Mengenal Beberapa Istilah pada Kalibrasi Transmitter

Kali ini saya ingin berbagi pemahaman saya terkait istilah yang sering ditemui saat melakukan kalibrasi transmitter. Beberapa dari kita mungkin bingung terhadap istilah-istilah pada menu-menu di transmitter. Jika kalian bingung maka solusinya adalah membaca manual. Tetapi mungkin setelah membaca manual juga masih bingung, maka semoga artikel ini dapat membantu. Perlu digarisbawahi bahwa istilah yang penulis tulis bukanlah istilah baku. Setiap vendor mungkin akan memberlakukan istilah yang berbeda terkait produknya. Saya membuka diskusi untuk saling berbagi ilmu instrumentasi atau meralat kekeliruan di blog ini. Silakan di kolom komentar di bawah ya. Oke kita mulai.

1. PV
   
   PV merupakan singkatan dari process value, ialah suatu nilai yang menunjukan hasil pengukuran transmitter saat ini. Process Value dikirimkan ke controller melalui sinyal analog current (4-20 mA). Beberapa transmitter memiliki istilah untuk nilai PV dan Process Variable dimana kedua nilai ini berbeda. Nilai PV adalah nilai asli pengukuran transmitter sedangkan process variable adalah hasil penjumlahan nilai PV dan Bias.
   
   
2. Range
   
   Range merupakan suatu rentang nilai pengukuran yang terdapat pada transmitter. Umumnya range didefinisikan pada range kalibrasi suatu transmitter. Akan tetapi setidaknya ada dua macam range yang ada pada transmitter. Pertama, instrument range, yang kedua adalah calibration range.
   
   Instrument range merupakan rentang pengukuran maksimal yang dapat dijangkau oleh suatu sensor. Misalkan sebuah transmitter memiliki instrument range 0 s/d 250 kg/cm2. Artinya transmitter ini mampu mengukur tekanan dari 0 hingga 250 kg/cm2.
   
   Selanjutnya calibration range merupakan rentang nilai dari LRV ke URV yang menjadi acuan bagi transmitter untuk mengirimkan sinyal ke controller sesuai dengan harga sinyal PV terhadap Range transmitter tersebut. Range kalibrasi biasanya lebih kecil dibanding instrument range. Misalkan untuk transmitter dengan instrument range 0-50 kg/cm2 dikalibrasi pada range 0-10 Kg/cm2, maka transmitter akan mengirimkan sinyal 4 mA pada tekanan 0 kg/cm2 dan akan mengirimkan sinyal 20 mA pada tekanan 10 Kg/cm2.
   
   
3. Rerange
   
   Proses mengubah range transmitter. Sebuah transmitter yang dibeli dari pabrik, biasanya belum memiliki range kalibrasi. Oleh karenanya, pada saat kalibrasi transmitter tersebut harus di rerange ke range kalibrasinya terlebih dahulu baru dilakukan kalibrasi terhadap transmitter tersebut.
   
   
4. Kalibrasi
   
   Kalibrasi adalah proses standarisasi dan menyamakan hasil pengukuran suatu transmitter dengan standar pengukuran yang ditetapkan dan diakui. Misalkan sebuah transmitter dikalibrasi dengan kalibrator adalah sebuah Pressure Gauge Digital. Dalam hal ini PG Digital harus sudah terakui sebagai alat yang dapat digunakan sebagai patokan untuk kalibrasi, biasanya kalibrator harus memiliki sertifikat kalibrasi yang belum kadalauarsa. Nah, transmitter tadi diinput tekanan secara paralel dengan PG digital. Kemudian nilai penunjukan transmitter disamakan dengan nilai penunjukan PG digital.
   Ada beberapa metode kalibrasi di antaranya one-point kalibrasi (zero trim), two point kalibrasi (lower and upper trim), three-point kalibrasi biasanya ditemui pada pH meter dimana pH meter dapat dikalibrasi pada nilai pH asam (pH di bawah 4), nilai pH netral (pH 7) dan nilai pH basa (pH di atas 10).
   
   
5. Zero
   Nilai bawah suatu range dimana pada nilai Zero tersebut transmitter akan mengirimkan sinya 4 mA.Misalkan sebuah transmitter dikalibrasi dan dipasang pada range 200 mmH2O s/d 1000 mmH2O. Maka Zeronya adalah 200 mmH2O. Atau sebuah transmitter dipasang pada range 900 mmH2O s/d -40 mmH2O. Maka nilai zeronya adalah 900 mmH2O.
   
   
6. LRV
   
   Low Range Value. Istilah pada menu di transmitter untuk menyebut nilai Zero. Beberapa transmitter menggunakan istilah Lower Range atau Low range, Scale lo dan Scale Low.
7. URV
   
   Upper Range Value. Batas atas suatu range transmitter dimana pada nilai tersebut transmitter akan mengirimkan 20 mA. Beberapa transmitter menggunakan istilah HRV (high range value), Upper range, High range, Scale Hi atau Scale High.
   
   
8. Span
   
   Span merupakan nilai rentang antara LRV dan URV. Span juga merupakan hasil URV - LRV. Misalkan sebuah transmitter dipasang pada range -1 s/d 10 Kg/cm2 maka nilai spannya adalah 10 - (-1) = 11 Kg/cm2. Misalkan suatu transmitter dipasang pada range 925 mmH2O s/d -25 mmH2O maka spannya adalah -25 - 925 = - 950 mmH2O. Span dapat bernilai positif maupun negatif. Span negatif hanya didapatkan pada LT Transmitter yang dipasang pada tangki tertutup dengan posisi H Side berada di tap point atas sedang LP nya berada di tap point bawah.
   
   
9. Set PV Zero
   Set PV Zero tidak digunakan untuk kalibrasi, menu ini hanya digunakan untuk menggeser zero offset. Pada transmitter ABB, set PV Zero terdapat pada menu Parameterize, bukan pada calibration dan menu ini digunakan untuk menggeser zero offset suatu pengukuran pada harga 0-nya. Ini berbeda dengan prosedur Zero Trim karena set PV Zero mengabaikan hasil pengukuran transmitter dan menggantinya dengan nilai 0, selanjutnya transmitter akan memunculkan nilai pada menu Bias Value.
   Misalkan sebuah transmitter diberi tekanan 0 mmH2O atau dibiarkan pada tekanan atmosfer, ternyata pada display menunjukan nilai -15 mmH2O. Kemudian kita lakukan prosedur set PV to Zero, hasilnya transmitter menunjukan nilai 0 mmH2O. Tetapi kemudian muncul bias value senilai 15 mmH2O. Kemudian jika kita lihat lebih jauh lagi, pada transmitter muncul 3 nilai berbeda.
   - Pada menu parameterize ada nilai Process Variable. Menu ini menampilkan nilai PV + Bias.
   - Pada menu Parameterize ada menu PV Bias yang menyimpan hasil Set PV Zero
   - Pada menu Diagnostic atau Calibrate ada menu PV yang menunjukan hasil pengukuran transmitter saat ini atau hasil nilai Process Value dikurangi Bias. Ketika melakukan Zero trim, kita men-zerokan nilai ini.
   Beberapa istilah di transmitter lainnya antara lain PV Dev (PV Deviation), Pos PV Adjustment. Correct PV. dan sebagainya.
   
   
10.  Zero Offset
    
    Zero Offset adalah nilai 0 yang didapat dari penyesuaian atas perbedaan pengukuran harga 0 oleh transmitter antara saat proses kalibrasi dan saat dipasang pada tekanan proses. Misalkan ketika proses kalibrasi, transmitter sudah dikalibrasi dengan menu zero trim sehingga nilai 0 nya sudah sesuai dengan 0 pada tekanan 1 atm. Selanjutnya ketika dipasang, transmitter menunjukan nilai -10 mmH2O. Pada saat ini, teknisi bisa melakukan penggeseran zero offset dengan menggunakan menu Parameterize dan Set PV Zero pada transmitter ABB. Selanjutnya transmitter akan menyimpan nilai 10 mmH2O pada Bias Value dan menampilkan nilai 0 mmH2O pada process value. Nilai 0 mmH2O selanjutnya dikirim ke controller sebagai hasil pengukuran transmitter.
    
    
11. Bias Value
    Bias value adalah nilai yang muncul sebagai hasil penggeseran zero offset. Tujuannya adalah nilai pada Bias Value digunakan untuk mengkoreksi nilai PV yang diukur oleh transmitter agar nilai transmitter sesuai dengan proses yang berjalan. Bias Value dapat juga digunakan sebagai pencatatan dan dokumentasi atas pergeseran nilai Zero trim transmitter terhadap proses pada kurun waktu tertentu. Bias value umumnya memiliki nilai maksimal bedasarkan persentase range transmitter. Ketika sudah mencapai nilai persentase tertentu, transmitter perlu dikalibrasi dengan melakukan zero trim. Ketika proses kalibrasi dengan Zero Trim, pastikan bias value di reset terlebih dahulu agar hasil pengukuran transmitter tidak terpengaruh oleh bias value.
    Jika bias value tidak direset ke 0, apabila kita melakukan zero trim, pada harga 0-nya, transmitter akan selalu menunjukan nilai Bias Value. Hal ini dikarenakan transmitter menganggap Bias Value sebagai koreksi atas hasil pengukuran transmitter sehingga agar transmitter dapat di zero trim, bias value perlu di reset terlebih dahulu.
    
    
12. Zero Trim
    
    Zero trim adalah proses kalibrasi satu titik (one-point calibration) dimana pada menu ini, pengukuran transmitter akan digeser sebanyak pergeseran zeronya. Misalkan pada pressure transmitter 0-5 kg/cm2 dilakukan proses zero check. Pada tekanan 0 kg/cm2 transmitter menunjukan nilai 0.1 kg/cm2. Kemudian pada tekanan 5 kg/cm2 transmitter menunjukan nilai 5.1 kg/cm2. Karena pergeseran nilainya sama-sama 0.1 kg, maka pada kondisi ini transmitter cukup di zero trim saja agar sensing pada LRV dan URV-nya dapat kembali seperti semula.
    Yang harus diingat saat proses zero trim adalah bila ada bias value, maka bias value harus direset terlebih dahulu.
    Pada transmitter menggunakan istilah Pos. Zero Adjust, dan Zero Adjust.
    

    

    Zero Error pada transmiter

13. Lower Trim dan Upper Trim
    
    Lower trim dan Upper Trim merupakan metode kalibrasi 2 tiik (2 points calibration) dimana kita memasukan dua patokan nilai untuk mengkalibrasi skala ukur transmitter kita. Lower dan Upper Trim tak hanya digunakan untuk mengkoreksi nilai zero error melainkan span error juga. Lower trim adalah kalibrasi sensing transmitter pada tekanan LRV atau tekanan low-nya. Pada proses ini, transmitter harus diberikan inputan sesuai dengan LRV nya. Misalkan LRVnya adalah 0 mmH2O maka transmitter harus diberi tekanan sebesar 0 mmH2O atau sesuai dengan kalibratornya. Setelah melakukan Lower trim, selanjutnya adalah melakukan upper trim.
    Upper trim adalah kalibrasi sensing transmitter pada inputan URV nya. Sama seperti proses lower trim, transmitter harus diberi tekanan upper trim sesuai dengan kalibratornya. Selanjutnya pada kondisi ini, kita set tekanan transmitter pada nilai tersebut.
    Lower dan Upper trim biasanya masuk dalam satu menu dan harus dilakukan keduanya bersama-sama. Jika kalibrasi upper trim batal maka nilai lower trim tidak akan terpasang ke transmitter. Sebelum melakukan lower dan upper trim, pastikan transmitter kita mengalami span error. Atau kombinasi zero-span error. Jika hanya zero error saja maka cukup dengan zero trim saja.
    Beberapa istilah yang mungkin dipakai oleh transmitter lain; empty calib-full calib, Sensor trim, full trim, LRV correct-URV correct. Auto LRV-Auto HRV.
    

    

    Span Error pada Transmitter

    
    
14. D/A Trim
    
    D/A Trim adalah digital to analog trim. Menu ini digunakan untuk melakukan kalibrasi arus sinyal output 4-20 mA. Dengan menu ini, transmitter akan mensimulasikan diri mengeluarkan output 4 mA dan 20 mA tanpa perlu kita input dengan range tekanannya. Kita hanya perlu membandingkannya dengan alat ukur mA yang terkalibrasi. Pasangkan secara seri multimeter mA antara transmitter dan poewr supply. Jalankan menu D/A Trim. Transmitter akan mengeluarkan outpu 4.00 mA. Jika ada perbedaan antara nilai yang terukur dan nilai seharusnya, masukan nilai terukur ke transmitter dan transmitter akan mengeluarkan nilai yang seharusnya. Jadi misalkan multimeter kita hanya mengukur 3.8 mA maka masukan nilai 3.8 mA tersebut ke transmitter. Selanjutnya transmitter akan mengkoreksi nilai output dan mengeluarkan 4.00 mA. Jika sudah sesuai, tekan Yes, jika tidak tekan No. Selanjutnya transmitter akan langsung mengeluarkan 20 mA. Cek dengan cara yang sama.
    D/A Trim digunakan untuk kasus misalkan transmitter sudah pada nilai 0 nya tetapi di DCS masih terbaca nilai pengukurannya. Atau transmitter seharusnya menunjukan nilai 0 tetapi di DCS menunjukan nilai minus.
    Di beberapa transmitter lainnya D/A Trim dituliskan dengan menu DAC Trim, Output 4.00 mA - Output 20.00 mA, Set LRV-Set URV (Output calibration) dan sebagainya.
    
    
15. Low Cut
    
    Low cut adalah batas bawah pengukuran transmitter yang dianggap sebagai 0. Misalkan sebuah flow transmitter dengan range 0 s/d 50000 kg/h. Disetting low cut pada nilai 50 kg/h. Artinya ketika transmitter menunjukan nilai 50 kg/h ke bawah akan langsung diset ke 0 kg/h.
    Beberapa istilah pada transmitter lainnya antara lain cut out.
16. Static Pressure
    
    Static pressure adalah tekanan statis yang dialami transmitter. Misalkan pada pipa gas dengan tekanan gas 25 kg/cm2 dipasang sebuah transmitter dengan range 0 s/d 2000 mmH2O. Dalam hal ini static pressure-nya adalah 25 kg/cm2 dan range differential pressurenya adalah 0 s/d 2000 mmH2O.
    
    
17. Damping Time
    Damping time adalah sensitivitas waktu pengukuran transmitter terhadap perubahan measurementnya. Misalkan damping time diset ke 2s, maka setiap 2s transmitter baru mendeteksi perubahan hasil pengukuran. Damping time biasanya diset lebih lama atau lebih cepat tergantung kebutuhan proses. Damping time yang lebih cepat biasanya cenderung menyebabkan indikasi hunting dan jika diset terlalu lama, keakuratannya menurun. Sebaiknya diset pada nilai yang benar. Tidak terlalu cepat dan tidak terlalu lama.
    Pada transmitter lainnya dikenal dengan istilah damping.
    
    
18. Loop Test
    Loop test adalah fasilitas yang ada pada transmitter elektronik untuk melakukan check loop pada rangkaian loop yang ada. Loop test dilakukan dengan mensimulasikan transmitter pada tekanan 0% s/d 100% range transmitter dan mengamati perubahan indikasi yang terjadi di DCS. Dalam hal ini, transmitter tidak perlu diinputkan sesuai range pengukuran. Cukup disimulasikan dengan menggunakan HART Communicator saja. Loop test tidak boleh dilakukan saat transmitter sedang online. Loop test dilakukans pada saat comissioning atau pada saat transmitter telah out-of-service.
    Di transmitter lainnya nama loop test dikenal juga dengan Simulation, atau Loop Check.
    
    

Sekian tulisan kali ini, apa yang saya tulis adalah referensi dari pengalaman saya sebagai seorang teknisi instrumen. Bila ada masukan, diskusi atau koreksi silakan ditulis di kolom komentar. Saya pribadi lebih menyarankan bagi sohib untuk membaca manual transmitter yang sohib kerjakan agar informasi yang diberikan lebih akurat dan lebih menjelaskan karakteristik khas masing-masing merk transmitter. Adapun tulisan saya ini hanyalah referensi tambahan saja yang sifatnya umum. Saya akhiri kurang lebihnya mohon maaf dan terima kasih.