Salah satu fungsi daripada Differential Pressure transmitter (DP transmitter) adalah sebagai instrument untuk mengukur level atau ketinggian isi tangki, metode pengukurannya yaitu dengan memanfaatkan konversi besaran tekanan (head pressure) ke besaran ketinggian (level). Kondisi tangki yang hendak diukur levelnya memiliki kondisi yang bermacam-macam, misalnya ditinjau dari bentuk tangki nya, ada tangki terbuka, tangki tertutup, tangki vakum, tangki bertekanan, tangki vertical, tangki horizontal, tangki bersuhu panas, tangki bersuhu dingin, tangki berbentuk bola (spherical tank), tangki kotak, tangki pendek, tangki bawah tanah dan lain-lain, kemudian ditinjau dari karakteristik medianya, cairan yang hendak diukur juga terdiri dari bermacam-macam kriteria, yaitu cairan basa, cairan berasam tinggi, cairan kental, cairan encer, cairan berfase dua seperti pada steam, cairan dingin, cairan panas, cairan kimia beracun, cairan korosif dan lain-lain.
Prinsif dasar
Agar lebih mudah dalam memahami metode pengukuran level dengan menggunakan DP transmitter, alangkah baiknya jika diketahui lebih dahulu falsafah dasar daripada sistim pengukuran ini.
Satuan unit untuk besaran level pada umumnya adalah persentase yaitu perbandingan antara bagian tangki yang berisi cairan dengan tinggi tangki secara keseluruhan (dalam range 0% sampai dengan 100%), tetapi ada juga yang menggunakan satuan panjang sebagai unitnya, biasanya dalam millimeter.
Dalam hal pengukuran menggunakan differential pressure transmitter maka indikasi presentase ini adalah konversi dari besaran tekanan ke besaran panjang. Misalnya tekanan 100 mBar setara dengan ketinggian 2 meter. Lalu bagaimana korelasi antara besaran tekanan dengan besaran level ini, mari kita ikuti pembahasan selanjutnya.
Sebagai contoh, ada sebuah bejana tinggi 4 meter diisi dengan air setinggi 2 meter, jika dibawah bejana di pasang pressure gauge dengan unit mmH2O maka pressure gauge akan menunjukkan angka 2000 mmH2O. Kemudian jika pada bejana yang sama kita isikan oli setinggi 2 meter, maka pressure gauge akan menunjukkan pembacaan 2400mmH2O, angka 2400mmH2O ini adalah besaran tekanan yang bisa dipersentasikan dalam unit tekanan lain seperti pascal, mbar, psi dan lain-lain, intinya besaran tekanan bisa menjadi rujukan sebagai indikasi level. Dari ilustrasi ini dapat kita amati bahwa untuk ketinggian level yang sama besarnya tekanan bisa berlainan, berarti ada parameter lain yang berpengaruh pada proses pengukuran level dengan metode ini. Besaran tersebut adalah specific gravity. Lalu apakah specific gravity, Wikipedia menerangkan bahwa specific gravity adalah perbandingan antara density zat tertentu dengan density zat referensi, pada umumnya zat referensi yang dipakai adalah air (density air adalah 999 gram/cm3)
Dalam contoh diatas diketahui density air 999 gram/cm3 dan density oli 1200 gram/cm3 maka specific gravity oli adalah 1200/999 = 1.2. Dengan tiga parameter tersebut yaitu tinggi, tekanan dan specific gravity ditemukan formula yang berkaitan dengan pengukuran level seperti tertera dibawah ini;
Tekanan (P) = Specific gravity ( SG) X Level (h)
Untuk Oli pada contoh diatas tekanan yang ditunjukkan oleh pressure gauge adalah 2400 mmH2O, nilai ini dihasilkan dari hasil perkalian 1.2 dengan 2000.
Untuk air ditunjukkan oleh pressure gauge 2000 mmH2O, nilai ini didapat dari hasil perkalian 1.0 dengan 2000.
Contoh soal; sebuah bejana diisi condensate hydrocarbon dengan density 600g/cm3 setinggi 4 meter, berapakah tekanan yang terukur pada bagian bawah bejana. Hitung nilai tekanan dalam unit mmH2O dan dalam unit mBar.
Jawaban; Faktor yang harus diketahui untuk menemukan besarnya tekanan yaitu ketinggian dan specific grafity, dari soal diatas ketinggian sudah diketahui yaitu 4 meter atau setara dengan 4000mm, sedangkan faktor SG harus dihitung dulu karena yang diketahui baru density condensate yaitu 600 g/cm3. Cara menghitung specific gravity mengacu pada formula; Specific gravity = density zat / density referensi
Diketahui dari soal density zat= 600, dan dari tabel standar diketahui density air (sebagai referensi)=999, maka specific gravity = 600/999 = 0,600
Formula untuk menghitung tekanan adalah ;
Tekanan (P) = Specific gravity (SG) X Tinggi cairan (h)
P= 0,600 X 4000 = 14400 mmH2O
Jadi tekanan yang terukur dibawah bejana adalah 14400 mmH2O
Nilai tekanan dalam unit mmH2O ini bisa dikonversi ke dalam unit lain misalnya menjadi unit mBar, cara perhitungannya sederhana yaitu dengan menggunakan tabel konversi tekanan, dalam contoh soal di atas dengan merujuk pada tabel konversi tekanan diketahui bahwa 1mmH2O setara 0.098 mBar, maka 14.400 mmH2O sama dengan 1.412 mBar.
Tabel konversi tekanan sebagai rujukan bisa di download disini.
Contoh di atas adalah aplikasi DP transmitter untuk mengukur level pada tangki terbuka adapun untuk tangki tertutup, formula yang dipakai agak berbeda dan akan dibahas pada artikel yang lain.
