Level Transmitter

Pengukuran level fluida merupakan suatu pengukuran yang sering dijumpai pada industri, baik pada bejana terbuka maupun tertutup. Jenis-jenis pengukuran level berhubungan dengan 3 besaran yaitu massa jenis, volume, dan massa. Dasar pengukuran level, dimana massa adalah massa jenis berbanding lurus dengan volume.

Level transmitter adalah  suatu alat yang digunakan untuk mengukur ketinggian suatu fluida berdasarkan tekanan hydrostatis atau bahan solid (chip kayu, tepung, pasir, dan lain-lain). Pengukuran tekanan hydrostatis adalah gaya desak yang disebabkan oleh air  dalam kolom diatas titik referensi. 

Gambar 1. Level Transmitter

(Sumber :http://www.tradekorea.com/products/productDetail.do?productno=229210)

Ada beberapa metode, jenis alat atau type sensor yang dapat digunakan dalam pengukuran level diantaranya differential pressure, ultrasonic, radar, kapasitif, konduktif, radioaktif, pelampung dengan potensio variabel displacement dan lain-lain. Umumnya satuan yang digunakan pada level transmitter adalah persen (%) (0%=4 mA dan 100%=20 mA).

Densiti :                                               

ρ  = Massa/Volume

   = m/v  = Kg/m3, g/cm3,  

Spesifik Grafiti :

SG       = ρ objek/ρ water,  ρ water  = 1 g/cm3

P   = SG x h + P0,  SG   = Spesifik grafiti    h    = Tinggi, m                   
P    = Tekanan, KPa

 
Aplikasi dalam mengukur tinggi cairan (Tekanan Hydrostatik) adalah sebagai berikut :

1.  Tangki Terbuka (Atmospheric vessels)
     Level transmitter yang digunakan pada umumnya adalah Transmitter dengan menggunakan sensor tekanan (Differential pressure transmitter) dan densitas pada cairan dapat berpengaruh dalam metode ini.

Gambar 2. Differential pressure transmitter dengan tangki terbuka

       P  = SG x h + P0           

           SG   = Spesifik grafiti

         h  = Tinggi, m

         P  = Tekanan, KPa

2. Tangki Tertutup (Pressurized vessels)

    Tangki yang tertutup didalamnya terdapat uap/gas yang terjebak diatas cairan. Tekanan uap/gas ini terkadang memiliki tekanan yang lebih dari pada cairan yang akan diukur levelnya, tentu hal ini akan mengakibatkan pengukuran over range atau tidak akurat dan tekanan uap/gas ini harusdi kopensasi.

Oleh karena itu dibutuhkan three valve manifold, untuk membantu kompensasi tekanan uap/gas tersebut didalam tangki. Perangkat ini teridiri dari 3 katup, katup sisi high, katup sisi low dan katup penyama (equalizing).

                                              

Gambar 3. Three valve manifold

 Cara mengoprasikan 3 Valve manifold saat kalibrasi transmitter adalah sebagai berikut :

• Semua valve harus dalam kondisi tertutup
• Buka valve Tengah (equalizing) ini untuk memastikan tekanan pada kedua sisi sama atau differential pressure = 0
• Buka valve baguan kiri (H) secara perlahhan agar dapat mengukur tekanan air dalam tangki
• Tutup valve tengah, hal ini untuk menutup tekanan pada dua sisi
• Buka valve kanan (L) agar tekanan uap dapat diukur
• Alat telah siap untuk proses pengukuran

Pada pengukuran level tangki tertutup terbagi dua type, antara lain sebagai berikut :

A.  Tangki tertutup dengan system dry leg

     Jika fase gas terkondensasi maka kondensat akan terbentuk didalam pipa low impulse line dan memberikan tekanan pada sensor sisi low yang berpengaruh terhadap pengukuran. untuk menghindari hal ini maka perlu dipasang sebuah pot dibawah yang fungsinya untuk menampung cairan kondensat tadi dan hal ini memerluka pemeliharaan yang sering.

 Gambar 4. Tangki tertutup dengan system dry leg

        P  = SG x h          

           SG   = Spesifik grafiti

         h  = Tinggi, m

         P  = Tekanan, KPa

      Pgas  = p posisi low

B.   Tangki tertutup dengan system wet leg

      Efek dari tekanan gas (Pgas) dapat dihilangkan dan hanya tekanan hidrostatik cairan saja yang diukur oleh sensor (H) DP, hal ini karena jalur impulse tekanan rendah ( L) pada DP transmitter terhubung langsung ke fasa gas diatas tinggi cairan. Sistem wet leg adalah pada impulse line bagian (L) DP dipenuhi dengan cairan , cairan biasanya sama dengan cairan proses. Bagian atas dari jalur impilse tekanan rendah (L) terdapat tangki kecil yang fungsinya utnuk menangkap uap dan mempertahankan tekanan hidrostatis yang konstant pada sisi (L) DP. Tekanan yang konstan ini dengan mudah dapat dikompensasi untuk dikalibrasi dan pengukuran yang lebih akurat.

Gambar 5. Tangki tertutup dengan system wet leg

                               

 

              P  = SG x h         

           SG   = Spesifik grafiti,

         h  = Tinggi, m

         P  = Tekanan, KPa

      Pgas  =  p posisi low

3.  Sistem Tekanan Udara (Bubbler)

    Sistem Bubler dapat digunakan untuk mengukur ketinggian cairan suatu kolam/basin dan tangki tertutup/terbuka. Sebuah pipa bubbler dicelupkan kebagian bawah dari kolam yang akan diukur tinggi cairannya. uadara akan masuk kedalam pipa kearah bawah dan terlepas bebeas diujung pipa bubbler, apabila level cairan mulai naik maka udara bebas tadi seperti tersumbat dan terjasi tekanan balik kearah transmitter dan tekanan udara ini sebanding sama dengan tekanan hidrostatik cairan. semakin tinggi cairan semakin tinggi tekanan balik (back pressure) dalam pipa bubbler dengan catatan nilai densitas cairan dan supplay udara konstan.

Gambar 6. Sistem Tekanan Udara (Bubbler)

             P  = SG x h           

          SG   = Spesifik grafiti

         h  = Tinggi, m

         P  = Tekanan, KPa

Sumber :

• Lestari P.D, Instrumentasi Industri I. Universitas Sultan Syarif Kasim Riau. 2008
• Febrianto D, Basic Fundamental Transmitters. PT Indah Kiat Pulp and Paper. n.d