Transcript kibernetika - Repository

Kibernetika adl suatu ilmu mengenai perencanaan dan
perealisasian suatu proses. Pada operasi teknik kimia, energi dan
bahan proses dimasukkan ke dalam suatu alat (besaran masukan =
input), diubah dan kemudian dikeluarkan lagi (besaran keluaran =
output).
Bila besaran masukan dipengaruhi oleh besaran keluaran
(umpan balik = feedback) maka metode ini dinamakan pengendalian.
Bila umpan balik ini tdk ada maka hal ini dinamakan pengaturan.
 PENGUKURAN
Adl pencatatan suatu besaran fisik scr periodik/kontinyu.
Pengukuran mrpkn dasar utk tiap pengendalian/pengaturan
proses2 fisika dan kimia.
1. Besaran dan Satuan Fisik
Contoh : panjang,massa,gaya,waktu dan suhu. Setiap
besaran yg diukur ditentukan oleh suatu bilangan dan suatu
satuan. Dalam sistem satuan internasional SI, hanya terdapat
satu satuan SI utk tiap besaran fisik.
2.
Dasar utk sistem SI adl besaran2 dasar dg satuan yg
disebut satuan basis (satuan dasar). Pengubahan satuan basis
ke satuan turunan SI hanya memerlukan faktor pengali sebesar
1. Sedangkan dari satuan basis ke satuan yg lain yg masih
berlaku faktornya tdk sama dg 1. Satuan tsb disebut satuan
turunan.
Alat2 Ukur
Adl instalasi yg mendeteksi besaran fisik berdasarkan
prinsip pengukuran tertentu dan kemudian memperagakan
harga ukur tsb/memberi nilai sinyal yg sesuai.
Alat ukur umumnya mrpkn sistem terkombinasi dan terdiri
atas sensor,saluran ukur dan elemen pengukur.
Sensor utk mendeteksi harga yg perlu diukur dan
memberikan harga tsb dlm btk yg cocok ke elemen pengukur.
Saluran ukur membawa harga yg berasal dari sensor ke elemen
pengukur. Elemen pengukur menyajikan harga yg diukur.
a. Penunjukan harga ukur scr analog : suatu penunjukan yg
kontinyu sesuai dg harga yg diukur.
b. Penunjukan harga ukur scr digital : suatu cara penunjukan yg
diskrit dari harga yg diukur.
c.
d.
e.
f.
Titik kalibrasi,titik nol
Adl titik pd skala yg disetel pd penunjukan nilai kalibrasi.
Rentang penunjukan
Adl rentang nilai ukur yg dpt dibaca pd alat ukur.
Rentang ukur
Adl bagian dari rentang penunjukan.
Ketepatan,kesalahan
Ketepatan adl kecocokan nilai yg ditunjukkan alat dg
nilai yg sebenarnya. Tiap hasil pengukuran sll mengandung
kesalahan. Kesalahan keseluruhan dari 1 pengukuran mrpkn
jml dari masing2 kesalahan yg tjd. Kesalahan alat ukur dpt
berubah dg waktu. Kesalahan mempunyai besar dan tanda
tertentu.
Kesalahan relatif pd pengukuran dihubungkan dg nilai yg
benar dari besaran ukur. Apabila terdapat di alat ukur
dihubungkan dg nilai skala dari alat ukur tsb. Batas kesalahan
adl batas tertentu kesalahan yg tdk boleh dilampaui oleh alat
ukur/pd pengukuran.
Kepekaan
Adl perubahan terkecil dari besaran ukur yg masih dpt
dideteksi oleh alat ukur yg dipakai.
h. Waktu sensitif
Adl waktu antara dimulainya pengukuran dan penunjukan nilai
ukur yg sebenarnya pada alat ukur.
i. Reprodusibilitas
Adl derajat konsistensi penunjukan bila pengukuran dilakukan
berulang2 pd besaran ukur yg sama,dg alat ukur yg sama
serta dg kondisi yg sama.
j. Kalibrasi
Adl menyetel alat ukur hingga penunjukannya menyimpang
sesedikit mungkin dari nilai sebenarnya.
Pemasangan Alat
Alat2 ukur hrs dipasang sedemikian rupa agar alat ukur tsb
dpt mengukur dg akurat,tdk sulit digunakan dan mudah dibaca
serta terlindung dari pengaruh luar yg merusak. Utk
pengukuran yg betul,sensor dari alat ukur hrs bisa mendeteksi
besaran yg diukur dg sempurna.
g.
Tempat pemasangan alat hrs dpt dicapai dg mudah,spy
pengontrolan dan perawatan dpt dilaksanakan scr periodik. Dg
memasang skala penunjuk yg sebesar mungkin pd ketinggian
mata,pembacaan nilai ukur mjd lbh mudah. Oleh pengaruh luar
spt vibrasi, pukulan, dingin, panas, pengotoran, korosi, hasil
pengukuran bisa mjd salah/alat ukur mjd rusak.
Gangguan
Gangguan pd alat ukur menyebabkan hasil pengukuran yg
salah shg mengakibatkan mutu produk turun, kurang ekonomis,
kerusakan pd instalasi dan timbulnya bahaya bagi manusia.
Gangguan pada alat ukur hrs segera dilaporkan kpd
atasan/bagian instrumen.
Bila diduga terdapat gangguan maka nilai ukur hrs
diperiksa lagi dg alat ukur lain.
Keselamatan
Bila alat ukur digunakan dg cara yg salah/alat ukur rusak
maka dpt tjd hal2 berbahaya :
Terancamnya kesehatan krn pancaran radioaktif
b. Adanya ledakan krn timbulnya bunga api pd kontak listrik dlm
elemen pengukur
c. Penurunan ketahanan bhn dasar krn tjd penguraian
3. Pengalihan & Pengolahan Nilai Ukur
Nilai ukur dpt ditunjukan langsung pd skala,dicatat dg alat
pencatat,dihitung
dlm
alat
penghitung,dialihkan
ke
alarm,dimasukkan ke pengendali sbg nilai yg sebenarnya.
Nilai ukur hrs sering diubah spy dpt diterima oleh alat
penerima/bisa dipindahkan ke tmp yg jauh dari alat tsb.
Pengiriman nilai ukur mll jarak yg jauh memegang peranan yg
penting krn utk otomatisasi proses produksi diperlukan
pengendalian & pengawasan terpusat.
a. Transformer : alat2 yg mengubah daerah nilai ukur tetapi
tdk mengubah sifat2 fisiknya.
b. Konverter : alat2 pengalih yg mengubah nilai ukur analog mjd
nilai ukur digital/sebaliknya.
a.
c.
d.
e.
Transduser : alat pengalih yg mengubah suatu besaran fisik
yg masuk mjd besaran fisik yg lain.
Transmiter : btk khusus dari transformer/transduser yg
mengubah nilai ukur mjd sinyal pneumatic/elektrik standar.
Alat2 pencatat : digunakan jika perubahan besaran ukur thd
waktu ingin diperoleh scr lbh tepat & rasional drpd yg
dimungkinkan dg pembacaan langsung pd instrumen penunjuk.
Besaran ukur dicatat berdasarkan pengaruhnya yg
langsung pd elemen pengukur dari pencatat/mll konverter.
Pd alat pencatat titik, penunjuk dari elemen pengukur
menunjuk ke nilai ukur. Pd alat pencatat garis, suatu pena yg
dituntun oleh elemen pengukur melewati & memberi tanda pd
kertas.
PENIMBANGAN
Adl pengkuran berat/massa dari bhn2 yg pdt,cair atau gas dg
menggunakan timbangan (neraca). Akurasi & reprodusibilitas dari
suatu timbangan sangat tergantung pd konstruksinya.
1. Timbangan Sorong : beban dibandingkan dg anak timbangan yg
dpt digeser di sepanjang rel. Anak timbangan mempunyai berat
yg tdk berubah. Di pabrik, timbangan ini hanya digunakan utk
brg2 yg perlu ditimbang sekali2.
2. Timbangan Bertuas Miring : beban digantung pd suatu pendulum
shg dpt mengkompensasi benturan2 dari samping. Gaya dari
beban diperkecil dg sistem pengungkit. Berat beban dibandingkan
thd dua anak timbangan yg tdk berubah beratnya. Pd timbangan
ini, ada beberapa aturan :
a. Timbangan tdk boleh diberi beban scr berlebihan
b.
c.
d.
e.
Timbangan hrs dilindungi dari bahan kimia,air,kotoran
Timbangan hrs dilindungi thd benturan
Timbangan tdk boleh dibebani terlalu lama
Timbangan yg ditanam tdk boleh dilindas
Timbangan tdk boleh diperlakukan scr kasar
g. Timbangan hrs dikontrol scr berkala oleh ahli timbangan
Kesalahan yg sering tjd pd penimbangan :
a. Pembacaan/pencatatan yg keliru
b. Penimbangan dg titik nol yg salah
c. Penimbangan beban yg mempunyai berat kecil di atas timbangan
berkapasitas besar
Penggunaan : utk penimbangan yg rasional dlm pabrik
Timbangan dg Kotak Pengukur Gaya : mrpkn instrumen pengukur
gaya dg cara hidrolik, pneumatik, elektrik atau magnetik.
Penggunaan : utk menentukan berat bahan pdt/cair, terutama
dlm silo/gudang penyimpanan
Timbangan Kontinyu : utk menimbang scr kontinyu bhn pdt yg dpt
ditabur digunakan timbangan sabuk. Pd proses2 penakaran sering
peralatan hrs diisi bhn scr kontinyu shg menggunakan timbangan
penakar.
f.
3.
4.
a.
b.
Timbangan sabuk : berat dari bahan yg diangkut mll pengangkut
sabuk diukur scr kontinyu oleh sistem bertuas miring/kotak
pengukur gaya. Nilai ukur dpt diolah dg cara :
 Ditunjukkan pd suatu skala sbg laju alir massa
 Dibandingkan dg nilai target pd alat pengendali
 Ditambahkan
terus menerus dlm alat penjumlah &
ditunjukan/dicatat sbg berat total
Timbangan penakar : timbangan yg menerima bhn scr
otomatis/semi otomatis, lalu menimbang dlm jml tertentu kmd
mengirimkan bhn ke tmp lain.
PENGUKUR TINGGI PERMUKAAN
Dimaksudkan
utk
mengawasi
ketinggian
permukaan,
volume/berat suatu bhn pdt/cair dlm bejana. Pd pengukuran tinggi
permukaan sering kali perlu ditentukan nilai2 batas.
Pengaman dpt berupa alat terpisah/yg dikombinasikan dg
instrumen pengukur tinggi permukaan. Dg adanya alat tsb,
pengisian berlebihan/meluapnya tangki dpt dihindari scr otomatis.
1. Mistar ukur : suatu batang dg skala yg telah dikalibrasi
dicelupkan scr vertikal dari atas ke dlm cairan yg akan
diukur/dimasukkan smp tjd sentuhan antara permukaan cairan &
ujung mistar ukur.
Penggunaan : utk mengukur cairan dlm wadah terbuka yg tdk
terlalu tinggi, tdk cocok utk pengukuran yg hrs sering dilakukan
& menuntut ketelitian tinggi serta pengukuran dlm bejana
bertekanan/vakum/berisi cairan berbusa.
2. Kaca intip,pipa gelas vertikal : dg memasang kaca pd dinding
bejana, tinggi permukaan dpt dilihat langsung scr visual. Krn
pembersihan & reparasi kaca intip lbh sulit, sering digunakan pipa
gelas yg dipasang vertikal pd bagian luar bejana.
3.
4.
5.
6.
Penggunaan : pipa gelas vertikal hanya digunakan apabila tdk
diperlukan penunjuk jarak jauh tdk ada tekanan tinggi/perubahan
temperatur yg tajam & bila pembacaan nilai ukur scr langsung
betul2 dimungkinkan. Alat ini tdk cocok utk cairan dg viskositas
tinggi/cairan yg mengotori pipa gelas.
Alat ukur dg benda apung : suatu benda apung akan langsung
bergerak mengikuti perubahan tinggi cairan. Gerakan benda
apung disampaikan ke alat penunjuk dg bermacam2 cara.
Alat ukur dg benda celup : suatu pegas digantungi benda celup
silinder. Tergantung pd ketinggian cairan dlm bejana, gaya berat
yg membebani pegas mjd lbh kecil sesuai dg besarnya gaya apung.
Alat ukur tekanan & beda tekanan : tekanan hidrostatik pd dsr
suatu bejana tergantung pd berat jenis & ketinggian cairan.
Pengukuran dg pancaran radioaktif : isotop radioaktif (Cobalt 60,
Cesium 137) ditaruh dlm bejana yg kedap radioaktif. Dari bejana
tsb pancaran dikeluarkan hanya ke arah tmp pengukuran.
Penggunaan : terutama utk pengukuran nilai batas.
7.
8.
Pengukuran dg ultrasonik : sumber yg dipasang pd bejana terus
menerus mengirim getaran ultrasonik ke alat penerima yg
dipasang berseberangan dg sumber.
Pengukuran kapasitif : penggunaan utk pengukuran ketinggian
permukaan/pemberian alarm dari nilai batas bhn pdt & cair.