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:
- 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.
- 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.
- 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.