KIBERNETIKA 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. 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.
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. Penunjukan harga ukur scr analog : suatu penunjukan yg kontinyu sesuai dg harga yg diukur. Penunjukan harga ukur scr digital : suatu cara penunjukan yg diskrit dari harga yg diukur.
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. Waktu sensitif Adl waktu antara dimulainya pengukuran dan penunjukan nilai ukur yg sebenarnya pada alat ukur. Reprodusibilitas Adl derajat konsistensi penunjukan bila pengukuran dilakukan berulang2 pd besaran ukur yg sama,dg alat ukur yg sama serta dg kondisi yg sama. 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.
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 Adanya ledakan krn timbulnya bunga api pd kontak listrik dlm elemen pengukur Penurunan ketahanan bhn dasar krn tjd penguraian 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. Transformer : alat2 yg mengubah daerah nilai ukur tetapi tdk mengubah sifat2 fisiknya. Konverter : alat2 pengalih yg mengubah nilai ukur analog mjd nilai ukur digital/sebaliknya.
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.
Timbangan tdk boleh diberi beban scr berlebihan 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. 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. 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 : Timbangan tdk boleh diberi beban scr berlebihan 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 Timbangan hrs dikontrol scr berkala oleh ahli timbangan Kesalahan yg sering tjd pd penimbangan : Pembacaan/pencatatan yg keliru Penimbangan dg titik nol yg salah 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.
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. 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. 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.
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.
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.