Ada 4 besaran dalam instrumentasi yang paling popular karena banyak dipergunakan sebagai parameter untuk mengukur kondisi proses, besaran tersebut yaitu Pressure (tekanan), Temperature (suhu), Flow (Laju alir) dan Level (ketingian isi bejana). Penggunaan kata Pressure, Flow, Level dan Temperature sudah menjadi sangat umum, sehingga materi yang membahas keempat besaran tersebut jarang yang menggunakan kata-kata terjemahannya. Demikian pula dalam artikel ini kata LEVEL tetap akan dipergunakan sebagai sebutan untuk besaran ketinggian isi bejana.
Pengukuran level dengan metode konversi perbedaan tekanan ke besaran level merupakan metode pengukuran yang paling banyak dipergunakan dalam industri, pertimbangan nya karena cara ini termasuk cara yang paling sederhana, murah dari segi biaya, dan cocok untuk kebanyakan type bejana dan type media yang diukurnya.
Metode ini menggunakan transmitter tipe diferensial pressure yang dipasang pada bagian samping bejana dengan menggunakan pipa penghubung atau dengan memasang transmitter langsung di nosel bagian samping bejana. Lihat contoh pemasangan pada gambar beikut;
Transmitter dipasang pada salah satu nosel bejana untuk mengukur tekanan yang disebabkan oleh berat cairan langsung di atasnya. Hasil dari pengukuran oleh transmitter tidak mengukur volume daripada isi tangki, melainkan hanya mengukur tekanan cairan secara vertical, dengan demikian hasil pengukuran sama sekali tidak terpengaruh oleh bentuk tangki atau bejana, tetapi hanya menghasilkan hasil ukur tekanan berdasarkan berat cairan yang lemudian di konversi sebagai LEVEL.
Agar hasil pengukuran tekanan dapat dikonversikan menjadi besaran level ada parameter penting yang harus diketahui yaitu densitas daripada cairan, serta dimensi vertical daripada bejana. Setelah densitas dan dimensi tangki diketahui maka pengukuran level dapat dihitung berdasarkan rumus dibawah ini;
Ilustrasi berikut ini menunjukkan hasil pengukuran level pada sebuah tangki dengan menggunakan rumus ΔP = ρ g h
Ilustrasi diatas memperlihatkan hasil pengukuran tekanan oleh sebuah level transmitter yang data-datanya diketahui sebagai berikut ;
Densitas daripada media isi tangki 500kg/m3
Jarak vertical antara titik nol dengan pemukaan media 0,22 mtr
Percepatan gravitasi di tempat tangki berada 9,8
Hasil pengukuran oleh transmitter menunjukkan nilai 110mm WC
Nampak dalam perhitungan diatas ada pengaruh percepatan gravitasi (g) yang dapat mempengaruhi hasil pengukuran oleh transmitter. Faktor lain yang dapat mempengaruhi hasil pengukuran adalah suhu daripada media, karena suhu dapat mempengaruhi nilai densitas (ρ).
Agar hasil perhitungan tidak terpengaruh oleh kondisi sekitar maka komponen densitas tidak lagi di masukan kedalam formula perhitungan melainkan diganti dengan berat jenis atau specific gravity (SG), sehingga rumus diatas menjadi P=SG X h
Berat jenis atau Specific Gravity (SG) adalah besaran tak berdimensi karena merupakan rasio dari densitas suatu benda dengan densitas benda jenuh yang tidak bisa dimampatkan, untuk benda cair sebagai pembandingnya adalah densitas air (1000kg/m3) dan untuk benda gas sebagai pembandingnya adalah udara kering yang memiliki densitas 1205 kg/m3
Sebagai contoh untuk cairan minyak tanah dengan densitas 820kg/cm3 memiliki berat jenis 820 kg/m3 : 1000kg/m3 = 0.83
Untuk gas metana dengan densitas 667.209 kg/m3 memiliki berat jenis 667.209 kg/m3 : 1000 kg/m3 = 0.667
Kembali ke perhitungan level di tangki A diatas maka hasil perhitungan dengan menggunakan SG adalah sebagai berikut;
ΔP = SG X h
ΔP = (500:1000) X 220
ΔP = 110 mmH2O
Nampak hasil akhir perhitungan dengan formula ρ x g x h dan formula SG x h memberikan hasil yang sama, oleh karena itu dalam praktek di lapangan untuk keperluan perhitungan instrumentasi level transmitter selalu diterapkan kaidah SG x h, dan tidak lagi menggunakan rumus dasar ρ x g x h
Demikian penjelasan cara perhitungan konversi level dari satuan tekanan, semoga bermanfaat.
