Upload
pahreza-ridwan
View
254
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 1/27
14
BAB III
LANDASAN TEORI
3.1 Teknik Dasar Instrumentasi
Pada tahun 1962 Franklyn W. Kirk dan Nicholas R. Rumboy menyatakan
definisi instrumentasi, yaitu
“Instrumentation is the technology of using instrument to measure and control
the physical and chemical properties of material” .
!efinisi instrumentasi di atas da"at diartikan seba#ai berikut
“instrumentasi adalah suatu teknologi ang menggunakan !eralatan
"instrument# untuk mengukur dan mengendalikan harga dari suatu $esaran%
$aik $esaran &isis mau!un $esaran kimia'.
$e%alan den#an "erkemban#an ilmu "en#etahuan dan teknolo#i, maka
instrumentasi "un berkemban# dan mem"unyai ruan# lin#ku" yan# luas.Ruan#
lin#ku" "en#ertian instrumentasi ini secara luar mencaku" "erencanaan, kontrol
otomatis "em"rosesan data.&eta"i semua itu teta" men#acu "ada "rinsi" dasarnya
seba#ai tindakan "en#ukuran dan "en#endalian.
'adi %elaslah bah(a teknik instrumentai industri "ada dasarnya terdiri dari
dua macam ke#iatan yan# berkaitan erat yaitu men#ukur dan men#endalikan,
dimana kualitas suatu "en#ukuran akan menentukan sekali kualitas dari "en#endalian.
)en#ukur adalah menentukan har#a dari suatu keadaan atau sifat dari
suatu *at, sedan#kan men#endalikan adalah membatasi "enyim"an#an dari har#a
yan# diin#inkan.+leh karena itu, di"erlukan "en#etahuan dalam "emilihan alat
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 2/27
15
ukur, fun#si alat ukur serta fun#si dari alat ukur untuk menda"atkan hasil
"en#ukuran dan "en#endalian yan# sesuai. nstrumentasi seba#ai alat "en#ukur
sein# kali meru"akan ba#ian de"an-a(al dari ba#ianba#ian selan%utnya /ba#ian
kendali0, dan bisa beru"a "en#ukur dari semua %enis besaran fisis, kimia, mekanis,
mau"un besaran listrik. ebere"a contoh diantranya adalah "en#ukur massa,
(aktu, "an%an#, luas, sudut, suhu, kelembaban, tekanan, aliran, Ph /keasaman0,
leel, radiasi, suara, cahaya, toque, sifat listrik /arus listrik, te#an#an lstrik,
tahanan listrik0, iskositas, density, dan lainnya.
3.( Dasar )engukuran
Pen#ukuran adalah "enentuan besaran, dimensi, atau ka"asitas, biasanya terhada" suatu standar atau satuan "en#ukuran. Pen#ukuran tidak
hanya terbatas "ada kuantitas fisik , teta"i %u#a da"at di"erluas untuk
men#ukur ham"ir semua benda yan# bisa dibayan#kan, se"erti tin#kat
ketidak"astian, atau ke"ercayaan konsumen.
$istem Pen#ukuran meru"akan #abun#an aktiitas, "rosedur, alat ukur,
"eran#kat lunak, dan sub%ek yan# bertu%uan untuk menda"atkan data
"en#ukuran terhada" karakteristik yan# sedan# di ukur.Pen#ukuran
dimanfaatkan seba#ai sarana untuk menda"atkan data #una men#ambil
ke"utusan "erlu atau tidaknya adjusting "roses manufaktur, dan sarana untuk
menentukan keterkaitan antara 2 ariabel atau lebih.
3.(.1 Besaran
esaran adalah se#ala sesuatu yan# da"at diukur, dihitun#, memiliki
nilai dan satuan.esaran menyatakan sifat dari benda.$ifat ini dinyatakandalam an#ka melalui hasil "en#ukuran.+leh karena satu besaran berbeda
den#an besaran lainnya, maka diteta"kan satuan untuk tia" besaran. !esaran
diba#i dua macam yaitu
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 3/27
16
a. esaran "okok adalah besaran yan# satuannya telah diteta"kan terlebih dahulu
dan tidak diturunkan dari besaran lain. 3da tu%uh besaran "okok yaitu
"an%an#, massa, (aktu, arus listrik, suhu, %umlah molekul dan intensitas
cahaya. b. esaran turunan adalah besaran yan# dida"at dari "en##abun#an besaran
besaran "okok. 4ontoh olume, kece"atan, "erce"atan, #aya, usaha-ener#i,
dan lainlain.
3.(.( Satuan
$atuan atau satuan ukur atau unit di#unakan untuk memastikan kebenaran
"en#ukuran atau seba#ai nilai standar ba#i "embandin# alat ukur, takar, timban#
dan "erlen#ka"annya untuk melindun#i ke"entin#an umum.!i#unakan dalam
berba#ai disi"lin ilmu untuk mendefinisikan berba#ai "en#ukuran, rumus dan
data.
a. $atuan "okok-basis yaitu satuan yan# tidak diturunkan dari satuan lain. 3da
tu%uh satuan "okok, yaituaa0 )eter untuk "an%an#
b0 Kilo#ram untuk massa
c0 !etik untuk (aktud0 3m"ere untuk arus listrik e0 Kelin untuk suhu
f0 )ole untuk %umlah molekul
#0 4andela untuk intensitas cahaya b. $atuan turunan-deriasi yaitu satuan yan# diturunkan dari satuan lain. 4ontoh
ne(ton, (att, m-s, dan lainlain.
3.(.3 )emilihan alat ukur
Pemilihan alat ukur meru"akan lan#kah "ertama sebelum
melaksanakan "en#ukuran besaran "roses, baik yan# berbentuk besaran fisik
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 4/27
17
mau"un kimia, hal ini dimaksudkan untuk men#hasilkan out"ut yan# sama
den#an keadaan yan# sesun##uhnya.
5alhal yan# "erlu di"erhatikan dalam memilih alat ukur antara lain yaitu
a. 'enis besaran "roses yan# diukur
b. !aerah ker%a dari besaran "roses
c. Fun#si tambahan dari alat ukur d. Ketelitian dan keteta"an alat ukur
e. Ke"ekaan alat ukur
f. Kece"atan tan##a"
3.(.* +arakteristik Alat ,kur
!alam "emilihan alat ukur "erlu %u#a di"erhatikan men#enai karakteristik alat
ukur tersebut.Kualitas ker%a dari suatu alat ukur ditentukan dari karakteristiknya.
Karakteristik alat ukur ada dua, yaitu
a. Karakteristik statis b. Karakteristik dinamis
3.(.*.1 +arakteristik Statis
Karakter statis sebuah instrumen adalah karakter yan# berfokus "ada
"embacaan keadaan diam yaitu instrumen dalam keadaan diam di tem"at.
ebera"a karakter statis dari instrumen antara lain
1. 3kurasi
3kurasi sebuah instrument diukur dari sebera"a dekat hasil "embacaan instrument
tersebut den#an har#a sebenarnya.
2. Presisi
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 5/27
18
Presisi da"at diartikan kemam"uan sistem "en#ukuran untuk menam"ilkan ulan#
hasil bacaan yan# sama "ada "en#ukuran yan# berulan#.
. &oleransi
&oleransi adalah sebuah istilah yan# berhubun#an dekat den#an akurasi dan
didefinisikan seba#ai kesalahan maksimal yan# dihara"kan dalam har#a yan# sama.
7. Rentan# atau %an#kauan
Rentan# atau %an#kauan meru"akan rentan# antara nilai minimal dan maksimal yan#
da"at diukur oleh instrument.
8. Kelinearan
5asil bacaan dari suatu instrument secara linear "ro"osional den#an nilai yan#
diukur.
6. $ensitiitas "en#ukuran
$ensitifitas dari sebuah "en#ukuran adalah ukuran "erubahan hasil bacaan suatu
instrument yan# ter%adi ketika nilai yan# diukur berubah.
. Resolusi
Resolusi menun%ukan ba#aimana suatu hasil bacaan instrument memisahkan dari satu
satuan ke satuan lain.
3.(.*.( +arakteristik Dinamis
Karakteristik dinamis alat ukur menyatakan ba#aimana kece"atan
men#adakan "erubahan dari suatu kedudukan ke kedudukan baru. :an# termasuk
ke dalam karakteristik dinamis adalah
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 6/27
19
a. Kece"atan res"on, yaitu kece"atan dari alat ukur untuk men#ikuti
"erubahan"erubahan har#a dari besaran yan# diukur.
b. Fidelitas, kece"atan dari alat ukur untuk menun%ukan har#a baru yan#
te"at "ada saat ter%adi "erubahan.
3.(.- ungsi Alat ,kur
3lat ukur tidak selalu menun%uk, memberi sinyal atau mencatat har#a yan#
diukur.!alam "en##unaan alat ukur seharihari, fun#si alat ukur da"at
di#olon#kan atas
a. Pemancar
3lat ukur memberikan informasi dari besaran yan# diukur sam"ai titik atau
tem"at yan# dikehendaki.
b. Pemberi tanda - sinyal
nstrumen hanya memberikan tanda - sinyal bila suatu keadaan bisa dica"ai.
c. Pencatat
3lat ukur hanya memberikan catatan - hasil suatu "en#ukuran.
d. Penun%uk /meter 0
3lat ukur ter%adi atas skala yan# telah dikalibrasikan dari %arum "enun%uk.
e. Perekam /recorder 0
3lat memberikan data yan# tercatat, dibandin#kan terhada" (aktu.
3.(.- Bagian Alat ,kur
3lat ukur mem"unyai bentuk yan# berbeda satu sama lain.!i ba(ah ini
diteran#kan ba#ianba#ian alat ukur secara umum, yaitu
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 7/27
20
a. ;lemen "rimer /"erasa-sensin# unit0 yan# beker%a seba#ai transducer yaitu
men#ubah ener#i yan# diukur untuk men#hasilkan keadaan yan#
menun%ukkan har#a yan# diukur /)<0.
b. ;lemen sekunder /"en#hubun#0 meru"akan ba#ian yan# men#ubah keadaanyan# dihasilkan oleh elemen "erasa ke keadaan yan# ber#una ba#i alat ukur
ditem"at yan# ter"isah.c. ;lemen mani"ulasi /"en#ukur0 ialah ba#ian yan# merubah keadaan yan#
dihasilkan oleh elemen "en#hubun#, sehin##a memun#kinkan hasilnya
diamati.
d. ;lemen "enun%uk ialah ba#ian alat ukur untuk ke"erluan "emancar,
"enun%ukkan, "encatatan, atau "erekam.
3.3 )engendalian
$uatu sistem "en#endali da"at sederhana atau rumit. $uatu sistem
"en#endali yan# sederhana terdiri dari suatu "roses dan suatu "en#endalian.
$istem ini disebut sistem "en#endali "roses, sistem "en#endali rumit da"at
terdiri dari satu atau lebih "en#endalian /multiple control loop0. =oo"
"en#endalian "roses terdiri dari dua %enis yaitu
3.3.1 )engendalian Loo! Ter$uka
$istem "en#endalian loo" terbuka meru"akan sistem
"en#endalian yan# keluarannya tidak ber"en#aruh terhada" aksi
selan%utnya /aksi kontroler0. 3tau den#an kata lain, sistem ini tidak
memiliki um"an balik / feed back 0, sehin##a keluarannya tidak bisa
di%adikan "erbandin#an antara um"an balik dan masukan yan#
menentukan aksi berikutnya.+leh karena itu, sistem "en#endalian loo"
terbuka hanya bisa di#unakan %ika hubun#an antara masukan dan
keluaran diketahui dan tidak ada #an##uan eksternal dan internal.
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 8/27
21
3.3.( )engendalian Loo! Tertutu!
$istem "en#endalian loo" tertutu" meru"akan sistem
"en#endalian yan# keluarannya ber"en#aruh terhada" aksi selan%utnya
/aksi kontroler0. erbeda den#an loo" terbuka, "ada loo" tertutu"
sistem memiliki feed back , sehin##a keluarannya bisa di%adikan
"erbandin#an um"an balik dan masukan untuk menentukan aksi
berikutnya.
>ambar .1 =oo" &ertutu"
3.* Controller
Controller adalah alat yan# men#er%akan ti#a taha" "en#ontrolan atau
"en#endalian yaitu membandin#kan set poin den#an measurement variable,
men#hitun# bera"a banyak koreksi yan# "erlu dilakukan dan men#eluarkan
sinyal koreksi sesuai den#an hasil "erhitun#an.Controller meru"akan otak
suatu "en#endalian atau "en#ontrolan.
3.*.1 )rogramma$le Logi/ 0ontroller " )L0 #
Programmable Logic Controller meru"akan suatu alat
"en#ontrol lo#ika ter"ro#ram, yan# serin#kali di#unakan seba#ai alat
kontrol alatalat industri, P=4 terdiri dari bebera"a ba#ian, P=4 terdiri
atas 4P? /Central Proccesing Unit 0, memori, modul, interface in"ut dan
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 9/27
22
out"ut "ro#ram kendali disim"an dalam memori "ro#ram. Pro#ram
men#endalikan P=4 sehin##a saat sinyal input masuk dari "eralatan
input akan men#ahasilkna res"on yan# sesuai den#an "ro#ram yan#
telah dimasukan kedalam memori, memori itu sendiri berfun#si seba#ai
daerah yan# menyim"an sistem o"erasi data "emakai.
3da dua %enis memori dalam P=4, R+) / Read Only Memory0
dan R3) / Random Access Memory0. Rom adalah memori yan# hanya
bisa di"ro#ram sekali dan bersifat "ermanen, maka memori ini
di#unakan untuk untuk menyim"an sistem o"erasi. $ementara R3)
meru"akan memori yan# di#unakan untuk men#eksekusi "ro#ram
"ro#ram yan# telah dimaasukan kedalam R+).
>ambar .2 P=4 iemens !"#$$ modular
3.*.( Distributed Control System
%istributed Control ystem /!4$0 meru"akan suatu sistem
kontrol terdistribusi yan# serin# di#unakan di industriindustri modern,
"ada sistem ini men##unakan satu "en#ontrol untuk men#ontrol
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 10/27
23
"en#ontrol lainnya, secara #aris besar !4$ men##unakan %arin#an
komunikasi untuk melakukan "en#ontrolan dan "en#endalian.
Pada dasarnya !4$ menerima in"ut men#olahnya "ada "rosesor
dan men#irmnnya "ada modul output , baik itu sinyal analo# mau"un
sinyal analo# yan# diskrit. Perusahan "erusahan "roses serin#lkali
men#unakan sistem ini karena "rosesnya yan# rumit.
>ambar . %istributed Control ystem Level &unctional
3.*.3 Supervisory Control and Data Acquistion
upervisory Control and %ata Asquistion meru"akan suatu
sistem yan# bero"erasi den#an sinyalsinyal "ada komunikasi antar
c'annels untuk melakukan "en#ontrolan "ada alat alat yan# diatur oleh
sistem ini /men##unakan satu komunikasi c'annel untuk setia" alat0.
kontrol sistem ini %u#a memun#kinkan untuk dikombinasikan den#an
sistem "en#akuisisi data den#an cara memasukan code si#nal dari
channel komunikasi untuk men#akuisisi informasi tentan# status dari
alatalat yan# diatur oleh sistem ini, untuk ditam"ilkan atau direkam
untuk dokumentasi.
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 11/27
24
>ambar .7CA%A $truktur Komunikasi
3.- Sensor
$ensor adalah %enis tranduser yan# di#unakan untuk men#ubah besaran
mekanis, ma#netis, "anas, sinar, dan kimia men%adi te#an#an dan arus listrik.$ensor
serin# di#unakan untuk "endeteksian "ada saat melakukan "en#ukuran atau
"en#endalian.
3. Transducer
(ransduser adalah sebuah alat yan# bila di#erakan oleh suatu ener#i di dalam
sebuah sistem transmisi, akan menyalurkanener#i tersebut dalam bentuk yan# sama
atau dalam bentuk yan# berlainan ke sistem transmisi berikutnya@.&ransmisi ener#i
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 12/27
25
ini bisa beru"a listrik, mekanik, kimia, o"tic /radiasi0 atau thermal /"anas0.
a#ian masukan dari transduser disebut Asensor@, karena ba#ian ini da"at men#indera
suatu kuantitas fisik tertentu dan men#ubahnya men%adi bentuk ener#i yan# lain.
>ambar .8 )nput dan Output(ransducer
3.2 Transmitter
3.2.1 )engertian Transmitter
&ransmitter adalah suatu alat kelan%utan dari sensor, dimana
meru"akan salah satu elemen dari system "en#endalian "roses untuk
men#ukur besaran dari suatu "roses, di#unakan alat ukur yan# disebut sensor
/ba#ian yan# terhubun# lan#sun# den#an media yan# diukur0, dimana
kemudian transmitter men#ubah sinyal yan# diterima dari sensor men%adi
sinyal standar.
erdasarkan besaran yan# "erlu ditransformasikan, transmitter da"at
di#olon#kan men%adi transmitter tem"erature, transmitter tekanan / pressure0,
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 13/27
26
(ransmitter tin##i "ermukaan /level 0, dan transmitter aliran / flo*0.&ransmitter
da"at dihubun#kan den#an berba#ai alat "enerima, se"erti instrumen
"enun%uk, alat "encatat, "en#atur yan# mem"unyai sinyal masukan yan#
standar /controller 0 dan lainlain.
Ke#unaan dari transmitter yan# memberikan sinyal standar beru"a
sinyal "neumatic atau sinyal listrik dari besaran "roses / process variable0
yan# diukur ke "eralatan lain yan# membutuhkannya antara lain
a. Pen##anti "eralatan lain se"erti indicator dan recorder yan# beker%a
den#an standar sinyal yan# sama.
b. )emun#kinkan "en#iriman sinyal den#an %arak yan# cuku" %auh
secara ce"at dan aman.
c. )enekan biaya "en#o"rasian mau"un "era(atan.
>ambar .6(ransmitter
3.2.( Sinal Instrumen
$inyal instrument adalah suatu tanda atau"un sinyal yan# diberikan ke
suatu alat "enerima se"erti "encatat atau "enun%uk yan# beru"a an#kaan#ka.
ebera"a standar sinyal instrumen yan# didefenisikan oleh standards
associations atau "ro"rietary standard, meli"uti
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 14/27
7 B 2Cm3
27
A. Analog Signal
a. Pneumatic "signal lines tu$es#
a0 18 "si# / C.2 B 1 k#-cm20
b0 2C 1CC kPa
c0 6 C "si#b !oltage
a0 1 B 8 < !4
b0 C B 8 < !4c0 C B 1C < !4
c Current
a0 7 B 2C m3 b0 D B 7C m3
c0 1C B 8C m3
" Digital Signal
a0 +AR( Protocol
b0 MAR Protocol c0 &ieldbus
d0 Modbuse0 Profibus
f0 )ndustrial ,t'ernet
#0 erba#ai komunikasi tan"a cable /*ireless
communications0
3.4 )o5er Sistem
3.4.1 Sistem ( #ire
$istem 2 *ire adalah "en#ubun#an secara seri antar po*er supply
instrument dan sinyal "en#ukuran ke alat lain. )aka dalam sistem ini sinyal
"en#ukuran %adi satu dengan po*er supply.3latalat "ada instrumentasi yan#
memakai sistem ini yaitu !P transmitter, "ressure transmitter, ortek
flo(meter, tem"erature transmitter.
3lat nstrumen Po(er $u""ly
E
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 15/27
3lat lain /alat ukur,controller dll0
Po(er su""ly
22C<34
7 B 2Cm3
28
>ambar . Wirin# 2 (ire
3.4.( Sistem $ #ire
stilah - *ire di#unakan untuk menamai istilah po*er supply
dan output "en#ukuran yan# ter"isah. Po*er supply yan# di#unakan adalah
po*er supply 22C<34. 3lat den#an system ini adalah &lo*meter , Ph meter
dll.
>ambar .D Wirin# 7 (ire
3.6 )rotokol +omunikasi
3.6.1 %A&T
+AR( meru"akan sin#katan dari .+ig' /ay Addressable
Remote (ransducer0 yan# biasa diter%emahkan seba#ai transducer
berada "ada remote area. +AR( adalah sebuah "rotokol yan#
dikemban#kan oleh endor yan# dibuat berdasarkan standar komunikasi
ell 2C2.53R& meru"akan o"en "rotokol yan# berarti da"at
dikemban#kan dan di#unakan oleh sia"a"un. +AR( memiliki dua
3lat nstrumen
3lat lain /alat ukur,
controller dll
E
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 16/27
29
modulasi sekali#us dalam komunikasi yaitu men##unakan analo# /7 B
2Cm30 dan di#ital yaitu F$K / &requency 'ift 1eying 0.
>ambar .9 Protocol +AR(
3.6.( Profibus
Profibus meru"akan sin#katan dari A Process &ield 2us@
meru"akan standar untuk fieldbus komunikasi dalam teknolo#i
"en#ontrolan dan "ertama di"erkenalkan "ada tahun 19D9 oleh )F
/3erman %epartement of ,ducation and Researc'0 dan di#unakan oleh
iemens.
Pada dasarnya Profibus terba#i men%adi dua ba#ian yaitu !P
/ %esentralised Perip'erals0 dan P3 / Process Automation0. !P adalah
ba#ian yan# ber#una untuk men#o"rasikan sensor dan aktuator melalui
"en#ontrolan ter"usat. $ementara P3 meru"akan ba#ian untuk
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 17/27
30
memantau "eralatan ukur melalui "roses sistem "en#ontrolan "ada
a"likasi "en#en#alian "roses.
>ambar .1C=o#o Profibus
3.17 Sensor )ie8oelektrik
Pie*oelektrik berasal dari bahasa :unani yaitu pie4o yan# artinya tekanan dan
elektrik yan# berarti listrik. ahan "ie*oelektrik adalah suatu bahan yan# a"abila
diberi stress /tekanan0 mekanik akan men#hasilkan medan listrik sebaliknya a"abila
medan listrik ditera"kan "ada bahan "ie*oelektrik akan ter%adi deformasi mekanik
/"erubahan dimensi bahan0. $ifat yan# reersibel ini membuat material "ie*oelektrik
da"at berfun#si seba#ai transduser dan aktuator /$harma, 2CC60 serta menarik untuk
dikemban#kan.
>ambar .11 Pie*oelektrik
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 18/27
31
3.11 'lo( )easurement
!alam "roses industri "en#ukuran aliran mem"unyai "eranan yan# san#at
"entin#. Pen#ukuran aliran da"at dilaksanakan antara lain untuk men#etahui
banyaknya bahan yan# di "erlukan "roses, quality control dan kontinuitas dari o"erasi
"roses itu sendiri. Pen#ukuran aliran banyak sekali caranya, oleh karena itu "erlu
di"ela%ari lebih lan%ut %enis "en#ukuran aliran mana yan# sesuai untuk di#unakan
dalm men#hada"i masalah yan# terda"at di industri. nstrumen untuk melakukan
"en#ukuran kuntitas aliran fluida ini disebut flo*meter .
Faktorfaktor yan# mem"en#aruhi dan "erlu di"erhitun#kan dalam memilih
"en#ukuran aliran, antara lain ialah %enis fluida yan# di ukur.4ontohnya ada
"en#ukuran aliran yan# hanya baik bila di#unakan untuk *at cair, ada "ula
"en#ukuran aliran yan# hanya baik untuk ua" dan #as sa%a, teta"i ada "en#ukuran
yan# baik untuk di#unakan keduanya.$edan#kan dari sifat fluida yan# di ukur ada
yan# basah atau kerin#, %ernih atau kotor, korosif, beru"a ua", *at cair dan
"adat.3lirannya mun#kin turbulen atau %u#a laminer.$elain itu %u#a men#enai
viskositas, tekanan, tem"eratur, dan la%u aliran yan# di"erlukan san#at "entin# untuk menda"atkan "erhatian dalammenentukan metoda "en#ukuran aliran yan# susuai.
3.1( *evel )easurement
Pemilihan metoda "en#ukuran level yan# sesuai a"likasi, biasanya lebih sulit
dibandin# den#an keem"at "roses ariabel utama kecuali flo*. $e"erti "ada
"en#ukuran flo*, kondisi dari media yan# diukur kadan#kadan# mem"unyai banyak
efek yan# kuran# baik "ada alat ukur, sehin##a data kondisi o"erasi harus diketahui
lebih banyak didalam "emilihan alat ukur level5
Kondisi o"erasi yan# harus diketahui adalah
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 19/27
32
1. Level ran#e2. Karakteristik fluida
10 (emperature
20 Pressure
0 pecific gravity4) 3"akah fluida bersih atau kotor, men#andun# vapors atau
solids, dll.. ;fek korosif
7. 3"akah fluida mem"unyai kecenderun#an efek Acoat @ atau menem"el
"ada dindin# vessel atau measuring device.8. 3"akah fluida tersebut turbulent disekitar area "en#ukuran.
$ecara normal tidak ada kesulitan berarti didalam men#ukur leel fluida
bersih dan nonviscous, namun untuk material A slurry@ atau material den#an viscous
yan# berat dan solid , ba#aimana"un banyak menimbulkan masalah.
3.13 DO " Disssolved +,ygen#
+ksi#en terlarut / %issolved O6ygen, disin#kat !+0 atau serin# %u#a disebut
den#an kebutuhan oksi#en7O6ygen %emand 0 meru"akan salah satu "arameter"entin#
dalam analisis kualitas air.
Nilai !+ yan# biasanya diukur dalam bentuk konsentrasi ini menun%ukan
%umlah oksi#en /+20 yan# tersedia dalam suatu badan air. $emakin besar nilai !+
"ada air, men#indikasikan air tersebut memiliki kualitas yan# ba#us. $ebaliknya %ika
nilai !+ rendah, da"at diketahui bah(a air tersebut telah tercemar.
Pen#ukuran !+ %u#a bertu%uan melihat se%auh mana badan air mam"u
menam"un# biota air se"erti ikan dan mikroor#anisme.$elain itu kemam"uan air
untuk membersihkan "encemaran %u#a ditentukan oleh banyaknya oksi#en dalam air.
3.1* !9 " Po(er of %idrogen#
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 20/27
33
"5 adalah dera%at keasaman yan# di#unakan untuk menyatakan tin#kat
keasaman atau ke basaan yan# dimiliki oleh suatu larutan. "5 itu sendiri didefinisikan
seba#ai kologaritmaaktivitasion 'idrogen /5E0 yan# terlarut.
Koefisien aktiitas ion hidro#en tidak da"at diukur secara eks"erimental,
sehin##a nilainya didasarkan "ada "erhitun#an teoritis.$kala "5 bukanlah skala
absolut.a bersifat relatif terhada" sekum"ulan larutan standar yan# "5nya
ditentukan berdasarkan "ersetu%uan internasional.
3.1-Conductivity
Conductivity atau serin# disebut konduktifitas, meru"akan sebutan lain dari
kece"atan rambat suatu ener#i baik itu suhu, listrik, ion mau"un ener#i lainnya.
)aksudnya adalah "erubahan secara numerik antara kema"uan rambat dari suatu
ob%ek den#an "erubahan ener#i yan# ter%adi.
Pada dasarnya konduktifitas ber#una untuk menentukan kualitas air yan#
akan diolah diindustriindustri khususnya industriindustri kimia, "emban#kit listrik
dan "embuatan bahan "an#an. Konduktifitas akan mem"en#aruhi efek kimia(i suatu
ob%ek "ada ob%ek yan# lain dan sebera"a baik ob%ek tersebut men#hatarkan ener#i.
$e"erti contoh "en##unaan konduktifitas untuk "en#olahan air demineralisai yan#
akan dikuran#i kandun#an kandun#an mineral "ada air tersebut.
3.1 ):ID " Pipeing and Instrument Diagram#
Piping and )nstrument %iagram atau serin# disebut P8)% meru"akan
suatu #rafik di"roses industri yan# menam"ilkan "emi"aan dari aliran "roses bersama
den#an "eralatan"eralatan "en#endali mau"un "enun%an# yan# ter"asan# di
la"an#an.
P8)% ber"eran san#at "entin# dalam ke#iatan "erbaiakan mau"un
modifikasi "roses industri, %u#a ber"eran mendeskri"sikan denah dimana "eralatan
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 21/27
34
dan sistem itu ter"asan#, sin#katnya men%elaskan se"erti a"a "eralatan"eralatan
ter"asan#.
>ambar .124ontoh sederhana dari loo" leel
3.12 -utrient
9utrient atau nutrisi meru"akan ba#ian dari makanan yan# di#unakan
untuk bertahan hiu" dan tumbuh dan berkemban#. Nutrisi dibutuhkan dalam "ro"orsi
yan# te"at untuk "en#olahan yan# efektif terhada"limbah air. 5al ini %u#a di"erlukan
uuntuk menca"ai "embersihan nutrisi dalam "roses "erlakuan biolo#i. 'ika nutrisi
esensial tidak ada, "ertumbuhan mikroba tidak akan ter%adi. $aat nutrisi tidak cuku",
kemam"uan meneta" lum"ur dan kualitas limbah dalam "erlakuan tanaman
memburuk hin##a ke "roses "erusakan.
3.14 Agitator)otor
Agitator motor meru"akan suatu motor di industri yan# berfun#si untuk
melakukan "en#adukan, baik itu cairan den#an cairan, "adatan den#an cairan,
"adatan den#an "adatan, dan banyak la#i.
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 22/27
35
)otor a#itator biasanya di"asan# diba#ian atas tan#ki, namun da"at %u#a
di"asan# diba#ian sam"in# tan#ki dan da"at %u#a di"asan# diba#ian ba(ah tan#ki.
>ambar .14ontoh a#itator motor di la"an#an
3.16Cooling To(er
Cooling to*er atau menara "endin#in meru"akan suatu alat yan#
di#unakan untuk mendin#inkan suatu materi umumnya untuk fluida cair, den#an cara
memberikan udara bertekanan rendah sehin##a "artikel"artikel materi yan# akan
didin#inkan meren##an# dan mudah men#alami "enurunan suhu.
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 23/27
36
>ambar .1 4ontoh Cooling (o*erP(5out' Pacific :iscose
3.(7 )roses isika dan )roses +imia
)ateri "ada dasarnya da"at me#alami "erubahan. Perubahan ini da"at
beru"a "erubahan secara secara fisik atau "erubahan secara unsur kimia(inya atau
serin# disebut den#an "erubahan fisika dan "erubahan kimia.
3.(7.1 )eru$ahan isika
Perubahan fisika meru"akan "erubahan yan# tidak diikuti oleh
unsur "embentuknya, "erubahan fisika ini lebih dititk beratkan "ada
"erubahan fisik materi tersebut, se"erti contoh "emoton#an kayu atau
besi yan# diben#kokan, namun bukan hanya itu, lebih dalam la#i
menurut definisi "ertama.
Perubahan fisika meru"akan "erubahan yan# tidak men#ubah
unsur "embentuk materi tersebut, sama halnya den#an mencair,
membeku, me#ua", menyumblim, men#kristal, dan men#embun.
Perubahan "erubahan tersebut meru"akan "erubahan fisika, men#a"ademikian, karena "erubahan fisik yan# meteri ini alami "ada dasarnya
tidak merubah unsur "embentuk materi tersebut, contoh 52+, dalam
bentuk molekul se"erti a"a"un materi "embentuknya teta"lah 52+
sehin##a "erubahan"erubahan tersebut meru"akan "erubahan fisika.
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 24/27
37
3.(7.( )eru$ahan +imia
Perubahan kimia meru"akan "erubahan yan# diikuti oleh
berubahnya unsur "embentuk materi tersebut, berbeda halnya den#an
"erubahan fisika yan# menitik beratkan "ada "erubahan fisik, "erubahan
kimia lehih menitik beratkan "ada "erubahan"erubahan unsur kimia(i
dalam materi tersebut.
Perubahan kimia biasanya diikuti den#an terci"tanya senya(a
atau cam"uran baru hasil reaksi materi den#an "ereaksi materi, ambilah
contoh reaksi lo#am den#an *at asam yan# akan mem"en#aruhi unsur
"embentuk dari lo#am tersebut, dan akan men#ahasilkan senya(a baruyaitu lo#am karat. 4ontoh lain yaitu "embakaran kayu den#an a"i yan#
akan men#hasilkan "erubahan senya(a baru yaitu aran#, %ika diamati
den#an seksama "erubahan kimia di"en#aruhi oleh *at lain yan# akan
men#ahasilkan sebuah reaksi terhada" materi yan# akan diu%i.
3.(1 )engenda!an
Reaksi"en#enda"an adalah suatu %enis reaksi yan# da"at berlan#sun#
dalam cairan, misalnya air.$uatu reaksi da"at dikatakan reaksi "en#enda"an a"abila
reaksi tersebut men#hasilkan enda"an.;nda"an yaitu *at "adat yan# tidak larut dalam
cairan tersebut.$enya(asenya(a yan# serin# di#unakan dalam reaksi "en#enda"an
yaitu senya(asenya(a ionik.
3.(( Reduksi dan Oksidasi
Redoks /sin#katan dari reaksi reduksi-oksidasi0 adalah istilah yan#
men%elaskan berubahnya bilan#an oksidasi /keadaan oksidasi0 atomatom dalam
sebuah reaksi kimia. +ksidasi dan reduksi te"atnya meru%uk "ada "erubahan bilan#an
oksidasi karena transfer elektron yan# sebenarnya tidak akan selalu ter%adi. $ehin##a
oksidasi lebih baik didefinisikan seba#ai "enin#katan bilan#an oksidasi, dan reduksi
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 25/27
38
seba#ai "enurunan bilan#an oksidasi. !alam "rakteknya, transfer elektron akan selalu
men#ubah bilan#an oksidasi, namun terda"at banyak reaksi yan# diklasifikasikan
seba#ai redoks (alau"un tidak ada transfer elektron dalam reaksi tersebut.
$enya(asenya(a yan# memiliki kemam"uan untuk men#oksidasi
senya(a lain dikatakan seba#ai oksidatif dan dikenal seba#ai oksidator atau a#en
oksidasi. +ksidator mele"askan elektron dari senya(a lain, sehin##a dirinya sendiri
tereduksi. +leh karena ia menerima elektron, ia %u#a disebut seba#ai "enerima
elektron.$enya(asenya(a yan# memiliki kemam"uan untuk mereduksi senya(a
lain dikatakan seba#ai reduktif dan dikenal seba#ai reduktor atau a#en reduksi.
Reduktor mele"askan elektronnya ke senya(a lain, sehin##a ia sendiri teroksidasi.
+leh karena ia mendonorkan elektronnya, ia %u#a disebut seba#ai "enderma
elektron.
3.(3 iltrasi
Filtrasi adalah "embersihan "artikel "adat dari suatu fluida den#an
mele(atkannya "ada medium "enyarin#an, atau se"tum, yan# di atasnya "adatan
akan terenda"kan. Ran#e filtrasi "ada industri mulai dari "enyarin#an sederhana
hin##a "emisahan yan# kom"leks. Fluida yan# difiltrasi da"at beru"a cairan atau #asG
aliran yan# lolos dari sarin#an mun#kin sa%a cairan, "adatan, atau keduanya.$uatu
saat %ustru limbah "adatnya lah yan# harus di"isahkan dari limbah cair sebelum
dibuan#..
3.(* Aerasi
3erasi adalah suatu "roses "enambahan udara-oksi#en dalam air den#an
memba(a air dan udara ke dalam kontak yan# dekat, den#an cara menyem"rotkan air
ke udara /air ke dalam udara0 atau den#an memberikan #elembun##elembun# halus
udara dan membiarkannya naik melalui air /udara ke dalam air0. $umber lain
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 26/27
39
men%elaskan bah(a aerasi adalah suatu "roses atau usaha dalam menambahkan
konsentrasi oksi#en yan# terkandun# dalam air limbah, a#ar "roses oksidasi biolo#i
oleh mikroba akan da"at ber%alan den#an baik. !alam melakukan "roses 3erasi ini
"erlu men##unakan alat yan# dinamakan aerator . Prinsi" ker%a alat ini adalah untuk
menambahkan oksi#en terlarut di dalam air tersebut.Kemudian yan# men%adi tu#as
utama dari aerator ini adalah mem"erbesar "ermukaan kontak antara air dan udara.
!alam "roses aerasi ini yan# "erlu dilakukan adalah ketika 3ir baku diolah
dari inlet sumur dalam yan# berada di sekitar kantor P!3) den#an memakai "om"a
submersible yan# men#alir ke inlet aerator melalui "i"a, kemudian air tersebut
disem"rotkan melalui "i"a utama den#an "i"a belah. Pada saat itu air %atuh melalui
traytray /nam"an0 yan# berluban# yan# bertu%uan untuk menambah oksi#en dalam
air baku dan men#enda"kan besi yan# ada dalam air. $etelah itu air yan# mele(ati
tray selan%utnya air turun melalui "i"a outlet aerator dan masuk ke dalam bak filter
dan selan%utnya da"at didistribusikan. $edan#kan sumber lain men%elaskan ada 2
macam cara melakukan aerasi ini, yaitu seba#ai berikut
)emasukkan udara ke dalam air limbah, dalam cara ini men##unakan sebuah
benda yaitu Porousatau no**le yan# di#unakan untuk memeasukan udara atau
oksi#en murni ke dalam air limbah. 3tau den#an memaksa air ke atas untuk
berkontak den#an oksi#en, !alam cari ini air limbah dikontakkan den#an
oksi#enmelalui "emutaran balin#Bbalin# yan# kemudian diletakkan "ada "ermukaan
air limbah.
3.(-+ondensasi
Kondensasi atau "en#embunan adalah "erubahan (u%ud benda ke (u%ud
yan# lebih "adat, se"erti #as /atau ua"0 men%adi cairan.Kondensasi ter%adi ketika ua"
didin#inkan men%adi cairan, teta"i da"at %u#a ter%adi bila sebuah ua" dikom"resi
/yaitu, tekanan ditin#katkan0 men%adi cairan, atau men#alami kombinasi dari
"endin#inan dan kom"resi.4airan yan# telah terkondensasi dari ua" disebut
kondensat.$ebuah alat yan# di#unakan untuk men#kondensasi ua" men%adi cairan
7/24/2019 Bab III Landasan Teori (Beres)
http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-landasan-teori-beres 27/27
40
disebut kondenser .Kondenser umumnya adalah sebuah "endin#in atau "enukar "anas
yan# di#unakan untuk berba#ai tu%uan, memiliki rancan#an yan# berariasi, dan
banyak ukurannya dari yan# da"at di#en##am sam"ai yan# san#at besar.