Alat-Alat Pengukuran/ Pemantauan di Dunia Industri

Peralatan pemantauan sangat berguna untuk mengukur berbagai macam parameter aktual operasi peralatan energi dan membandingkannya dengan parameter desain untuk menentukan jika efisiensi energi dapat ditingkatkan. Atau peralatan pemantauan dapat digunakan untuk mengidentifikasi pengukuran steam atau kebocoran udara tekan.

Parameter yang sering dipantau selama pengkajian energi adalah :

• Parameter dasar listrik pada sistem AC & DC : tegangan (V), arus (I), faktor daya, daya aktif (kW), kebutuhan maksimum (kVA), daya reaktif (kVAr), pemakaian energi (kWh), frekuensi (Hz), harmonic, dan lain sebagainya.
• Parameter selain listrik : suhu dan aliran panas, radiasi, udara dan aliran gas, aliran cairan,putaran per menit (RPM), kecepatan udara, kebisingan dan getaran, konsentrasi debu, total padatan terlarut (TDS), pH, kadar air, kelembaban, analisa gas buang (CO2, O2, CO, Sox,NOx), efisiensi pembakaran, dll.

Article ini memberi informasi untuk berbagai macam peralatan pemantauan yang sering digunakan selama pengkajian energi di industri:

• Peralatan pengukuran listrik.
• Peralatan analisa pembakaran.
• Termometer.
• Manometer.
• Pengukur aliran air.
• Tachometers / Stroboscopes
• Alat pendeteksi kebocoran.
• Pengukur lux

Untuk setiap tipe peralatan pemantauan, informasi sebagai berikut diberikan:

• Apa yang dikerjakan oleh peralatan pemantauan.
• Dimana peralatan pemantauan digunakan.
• Bagaimana peralatan pemantauan dioperasikan.
• Keselamatan dan keamanan pengukuran yang diperlukan untuk peralatan pemantauan.

1. PERALATAN PENGUKUR LISTRIK

1.1 Apa yang dilakukan peralatan pengukur listrik.

Peralatan pengukur lis trik termasuk klem atau analisa daya dan digunakan untuk mengukur parameter listrik utama seperti KVA, kW, PF, Hertz, KVAr, Ampere dan Volt. Beberapa peralatan juga mengukur harmonis. Pengukuran cepat dapat dilakukan dengan peralatan yang dibawa oleh tangan, sedangkan peralatan yang lebih baik dilengkapi dengan fasilitas pembacaan kumulatif dan pencetakan pada selang waktu tertentu.

Gambar 1. Clamp-on Power Hitester

Ada beberapa contoh model yang ada dipasaran dari beberapa perusahaan. Seperti satu contoh alat yaitu HIOKI 3286-20 Clamp-on Power Hitester (Gambar 1).

Mengukur parameter sebagai berikut:

• Tegangan: 150 V sampai dengan 600 V, 3 jarak antara.
• Arus: 200 A atau 1000 A, 2 jarak antara
• Tegangan / arus puncak
• Daya efektif/reaktif/ nyata (satu-fase atau 3- fase); 30 kW sampai dengan 1200 kW, 14 pola kombinasi.
• Faktor daya.
• Reaktifitas
• Sudut fase.
• Frekuensi.
• Fase deteksi (3- fase)
• Tegangan /tingkatan arus harmonis (mencapai 20 tingkat).

1.2 Dimana peralatan pengukuran listrik digunakan

Peralatan ini diterapkan seara on-line untuk mengukur berbagai macam parameter listrik dari motor, trafo, dan pemanas listrik. Tidak diperlukan memberhentikan peralatan waktu pengukuran.

1.3 Bagaimana mengoperasikan peralatan pengukur listrik

Peralatan mempunyai tiga kabel utama, yang disambungkan ke penjepit buaya pada ujungnya. Tiga kabel utama adalah kuning, hitam dan merah. Gambar 2 sampai 8 memberikan gambaran metode pengukuran untuk berbagai macam kondisi. Prosedur operasi bervariasi untuk setiap jenis penjepit atau analisis daya. Untuk prosedur operasi yang benar, operator harus selalu memeriksa instruksi manual yang diberikan bersama peralatan.

Gambar 2. Pengukuran Daya pada Sirkuit Dua Kawat Satu Fase

Gambar 3. Pengukuran Daya dan Faktor Daya pada Sirkuit Tiga Kawat Satu Fase

Daya dan faktor daya pada sirkuit tiga kawat satu fase diukur dengan cara yang sama dapa dua kawat satu fase. Hubungkan ujung hitam ke kawat netral seperti yang ditinjukkan oleh gambar, kemudian ubah ujung merah dan sensor jepitan ke masing-masing kawat. sekarang daya dan faktor daya antara kawat dapat di ukur.

Gambar 4. Pengukuran Daya dan Faktor Daya pada Sirkuit Tiga Kawat Tiga Fase

Gambar 5. Metode Alternatif Pengukuran Daya dan Faktor Daya pada Sirkuit Tiga Kawat Tiga Fase

Gambar 6. Pengukuran Daya dan Faktor pada Sirkuit Empat Kawat Tiga Fase

Gambar 8. Pengukuran Tegangan

1.4 Pencegahan dan keselamatan pengukuran.

Beberapa tindakan pencegahan dan keselamatan pengukuran yang dilakukan dalam penggunaan penjepitan dan analisis daya :

• Menghindari hubungan pendek dan potensi bahaya ya ng mengancam jiwa, jangan pernah menyentuh jepitan pada sambungan yang beroperasi pada maksimum laju tegangan, atau pada tahanan konduktor yang berlebihan.
• Jepitan pada probe harus dihubungkan pada sisi sekunder, sehingga breaker dapat mencegah kecelakaan jika terjadi hubungan pendek.
• Sementara menggunakan alat, gunakan sarung tangan karet, sepatu bot dan topi helm keselamatan, menghindari sengatan listrik dan jangan menggunakan peralatan bilamana tangan sedang basah.
• Periksa panduan operasi manual dari peralatan pemantauan untuk instruksi rinci lebih lanjut pada keselamatan dan tindakan pencegahan sebelum menggunakan alat.

2. ANALISIS PEMBAKARAN

2.1 Apakah yang dilakukan oleh alat penganalisa pembakaran.

Alat penganalisis pembakaran digunakan untuk mengukur komposisi gas buang setelah pembakaran dilakukan. Berbagai alat penganalisis pembakaran dapat digunakan untuk mencocokan kebutuhan pada plant. Prinsip dasar semua alat pengnalisis pembakaran adalah mengukur persentase oksigen (O 2) atau karbondioksida (CO2) pada pengeluaran gas buang dan kemudian dengan menggunakan program yang telah dibuat dihitung efisiensi pembakarannya jika dikehendaki. Berbagai macam jenis alat penganalisis pembakaran diberikan dibawah ini:

Alat Pemantau Efisiensi Bahan Bakar

Alat ini mengukur oksigen dan suhu gas buang. Nilai Kalor bahan Bakar biasa diumpankan ke mikroprosesor yang akan menghitung efisiensi pembakaran.

Fyrite

Sebuah pompa tangan dibagian bawah menarik sample gas buang ke larutan di bagian dalam fyrite. Reaksi kimia mengubah volume cairan menghasilkan sejumlah gas. Persen oksigen atau CO2 dapat dilihat dari timbangan.

Alat Analisis Gas

Alat ini memiliki sel kimia terpasang yang akan mengukur berbagai macam gas seperti CO2, CO, NOx, SOx, dll 

2.2. Dimana alat analisa pembakaran digunakan.

Alat analisa pembakaran digunakan untuk menentukan komposisi dari gas buang didalam saluran gas buang. Saluran tersebut merupakan susunan pipa kotak dan digunakan untuk mengalirkan gas keluar hasil pembakaran menuju cerobong asap. Nilai gas dari berbagai komponen gas diukur berdasarkan volum. Hampir semua peralatan ini, mengukur persentase oksigen dan karbondioksida dan suhu gas buang. Selama audit energi, diukur komposisi gas buang dalam rangka pengkajian kondisi pembakaran, efisiensi dan kebocoran udara luar yang masuk kedalam sistem.

2.3 Bagaimana mengoperasikannya

Jenis alat penganalisa pembakaran yang berbeda dioperasikan berbeda pula. Untuk semua jenis alat penganalisa pembakaran, tongkat kecil/probe dimasukkan kedalam saluran melalui lubang kecil yang dibuat untuk berbagai keperluan pemantauan. Pada kasus analisa pembakaran pirit, yang dioperasikan secara manual, gas buang dari saluran dihisap keluar menggunakan alat pompa manual. Gas yang terkumpul bereaksi dengan bahan kimia/sel-sel dan menampilkan pembacaan persentase oksigen atau karbondioksida.

2.4 Pencegahan dan keselamatan pengukuran

• Harus selalu mengkalibrasi alat di udara terbuka sebelum melakukan pengukuran.
• Periksa sumbatan udara pada saringan udara alat.
• Selama pengukuran, yakinkan bahwa pipa karet yang membawa gas dari saluran ke peralatan tidak bengkok.
• Setelah menyisipkan tongkat probe ke saluran, harus hati- hati membungkus ruang bukaan sebelah kiri dengan kain katun untuk menjamin bahwa tidak terjadi perembesan udara ke sistim atau udara yang lolos dari sistim.
• Harus menggunakan sarung tangan katun yang tebal, kacamata debu, helm pengaman dan peralatan keamanan lainnya. Ingat gas-gas yang anda tangai sangatlah panas !
• Periksa buku manual pengoperasian tentang peralatan pemantau untuk perintah lebih rinci pada keselamatan dan pencegahan sebe lum menggunakan peralatan.

3. MANOMETER

3.1 Apa yang dikerjakan oleh manometer

Manometer adalah alat yang digunakan secara luas pada audit energi untuk mengukur perbedaan tekanan di dua titik yang berlawanan. Jenis manometer tertua adalah manometer kolom cairan. Versi manometer sederhana kolom cairan adalah bentuk pipa U (lihat Gambar 9) yang diisi cairan setengahnya (biasanya berisi minyak, air atau air raksa) dimana pengukuran dilakukan pada satu sisi pipa, sementara tekanan (yang mungkin terjadi karena atmosfir) diterapan pada tabung yang lainnya. Perbedaan ketinggian cairan memperlihatkan tekanan yang diterapan.

Gambar 9. Ilustrasi skema manometer kolom cairan

Prinsip kerja manometer adalah sebagai berikut:

• Gambar 9a. Merupakan gambaran sederhana manometer tabung U yang diisi cairan setengahnya, dengan kedua ujung tabung terbuka berisi cairan sama tinggi.
• Gambar 9b. Bila tekanan positif diterapan pada salah satu sisi kaki tabung, cairan ditekan kebawah pada kaki tabung tersebut dan naik pada sisi tabung yang lainnya. Perbedaan pada ketinggian , “h”, merupakan penjumlahan hasil pembacaan diatas dan dibawah angka nol yang menunjukan adanya tekanan.
• Gambar 9c. Bila keadaan vakum diterapkan pada satu sisi kaki tabung, cairan akan meningkat pada sisi tersebut dan cairan akan turun pada sisi lainnya. Perbedaan ketinggian “h” merupakan hasil penjumlahan pembacaan diatas dan dibawah nol yang menunjukan jumlah tekanan vakum.

Ada tiga tipe utama manometer:

1. Manometer satu sisi kolom yang mempunyai tempat cairan besar dari tabung U dan mempunyai skala disisi kolom sempit. Kolom ini dapat menjelaskan perpindahan cairan lebih jelas. Kolom cairan manometer dapat digunakan untuk mengukur perbedaan yang kecil diantara tekanan tinggi.
2. Jenis membran fleksibel: jenis ini menggunakan defleksi (tolakan) membran fleksibel yang menutup volum dengan tekanan tertentu. Besarnya defleksi dari membran sesuai dengan tekanan spesifik. Ada tabel keterangan untuk menentukan tekanan perbedaan defleksi.
3. Jenis Pipa koil: Sepertiga bagian dari manometer ini menggunakan pipa koil yang akan mengembang dengan kenaikan tekanan. Hal ini disebabkan perputaran dari sisi lengan yang disambung ke pipa.

3.2 Di mana manometer digunakan

Selama pelaksanaan audit energi, manometer digunakan untuk menentukan perbedaan tekanan diantara dua titik disaluran pembuangan gas atau udara. Perbedaan tekanan kemudian digunakan untuk menghitung kecepatan aliran di saluran dengan menggunakan persamaan Bernoulli (Perbedaan tekanan = v2/2g). Rincian lebih lanjut penggunaan manometer diberikan pada bagian tentang bagaimana mengoperasikan manometer. Manometer harus sesuai untuk aliran cairan. Kecepatan aliran cairan diberikan oleh perbedaan tekanan = f LV2/2gD dimana f adalah faktor gesekan dari bahan pipa, L adalah jarak antara dua titik berlawanan dimana perbedaan tekanan diambil, D adalah diameter pipa dan g adalah konstanta gravitasi.

3.3 Bagaimana mengoperasikan manometer

Tidak mudah untuk menjelaskan pengoperasian manometer dengan satu cara, sebab terdapat banyak macam manometer yang membutuhkan cara penanganan yang berbeda. Tetapi, beberapa tahapan operasinya sama. Selama audit energi, kecepatan aliran udara disaluran dapat diukur dengan menggunakan tabung pitot dan aliran dihitung dengan menggunakan manometer. Sebuah lubang pengambil contoh dibuat disaluran (tabung pembawa gas buang) dan tabung pitot dimasukkan kedalam saluran. Kedua ujung tabung pitot terbuka disambungkan ke dua manometer yang terbuk a. Perbedaan tingkat pada manometer menghasilkan total kecepatan tekanan. Sebagai contoh, dalam kasus manometer digital pembacaan ditampilkan dalam mm dari kolom air.

Gambar 10. Pengukuran Menggunakan Tabung Pitot dan Manometer

3.4 Pencegahan dan keselamatan pengukuran

• Manometer tidak dapat digunakan pada tekanan yang sangat tinggi. Pada kasus tekanan tinggi, digunakan inclined tune manometer.
• Periksa panduan manual operasi dari peralatan pemantauan untuk instruksi yang lebih rinci untuk keselamatan dan pencegahan sebelum menggunakan peralatan.

4. TERMOMETER

4.1 Apa yang dilakukan termometer

Termometer adalah peralatan yang digunakan untuk mengukur suhu cairan, permukaan atau gas, sebagai contoh gas buang setelah pembakaran. Termometer diklasifikasikan sebagai kontak termometer atau non kontak termometer atau termometer inframerah dan diterangkan dibawah ini.

Termometer kontak

Ada dua macam jenis termometer kontak. Termometer klinik sederhana adalah contoh terbaik dari kontak termometer. Untuk audit energi di industri biasanya digunakan termokopel untuk mengukur suhu dengan ketepatan yang tinggi, yang terdiri dari dua logam yang tidak sama, ditempelkan bersama menjadi satu. Logam campuran termokopel yang biasa digunakan adalah dalam bentuk kawat. Sebuah termokopel dapat dibuat dalam berbagai kombinasi logam atau kalibrasi.

Empat kalibrasi sederhana adalah J, K, T dan E. Terdapat kalibrasi suhu tinggi R, S, C dan GB. Setiap kalibrasi mempunyai kisaran suhu dan lingkungan yang berbeda, dan suhu maksimum bervariasi tergantung pada diameter kawat yang digunakan pada termokopel. Meskipun kalibrasi termokopel mendeteksi jarak antara suhu, maksimum jarak antara juga dibatasi oleh diameter kawat termokopel.

Gambar 11. Thermocouple Thermometer

Non-kontak atau termometer inframerah.

Non-kontak atau termometer inframerah dapat mengukur suhu tanpa kontak fisik antara termometer dan obyek dimana suhu diukur. Termometer ditujukan pada permukaan obyek dan secara langsung memberikan pembacaan suhu. Alat ini sangat berguna untuk pengukuran di tungku atau suhu permukaan dan lain sebagainya.

Termometer infra merah dapat digunakan untuk mengukur suhu dimana sensor konvensional tidak dapat digunakan atau tidak dapat menunjukkan pembacaan yang akurat, seperti sebagai berikut:

• Bila dibutuhkan pengukuran pada respon yang cepat, seperti pengukuran pada benda yang bergerak (contoh: rol, mesin bergerak atau belt conveyor).
• Bilamana pengukuran non kontak dibutuhkan karena adanya bahan pencemaran atauberbahaya (seperti: tegangan tinggi).
• Jarak yang terlalu jauh atau tinggi.
• Suhu yang terlalu tinggi untuk termokopel atau kontak sensor lainnya.
• Obyek dalam keadaan vakum atau pada kondisi atmosfir terkontrol lainnya.
• Obyek dikekelingi oleh medan listri (seperti induksi panas)

Prinsip dasar termometer infra merah adalah bahwa semua obyek memancarkan energi infra merah. Semakin panas suatu benda, maka molekulnya semakin aktif dan semakin banyak energi infra merah yang dipancarkan. Termometer infra merah terdiri dari sebuah lensa yang fokus mengumpulkan energi infra merah dari obyek ke alat pendeteks/detektor. Detektor akan mengkonversi energi menjadi sebuah sinyal listrik, yang menguatkan dan melemahkan dan ditampilkan dalam unit suhu setelah dikoreksi terhadap variasi suhu ambien.

Gambar 12. Non-Contact Infrared Thermometer

4.2 Dimana termometer digunakan

Pada audit energi, suhu merupakan salah satu parameter yang penting untuk diukur dalam rangka menentukan kehilangan atau memebuat keseimbangan energi panas. Pengukuran suhu diambil pada audit unit pendingin udara, boiler, tungku, sistim steam, pemanfaatan kembali panas, penukar panas dan lain sebagainya. Selama audit, suhu dapat diukur dari:

• Udara ambien
• Air pendingin/ chilled water di plant pendingin.
• Udara masuk kedalam unit handling udara pada plant pendingin udara.
• Air pendingin masuk dan keluar pada menara pendingin.
• Permukaan jalur pemipaan steam, boiler, kiln.
• Air masuk boiler.
• Gas buang.
• Kondensat yang kembali.
• Pemanasan awal pasokan udara untuk pembakaran.
• Suhu dari bahan bakar minyak.

4.3 Bagaimana mengoperasikan thermometer.

Termokopel (termometer kontak) terdiri dari dua logam yang tidak sama, digabung menjadi satu pada ujungnya. Bila gabungan dua logam dipanaskan atau didinginkan, tegangan akan dihasilkan yang dapat dikorelasikan kembali kepada suhu. Probe dimasukkan kedalam aliran cairan atau gas untuk mengukur suhunya, misalnya: gas buang, udara auat air panas. Probe jenis daun digunakan untuk mengukur suhu permukaan. Pada hampir semua kasus, termokopel secara langsung memberikan pembacaan pada unit yang dihendaki (derajat Celsius atau Fahrenheit pada panel digital)

Pengoperasi termometer non kontak atau termometer infra merah sangat sederhana. Termometer infra merah (seperti pistol) ditujukan langsung ke permukaan dimana suhu harus diukur. Hasil pengukuran dibaca secara langsung dari panel.

4.4 Pencegahan dan keselamatan pengukuran

Pencegahan dan keselamatan pengukuran berikut diterapkan ketika menggunakan termometer:

• Probe harus dilumuri cairan dan pengukuran harus diambil setelah satu – dua menit, yaitu setelah pembacaan stabil.
• Sebelum menggunakan termokopel, jarak antara suhu dimana termokopel didesain harus diperiksa.
• Probe dari termokopel jangan pernah menyentuh api menyala.
• Sebelum menggunakan termometer non kontak, pancaran harus diatur sesuai dengan suhu permukaan yang diukur.
• Periksa manual operasi dari instruksi peralatan pemantauan lebih rinci untuk keselamatan dan pencegahan sebelum menggunakan peralatan.

5. PENGUKUR ALIRAN AIR

5.1 Apa yang dikerjakan oleh pengukur aliran air

Pengukur aliran air adalah alat yang digunakan untuk mengukur linier, non linier, laju alir volum atau masa dari cairan atau gas. Bagian ini secara spesifik menerangkan tentang pengukur aliran air. Pemilihan metode atau jeis pengukur aliran air tergantung pada kondisi tempat dan kebutuhan pengukuran yang akurat.

Sebagian dari pengukur aliran air, ada beberapa metoda yang dapat mengukur aliran air selama audit. Dua metoda umum untuk mendapatkan perkiraan akurat yang beralasan dari aliran air adalah:

• Metoda waktu pengisian: Air diisikan pada bejana atau tangki dengan volum yang telah diketahui (m3). Waktu yang dibutuhkan untuk mengisi volume sampai penuh yang dicatat menggunakan stop watch (detik). Volum dibagi dengan waktu menjadi aliran rata-rata dalam m3/detik.
• Metoda melayang: Metoda ini umumnya digunakan untuk mengukur aliran pada saluran terbuka. Jarak spesifik (misalnya 25 meter atau 50 meter) ditandai pada saluran. Bola pingpong diletakkan di air dan dicatat waktu yang diperlukan untuk bola melayang menuju jarak yang diberi tanda. Pembacaan diulang beberapa kali untuk menghasilkan waktu yang akurat.

Kecepatan air dihitung oleh jarak yang ditempuh oleh bola dibagi rata-rata waktu yang diperlukan. Tergantung kepada kondisi aliran dan karakristik tempat, perhitungan kecepatan lebih lanjut dibagi dengan faktor 0,8 sampai dengan 0,9 untuk menghasilkan kecepatan puncak pada saluran terbuka; kecepatan di permukaan dikurangi karena adanya tenaga pendorong angin dan lain lain.

Beberapa jenis pengukur aliran yang paling umum adalah sebagai berikut:

Rotameter atau pengukur aliran dengan variasi area untuk gas dan cairan.

Gambar 13. Rotameter

Rotameter terdiri dari tabung runcing dan bagian alat yang mengambang. Alat ini sangat luas digunakan pada area yang bervariasi karena biayanya murah, sederhana, perbedaan tekanan rendah, rentang pengukurannya lebar dan hasil keluarannya linier.

Pengukur aliran variabel –pengukur aliran piston dan spring untuk gas dan cairan.

Gambar 14. Pengukur Aliran Spring dan Piston

Jenis pengukur aliran piston menggunakan orifis tabung yang dibentuk oleh piston dan sebuah kerucut runcing. Piston ditempatkan dibagian dasar kerucut (tidak pada posisi aliran) oleh kalibrasi spring. Skalanya berdasarkan pada berat jenis 0,84 untuk pengukur minyak dan 1,0 untuk pengukur air. Desainnya sederhana dan mudah yang dapat dilengkapi alat untuk mentransmisikan sinyal listrik yang membuatnya menjadi ekonomis untuk rotameter untuk mengukur laju alir dan kontrol.

Pengukur aliran ultrasonik (Non-Intrusif atau Doppler) untuk cairan.

Gambar 15. Pengukur Aliran Ultrasonik

Pengukur aliran ultrasonik Doppler biasanya digunakan pada penggunaan cairan kotor seperti limbah cair dan cairan kotor lainnya dan lumpur yang biasanya menyebabkan kerusakan pada sensor konvensional.

Gambar 16. Bagaimana Alat Pengukur Ultrasonic Bekerja

Prinsip dasar operasi memakai pergantian frekuensi (Efek Doppler) dari sinyal ultrasonik ketika direfleksikan oleh partikel yang mengambang atau gelembung gas (tidak sinambung) dalam pergerakan.

Pengukur aliran turbin

Pengukur aliran turbin merupakan pengukur yang sangat teliti (0,5% pembacaan) dan dapat digunakan untuk cairan bersih dan cairan kental hingga mencapai 100 centistokes. Sebuah pipa lurus berdiameter 10 diperlukan pada saluran masuk. Keluaran yang paling umum adalah frekuensi gelombang sinus atau gelombang kuadrat, namun pengkondisi sinyal dapat disimpan di puncak meteran untuk keluaran analog dan pengklasifikasian anti ledakan. Meterannya terdiri dari sebuah rotor multi-bladed yang dipasang pada sudut yang tepat terhadap aliran dan tersuspensi dalam aliran fluida pada bearing yang berjalan bebas.

Sensor roda pengayuh

Sensor roda pengayuh merupakan pengukur aliran terkenal yang efektif biayanya untuk air atau fluida seperti air. Beberapa alat ditawarkan dengantambahan alat aliran atau gaya sisipan. Meteran tersebut, seperti meteran turbin, memerlukan pipa lurus dengan diameter minimum 10 pada saluran masuk dan 5 pada saluran keluar. Bahan kimia yang cocok harus diperiksa bila tidak menggunakan air. Keluaran pulsa gelombangnya jenis gelombang sinus dan gelombang kuadratnya namun pengirim transmiternya tersedia untuk integral atau panel mounting. Rotor roda pengayuh tegak lurus terhadap aliran dan hanya berhubungan dengan penampang lintang aliran yang terbatas.

Pengukur aliran jenis positive displacement

Meteran ini digunakan untuk pengukur air jika tidak tersedia pipa lurus dan jika meteran turbin dan sensor pengayuh roda akan mengakibatkan terlalu banyak turbulensi. Pengukur aliran jenis positive displacement juga digunakan untuk mengukur aliran cairan kental.

Vortex meters

Keuntungan utama vortex meters adalah kepekannya yang rendah terhadap berbagai kondisi proses dan rendahya pemakaian relatif terhadap pengukur orifis atau turbin. Juga, biaya awal dan perawatannya rendah. Karena alasan tersebut, alat ini banyak digunakan. Vortex meters memerlukan pengukuran.

Pengukur aliran magnetik untuk cairan konduktif

Pengukur aliran ini tersedia dalam satu jalur atau dengan disisipkan. Pengukur aliran magnetik tidak memerlukan bagian yang bergerak dan ideal untuk pengukuran aliran air limbah atau cairan kotor yang konduktif. Hasil pengukurannya dalam bentuk integral atau analog, dapat digunakan untuk pemantauan jarak jauh atau pencatatan data harian.

5.2 Dimana pengukur aliran air digunakan

Pada audit energi, pengukuran aliran air merupakan hal yang penting. Umumnya pengukuran dlakukan untuk menentukan jumlah aliran cairan/air didalam sebuah pipa. Jika tidak terdapat alat pengukur aliran yang terpasang di jalur pemipaan, maka aliran dapat dihitung dengan menggunakan pengukur aliran ultrasonik. Kasus khusus dimana pengukuran aliran air sangat penting adalah pada penentuan efisiensi pompa, efisiensi menara pendingin, chiller plant dan AC, penukar panas, dan kodensor.

5.3 Bagaimana mengoperasikan pengukur aliran air

Terdapat banyak jenis pengukur aliran ultrasonik yang tersedia di pasaran. Fungsi masingmasing model berbeda satu dengan yang lainnya. Namun demikian prinsip dasar seluruhnya adalah sama. 2 buah probes /sensor pengukur aliran ultrasonik ditempatkan pada permukaan pipa pada jarak yang terpisah sepanjang garis lurus. Diameter pipa menentukan jarak antara probes. Bila meterannya dinyalakan, alat ini akan menghasilkan gelombang suara yang akan ditransmisikan melalui salah satu probes/sensor dan diterima oleh yang lainnya. Meteran ditera/dikalibrasi untuk menampilkan kecepatan atau volum aliran cairan dibagian dalam pipa, berdasarkan waktu yang diperlukan oleh gelombang suara untuk menempuh perjalanan dari satu sensor ke yang lainnya.

5.4 Pencegahan dan keselamatan pengukuran

Pencegahan berikut harus dilakukan bila menggunakan pengukur aliran air:

• Probes/sensor harus ditempatkan pada permukaan pipa setelah nodanya dibersihk. Harus diperhatikan bahwa tidak terdapat noda cat dll. Idealnya noda dimana ditempatkan sensor harus diampelas dengan ketas amril/ampelas.
• Meteran tidak akan memberikan pengukuran jika kondisi internal pipa terkorosi atau banyak terdapat alga yang tumbuh.
• Pengukuran harus dilakukan dimana aliran pipa diharapkan laminer dan pipa harus mengalir penuh.
• Periksa manual pengoperasian peralatan pemantauan untuk instruksi lebih rinci pada keselamatan dan pencegahan sebelum menggunakan peralatan.

6. TACHOMETER/STROBOSCOPE

6.1 Apa yang dilakukan oleh tachometer dan stroboscope

Pada setiap pelatihan audit pengukuran kecepatan untuk, misalnya motor, pengukurannya sangat kritis karena kemungkinan ada perubahan frekuensi, slip pada belt dan pembebanan. Ada dua jenis alat pengukur kecepatan: tachometer dan stroboscope.

Gambar 17. Tachometer

Gambar 18. Stroboscope 

Tachometer

Tachometer sederhana adalah jenis alat kontak, yang dapat digunakan untuk mengukur kecepatan yang memungkinkan dapat diakses secara langsung.

Stroboscope

Alat yang lebih canggih dan aman untuk mengukur kecepatan adalah alat tanpa kontak, seperti stroboscope. Stroboscope menggunakan sumber sinar cahaya yang dapat disinkronisasi dengan setiap kecepatan dan pengulangan gerakan sehingga benda yang berpindah sangat cepat terlihat tidak bergerak atau berpindah perlahan Untuk menggambarkan prinsip ini, diambil sebuah contoh berikut: Diasumsikan sebuah disket putih dengan titik hitam terpasang pada as dari motor 1800 rpm. Bila disket berputar pada 1800 rpm; tidak mungkin untuk mata orang untuk melihat gambaran tungga l dan titik akan tampak menjadi lingkaran kabur. Bila diterangi oleh sinar cahaya stroboscope, disinkronkan pada cahaya untuk setiap putaran disket (bila titik berada pada jam tiga, sebagai contoh), titik akan terlihat pada posisi ini – dan hanya pada posisi ini – pada kecepatan 1800 kali untuk setiap menit. Oleh karena itu, titik akan nampak membeku atau berdiri diam.

Jika laju sinar dari stroboscope diperlambat menjadi 1799 sinar per menit, titik akan teriluminasi pada posisi cahaya yang berbeda, setiap kali piringan berputar, dan titik akan tampak berpindah perlahan dalam arah putaran 360° dan tiba pada posisi sebenarnya 1 menit kemudian. Perpindahan yang sama, tetapi di arah yang berlawanan rotasi dari titik, akan diobservasi jika laju sinar dari stroboscope ditingkatkan menjadi 1801 fpm. Jika diinginkan, laju perpindahan yang tampak dapat dipercepat dengan meningkatkan atau menurunkan laju sinar pada stroboscope.

Bila bayangan dihentikan, laju sinar strobo setara dengan kecepatan perpindahan obyek. Karena laju sinar diketahui, maka kecepatan obyek juga diketahui. Oleh karena itu stroboscope mempunyai dua tujuan yaitu mengukur kecepatan dan pengamatan penurunan yang nampak pada kecepatan makin perlahan atau pemberhentian gerakan cepat. Hal yang cukup berarti dari efek gerakan lambat adalah karena gerakan ini merupakan copy/salinan yang tepat dari gerakan kecepatan tinggi, maka semua ketidak teraturan (getaran, torsi, suara-suara, loncatan) yang ada pada gerakan kecepatan tinggi dapat dipelajari. Untuk studi audit pada umumnya digunakan jenis kontak tachometer karena alat tersebut sudah siap tersedia

6.2 Dimana tachometers dan stroboscopes digunakan

Tachometer dan stroboscope digunakan untuk mengukur kecepatan putaran motor, fan, pully, dan lain sebagainya.

6.3 Bagaimana mengoperasikan tachometer dan strobosope

Pada jenis kontak tachometer, roda tachometer dikontakkan dengan badan yang berputar. karena adanya gesekan diantara keduanya, setelah beberapa detik kecepatan roda tachometer sama dengan kecepatan badan berputar. Kecepatan ini ditamp ilkan pada panel sebagai putaran per menit (rpm).

Stroboscope digital merupakan sumber cahaya yang digunakan untuk mengukur kecepatan obyek yang bergerak cepat atau untuk menghasilkan efek optik menghentikan atau memperlambat gerakan kecepatan tinggi untuk keperluan pengamatan, analisis atau fotografi kecepatan tinggi. Stroboscope memancarkan intensitas tinggi, waktu pendek sinar cahaya. Peralatan memberi gambaran pulsa elektronik dari generator yang mengkontrol laju sinar, pasokan daya pada jalur operasi, dan dioda pemancar cahaya (LED) yang terbaca dalam nyala per menit. Cahaya dapat ditujukan pada hampir semua obyek berpindah, termasuk pada area yang tidak dapat diakses. Bila mengukur kecepatan perputaran obyek, atur laju cahaya awal mendekati yang tertinggi dari perkiraan kecepatan obyek. Kemudian, perlahan mengurangi laju cahaya sampai dengan satu gambar tampak. Pada titik ini, laju cahaya stroboscope setara dengan putaran kecepatan obyek, dan kecepatan dapat dibaca secara langsung dari tampilan digital.

6.4 Pencegahan dan keselamatan pengukuran

Pencegahan sebagai berikut harus dilakukan ketika menggunakan tachometer dan stroboscope

• Harus hati- hati waktu membawa roda tachometer yang dikontak dengan badan berputar.
• Untuk keselamatan, jangan pernah melepas pakaian pada saat pengukuran dengan tachometer.
• Hindari bekerja sendiri ketika melakukan pengukuran
• Periksa cara kerja operasi dari peralatan pemantauan untuk instruksi lebih rinci untuk keselamatan dan pencegahan sebelum menggunakan peralatan.

7. ALAT PENDETEKSI KEBOCORAN

7.1 Apa yang dikerjakan alat deteksi kebocoran

Seperti nama nya, alat ultrasonik pendeteksi kebocoran mendeteksi suara ultrasonik suatu kebocoran. Selain kebocoran besar yang dapat terdengar, kebocoran kecil juga mengeluarkan suara, walaupun frekuensinya terlalu tinggi untuk telinga kita untuk mendeteksinya. Alat deteksi kebocoran ultrasonik merubah desis suara ultrasonik menjadi suara yang dapat didengar oleh manusia, yang dapat mengarahkan ke sumber kebocoran.

Gambar 19. Ultrasonic Leak Detector

Informasi lainnya tentang alat deteksi kebocoran ultrasonik adalah:

• Jarak dan arah. Beberapa kebocoran dapat didengarkan dari jarak beberapa meter, oleh karena itu arah dari kebocoran tidak selalu diperlukan. Sepanjang kebocorannya turbulen, akan ada cukup suara dapat dideteksi secara ultrasonik.
• Tekanan. Tekanan tinggi dari kebocoran tidak diperlukan. Ultrasonik dapat mendekteksi kebocoran selubang jarum dengan tekanan serendah 1 Psi. Walaupun begitu, adanya tekanan yang lebih besar akan lebih memudahkan untuk mengetahui lokasi kebocoran.
• Sensitivitas terhadap suara. Alat ultrasonik pendeteksi kebocoran sangat sensitif terhadap suara. Alat ultrasonik pendeteksi kebocoran yang baik dapat secara aktual memingkinkan manusia mendengan kedipan mata manusia. Tes kebocoran dapat juga dilakukan didalam ruang tertutup yang jenuh dengan bahan pendingin. Alat pendeteksi ultrasonik yang baik menggunakan proses elektronik yang disebut “heterodyning ” yang mengubah suara frekuensi tinggi kebocoran menjadi suara rendah dimana suara desis dari kebocoran dapat didengarkan melalui peralatan headphones, sehingga sumber suara dapat ditelusuri. Setiap gas yang turbulen akan mengeluarkan suara ultra bila terjadi kebocoran, sehingga tidak menjadi masalah untuk mengetes semua jenis bahan pendingin. Alat pendeteksi kebocoran, bahkan akan mendeteksi udara masuk kedalam sistem vakum.
• Latar belakang suara. Karena alat pendeteksi ultrasonik difokuskan pada gelombang/frekwensi spesifik dari suara, sehingga tidak akan mendeteksi suara angin, suara-suara, suara lalulintas dan hampir semua suara-suara normal lainnya. Sistem yang lebih besar dengan klep regulasi untuk berbagai tekanan dan aliran kecepatan tinggi, dapat memproduksi suara desis pada frekuensi dimana alat deteksi ultrasonik paling sensitif. Pada kasus ini penting untuk menghentikan sistim, atau menggunakan metode lainnya, atau menggunakan alat pendeteksi kebocoran lainnya.
• Pemilihan alat pendeteksi kebocoran. Sebaiknya dipertimbangkan kemampuan dan keterbatasan penggunaan metode pendeteksi kebocoran. Oleh karena sangat penting untuk mempertimbangkan tidak hanya sensitivitasnya secara laboratorium/kondisi tes bila memilih alat pendeteksi kebocoran. Sebagai contoh, alat pendeteksi kebocoran bermerk “sniffer”, jenis yang sangat sensitif untuk menpendeteksi sebuah kebocoran 0,25 oz dari refrigran per tahun di laboratorium yang dikontrol kondisinya, tetapi alat pendeteksi ini akan memberikan hasil yang berbeda ketika digunakan pada tempat berangin dan atap yang kotor.

7.2 Dimana alat penpendeteksi kebocoran digunakan

Alat pendeteksi kebocoran ultrasonik digunakan untuk menpendeteksi udara tekan dan gas lainnya yang secara normal tidak mungkin di deteksi dengan telinga manusia. Tidak ada alat pendeteksi yang akan menemukan semua kebocoran setiap saat, biasanya digunakan kombinasi beberapa metode untuk mencapai keberhasilan yang lebih tinggi.

7.3 Bagaimana mengoperasikan alat penpendeteksi kebocoran

Tidak mudah untuk menyama ratakan metode operasi alat pendeteksi kebocoran, karena terdapat berbagai macam alat pendeteksi kebocoran dengan cara opresi yang berbeda. Walaupun begitu, beberapa tahapan operasinya sama, yaitu:

Probe dari alat pendeteksi kebocoran diletakkan dekat gas/jalur pemipaan steam dimana kebocoran diperkirakan.

Headphone yang tersedia diletakkan pada telinga.

Probe dipindahkan perlahan sampai orang dapat mendengar suara desis melalui headphone yang mengindikasikan kebocoran.

Posisi kebocoran diberi tanda untuk mengidentifikasi lokasi kebocoran.

7.4 Pencegahan dan keselamatan pengukuran

Hal-hal berikut ini harus diperhatikan bila menggunakan alat pendeteksi ultrasonik :

Debu dan asap tidak boleh keluar dari pipa, karena debu/asap akan menyumbat probe dan menyebabkan kesalahan pembacaan alat

Hindari pengukuran pada tempat-tempat dimana tingkat suara sangat tinggi

Periksa manual instruksi operasi dari peralatan pemantauan lebih rinci pada keselamatan dan pencegahan sebelum menggunakan alat.

8. LUX METERS

8.1 Apa yang dilakukan dengan lux meter

Lux meter digunakan untuk mengukur tingkat iluminasi (cahaya). Hampir semua lux meter terdiri dari rangka, sebuah sensor dengan sel foto, dan layer panel. Sensor diletakkan pada sumber cahaya. Cahaya akan menyinari sel foto sebagai energi yang diteruskan oleh sel foto menjadi arus listrik. Makin banyak cahaya yang diserap oleh sel, arus yang dihasilkan lebih besar.

Kunci untuk mengingat tentang cahaya adalah cahaya selalu membuat beberapa jenis perbedaan warna pada panjang gelombang yang berbeda. Oleh karena itu, pembacaan merupakan kombinasi efek dari semua panjang gelombang. Standar warna dapat dijadikan referensi sebagai suhu warna dan dinyatakan dalam derajat Kelvin. Standar suhu warna untuk kalibrasi dari hampir semua jenis cahaya adalah 2856 derajat Kelvin, yang lebih kuning dari pada warna putih. Berbagau jenis dari cahaya lampu menyala pada suhu warna yang berbeda. Pembacaan lux meter akan berbeda, tergantung variasi sumber cahaya yang berbeda dari intensitas yang sama. Hal ini menjadikan, beberapa cahaya terlihat lebih tajam atau lebih lembut dari pada yang lain.

8.2 Dimana lux meter digunakan

Lux meter digunakan untuk mengukur tingkat iluminasi (cahaya) di perkantoran, pabrik, dll.

8.3 Bagaimana mengoperasikan lux meter

Alat ini sangat sederhana pengoperasiannya. Sensor ditempatkan pada tempat kerja atau pada tempat dimana intensitas cahaya harus diukur, dan alat akan secara langsung memberikan hasil pembacaan pada layar panel.

8.4 Pencegahan dan keselamatan pengukuran

Hal-hal berikut harus diperhatikan ketika bekerja dengan luxmeter:

Sensor harus ditempatkan tepat pada tempat kerja untuk menghasilkan pembacaan yang akurat.

Berkenaan dengan sensitifitas sensor yang tinggi, harus disimpan secara aman. Periksa manual operasi dari peralatan pemantauan untuk instruksi lebih rinci untuk keselamatan dan pencegahan sebelum menggunakan peralatan.