Top Banner
SEMINAR NASIONAL II SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGY AKARTA, 21-22 DESEMBER 2006 ISSN 1978-0176 APLIKASI TRANSDUSER SUHU UNTUK PENGAMAN OPERAS I MOTOR POMPA DEMINERALISER REAKTOR KARTINI SUYAMTO*, RUKIMIN** *Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN Jl. Babarsari Kotak Pos 6101 YKBB Yogyakarta 55281 Telepon 0274-484085,489716, Faksimili 0274-489715 Pusat Reaktor Serba Guna - BATAN, Kawasan PUSPIPTEK Gedung No. 31 Serpong, Tangerang 15310, Banten, Indonesia Telp. +62-21-7560908, Fax. +62-21-7560573 Abstrak APLIKASI TRANSDUSER SUHU UNTUK PENGAMAN OPERASI MOTOR POMPA DEMINERALISER REAKTOR KARTINL Telah dirancang aplikasi transduser suhu untuk pengaman motor pompa demineraliser reactor Kartini. Agar reaktor selalu dalam keadaan siap dioperasiakan maka kemurnian ATR (Air Tangki Reaktor) harus selalu terjaga. Hal ini dilakukan dengan mengoperasikan motor pompa demineraliser secara terus menerus selama 24 jam. Jadi perancangan dilakukan untuk mengimplementasikan sistem pengaman yang lebih baik terhadap pengoperasian motor pompa demineraliser agar tidak terbakar selama operasi. Transduser yang dipilih adal jenis termokopel karena mempunyai jangkau keluaran suhu-tegangan yang yang lebar dan lebih handal. Dari investigasi diketahui bahwa suhu operasi maksimum adalah 95,2 °C yang identik dengan keluaran termokopel jenis K sebesar 3,96 m V. Peletakan transduser yang paling baik adalah pada titik dimana suhu bodi motor paling tinggi. Kata kunci : motor Iistrik, pengaman, transduser, termokopel Abstract THE APPLICATION OF TEMPERATURE TRANDUCER FOR DEMINERALIZER PUMP MOTOR OPERATION PROTECTION OF KARTINI REACTOR. The design of application of temperature tranducer for operation protection of pump motor of Kartini reactor has been carried out. In order to rector always in the ready condition to operate, the purity of reactor water tank must be taken care. This condition can be achived by operating of demineralizer pump motor continuously for 24 hours. The purpose of the design is to implement the better protection system for demineralizer pump motor for burning out possibility which can be occurred during operation. The best seleted of temperature tranducer is thermocouple type because have many advantage i.e have wide range temperature-voltage output. and high relibility. From the investigation it is known that maximum temperature operation of body motor is 95,2 °C which is proportional to K type thermocouple output of 3,96 m V. The best place of thermocouple is at the point where body pump motor has highest temperature. Key word: electric motor, protection, tranducer, thermocouple PENDAHULUAN Kebanyakan reaktor yang ada di dunia termasuk Indonesia seperti reaktor yang dipunyai oleh BATAN yaitu reactor di Pusat Reaktor Serbaguna, Serpong; reaktor di PTNBR, Bandung dan reaktor di PTAPB Yogyakarta menggunakan fluida air sebagai Suyamto dkk. 401 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir -BATAN
8

49. APLIKASI TRANSDUSER SUHU UNTUK PENGAMAN OPERASI ...

Jan 12, 2017

Download

Documents

hoangthu
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: 49. APLIKASI TRANSDUSER SUHU UNTUK PENGAMAN OPERASI ...

SEMINAR NASIONAL IISDM TEKNOLOGI NUKLIR

YOGY AKARTA, 21-22 DESEMBER 2006ISSN 1978-0176

APLIKASI TRANSDUSER SUHU UNTUK PENGAMANOPERAS I MOTOR POMPA DEMINERALISER

REAKTOR KARTINI

SUYAMTO*, RUKIMIN**

*Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATANJl. Babarsari Kotak Pos 6101 YKBB Yogyakarta 55281Telepon 0274-484085,489716, Faksimili 0274-489715

Pusat Reaktor Serba Guna - BATAN,

Kawasan PUSPIPTEK Gedung No. 31Serpong, Tangerang 15310, Banten, IndonesiaTelp. +62-21-7560908, Fax. +62-21-7560573

Abstrak

APLIKASI TRANSDUSER SUHU UNTUK PENGAMAN OPERASI MOTOR POMPADEMINERALISER REAKTOR KARTINL Telah dirancang aplikasi transduser suhu untuk pengamanmotor pompa demineraliser reactor Kartini. Agar reaktor selalu dalam keadaan siap dioperasiakan makakemurnian ATR (Air Tangki Reaktor) harus selalu terjaga. Hal ini dilakukan dengan mengoperasikan motorpompa demineraliser secara terus menerus selama 24 jam. Jadi perancangan dilakukan untukmengimplementasikan sistem pengaman yang lebih baik terhadap pengoperasian motor pompademineraliser agar tidak terbakar selama operasi. Transduser yang dipilih adal jenis termokopel karenamempunyai jangkau keluaran suhu-tegangan yang yang lebar dan lebih handal. Dari investigasi diketahuibahwa suhu operasi maksimum adalah 95,2 °C yang identik dengan keluaran termokopel jenis K sebesar3,96 m V. Peletakan transduser yang paling baik adalah pada titik dimana suhu bodi motor paling tinggi.

Kata kunci : motor Iistrik, pengaman, transduser, termokopel

Abstract

THE APPLICATION OF TEMPERATURE TRANDUCER FOR DEMINERALIZER PUMP MOTOROPERATION PROTECTION OF KARTINI REACTOR. The design of application of temperaturetranducer for operation protection of pump motor of Kartini reactor has been carried out. In order to rectoralways in the ready condition to operate, the purity of reactor water tank must be taken care. This conditioncan be achived by operating of demineralizer pump motor continuously for 24 hours. The purpose of thedesign is to implement the better protection system for demineralizer pump motor for burning out possibilitywhich can be occurred during operation. The best seleted of temperature tranducer is thermocouple typebecause have many advantage i.e have wide range temperature-voltage output. and high relibility. From theinvestigation it is known that maximum temperature operation of body motor is 95,2 °C which is proportionalto K type thermocouple output of 3,96 m V. The best place of thermocouple is at the point where body pumpmotor has highest temperature.

Key word: electric motor, protection, tranducer, thermocouple

PENDAHULUAN

Kebanyakan reaktor yang ada di duniatermasuk Indonesia seperti reaktor yang

dipunyai oleh BATAN yaitu reactor di PusatReaktor Serbaguna, Serpong; reaktor diPTNBR, Bandung dan reaktor di PTAPBYogyakarta menggunakan fluida air sebagai

Suyamto dkk. 401 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir -BATAN

Page 2: 49. APLIKASI TRANSDUSER SUHU UNTUK PENGAMAN OPERASI ...

pendingin di samping sebagai moderator. Padake tiga reaktor teresbut baru boleh dioperasikanapabila air pendingin yang digunakanmemenuhi beberapa persyaratan .Sebagaieontoh, untuk reaktor Kartini, pH-nyadisyaratkan sebesar 5-6,5, sedangkantahanannya disyaratkan 2,5 M!1 ataukonduktivitasnya 0,4 IlS. Jadi agar reaktorselalu dalam keadaan siap dioperasikan setiapsaat maka kondisi kemurnian, pH dankonduktivitasnya harus selalu dijaga pada batasyang telah ditentukan tersebut.

Untuk memenuhi persyaratan-persyaratan tersebut maka di dalam sistempendingin reakor Kartini dilengkapi dengansistem pemurnian air atau sistem demineraliseryang di dalarnnya terdapat resin yang berfungsiuntuk mengikat ion-ion logam yang selaluterbentuk selama operasi reaktor. Dalam hal inisebagian dari debit Air Tangki Reaktor (ATR)dalam sistem pendingin yaitu sebesar (10%)dilewatkan pada sistem demineraliser dandisirkulasikan seeara terus menerus selama 24jam menggunakan motor pompa listrik. Jadiuntuk menjaga agar reaktor siap dioperasikansetiap saat maka motor pompa demineraliserharus bekerja terus menerus selama 24 jam.Untuk menjaga agar motor demineraliser tidakterbakar maka hams dilindungi terhadap panasyang berlebihan yang mungkin timbul dandapat merusak motor. Jadi tujuan dariperaneangan ini adalah untukmengimplementasikan sistem pengaman yanglebih baik terhadap pengoperasian motor pompademineraliser reaktor Kartini.agar tidakterbakar menggunakan transduser suhu. Selainitu untuk mengetahui kemurnian ATR ditinjaudari persyaratan tahanan yang telah ditentukan,juga dipasang transduser tahanan pada sisimasuk dan sisi keluar tangki demineraliser.

DASAR TEOR!

Dalam bidang instalasi motor listrik,terdapat standar proteksi dimana hams dipasangbeberapa pengaman antara lain: sekring, relaioverload tipe magnetik, proteksi teganganrendah, proteksi kegagalan fasa, dan relai tipepanas untuk beban-Iebih (thermal overloadrelays). Untuk jenis proteksi motor yangterakhir, beberapa merk motor ada yang telah

SEMINAR NASIONAL II

SDM TEKNOLOGI NUKLIRYOGYAKARTA, 21-22 DES EMBER 2006

lSSN 1978-0176

terpasang seeara integrasi pada kumparanmotor, yaitu jenis bimetal

Motor pompa demineraliser pada sistempendingin primer reaktor Kartini, adalah motorsatu fase yang di dalarnnya tidak dilengkapidengan transduser suhu yang terpasang seearaembeded dengan kumparan motor sebagaiproteksi terhadap panas yang ditimbulkanselama motor beroperasi. Untuk menghindariterjadinya kerusakan motor yang diakibatkanoleh panas yang berlebihan yang mungkintimbul maka perlu dipasang transduser suhupada motor. Ada beberapa jenis transduser suhuyang sering dipakai antara lain adalah bimetal,RTD (Resistance Suhue Detector), IC LM35,dan termokopel.

Transduser suhu jenis bimetalmempunyai dua alat pemanas yang dipasangseeara seri dengan rangkaian jalur eatu dayamotor yang diproteksi. Bila terjadi panas yangmelebihi batas tertentu, maka rangkaian jalureatu daya akan terbuka sehingga motor akanmati.

RTD adalah transduser dengan keluaranberupa tahanan yang dapat dokonversi menjadisuhu. Jadi RTD merupakan salah satu daritransduser suhu.

Transduser suhu jenis IC LM35 DZmerupakan transduser yang dibuat dari bahansemikonduktor yang mempunyai tingkat presisitinggi. Transduser suhu ini adalah salah satudari beberapa tipe yang ada. Daerah operasinyaadalah pada tegangan 4-20 V DC, sedangkanjangkau pengukurannya antara 0 sid +100 DC.Transduser tersebut pada prinsipnya adalahmengubah panas menjadi tegangan yangsebanding dengan perubahan suhu yangmelingkupinya.

Transduser suhu jenis termokopelmerupakan komponen yang paling umumdigunakan untuk pengukuran suhu. Mekanismepengukuran suhu dengan termokopel adalahbila dua jenis logam yang berlainandihubungkan ujung-ujungnya sehinggamembetuk suatu sirkuit. Apabila teIjadiperbedaan suhu terdapat pada kedua titikhubung dari sirkuit tersebut, maka antara ujungke dua logam tersebut akan dibangkitkan suatutegangan. Jadi termokopel merupakantransduser suhu dengan keluaran tegangan yangdapat memungkinkan mengalirnya arus listrikdalam sirkuit sebagai fungsi dari suhu

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir -BATAN 402 Suyamto dkk.

Page 3: 49. APLIKASI TRANSDUSER SUHU UNTUK PENGAMAN OPERASI ...

SEMINAR NASIONAL IISDM TEKNOLOGI NUKLIRYOGY AKARTA, 21-22 DESEMBER 2006ISSN 1978-0176

sambungan (junction suhue). Fenomena inidisebut efek Seeback (Seebeck eject) dan gayagerak listrik yang dibangkitkan disebut gayagerak listrik termis (GGL termis).

Bahan termokopel biasanya dibuat dariperpaduan Nikel-Kromel atau Kromel-Alumel,

Kromel-Konstantan, Tembaga-Konstantadengan keluaran tegangan ditunjukkan padaTabel I. Karakteristik termokopel tipe K yaitukombinasi antara Kromel dan Alumelditunjukkan pada Gambar 1.

Tabell. Tegangan Keluaran (mY) Berbagai Jenis Termokopel[4]

Suhu Tegangan keluaran (mV)of

°CJenis T (Cu+Jenis EJenis J (Fe+Jenis K (Cu+

Konst)(Krom+ Konst)Konst)Alumel)

-300-184,4-5,341-8,404-7,519-5,632

-250-4,745-7,438-6,637-5,005

-200-128,9-4,419-6,471-5,760-4,381

-150-3,365-5,223-4,623-3,538

-100-73,3-2,581-3,976-3,492-2,699

-50-1,626-2,501-2,186-1,693

0-17,8-0,674-1,026-0,885-0,692

500,4220,6260,5260,412

10037,81,5182,2811,9421,520

1502,7434,0753,4232,667

20093,33,9675,8694,9063,819

2505,3077,7886,4254,952

300148,96,6479,7087,9476,092

3508,80511,7289,4837,200

400204,49,52313,74811,0238,314

45011,04615,84412,5649,435

500260,012,57217,94214,10810,560

60015,83422,28717,17812,865

700371,119,09526,63720,25315,178

80031,10823,33817,532

1000537,8 40,05629,51522,252

120048,92726,911

1500815,6 62,24033,913

170038,287

20001093,3 44,856

25001371,1 54,845

30001648,9

Jenis S

(Pt+Ro)

-0,092

0,064

0,221

0,408

0,597

0,807

1,020

1,247

1,478

1,718

1,962

2,472

2,985

3,524

4,609

5,769

7,514

8,776

10,675

14,018

17,347

-2000

70

20

'"

y ""0-,0407::< -+ Q,OB2:4

R2 = o,ggge

2ftO 4no -HOil BDO 1000 1200 1400 1e{){1 1BOO

r.-mpftroatur ( ac)

Gambar 1 Grafik Karakteristik TermokopelTipe : K [Referance Junction at 0c] [4]

Suyamto dkk 403 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir _BATAN

Page 4: 49. APLIKASI TRANSDUSER SUHU UNTUK PENGAMAN OPERASI ...

Daridemineraliserdioperasikan

404

TATA KERJA DAN PERANCANGAN

Sebelum dilakukan aplikasi transduseryang tepat untuk motor pompa demineraliser,terlebih dulu dilakukan :1. Pendataan/peneatatan spesifikasi teknis

dari motor pompa demineraliser.2. Pemilihan beberapa jenis transduser suhu,

desain dan amplifier yang akan dipakaiuntuk pengkondisi sinyal.

3. Menentukan titik tempat transduser suhuhams diletakkan dengan jalan melakukanpemetaan suhu pada bodi motor untukmengetahui titik suhu tertinggi pada motorsaat motor dioperasikan

4. Paneangan rangkaian transduser suhuuntuk sistem pengaman motor pompa.

Di reaktor Kartini, instalasi sistemdemineraliser menjadi satu dengan instalasisistem pendingin primer. Begitu jugapengoperasian pompanya, bersama-samadengan pompa pendingin primer, namun pompademineraliser dapat juga dioperasikan tanpahams mengoperasikan pompa pendinginpnmer.

Pada saat ini direeanakan pengoprasianpompa sistem demineraliser seeara terpisahagar dapat dioperasikan selama 24 jam tems­menems dengan menggunakan komponenpengaman transduser suhu dan transdusertahanan.

Dari identifikasi di lapangan diperolehdata spesifikasi pompa & motor dari sistemdemineraliser sebagai berikut:Pompa DemineraliserTipe centrifugal pumpMerk : LUlZWIELERR.P.M. 2850Serial No. : 4126-2534Buatan : USA (LUIZWEILER PUMP

COMPANY)

Motor Penggerak Pompa DemineraliserTYPE : CP FRAME :56 CINS. CLASS: B Phase: 1DAYA 2.0HP CODEVolt 115/230 FORM :KX M

Ampers : 19/9.6 Hz : 50RPM : 2850RATING : 40 DCAmb.Cond.

Dari persyaratan ATR dapat dibuat blokdiagram pereneanaan sistem kontrol untuk

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir -BATAN

SEMINAR NASIONAL IISDM TEKNOLOGI NUKLIR

YOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER 2006ISSN 1978-0176

pengaman motor pompa demineraliser sepertiyang ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2 Blok Diagram Sistem Kontrol UntukPengaman Motor Pompa

Sumber panas berasal dari motor pompademineraliser sebagai masukan pada transdusersuhu bempa termokopel, sedangkan tahananatau konduktivitas diperoleh dari ATR. Ke duasinyal keluaran transduser kemudian diolaholeh pengkondisi sinyal yang keluarannyadipakai untuk mengoperasikan aktuator yangakan mengontrol operasi motor pompademineraliser.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pemetaan Suhu Bodi pada Dinding MotorPompa Demineraliser

Untuk mengetahui suhu tertinggi padamotor dilakukan pengukuran di beberapa titikseperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.Pengukuran dilakukan dengan menggunakanDigital Thermometer Model : DEK«061dengan spesifikasi: Measurement range: - 50 to1300 DC; Resolution: 0.1 C 0; Ambient

Operating Range: 0 to, 50°C; accuracy: 0.2 %± 1 °C ; dan transduser suhunya adalahtermokopel tipe: K , dengan spesifikasi: ModelTP-KOl; Range: -50 to 200°C; tolerances: ±2.2 °C or ± 0.75%; panjang kabellOO em. Suhulingkungan tertinggi adalah adalah 32°C

Gambar 3 Titik Pengukuran Suhu MotorDemineraliser

pengukuran suhu motorpada saat pompa demineraliserdiperoleh data seperti yang

Suyamto dkk.

Page 5: 49. APLIKASI TRANSDUSER SUHU UNTUK PENGAMAN OPERASI ...

SEMINAR NASIONAL IISDM TEKNOLOGI NUKLIRYOGY AKARTA, 21-22 DESEMBER 2006ISSN 1978-0176

ditunjukkan pada Tabel 2. Karena pengamatansuhu motor juga dilakukan pada malam hari,maka pada pagi dini hari yang dingin yaitu padalama operasi 300 menit atau 5 jam terjadipenurunan suhu motor yang signifikan.

Dari data suhu motor demineralisertersebut dapat dibuat grafik hubungan antarasuhu motor dengan lama waktu operasi pompa

demineraliser, seperti yang ditunjukkan padaGambar 4.

Dari grafik pada Gambar 4 terlihat bahwatitik A merupakan titik suhu yang paling rendahdan titik F merupakan titik suhu yang palingtinggi dari motor saat motor dioperasikan. Jadititik F merupakan tititk dimana transduser suhuhams dipasang.

Tabel 2 Data Pengukuran Suhu Motor Sistem Demineraliser

Lama Titik Pengukuran (Gambar 4.1)operasi

ABCDEFGH

(men it)----------- ..-------0,00 30,630,6 30,6 30,6 30,6 30,6 30,6 30,6

10,00

32,733,73434,134,334,534,434,1

30,00

3434,335,536,636,837,836,836,1

45,00

35,936,637,238,638,839,438,738,2

60,00

37,238,339,54040,641,239,339,2

75,00

37,43939,840,74142,141,240,4

90,00

38,240,242,342,74344,643,142,4

105,00

38,640,842,64343,445,143,442,7

120,00

39,1414344,345,446,543,843,8

135,00

42,94549,451,750,45350,449,7

150,00

43,146,249,55250,753,350,650

180,00

42,145,549,551,350,553,250,349,3

210,00

42,245,649,451,350,153,15049,1

300,00

41,24447,449,147,949,447,947,1

360,00

44,84851,95252,456,450,450

420,00

4548,55252,252,257,751,251,4

* Nilai pengukuran suhu motor terendah ** Nilai pengukuran suhu motor tertinggiI .T\"n!o< A M¥,n«J'

f:·rl!<;J>"r!T,~1) *lf1H<:ti *H":1',!I>H; +nHK'.$ -nr""M I

60~

5040

",(5

••!! 3.~Jj

20

,.•DCD

5cO,OOtOO,OO150,Da .200,0015C,gO3-QQ,OQ250):lQ 413D.OIJ 4:50,GDL.:aS'!>:I' Q;I'·.f"'~1 tm $"'~1)

Gambar 4. Grafik Suhu Motor Pompa Demineralizer Vs Lama Operasi

Suyamto dkk 405 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir _BATAN

Page 6: 49. APLIKASI TRANSDUSER SUHU UNTUK PENGAMAN OPERASI ...

Penentuan Batas Suhu Operasi MotorPompa Demineraliser

Seperti diketahui bahwa di dalam motorlistrik terdapat berbagai macam bahan dankomponen. Komponen atau bahan yang palingtidak tahan terhadap panas adalah isolasi darikumparan motor. Apabila isolasinya telah gagalmengisolasi antar kumparan maka motor tidakdapat lagi berfungsi karena telah terjadikerbocoran arus. Untuk itu maka batas suhuoperasi dari motor pompa ditentukan oleh suhuisolasinya. Dari data spesifikasi motor pompademineraliser diketahui bahwa isolasi darikumparan motor adalah klas B, dan motortersebut adalah termasuk "Totally-enclosed fan­cooled motor" sehingga sesuai dengan TabelKlas isolasi motor induksi[l] dan TabelKenaikan Suhu untuk motor fasetunggaVbanyak diperoleh data suhu maksimumisolasi kumparan dan kenaikan suhu motormasing-masing adalah 130 DC dan 80 DC (Llt).Suhu lingkungan tertinggi adalah 32 DC, makasuhu maksimal dinding motor sesungguhnyasarna dengan 32 DC + Llt= 32 DC + 80 DC = 112DC. Bila dimasukkan factor keamanan sebesar15 % maka batas suhu operasi motormaksimum adalah 85% x 112 DC = 95,2 DC.

Pemilihan Jenis Transduser Suhu

Dari beberapa contoh transduser suhutersebut di atas masing-masing ada keuntungandan kerugiannya. Untuk jenis bimetal,pemasangannya sangat sederhana karenabimetal hanya berfungsi sebagai saklar, tetapimempunyai kelemahan pada pemakaian yangmemakan waktu lama, setting suhupemutusannya akan berubah karena pengaruhpanas. Transduser suhu IC LM35 DZmempunyai jangkau pengukuran maksimalhanya sampai 100 DC dan untuk jenis IC ini jikaterkena air akan mudah rusak. Jenis RTDadalah yang paling akurat karena tidaktergantung pada gradien suhu, namun karenayang diukur adalah tahanan kumparan yangdikonversi ke suhu maka jenis ini sulit untukdipasang pada motor pompa demineraliser yangtelah ada. Dengan demikian maka jenistransduser yang paling ideal untuk dipakaisebagai pengaman motor pompa adalah j enistermokopel. Meskipun harganya relatif lebihmahal, dan keakuratannya lebih rendah dari

SEMINAR NASIONAL IISDM TEKNOLOGI NUKLIR

YOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER 2006ISSN 1978-0176

pada jenis RTD, namun ke dua hal tersebuttidak terIalu proporsional terhadap tujuan yangdapat dicapai. Untuk pemasangannya,transduser termokopel perIu rangkaian penguatkarena keluaran transduser ini dalam bentuktegangan nilainya sangat kecil yaitu pada ordemVsehingga belum dapat dipakai untukmeng"energize" relai yang berfungsi sebagaiaktuator.

Rangkaian Transduser Suhu JenisTermokopel

Keluaran transduser suhu jenistermokopel tipe K ini adalah tegangan yangbesarnya dalam orde mili volt (mV), makasebelum dihubungkan ke relai yang akandifungsikan sebagai pengendali operasi motor,tegangan keluaran dari transduser suhu harusdiperkuat dengan rangkaian elektronik.

Dari data batas suhu operasi motortersebut di atas, yaitu 95,2 DC maka denganmenggunakan grafik karakteristik termokopeltipe K yang ditunjukkan pada Gambar 1,diketahui bahwa nilai suhu tersebut sebandingdengan 3,96 mY. Jadi bila digunakan relai 12volt, maka tegangan sebesar 3,96 mV ini hamsdiperkuat dengan rangkaian elektronik menjadi12 volt. Direncanakan untuk pengaman operasipompa sistem demineraliser digunakan duatransduser, yaitu transduser suhu dan transdusertahanan ATR. Dalam hal ini maka harus dibuatdua buah penguat, yang secara sederhanarangkaian blok diagrarnnya ditunjukkan padaGambar 5.

Prinsip Kerja Sistem Pengaman MotorPompa Demineraliser

Panel listrik untuk pengoperasian pompademineraliser jadi satu dengan panel untukpengoperasian pompa pendingin primer danpompa air bulk shielding ditunjukkan pada,Gambar 6, sedangkan Rangkaian PenguatTegangan Keluaran Transduser SuhuTermokopel ditunjukkan pada Gambar 7.

Rangkaian penguat Tegangan KeluaranTransduser Suhu Termokopel

Bila motor pompa demineraliserdioperasikan secara terus menerus selama 24jam, maka akan terjadi akumulasi panas yangcukup tinggi. Panas ini timbul dari disipasi &konduksi rugi-rugi daya motor dan gesekan darilager.

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir -BATAN 406 Suyamto dkk.

Page 7: 49. APLIKASI TRANSDUSER SUHU UNTUK PENGAMAN OPERASI ...

SEMINAR NASIONAL IISDM TEKNOLOGI NUKLIRYOGYAKART A, 21-22 DESEMBER 2006ISSN 1978-0176

DaIl magnet kontaktor

PENGUAT

Gambar 5. Blok Diagram Pengaman Motor Pompa dengan Transduser Suhu

1. Transduser suhu yang paling sesuai untukdipakai sebagai pengaman operasi motorpompa demineraliser adalah jenistermokopel karena mempunyai keluarantegangan yang mudah diamplifikasi untukmeng" energize" relai sebagai actuator.

Selain itu transduser tersebut jugamempunyai jangkau keluaran suhu yanglebih lebar.dibanding dengan transduseryang lain.

2. Motor pompa demineraliser mempunyaiisolasi klas B, batas suhu operasimaksimumnya adalah 95,2 °C. yang biladiukur menggunakan termokopel jenis Kakan setara dengan tegangan 3,96 mV.

3. Peletakan termokopel yang paling tepatadalah di suatu titik pada bodi motor yangmempunyai suhu paling tinggi yaitu di titikF pada Gambar 3

~1_'eNGUAT Ifransduserkonduktivitas/t.1hanan ATR

Transduser suhu dipasang pada titik yangpaling panas, yaitu titik F pada Gambar 3. Bilasuhu dinding motor mencapai batas operasi95,2 °C maka keluaran transduser suhu tersebutadalah 3,98 mY. Tegangan sebesar inikemudian diperkuat oleh rangkaian elektronikseperti yang ditunjukkan pada Gambar 7sehingga diperoleh tegangan keluaran yangdapat memicu transistor dan selanjutnya akanmengaktitkan relai kendali motor 12 V. Dengandemikian suplai listrik (220 V) ke motor pompademineraliser dari magnet kontaktor yangdilewatkan relai tersebut akan terputus danpompa akan mati (off). Begitu juga untuktransduser tahanan ATR bila batas yangditetapkan dilampaui, maka keluaranpenguatnya akan mengaktitkan relai (12 V) danmematikan pompa deminerlizer.

Dengan menggunakan gerbang ORkeluaran transduser suhu dan transdusertahanan ATR yang telah diperkuat oleh masing­masing penguatnya digabungkan, maka bilasalah satu, atau kedua kelurannya memenuhinilai setting yang ditetapkan maka pompademineraliser akan mati melalui kendali relaitersebut di atas.

KESIMPULAN

Dari uraian dan pembahasan di atas dapatdisimpulkan

Motor pompa.

DAFTAR PUSTAKA

1. DONALD FINK and H.WAYNE BEATY,Standard Hand book for Electrical, Section20. Motors, halaman 20 sid 45.

2. FEPRIADI, Rancang Bangun Pengukur Suhudan Akuisisi Data Menggunakan PersonalKomputer, STTN-BATAN.

3. JACOB MILLMAN , 1987,MIKROELEKTRONlKA Sistem Digital danRangkaian Analog, Alih Bahasa Sutanto,ERLANGGA.

4. J.P. HOLMAN, 1984, Experimental MethodsforEngineers, Fifth Edition, Me Grow-HillInc.

Suyamto dkk 407 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir _BATAN

Page 8: 49. APLIKASI TRANSDUSER SUHU UNTUK PENGAMAN OPERASI ...

SEMINAR NASIONAL IISDM TEKNOLOGI NUKLIR

YOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER 2006ISSN 1978-0176

7. ROBERT F.COUGHN, and FREDERICKF.DRISCOLL, 1985, Penguat Operasionaldan Rangkaian Terpadu Linier,PenteIjemah: Herman Widodo, Soemitro

5. "Kumpu1an Diktat dan Petujuk Praktikum,Pe1atihan Operator & Supervisor ReaktorTRIGA", 13 - 28 Mei 2002, P3TM­BATAN Yogyakarta.

6. "Laporan Analisis Kese1amatan (LAK) ReaktorKartini Revisi 3"

LAMPlRAN

8. Training of Electrical Maintenance,Westinghouse,

1985,USA

~-~ mBADAN TE'IAGA :N•. iKllR

PUSAT PE,\"ELlTIAN D.~"lPENGEMBA.'1GAN TEKNOLOGI MAlIJIT t1,i1J~PC.1PT·'P() 'QnY·1~V~V:1V.i'PT.1

R.ANOKA!AX :ramAL! I R.E\lS_14 I srSTEM PENDIN"GIH PRIMER, DEMINERAUSER -& Bl.:l.K SHlEWLVG

TMKiGAL DIGA,M3AR l.i'LA.N'(j

Gambar 6. Panel Listrik untuk Pengoperasian Pompa Deminera1iser, Pendingin Primer dan Bulk Shielding

- - - - - - - ---- - - - - - - - - - - ~ - ---- - - - - - - - - - - - - - ---- - - - - - - - - - -- - j:':'::.:.:.:.:.:.:.:.:.:.:.:::.:.::::::.:.:.:.:.:.:.:.:..::.:.:.;---- - - - - - - - - - - - - - ---- - - - - - - - - - - --, ,II.'.> I

: ~ I

'J1 'I ..• ~«;~ i ~''''')¢'''''' I

m~';,:~f-l-l

. <;::::

"'d' 1 " "?,,,c ~ ~.:> .: 0-.-; [] ~:..q .\i,O 1" 81 It L.'-~

; Fii .. )~2J=L~~", ----,;,:,t.J 11~ .[~" J"'{L" " . J 4 ..M

1'-:"<', '1' [ii '1'""""ii I-···· 1 "., ''H;1' " .J.."'.IV •.•. ?!~tH' :: '--:;-

It -=- ~ ""::-_= 11 -=- II -=- "<'-""'~"(.~>':<'<" '~"",

,~ :1:: :1

,.J1=~;~ ~--------------~L - --------------- - _lL ----------------------~

~ := j ! 1 1FILTER KOMPARATOR

PRE-AMPBLrFER

Gambar 7. Rangkaian Penguat Tegangan Keluaran Transduser Suhu Termokopel

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir -BATAN 408 Suyamto dkk.