggi liquid

diatasnya .

53satrio anom

XMTR

HL

Patm

Phead

Phigh - Plow = Phead

Plow = Patm

Phigh = Phead+ Patm

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

10/30

Level Application

Apa yang akan terjadi apabila liquid level berada dibawah sensor ?

Sensor transmitter tidak akan bisa membaca perubahan tekanan !!

0 persen harus pada level yang sama seperti pada transmtter atau dibawah

tapping point

54satrio anom

XMTR

HL

0%

100%

0% h

g

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

11/30

Level Applications

Closed tank (Tanki tertutup )

Dry leg : tidak ada zat cair pada low side impulse piping (sisi tubing tekananrendah).Jika gas diatas zat cair tidak kondesasi (memadat), Tubing yang ada padalow side ( bagian tekanan rendah )akan tetap kosong.

55satrio anom

XMTR

HL

Ullage orVapor

Phead

Phigh

= Ptop

+Phead

Plow

= Ptop

Phigh

- Plow

= Phead

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

12/30

Level Applications

Closed tank (wet leg) (Tanki tertutup)

Tekanan wet leg akan menambah tekanan pada bagian low side transmitter.

Bila gas yang berada di atas memadat (condeses) , tubing yang ada pada

bagian low side akan perlahan terisi liquid . Untuk menghilangkan penyebab

eror ini , maka tubing sebaiknya di isi dengan lliquid yang dijadikan bahan

referensi.

Level Applications

Open Tank

56satrio anom

XMTRHL

Phead

Ptop

= Ullage

Pwet

Phigh =Phead+Ptop

Phigh - Plow = Phead - Pwet leg

Plow=Pwet leg+Ptop

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

13/30

Terdiri dari suplai udara, pressure regulator (penjaga tekanan),flow meter,

transmitter &dan tubing .

Bisa digunakan untuk aplikasi yang korosif .

Tank vented

Pressure (tekanan) digunakan untu menjaga flow = P head

Air is bubbled through the tube at a constant flow rate. The pressure required

to maintain flow is determined by the vertical height of the liquid above the

tube opening times the specific gravity.

DP Level transmitter

Diapragm Seals for Tanks under Vacuum

57satrio anom

Pin(flow=const)

S.Gf

H

TXR

Phead = H * S.Gf

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

14/30

Transmitter harus dipasang selevel atau dibawah tap yang terendah gunamendapatkan positive pressure pada transmitter.

Contoh :

SG Process (SGp) = 1.0

h = 30 inchesStatic Pressure = 1.0 psiaSG Fill Fluid = 0.934

Bila transmiter dipasang pada bagian bawah taping point, maka akan ada positivepressure pada P1 meskipun tangki dalam keadaan kosong (L=0)

P1 = SP + (LxSGP) + (h x SGf)= 27.7 + (0 x 1.0) + (30 x 0.934)= 27.7 + (28.0= 55.7 in.H2O abs

Capacitance Probe

Capacitance instrumen mengukur besarnya capacitance diantara dua

kepingan capacitor.

58satrio anom

Capilar

Y

DP transmitter(Absolute)

Remote Seals

L

P1 P2

h

psia(27.7 inH2O)

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

15/30

Capacitance pada capacitor meningkat jika ada dielectric diletakkan diantara

kepingan tersebut.

Sirkuit menyuplai signal frekwensi tinggi ke probe

C = KE0AD

Dimana :

K = dielectric konstan dari material

E0 = permitivity of Vacuum

A = luas area plate (keping)

C = capacitance (pF)

d = jarak antar plate (keping)

59satrio anom

K

d

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

16/30

Zat Cair yang tidak konduktif

Cairan proses merupakanpenghalang dielectric

dinding tangki merupakan plateyang kedua

besarnya variasi dielectric adalahnilai pengukuran

Perubahan level setara denganbeda dielectric yang terjadi.

Zat Cair yang konduktif

Cairan process dianggap keping(plate) yang kedua

Isolator pada Probe adalahdielectric

variasi ukuran plate (cairan)tersebut adalah besaran yangdiukur

Level besarnya setara denganperubahan luas plate

60satrio anom

Nonconductive Fluid

d

NonconductiveCoating

Conductive Fluid

How Capacitance varieswith process fluid?

7/31/2019 1. Basic Instrument 2

17/30

Keterbatasan dari Capacitance

- Perubahan dielectric memnyebabkan terjadinya error.

- Pelapisan pada probe oleh karena product dapat menimbulkan error

- Dinding tangki yang terbuat dari non metal atau tangki yang tidak mempunyai

dinding vertikal, penambahan probe sebagai referensi sangat dibutuhkan.

- Kalibrasi mendjadi tidak mudah terutama bila salah satunya me