Level Calibration: DP Diaphragm Seal (Capillary)

by

Abstract: This article is describing how to calibrate level instrument with DP type sensor. The use of capillary with fluid inside will make us to have nice and carefull calculation to find what is the range between 0% – 100%. One of my friend Muhammad Riandi (Engineer at WorleyParson, McDermott, and AmecBerca) gave a very nice reference from Rosemount about this topic. Below is some examples how to find calibrated range for many posible position of transmitter.

E.g. The information given is:
H = 100 Inch (Center to Center)

SG Process Liquid = 1

h = 50 Inch

SG fill fluid = 1.2

What is the calibrated range? what is the required URV and LRV? for below cases:

1. Kasus pertama (atmospheric) adalah sebagai berikut:

Untuk mencari range 0%-100% level process fluid dengan nilai DP Type Level Instrument yang bersesuaian adalah sebagai berikut:

0% -> Pada kondisi ini fill fluid di dalam kapilari sudah memberikan tekanan kepada sensor meskipun tanki masih kosong. DP yang diterima oleh sensor adalah sebesar h InFillFluid atau 50 InFillFluid yang memiliki SG = 1.2. Untuk menjadikannya bersatuan InH2O maka 50 InFillFluid dikonvert =  50 x 1.2 = 60 InH2O.

100% -> Pada kondisi ini DP yang dialami sensor adalah dari (process fluid)+(fill fluid). Tekanan yang diterima sensor adalah (100 InH2O) + (60 InH2O) = 160 InH2O.

Calibrated Rangenya adalah 60 InH2O to 160 InH2O.

2. Kasus ke-dua (atmospheric) adalah sebagai berikut:

Untuk mencari range 0%-100% level process fluid dengan nilai DP Type Level Instrument yang bersesuaian adalah sebagai berikut:

0% -> Pada kondisi tanki process liquid kosong, sensor akan menerima DP negative karena letaknya lebih tinggi dari tapping point kapilary (Zero Elevation). Apakah ini kondisi vacum karena pressure disuck atau disedot? I don’t think so. DP nagative karena head h dan level process liquid H akan saling menekan dengan arah yang berlawanan. Semakin tinggi level process liquid maka semakin tinggi memberikan tekanan yang sebaliknya terhadap head h. Head h tekanan adalah sebesar 50 InFillFluid = 60 InH2O tapi negative atau – 60 InH2O.

100% -> Pada kondisi ini DP yang dialami sensor adalah dari tekanan process fluid- tekanan fill fluid. Tekanan yang diterima sensor adalah (100 InH2O) – (60 InH2O) = 40 InH2O.

Calibrated Rangenya adalah -60 InH2O to 40 InH2O.

3. Kasus ke-tiga (atap tanki tertutup) adalah sebagai berikut:

Untuk mencari range 0%-100% level process fluid dengan nilai DP Type Level Instrument yang bersesuaian adalah sebagai berikut:

0% -> Pada kondisi ini fill fluid di dalam kapilari sudah memberikan tekanan kepada sensor dari kedua sisi meskipun tanki masih kosong. Tekanan yang diterima oleh sensor dari Hi-side (tapping point bawah) adalah sebesar h InFillFluid atau 50 InFillFluid yang memiliki SG = 1.2. Untuk menjadikannya bersatuan InH2O maka 50 InFillFluid dikonvert menjadi  50 x 1.2 = 60 InH2O dari sisi Hi-side. Tekanan yang diterima sensor Lo-side (tapping point atas) adalah sebesar H+h InFillFluid atau 150 InFillFluid yang memiliki SG = 1.2. Untuk menjadikannya bersatuan InH2O maka 150 InFillFluid dikonvert menjadi 150 x 1.2 = 180 InH2O. Wah kedua sisi memberikan tekanan ya meski tanki masih kosong ya? DP pada saat level 0% didapatkan dengan mengurangkan tekanan (Hi-side) – (Lo-side). Level 0% = (60 InH2O) (180 InH2O) = – 120 InH2O. Lho kalo, di dalam tanki sudah terdapat gas atau vapor maka dengan adanya Hi dan Lo-side tapping point maka dengan metode saling mengurangkan (ingat DP = selisih) ini tekanan gas/vapor di permukaan liquid akan saling menghilangkan dengan sendirinya. 

100% -> Pada kondisi ini DP yang dialami sensor adalah dari (tekanan process fluid)+(tekanan Hi fill fluid)-(tekanan Lo fill fluid). DP yang diterima sensor adalah (100 InH2O) + (60 InH2O) – (180 InH2O) = -20 InH2O. Tekanan Gas or Vapor di atas liquid tidak perlu diperhitungkan karena akan saling menghilangkan pada Hi dan Lo side dengan sendirinya.

Calibrated Rangenya adalah -120 InH2O to -20 InH2O.

4. Kasus ke-empat (atap tanki tertutup) adalah sebagai berikut:

Untuk mencari range 0%-100% level process fluid dengan nilai DP Type Level Instrument yang bersesuaian adalah sebagai berikut:

0% -> Pada kondisi ini fill fluid di dalam kapilari sudah memberikan tekanan kepada sensor dari kedua sisi meskipun tanki masih kosong. Tekanan yang diterima oleh sensor dari Hi-side (tapping point bawah) adalah sebesar h InFillFluid atau 50 InFillFluid yang memiliki SG = 1.2, tapi negative. Untuk menjadikannya bersatuan InH2O maka -50 InFillFluid dikonvert menjadi  -50 x 1.2 = –60 InH2O dari sisi Hi-side. Tekanan yang diterima sensor Lo-side (tapping point atas) adalah sebesar H-h InFillFluid atau 50 InFillFluid yang memiliki SG = 1.2. Untuk menjadikannya bersatuan InH2O maka 50 InFillFluid dikonvert menjadi 50 x 1.2 = 60 InH2O. Wah kedua sisi memberikan tekanan ya meski tanki masih kosong ya? DP pada saat level 0% didapatkan dengan mengurangkan tekanan (Hi-side) – (Lo-side). DP pada Level 0% = (-60 InH2O) (60 InH2O) = – 120 InH2O. Lho kalo, di dalam tanki sudah terdapat gas atau vapor maka dengan adanya Hi dan Lo-side tapping point maka dengan metode saling mengurangkan (ingat DP = selisih) ini tekanan gas/vapor di permukaan liquid akan saling menghilangkan dengan sendirinya. 

100% -> Pada kondisi ini DP yang dialami sensor adalah dari (tekanan process fluid)-(tekanan Hi fill fluid)-(tekanan Lo fill fluid). DP yang diterima sensor adalah (100 InH2O) – (60 InH2O) – (60 InH2O) = -20 InH2O. Tekanan Gas or Vapor di atas liquid tidak perlu diperhitungkan karena akan saling menghilangkan pada Hi dan Lo side dengan sendirinya.

Calibrated Rangenya adalah -120 InH2O to -20 InH2O.

Nova Kurniawan

3 Tanggapan to “Level Calibration: DP Diaphragm Seal (Capillary)”

  1. ganda arofa Says:

    pusing belum ngarti tar nanya langsung ke nova lah masalah sg ang berbeda

  2. maryadi Says:

    bagus nih tulisannya, mungkin disediakan jg mas rumus generic utk menentukan calib.range dr LT Dp type. jd rumus ini akan berlaku umum utk semua type LT dgn DP method.
    bisa dibandingkan jg nantinya antara LT yg menggunakan diaphragm seal dgn yg wet leg (pake tubing ataupun with/out seal pot)..
    tp klo liat case(3) & (4), dpt disimpulkan dong LT w/ seal diaphragm punya kelebihan dlm flexibilitas dlm pemasangan posisi transmitternya, sebab nilai calib.rangenya tetap khan..
    tp ada kekurangannya jg sih, selaen nilai SG pd filled liquid terpengaruh temperatur jg ada ada time-lag respon bila capilarynya kepanjangan..

    tksh & salam kenal,
    AM

  3. Barun Says:

    allow, salam kenal… sedikit nanya boleh y…
    mas saya bingung dengan kasus yang ke-2 dan ke-4 (newbie nih…!)…
    pada saat keadaan tangki kosong, dan fluida dibawah nilai tapping h knp bisa terukur dan nilainya negatif… padahal dengan kasat mata fluuida dibawah nilai tapping h tidak akan masuk ke dalam sisi high tube.a?

    terima kasih
    BBN

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s


%d blogger menyukai ini: