We concern to health and safety

------------------

Senin, 03 Juni 2013

Pengukuran Batas Permukaan (Level Gauging)


Nuclear gauge adalah sistem peralatan (terdiri atas sumber radiasi dan detektor radiasi) yang memanfaatkan sifat-sifat unik radiasi pengion untuk pengontrolan proses dan kualitas produk. Perlu diketahui bahwa data yang diperoleh dari detektor akan diteruskan ke sistem komputasi yang terkoneksi secara integral dengan sistem kontrol.
Penerapan teknik nuklir dalam proses kontrol mempunyai beberapa kelebihan dibanding dengan teknik lainnya, antara lain :
- sumber radioaktif dapat dipilih sesuai dengan sifat bahan yang diukur
- tidak merusak, tidak ada kontak, dan tidak meninggalkan bekas pada bahan
- pengukuran cepat dan dapat dipercaya
- sesuai untuk bahan kimia yang berbahaya atau bahan yang bertemperatur ekstrim.

Secara garis besar, ada 5 jenis penggunaan utama teknik gauging di bidang industri, yaitu :

  1. Thickness gauging
Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut :
Bila suatu bahan setebal x ditempatkan segaris di antara sumber radiasi dan detektor, maka berkurangnya intensitas radiasi setelah menembus bahan dinyatakan dalam :

I = Io . e –μx ……………………(1)

I = intensitas radiasi setelah menembus bahan
Io = intensitas radiasi sebelum menembus bahan
μ = koefisien atenuasi bahan (di tabel) dan x = tebal bahan 
Jadi bila I dan Io dapat diukur, maka tebal bahan dapat ditentukan, misalnya dalam pengukuran tebal kertas, plastik, karet, dll.

b.   Level gauging (photon switching) 

Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut : 
Sinar-X atau gamma ditransmisikan dari suatu sisi kontainer atau vessel, lalu diukur oleh detektor yang berada pada sisi yang berlawanan. Kadang-kadang, sumber radiasi berada di dalam vesel sedangkan detektor di bagian luar vesel. Intensitas radiasi yang mencapai detektor ditentukan oleh ketinggian cairan dalam vesel. Bila permukaan cairan atau padatan berada di atas garis sumber-detektor, maka radiasi tertahan sehingga jumlah cacah pada detektor berkurang, demikian juga sebaliknya. Jadi, ketinggian permukaan cairan atau padatan dapat tetap dipertahankan pada level tertentu.


Gambar 1. Level Gauge


  1. Density gauging
Untuk mengukur densitas, persamaan (1) dapat diubah menjadi :

I = Io e –(μ/ρ) ρx ……………………(2)
(μ/ρ) : koefisisen atenuasi massa
Cara pengukurannya sama seperti pada thickness gauging.


Gambar 2. Pengukuran Laju Aliran Material



Gambar 3. Density Gauge


  1. Neutron Moisture Gauging
Pada teknik ini, neutron yang dihasilkan dari sumber neutron cepat (biasanya 241Am-Be) diperlambat karena tumbukan dengan hidrogen dan kemudian mengalami hamburan balik. Jumlah neutron lambat yang ditangkap detektor sebanding dengan kadar air dalam sampel yang dianalisa.

Gambar 4. Moisture Gauge


Gambar 5. Portable Moisture/Density Gauge


  1. Teknik Gauging Transmisi (beta dan foton)
Jenis sumber radiasi : 
Pm-147, Am-241, Kr-85, Tl-204, Sr/Y-90, Cs-137, sinar-X tegangan medium. (aktivitas sumber beta biasanya sekitar 40 MBq - 40 GBq, sedangkan untuk sumber gamma sekitar 0,4 GBq - 40 GBq).

Prinsip kerja :
Sampel diletakkan di antara detektor dan sumber radiasi. Berkas radiasi ditransmisikan melalui sampel dan diukur intensitas keluarannya oleh detektor. Intensitas radiasi yang diserap oleh sampel dapat menyatakan ketebalan atau densitas sampel tersebut.


Gambar 6. Prinsip Kerja Gauging Transmisi

Kegunaan : 
1) Gauging transmisi beta
- Pengukuran tebal plastik, kertas, lembaran logam yang tipis, karet, tekstil.
- Penentuan kadar tembakau dalam rokok
- Pengukuran kadar debu dan polutan pada sampel kertas filter

2) Gauging transmisi foton
- Pengukuran ketebalan plastik, lembaran logam, gelas, karet, dll. pada rentang ketebalan yang terlalu besar untuk gauging beta
- Pemonitoran laju aliran massa material pada konveyor atau pipa
- Pengukuran densitas tulang untuk diagnosis oesteoporosis
- Untuk level gauge

f.    Teknik gauging hamburan balik

Prinsip kerja : 
Detektor dan sumber radiasi berada pada sisi yang sama terhadap sampel. sumber radiasi diletakkan di depan jendela detektor. Berkas radiasi yang dihambur-balikkan oleh sampel akan diukur intensitasnya oleh detektor, yang mana besaran ini dapat menyatakan ketebalan dan/atau nomor atom sampel tersebut.



Gambar 7. Backscatter Gauge

Teknik hamburan balik banyak dimanfaatkan untuk mengukur tebal lapisan dan pengukuran kadar air dengan neutron. Gauging hamburan balik dengan gamma atau sinar-X lebih sensitif terhadap unsur-unsur ringan, misalnya karbon, dibanding gauging transmisi dengan radiasi yang sama.



Gambar 8. Backscatter Gauge Installation

Reaksi:

0 komentar:

Posting Komentar