Instrumentasi

Pengertian Instrumentasi

Instrumentasi adalah alat-alat dan piranti (device) yang dipakai untuk pengukuran dan pengendalian dalam suatu sistem yang lebih besar dan lebih kompleks. Instrumentasi bisa berarti alat untuk menghasilkan efek suara, seperti pada instrumen musik misalnya, namun secara umum instrumentasi mempunyai 3 fungsi utama:

• sebagai alat pengukuran
• sebagai alat analisa, dan
• sebagai alat kendali.
  
  

Instrumentasi sebagai alat pengukuran meliputi instrumentasi survey/ statistik, instrumentasi pengukuran suhu, dll. Contoh dari instrumentasi sebagai alat analisa banyak dijumpai di bidang kimia dan kedokteran, misalnya, sementara contoh instrumentasi sebagai alat kendali banyak ditemukan dalam bidang elektronika, industri dan pabrik-pabrik. Sistem pengukuran, analisa dan kendali dalam instrumentasi ini bisa dilakukan secara manual (hasilnya dibaca dan ditulis tangan), tetapi bisa juga dilakukan secara otomatis dengan mengunakan komputer (sirkuit elektronik). Untuk jenis yang kedua ini, instrumentasi tidak bisa dipisahkan dengan bidang elektronika dan instrumentasi itu sendiri.

Instrumentasi sebagai alat pengukur sering kali merupakan bagian depan/ awal dari bagian-bagian selanjutnya (bagian kendalinya), dan bisa berupa pengukur dari semua jenis besaran fisis, kimia, mekanis, maupun besaran listrik. Beberapa contoh di antaranya adalah pengukur: massa, waktu, panjang, luas, sudut, suhu, kelembaban, tekanan, aliran, pH (keasaman), level, radiasi, suara, cahaya, kecepatan, torque, sifat listrik (arus listrik, tegangan listrik, tahanan listrik), viskositas, density, dll.

Dalam perkuliahan ini akan lebih difokuskan pada Instrumentasi yang ada di Industri dimana utamanya sebagai pengendali suatu mesin atau yang lainnya. Komponennya berupa sensor-sensor yang disesuaikan dengan yang akan diukur atau dikendalikan.

1. Fungsi Instrumentasi Pada Industri

Fungsi instrumentasi pada industri sangatlah penting, bias dikatakan bahwa instrumentasi adalah bagian integral dari industri karena tidak ada suatu industri tanpa menggunakan instrumentasi. Suatu Industri yang makin komplek maka instrumentasi yang diperlukan juga makin komplek.Hal ini berkaitan engan jalannya proses produksi pada industri tersebut dimana ketepatan dan keakuratan hasil menjadi hal yang utama.

Sebagai contoh dalam pengolahan material, ada banyak variable-variabelyang mempengaruhi proses tersebut. Untuk suatu proses nilai (harga) dari variable-variabel ini sudah ditentukan pada saat designnya,jadi jika pada saat proses variable-variabel ini berubah harganya maka jalannya proses tidak seperti yang direncanakan sehingga hasilnyapun tidak seperti yang direncanakan (kualitasnya).

Pada dasarnya instrumentasi mengendalikan proses pengolahan industri yaitu mengendalikan variable-variabel proses agar selalu berada dalam nilai-nilai yang telah ditetapkan sebelumnya.

Sistem yang tak kalah pentingnya yaitu sistim instrumentasi yang disebut safe guarding system yaitu suatu system instrumentasi yang berfungsi mendeteksi variable-variabel proses yang berhubungan dengan peralatan proses, apabila variable-variabel tersebut tidak terkendali dan membahayakan peralatan proses maka system akan menghentikan poses dari pada terjadi kerusakan pada peralatan proses. Sistem safe guarding sangat penting dalam industri untuk menjaga terhadap bahaya-bahaya kebakaran atau kerusakan peralatan lain sepertimotor-motor listrik, mesin turbin dan peralatan proses yang lain. Yang termasuk safe guarding system antara lain :

1. Safety valve
2. Relief valve
3. Alarm system
4. Peralatan pengolah limbah, pendeteksi polusi udara
5. Gas detector
6. Flame cell
7. Dll.

Oleh karena itu instrumentasi sangat penting dalam industri untuk menjaga keamanan.

2. Variabel-variabel Proses

Yang dimaksud variable-variabel proses atau variable-variabel operasi adalah besaran-besaran yang mempengaruhi jalannya proses atau jalannya operasi, tergantung jenis dari jenis proses atau operasinya , apakah proses kimia, proses fisika atau proses nekanik.

1. Variabel Proses Kimia:
   • Tekanan
   • Temperature
   • Aliran (flow)
   • Tinggi permukaan cairan (liquid level)
   • Tinggi permukaan zat padat (solid level)
   • pH
   • Viscositas
   • dll
2. Variabel Proses Fisika

Variable untuk proses fisika hampir sama dengan variable untuk proses kimia.

3. Variabel Proses Mekanin :
   • Speed
   • Rpm
   • Ireight
   • Torque
   • Power (tenaga)

Sedangkan mekanik yang digerakkan oleh listrik, variable-variabelnya :

• Watt (tenaga)
• Volt (tegangan)
• Ampere (arus)
• Frequqncy
• Phasa
• Dll,
  
  Konsep dasar dari Sistem Instrumentasi didasari oleh ilmu fisika. Diantaranya:
  

  • Pemahaman aplikasi instrument.
  • Konsep energi dan sistem gaya.
  • Panas dan perpindahan panas.
  • Sistem satuan dan standard pengukuran.

  
  Parameter-parameter yang harus dimiliki Instrument:
  1. Accuracy/ Ketelitian
  2. Precision/ Ketepatan
  3. Sensitivity/ Kepekaan
  4. Resolution/ Tanggapan
  5. Range/ Jangakuan
  6. Span/ Daerah Ukur
  7. Linearity/ Kesebandingan & Hubungan Deviasi
  8. Reproducibility/ Persentase Opotimalisasi Daya
  9.  Hysteresis/ Perubahan Hitung dengan Hasil Ukur yang Sama
  10. Error/ Kesalahan