Pengukuran Tinggi Permukaan atau level

Pengukuran Tinggi Permukaan (Level)

Sistem pengukuran level ada dua macam, yaitu

-->

1. Pengukuran secara langsung, yang antara lain menggunakan prinsip bola pelampung dan konduktivitas.

2. Pengukuran secara tidak langsung, yang antara lain menggunakan prinsip penggukuran tahanan absolute, diaphragma, sistem gelembung udara, tekanan differential, manometer air raksa dan lain sebagainya.

Kedua jenis pengukuran tersebut pada dasarnya menggunakan prinsip sebagai berikut :

1. Hidrostatic head

2. Gerakan pelampung

3. Perpindahan bola apung

4. Kondukltivitas listrik

Pengukuran level dengan sistem hidrostatic head

Prinsip pengukurannya adalah bahwa tekanan pada suatu titik di dalam fluida yang diketahui massa jenisnya adalah sebanding dengan tinggi kolom fluida.

Untuk memudahkan pengukuran tekanan hidrostatic, digunakan manometer tabung U atau pressure gauge.

Rumus yang digunakan :

P = ρ x h

Dimana :

P : Tekanan hidrostatic

ρ : Massa jenis benda cair

h : Tinggi permukaan cairan

Jenis gerakan pelampung

Prinsip ini sangat sederhana, yaitu jika pelampung diapungkan pada permukaan fluida maka pelampung akan naik dan turun mengikuti gerakan permukaan fluida. Selanjutnya dengan suatu mekanisme, pergerakan pelampung tersebut dapat di translasikan pada macam alat ukur atau mekanisme control level lain. 

Jenis perpindahan benda apung

Pengukuran ini menggunakan prinsip dasar hukum Archimedes, yang menyatakan bahwa total tekanan fluida terhadap benda yang tercelup kedalamnya adalah sama dengan berat fluida yang dipindahkan dan arah tekanan tersebut ke atas (vertikal). Gaya ke atas tersebut sering dikenal dengan gaya apung. Sebagai transmitter, sistem perpindahan benda apung adalah kombinasi dari perpindahan benda apung dengan sistem pneumatik, sehingga sinyal informasi level yang dikirimkan adalah bentuk tekanan udara.

Konduktivitas Listrik

Prinsip ini berdasarkan kenyataan bahwa beberapa jenis fluida merupakan konduktor listrik, sedangkan beberapa jenis yang lain termasuk udara, realtif tidak menghantarkan arus listrik. Hal ini digunalan untuk mengetahui ada atau tidaknya permukaan fluida melampaui garis level tertentu.

Pengendalian  Splite Range

Jika di pengendalian selektif (selective control)
ada dua proses variabel yang dikendalikan oleh satu control valve, di pengendalian split range ada dua control valve untuk mengendalikan sebauah process variabel. Dengan pengendalian split range, control valve mampu mengendalikan flow yang kecil sampai flow yang besar. Jadi, ada dua control valve di dalam sebuah loop, untuk low-flow dan high-flow. Namun, pada diagram kotak tetap hanya ada satu final control element, karena kerja control valve bergantian (sequencing). Control valve untuk low-flow bekerja pada sinyal 3 – 9 psi (0 - 50 %) dan control valve untuk high-flow bekerja pada sinyal 9 – 15 psi (50 – 100%).

BUY NOW :

Level

PENGUKURAN  LEVEL

Pengukuran level pada zat cair berlaku hukum hidrostatik (tekanan hidrostatik) dan hukum archimedes (gaya apung benda dalam zat cair) yang banyak digunakan sebagai dasar pengukuran level cairan yang tidak berlaku untuk benda padat. Pengukuran level atau tinggi permukaan untuk fluida cair . Metoda pengukuran level adalah sebagai berikut :

a. Pengukuran secara langsung, menggunakan prinsip bola pelampung, dimana tinggi permuka cairan dapat diamati secara langsung antara lain :

- Pengamatan visual tinggi permukaan permukaan cairan dengan skala, dengan menggunakan prinsip becana perhubungan.

- Mengamati permukaan cairan dengan menggunakan detector yang dapat bergerak kareana level, seperti bola dan pelampung.

-  Kontak antara probe dengan permukaan cairan.

-  Interupsi berkas cahaya oleh sel fotoelektrik.

-  Refleksi frequensi gelombang radio atau radar atau gelombang suara oleh permukaan cairan.

b. Pengukuran secara tidak langsung , menggunakan efek level cairan dan lainnya seperti :

- Mengukur tekanan cairan atau tekanan hidrostatik yang disebabkan oleh level cairan.

- Mengukur daya apung benda detector yang tenggelam dalam cairan.

- Beberapa system elektrik yang dipengaruhi level cairan, didasarkan pada sifat benda tersebut.

Kedua metode terebut diatas secara langsung atau tidak langsung, pada hakekatnya prinsip pengukuran level adalah :

1. Hydrostatic head (Tekanan hidrostatik, Sistim diapragma,   force balance).

2. Mekanis pelampung

3. Perpindahan benda apung

4. Konduktivitas listrik

Hydrostatic head

Pengukuran level dengan menggunakan hydrostatik head ini dapat diklasifikasi sebagai berikut,

1. tekanan hidrostatik

2. sistim  dengan gelembung udara

3. sistim force balance

Tekanan hidrostatik

Prinsip hidrostatik  mengatakan bahwa pada setiap titik didalam fluida, gaya yang bekerja padanya adalah sama untuk semua arah dan tidak bergantung pada volume fluida maupun bentuk ruang atau tempat dimana fluida berada, tetapi hanya bergantung pada tinggi kolom fluida diatas titik yang bersangkutan.  Oleh karena itu hydrostatic head sering dinyatakan dengan suatu tinggi level disamping itu sering pula dinyatakan dengan suatu tekanan. Lebih jauh hydrostatic head dapat pula dinyatakan dengan persamaan :

Pa  = tekanan pada garis batas A

Pb  = tekanan pada garis batas B

Level

PENGUKURAN  LEVEL

Pengukuran level pada zat cair berlaku hukum hidrostatik (tekanan hidrostatik) dan hukum archimedes (gaya apung benda dalam zat cair) yang banyak digunakan sebagai dasar pengukuran level cairan yang tidak berlaku untuk benda padat. Pengukuran level atau tinggi permukaan untuk fluida cair . Metoda pengukuran level adalah sebagai berikut,

a.    Pengukuran secara langsung, menggunakan prinsip bola pelampung, dimana tinggi permuka cairan dapat diamati secara langsung antara lain,

- Pengamatan visual tinggi permukaan permukaan cairan dengan skala, dengan menggunakan prinsip becana perhubungan.

- Mengamati permukaan cairan dengan menggunakan detector yang dapat bergerak kareana level, seperti bola dan pelampung.

-  Kontak antara probe dengan permukaan cairan.

-  Interupsi berkas cahaya oleh sel fotoelektrik.

-  Refleksi frequensi gelombang radio atau radar atau gelombang suara oleh permukaan cairan.

b.      Pengukuran secara tidak langsung , menggunakan efek level cairan dan lainnya seperti :

- Mengukur tekanan cairan atau tekanan hidrostatik yang disebabkan oleh level cairan.

- Mengukur daya apung benda detector yang tenggelam dalam cairan.

- Beberapa system elektrik yang dipengaruhi level cairan, didasarkan pada sifat benda tersebut.

Kedua metode terebut diatas secara langsung atau tidak langsung, pada hakekatnya prinsip pengukuran level adalah :

1.      Hydrostatic head (Tekanan hidrostatik, Sistim diapragma,   force balance).

2.      Mekanis pelampung

3.      Perpindahan benda apung

4.      Konduktivitas listrik

  Hydrostatic head

Pengukuran level dengan menggunakan hydrostatik head ini dapat diklasifikasi sebagai berikut,

1.      tekanan hidrostatik

2.      Sistim  dengan gelembung udara

3.      sistim force balance

Tekanan hidrostatik
Prinsip hidrostatik  mengatakan bahwa pada setiap titik didalam fluida,gaya yang bekerja padanya adalah sama untuk semua arah dan tidak bergantung pada volume fluida maupun bentuk ruang atau tempat dimana fluida berada, tetapi hanya bergantung pada tinggi kolom fluida diatas titik yang bersangkutan.  Oleh karena itu hydrostatic head sering dinyatakan dengan suatu tinggi level disamping itu sering pula dinyatakan dengan suatu tekanan. Lebih jauh hydrostatic head dapat pula dinyatakan dengan persamaan :

                                               

Dimana, P =  tekanan oleh hydrostatic head

D =  masa jenis (density) dari fluida yang bersangkutan

g =  percepatan grafitasi

H =  tinggi level

Perubahan temperatur dan tekanan udara diatas level sangat mempengaruhi ketelitian level dengan cara ini,  Untuk memudahkan pengukuran tekanan, dipergunakan tabung U dengan fluida kerja air raksa. Dari hukum bencana berhubungan.

                                                     

dimana          Pa  = tekanan pada garis batas A

                                    Pb  = tekanan pada garis batas B

            Gambar-IV.2.1 Prinsip pengukuran level dengan cara hydrostatic head                                            

      

         Misalkan pada bak terdapat fluida yang akan diukur dengan,