BAB2PENGUKURANTEKANAN

2.1PrinsipPengukuranTekanan

2.1.1BardanPascal

Tekanandidefinisikansebagaigayapersatuanluas,dandapatdiukurdalam unit

sepertipsi(Ponperincipersegi),inciair,milimetermerkuri,pascal(Pa,atauN/m²)

ataubar.SampaipengenalansatuanSi,‘bar’yanglebihseringdigunakan.Barsetara

dengan 100.000 N /m²,yang merupakan satuan SIuntukpengukuran.Untuk

menyederhanakansatuan,N/m²diadopsidengannamaPascal,disingkatPa

Tekanancukupseringdiukurdalam kilopascal(kPa),dimana1000pascalsetara

dengan0.145psi.

 2.1.2Absolute,GaugedanTekananDiferensial

Pascaladalahindikatoruntukmengukurhargatekanan.Ketikatekanandiukurdalam

keadaanvakum mutlak(tidakadakondisiatmosfer),makahasilnyadalam  pascal

(Mutlak).Namun ketika tekanan diukurpada keadaan dengan memperhatikan

tekanan atmosfer,maka hasilnya akan disebutPascal(Gauge).Jika gauge

digunakanuntukmengukurperbedaanantaraduatekanan,hasilnyaberupaPascal

(Diferensial).

 

Catatan1: praktekiniuntukmenunjukkantekanangaugetanpamenentukanjenis,

danuntukmenentukanabsolutataudiferensialdenganmenyatakan'diferensial'atau

'mutlak'.

Catatan2:peralatanpengukuranyanglebihtuamenggunakanpsi(poundpersquare

inci)untukmengukur tekanangaugedaabsolutesebagaipsigdanpsia.Perhatikan

bahwa 'g'dan 'a'tidak diakuidalam simbol-simbolsatuan SI,dan tidak lagi

dianjurkan.

Untukmenentukandiferensialdalam incivakum merkuri psiadalah2,036(atau

sekitar2).Konversilainnyayangumum adalah1bar=14,7psi.

  Tabel2.1

 KonversiFaktor

2.2SumberTekanan

2.2.1TekananStatis

Dalam keadaanatmosfertitiktertentu,tekananstatisdiberikansamakesegalaarah.

Tekananstatisadalahhasildariberatsemuamolekuludaradiatastitikjenuh.

Tekananstatistidakmelibatkangerakanrelatifudara.

2.2.2TekananDinamis

Cukupsederhana,jikaAndamemegangtanganAndadianginyangkuatataukeluar

darijendelapadamobilyangberjalan,makatekanananginkuatdirasakankarena

udaramempengaruhitanganAnda.

tekanankuattersebutmelebihidandiatas(selaludihasilkan)tekananstatis,dan

disebuttekanandinamis.Tekanandinamisdikarenakangerakanrelatif.Tekanan

Dinamisterjadijikasebuahbendabergerakmelaluiudara,atauudaramengalirke

dalam tubuh

TekananDynamictergantungpadaduafaktor:

-kecepatantubuhrelatifterhadaparustersebut.Semakincepatmobilbergerakatau

semakinkuatanginbertiup,makatekanandinamismakinkuatyangdirasakanpada

tanganAnda.Halinikarenajumlahmolekuludarayanglebihbesartiapdetiknya

-      Kerapatan udara.Tekanan dinamisbergantung juga padakerapatan udara.Jika

mengikutiarusudara,makakerapatannyakecil,sehinggagayanyakecildanmaka

tekanandinamisnyaakankecil.

-    

2.2.3.TekananTotal

DiAtmosfir,beberapatekananstatisselaludiberikan,tapiuntuktekanandinamis

akandiberikanjikaadagerakantubuhrelatifterhadapudara.TekananTotaladalah

jumlahdaritekananstatisdantekanandinamis.

tekananTotaljugadikenaldandisebutsebagaidampaktekanan,tekananpitotatau

bahkantekananram.

2.3Tekanantransduserdanelemen-Mekanikal

-TabungBourdon

-Helixdantabungspiral

-Springdanbellow

-Diafragma

-Manometer

-SingledanDoublebelpembalik

2.3.1TabungC-Bourdon

Tabung Bourdon bekerja pada prinsip sederhana bahwa tabung bengkok akan

berubahbentuknyasaatterkenavariasitekananinternaldaneksternal.Sepertisaat

diberikantekananinternal,tabungmenjadilurusdankembalikebentukaslinya

ketikatekanandilepaskan.

Ujungtabungbergerakdenganperubahantekananinternaldanmudahdikonversi

denganpointerkeskala.Linkkonektordigunakanuntukmentransfergerakanujung

kepergerakansektoryangdiarahkan.pointerinidiputarmelaluipinionbergigioleh

sektordiarahkan.

Jenisgaugeinimungkinmemerlukanpemasanganvertikal(orientasitergantung)

untukmemberikanhasilyangbenar.Unsurinirentangoncangandangetaran,yang

jugadikarenakanmassatabung.Karenahaltersebutdanjumlahgerakandengan

jenispenginderaan,jenisinirentanterhadapkerusakan,terutamadidasartabung.

KeuntunganutamadengantabungBourdonadalahiamemilikioperasionalyangluas

(tergantungpadabahantabung).Jenispengukurantekanandapatdigunakanuntuk

rentangtekananpositifataunegatif,walaupunakurasitergangguketikadalam ruang

hampa.

SeleksidanUkuran

SalahsatukriteriautamapadapenyeleksianadalahketikamemilihtabungBourdon

untukmengukurtekanan.Untukaplikasiyangbergerakcepatdariprosestekanan,

sepertisystem kendaliON /OFF,maka pengukuran transdusermembutuhkan

snubberinternal.Merekajugarentanterhadapkegagalandalam aplikasiini.

Cairanyang diisikanpadaperangkatadalahsalahsatucarauntukmengurangi

kebocoranpadaelementabung.

Keuntungan

-Murah

-Rentangoperasilebar

-Cepattanggap

-Sensitifitasnyabaik

-Pengukurantekananlangsung

Kekurangan

-hanyadimaksudkanuntukindikasiutama

-Nontransduserlinier,dilinierkanolehmekanismegear

-Histeresispadaperedaran

-Sensitifterhadapvariasisuhu

-Terbatasketikasubjekterkenagoncangandangetaran

AplikasiKeterbatasan

Perangkatiniharusdigunakandiudarajikadikalibrasiuntukudara,dandigunakandalam likuidajikadikalibrasiuntuklikuida.Perawatankhususyangdiperlukanuntukaplikasilikuidadiudaraadalahmeniupkanudaradaribarislikuida.Jenispengukurantekananterbataspadaaplikasidimanaadamasukanshock(gelombangtiba-tibatekanan),dandalam prosesbergerakcepat.

Gambar2.5C-Bourdonunsurtekanan

 

Jikaaplikasiuntukpenggunaanoksigen,makaperangkattidakdapatdikalibrasidenganmenggunakanminyak.rentangyanglebihrendahbiasanyadikalibrasidiudara.rentangyanglebihtinggi,biasanya1000kPa,yangdikalibrasidengantesterbobotmati(minyakhidrolik).2.3.2SepiraldanTabungSpiralSepiraldantabungspiralyangdibuatdaripipamenjadibentuksesuaipenamaanmereka.Dengansatuujungdisegel,tekanandiberikanpadatabungmenyebabkantabunguntukmeluruskan.Jumlahpelurusatauuncoilingditentukanolehtekananyangditerapkan.KeduapendekatanmenggunakanprinsipBourdon.Bagianuncoilingtabungsecaramekanikterkaitdenganpointeryangmenunjukkantekananditerapkanpadaskala.Halinimemilikikeuntunganditambahkandalam tabungC-Bourdonkarenaadakerugiantidakadagerakankarenalinkdantuas.TabungSpiralcocokuntuktekananberkisarhingga28.000kPadantabungPilinuntukrentangsampai500.000kPa.Tekananpenginderaanelemenbervariasitergantungpadaberbagaitekananoperasidanjenisprosesyangterlibat.Pemilihanspiralatauelemenspiraldidasarkanpadarentangtekanan.Tingkattekananantaraspiraldantabungspiralbervariasitergantungpadaprodusen.unsurtekananrendahhanyamemilikiduaatautigakumparanmerasakanrentangtekananyangdiperlukan,namunpenginderatekanantinggimungkinmemerlukanhingga20gulungan.Satuperbedaandankeuntungandariiniadalahperedam merekamilikidengancairandibawahtekanan.KeuntungandankerugiandarijenispengukuranyangmiripdengantabungCBourdondenganperbedaan-perbedaanberikut:Keuntungan-Meningkatkanakurasidansensitivitas-Tinggioverrangeperlindungan

Kekurangan-Sangatmahal

 Gambar2.6ElemenSpiralBourdon

AplikasiKeterbatasan Prosesperubahantekananmenyebabkanmasalahdenganpeningkatandalamukurankumparan.

RingkasanSangatjarangdigunakanlagi.

2.3.3PegasdanBellowsSebuahbellowmerupakanunsurdiperluasdanterdiridariserangkaianlipatanyangmemungkinkanekspansi.SalahsatuujungBellowsadalahtetapdanbergeraklainnyadalam menanggapitekananditerapkan.Sebuahpegasdigunakanuntukmelawangayaditerapkandanhubunganyangmenghubungkanujungbellowkesebuahpenunjukuntukindikasi.Bellowtipesensorjugatersediayangmemilikitekananpenginderaandibagianluardankondisiatmosferdalam.Pegasiniditambahkankebellowuntukpengukuranyanglebihakurat.Tindakanelastisdaribellowsendiritidakcukupuntuksecaratepatmengukurkekuatantekananditerapkan.JenispengukurantekananterutamadigunakanuntukkontrolON/OFFmenyediakankontakbersihuntukmembukadanmenutupsirkuitlistrik.Bentukpenginderaanmenanggapiperubahantekananpneumatikatauhidrolik.

 Gambar2.7Dasarstrukturmekanis

Aplikasikhas Tekananprosesterhubungkesensordanditerapkansecaralangsungkebellow.Denganmeningkatnyatekanan,bellowmengerahkangayapadapegasutama.Ketikagayaambangpegasutamadiatasi,gerakantersebutdipindahkankeblokkontakmenyebabkankontakuntukmenjalankan.IniadalahpengaturanTrip.Ketikatekananmenurun,mataairutamaakanmenarikyangmenyebabkanpisaupegasdiferensialsekunderuntukmengaktifkandanme-resetkontak.IniadalahpengaturanReset.Gayapadapegasutamaadalahbervariasidenganmemutarsekruprentangpengaturanoperasi.Halinimenentukandimanaperjalananakankontak.Gayapadapegaspisaudiferensialsekunderbervariasidenganmemutarsekruppenyesuaiandiferensial.Inimenentukandimanakontakakanmengaturulang.

 Gambar2.8Ilustrasigrafisistilahteknis

Bellowpaduantembagadapatdigunakanpadaairatauudara.cairandangaslainnyadapatdigunakanjikanon-korosifterhadappaduanini.Gunakanstainlesssteeltipe316untukcairankorosiflebihataugas.

Diafragma,bellowataupiston?Tekananprosesditerapkanpadaaktuatoryangdapatberupadiafragma,puputanataujenispiston.Pistonkontroldigunakanuntukcairanhidrolikyangberoperasipadatekanantinggi.Merekatidakdimaksudkanuntukdigunakandenganudaraatauairsebagaiketepatanmerekaterbatas.

Table2.2Tabelakurasiulang

*cairandangasyangbersifatkorosiharussesuaidenganstainlesssteelbawahtipe316.Catatan:controlperbedaantekanandiberikanolehcopperalloyataustainlesssteelbawah.

Tabel2.3KondisiSensor

 Aplikasirefrigerasi

Controlrefrigerasidisusundengantambahankelembapanpadapompauntukmenyaringgetarankuatyangdisebabkanolehreaksitimbalebalikdarikompresorrefrigerasi.Kontroltekananyangsesuaidenganfungsisnubbertambahanbisamengurangimasakeaktifanini.Mengurangimasakeaktifanbisamenimbulkangetaranyangkuatmenyebabkanbagianbawahberdecitpadawaktudipompaatauketidakharmonisangelombangkarenabebanpompayangkhusus.Kontrolrefrigerasibiasanyadigunakansebagaistandardengansnubbergetaranyangdibangunpadabagianintibawah.Keuntungan-konstruksisederhana-pemeliharaanmudah-tidakmahalKerugian-mudahterpengaruhperubahansuhu-bagianbawahbekerjalebihkeras-histerisis-perlindungansecaraumumnyaburuk

KeterbatasanaplikasiAplikasiyangsettingnyamendekati0psi,menggunakansensoryangrata-ratanyasamadenganvacum.Munculnyatekanan(getaransementara)dapatmunculsistem utamasehinggabisamencapaikondisiyangstabil.Munculnyatekananbiasanyamunculbersamaandenganpadasaatmesinatausistem dinyalakanataudimatikan(tidakmelibihi8x24jam)dapatdiabaikan.Bagianbawahdanfittingsecarakhususdisiapkanuntukmenyediakanoksigendannitrogenoksida.Alat-alatinidiujimenggunakanoksigenmurni,bagianbawahdisumbatuntukmelindungidarikontraminasi,danbiasanyaadaperingatanyangditempelkanmenghindarikontraminasi.

  Gambar2.9

PegasdanTekananGauge 

RingkasanTerutamadigunakanuntukpengukranbarometer,dantidakseringdigunakan,

aplikasicontroldibidangindustrykarenasifatnyayangrapuhdanrata-rataperlindungannyakurang.

2.3.4DiafragmaBanyaksensortekananyangbergantungpadadefleksisebuahpengukurandiafragma.Diafragmaadalahsebuahcakram yangfleksibelsehinggabentuknyabisasajadatarataubengkokkonsentris.Diafragmaterbuatdarilembaranlogam dengandimensitoleransitinggi.Diafragmabisadigunakansebagaialatisolasiterhadapcairanpemprosesatauaplikasidengantekanantinggi.Bisajugadigunakansebagaialatpengukurtekanandengantransduserelektrik.Diafragmasudahberkembangdanterbukti.Desainmodernmemungkinkanmasalahhisterisis,gesekan,dankalibrasidapatdiabaikanketikaalat-alatyangsesuaidigunakan.SebagianbesardigunakanpadapengaturudarauntuktanamandanuntukaplikasitombolON/OFF.

SeleksiSeleksimateridiafragmasangatpentingdansangattergantungpadaaplikasi.Tembagaberyllium memilkielastisitasyangbagussedangkanNI-SPANCmemilikikoefisienelastisitassuhuyangsangatrendah.Stainlesssteeldaninsoneldigunakandalam aplikasisuhuyangekstrim,dansesuaidenganlingkunganyangbersifatkorosi.Quartzmerupakanpilihanterbaikuntukhisterisisdandriftyangrendah.Adaduatipekonstruksioperasisensordiafragma,yaitu:-keseimbangangerakan-keseimbanganenergyDesainkeseimbangangerakandigunakanuntukkontrollokal,indicatorsecaralangsungwalaupunbiasanyalebihmudahmenimbulkankesalahangesekandanhisterisis.Desainkeseimbanganenergydigunakansebagaitransmitteruntukmeneruskaninformasidenganakurasitinggi,walaupuntidakmemilkikemampuanindikasilangsung.Keuntungan-memberikanisolasidaricairanpemproses-bagusuntuktekananrendah-tidakmahal-jangkauanluas-terbuktidanterpercaya-digunakanuntukmengukurdeferensial,atmosferik,danmeteran

2.3.5ManometerBentukpalingsederhanamanometeradalahtabungberbentukUyangberisicairan.Tekananyangdiukurakanbisadibacapadaujungtabungyangterbuka.Kalauadaperbedaantekanan,tinggicairanpadasisitabungakanberbeda.Perbedaantinggiinimerupakanprosestekanandalam manometerair(mm mercury)thermometer.Konfersikedalam kPacukupsederhana:Untukair,Pa=mmH2ox9.807Untukmerkuri,Pa=mmHgx133,3

AplikasiKhususPengukuranTekananjenisinisebagianbesardigunakanuntukpemeriksaantiba-tibaatauuntukkalibrasi.Aplikasiinidigunakanuntukjangkauanpengukuranrendah,sebabpengukuranlebihtinggimemerlukanairraksa.Mercuryberacundanperludipertimbangkanresikonya.

 Gambar2.10Bentukmanometeryangpalingsederhana

Keuntungan·KonstruksidanOperasisederhana·Murah

Kerugian·Jangkauantekananrendah(Air)·Jangkauantekananlebihtinggimemerlukanairraksa·Pembacaandibatasi

PembatasanAplikasi Manometerterbataspadacakupanoperasiyangrendahdalam kaitannyadenganpembatasanukuran.Manometerjugasulituntukmengintegrasikankedalam suatusistem kendaliberulang.PembalikanbunyitunggaldangandaAlatukurbunyimengukurbedatekanandalam ruangterpisahpadatiapbentukruangbunyi.Jikatekananyangdiukurdisesuaikandengankeadaansekitar,makaruangterpisahyanglebihrendahlepaskeudaradanukurantekanannyadiukur.Jikaruangterpisahyanglebihrendahdipisahkanuntukmembentukruanghampa,makatekananyangteruukurakanberadapadasatuanmutlak.Bagaimanapun,untukmengukurperbedaantekanan,tekananyanglebihtinggidihubungkankepadapuncakruangdantekananyanglebihrendahpadabagiandasarnya.

 Gambar2.11Pendeteksid/ppembalikanbunyi

Alatukurbunyidigunakanpadaaplikasijikatekananyangsangatrendahdiperlukanuntukpengukuran,khususnyapadanilai0-250Pa.

TekananTransduserdanelemen-elemenlistrikCakupankhususpadatransduserini,yaitu:·Ukurantegangan·Getarankawat·Piezoelectric·Kapasitansi·DiferensialVariabelLinierTrafo·Optikal

UkuranteganganUkurantegangansensormenggunakankawatlogam atauchipsemikonduktoruntukmengukurperubahanpadatekanannya.Perubahantekananmenyebabkansuatuperubahanpadaresistansiketikalogamnyaberubahbentuk.Kelainanbentukinitidaktetapsepertitekanan(tenagayangdigunakan)bekerjatanpamelebihibatas-lengkunglogam.Jikabatas-lengkungterlewatidibandingkelainanbentukpermanenakanterjadi.HalinibiasanyadigunakanpadasuatuPengaturanJembatanWheatstonedimanaperubahanpadatekanandideteksisebagaiperubahanvoltaseyangterukur.Meterteganganpadamasaawalmasukkawatlogam didukungolehsuatukerangka.Kemajuanteknologitentangpengikatanmaterimenunjukkanbahwakawatdapatdilekatkansecaralangsungpadapermukaanyangtegang.Karenapengukuranteganganmelibatkankelainanbentukpadalogam,kebutuhanakanmaterialtegangantidakdibatasimenjadikawat.Dengandemikian,pengembangannyajugamelibatkanmeterankertasperaklogaml.Meterteganganyangterikatadalahsemakinbermacam-macam yangdigunakan.Ketikameterteganganbertemperatursensitif,kompensasitemperaturdiperlukan.Salahsatubentukkompensasitemperaturyangumum yaitumenggunakanjembatanwheatstone.Terlepasdarimetersensor,suatumeteranimitasitidak

digunakanyangberdasarkankekuatannyatetapidipengaruhiolehvariasitemperatur.Padajembatantersebutpengaturanmeteranimitasibataldenganmetersensordanmenghapuskanvariasitemperaturdalam pengukuranitu.

Gambar2.12 RangkaianWheatstoneuntukmengukurtegangan

 

Metertegangansebagianbesardigunakandenganukuranyangkecilmerekadancepatmeresponbebanperubahan.

AplikasiKhususTekanandiberlakukanbagisuaturonggayangterisolasi,dimanakekuatandipancarkanpadasensorpolisilikonatasbantuansilikonyangmengisicairan.SisiAcuansensordiunjukkanketekananudarauntukmengukurpemancartekanan.Suaturuanghampadijagaacuannyauntukdigunakansebagaipemancartekanansebenarnya.Ketikatekananprosesdiberlakukanbagisensoritu,halinimenimbulkansuatupembelokankecilpadaronggasensor,yangtegangannyaberlakupadarangkaianjembatanwheatstonedalam sensortersebut.Perubahandalam resistansitersebutdirasakandandikonversisuatusinyaldigitaluntukdiprosesmikroprosesortersebut.

PemilihandanpengukuranAdasuatupemilihanyangluasuntukmengukurtegangantransduser,dalamcakupan,ketelitiandanbiayayangberhubungan

Keuntungan·Cakupanluas,7.5Kpauntuk1400Mpa·Ketidaktepatan0.1%·Ukurankecil·Alatstabildenganresponyangcepat·Kebanyakanbagiannyatidakberubah·Kemampuancakupanyangbaik

Kerugian·Tidakstabildalam pengikatanmaterial·Temperatursensitif·KeteganganThermoelasticmenyebabkanhisteresis

PembatasanAplikasiSemuaaplikasimeterteganganmemerlukanpersediaantenagayangdiaturuntuk

eksitasivoltase,walaupunhalinibiasanyaadadalam rangkaiansensortersebut.

KawatyangbergetarSensorjenisiniterdiridaridarisuaturangkaiangetaranelektronikyangmenyebabkansuatukawatuntukbergetarpadafrekuensidirinyaketikadibawahtegangan.Prinsipnyaserupasepertidawaigitar.Getarkawatditempatkan;terletakpadasekatrongga.Ketikatekananberubahpadasekatronggademikianjugateganganpadakawatyangmempengaruhifrekuensikawatyangbergetaratauresonansinya.Perubahanfrekuensiinimengarahkankonsekuensiperubahantekanandandideteksisertadinyatakansebagaitekanan.Frekuensidapatdirasakansepertisinyalpulsadigitaldarisuatuelektromagnetikpembawaataukoilsensorl.Suatupemancarelektronikakanmengkonversilistrikkedalam sinyalyangcocokuntuktransmisi.PengukuranTekananjenisinidapatdigunakanuntukdiferensial,kemutlakanatauinstalasipengukuran.PengukuranTekananmutlakdicapaidenganperpindahanronggabertekananrendah.Besartekananhampakhususuntukkasussepertiitusekitar0.5Pa.

Keuntungan·Ketelitianbaikdanmudahditerima·Stabil·Histeresisrendah·Resolusitinggi·Kemutlakan,Meteratauperbedaanpengukuran

Kerugian·Temperatursensitif·Mudahterpengaruhgoncangandangetaran·Tidaklinier·Bentuknyabesar

Keterbatasanaplikasi Suhuyangbervariasimemerlukankompensasisuhudalam sensor,halinidapatmembatasimasalahsensitivitassuatuperangkat.outputyangdihasilkanadalahnon-linearyangmenimbulkanmasalahkendalikontinyu.Penggunaanteknologiinisudahjarangsekali.Dansebagaiteknologiyanglebihtua,biasanyaditemukandengansirkuitkontrolanalog.

2.4.3PiezoelektrikKetikatekanandiberikanpadakristal,makaakanterjadideformasielastis.SensorPiezoelektriktekananmelibatkanpengukurandeformasitersebut.Bilasebuahkristalcacat,muatanlistrikyangdihasilkanhanyabeberapadetik.Elektriksinyalsebandingdengangayayangditerapkan.Karenasensorinihanyabisamengukuruntukwaktuyangsingkat,merekatidakcocokuntukpengukurantekananstatis.Pengukuranlebihcocokdenganyangterbuatdaritekanandinamisyangdisebabkandari:-Goncangan-Getaran

-Ledakan-Pulsations-Mesin-Kompresor

Jenissensortekananinitidakmengukurtekananstatis,dandengandemikianmembutuhkanbeberapacarauntukmengidentifikasitekananyangdiukur.Sepertimengukurtekanandinamis,pengukuranharusdirujukkekondisiawalsebelum menyebabkangangguantekanan.Tekanandapatdinyatakandalam unittekananrelatif,PascalRELATIF.

Kuarsaumumnyadigunakansebagaisensorkristalyangmurah,stabildansensitifterhadapvariasisuhu.Tourmalinemerupakanalternatifyangdapatmemberikankecepatanresponlebihcepat,dalam ordemikrodetik.

Keuntungan-Akurasi0,075%-Pengukurantekanansangattinggi,sampai70Mpa-Ukurankecil-Kuat-Responcepat,<1nanodetik-Sinyalyangdihasilkansendiri

Kekurangan-Hanyasensordinamik-Suhusensitif

KeterbatasanAplikasiPerlukabelkhususdanpengkondisiansinyal.

2.4.4KapasitansiPengukurantekanankapasitifmelibatkansensorterhadapperubahankapasitansiyangHasildaripergerakandiafragma.Sensorenergielektrikdenganosilatorfrekuensitinggi.Sepertidiafragmadibelokkankarenaperubahantekanan,kapasitansirelatifdiukurdengansirkuitjembatan.Adaduadesainyangcukupumum.Yangpertamaadalahdesaindua-platdandikonfigurasiuntukberoperasidalam modusseimbangatautidakseimbang.Yangkeduaadalahdesainkapasitortunggal.Modusseimbangadalahdimanareferensikapasitoryangbervariasiuntukmemberikantegangannolpadaoutput.Modusseimbangmemerlukanpengukuranrasiooutputuntukeksitasiteganganuntukmenentukantekanan.Jenispengukurantekanancukupakuratdanmemilikijangkauanoperasionalyangluas.Pengukurantekanankapasitifjugacukupumum untukmenentukantingkatdalamtangkiataukapal.

 Keuntungan-Ketidakakuratan0,01-0,2%-Rentang80Pauntuk35Mpa-Linearitas-Cepattanggap

Kekurangan-Suhusensitif-Masalahkapasitansisesat-Getaran-Kemampuankelebihantekananterbatas-Biaya

KeterbatasanAplikasiBanyakkerugiandiatastelahditanggulangidanmasalahmerekaberkurangdalamdesainbaru.Suhudikontrololehsensoryangtersediauntukaplikasiyangmembutuhkanketelitianyangtinggi.

Denganpengukurreganganmenjadibentukyangpalingpopulerdaripengukurantekanan,sensorkapasitansimerupakansolusiberikutnyayangpalingumum.

2.4.5PerubahanDiferensialVariabelLinearJenispengukurantekananbergantungpadapergerakansebuahintipermeabilitastinggidalam kumparantransformator.Gerakaniniditransferdariprosesmenengahkeintidenganmenggunakansebuahpuputandiafragma,atautabungBourdon.LVDTberoperasipadarasioinduktansiantarakumparan.Tigakumparanlukaketabungisolasiyangsamayangberisiintibesipermeabilitastinggi.Kumparanprimerterletakdiantaraduakumparansekunderdanenergidenganarusbolak-balik.Teganganyangsamadiinduksidalam gulungansekunderjikaintinyaadaditengah.Teganganyangdiinduksiolehfluksmagnet.kemudianintidipindahkandariposisipusat,hasiltegangandigulungansekunderakanberbeda.Kumparansekunderbiasanyaberupakabelsecaraseri.LVDTsensitifterhadapgetarandanbergantungpadapemakaianmekanis.

Kekurangan-Mekanikalpakai-Getaran

RingkasanIniadalahteknologiyanglebihtua,yangdigunakansebelum pengukurregangandikembangkan.Ditemukandi weighframestuaataudapatdigunakanuntukaplikasikontrolposisi.Sangatjarangdigunakanlagi.

2.4.6OpticalOpticalsensordapatdigunakan untuk mengukurpergerakan diafragma yangdisebabkanolehtekanan.Sebuahbaling-balingburam dipasangkediafragmadanbergerak didepan sinarinframerah.Sebagaicahaya terganggu,cahaya yangditerimapadapengukurandiodamenunjukkanposisidiafragma.Sebuahdiodareferensidigunakanuntukmengkompensasipenuaandarisumbercahaya.Selainitu,denganmenggunakandiodareferensi,efeksuhuyangdibatalkankarena mempengaruhipenginderaandanreferensidiodadengancarayangsama.Keuntungan-Suhudikoreksi-keterulanganbaik-histerisisDiabaikan

Kekurangan-Mahal

RingkasanOpticalsensormemerlukansangatsedikitgerakanakuratsensing.Karenaitu,pengukuran tekanan optik memberikan pengulangan yang sangatbaik dengandiabaikanhisteresis.

2.5PertimbanganInstalasiAda beberapa halyang perlu diperhatikan dalam aplikasipengukuran tekanan.Semuamemerlukanbeberapapemikiranbaikdalam perencanaandanpelaksanaan.LokasiProsesKoneksiProseskoneksiharusterletakdiatasjalurprosesuntukgas,danpadasisidarigarisuntukcairanlainnya.

IsolasiKatupBanyakperangkattekananmemerlukanpenyadapantitikkedalam proses.Isolasikatupharusdipertimbangkanantaraprosesfluidadanperalatanpengukuranjikaperangkatperludigantiataudikalibrasi.PenggunaanImpulseTubingImpulseperpipaanharussesingkatmungkin.Instrumendalam aplikasigasharusmengeringkansendiri. pengeringandapatdilakukandenganpembuatanpipamiringpadaprosesutukmenghindaripenyumbatancairandanakibatterkondensasi.Instrumenyangdigunakandalam aplikasicairdanterkondensasiharusmemilikiself-venting.Self-venting dilakukan dengan penarikan garismiring terhadap instrumen untukmenghindarigasyangterperangkap.Jika padatanlam  dapatmengakumulasidabaris impuls,tee dan stekerharusdipasang saling tegak lurus untuk memungkinkan "rodding"darideretan yangterpasang.

UjiDanKatupPengeringTerlepasdarikatupisolasipadasambunganproses,kebutuhanuntukujidankatuppengering harusdievaluasi.Jikacairan yang akan diukurberacun atau korosif,sebuah bariskatuppenghembusharusdisediakan.Untukalasanpemeliharaan,semuakatupharusdapatdiaksesbaikdaritanahataudariteras.

KonstruksiSensorTergantungpadalingkungandimanainstrumenakandigunakan,pemilihansensoryangbenarjugaharusmelibatkankondisifisik.Sensormungkinperluterisolasisecaramekanis,elektronikdantermaldarimediaprosesdaneksternallingkungan.Mekanikdanisolasitermaldapatdicapaidenganmemindahkansensordariprosesmengarahkeposisidileherperumahanelektronik.Desainjenisinimenghilangkanstresmekanikpadasel.Halinidapatmengakibatkanpeningkatankinerjatekananstatisdanmenghapussensordaripanaslangsung.Tabungtransportasi tekananGlass-sealeddanselterisolasimenyediakanisolasilistrik.Halinimeningkatkankinerjadanmemberikanperlindungansementarauntukalatelektronik.

EfekSuhuTemperaturyangtinggidanvariasisuhuyangbesardapatmempengaruhipengukurantekananperalatan.Salahsatubentukpalingumum kompensasisuhuadalahdenganmenggunakanWheatstonejembatan.Terlepasdarisensorprimer,sebuahsensordummydigunakanyangtidakdikenakankekuatantetapijugadipengaruhiolehvariasisuhu.Dijembatanpengaturansensordummymembatalkantegangansensorutamadandengandemikianmenghilangkanvariasisuhudalam pengukuran.Suhupengukurandankoreksidalam perangkatadalahbentuklaindarikompensasiuntukefektermal,tetapiadalahpilihanyanglebihmahal.

RemoteSegelDiafragmaSegeldiafragmaRemotedapatdigunakanuntukmencegahmediaprosesdarimenghubungidiafragmapemancarsementaramengukurtekananproses.SistemsealRemoteharusdipertimbangkanjika:-Korosidapatmenyebabkanmasalahdengantransmitterdantekananpenginderaanelemen.-Cairansensingmengandungpadatantersuspensiataucukupkentaluntukmenyumbatperpipaan.-Suhuprosesberadadiluarrentangoperasinormaldaripemancar.-Cairanprosesdapatmembekukanataumemantapkandalam pipapemancaratauimpuls.-Mediaprosesperlumemerahkeluardariprosessambungansaatmengubahbatch.-Memeliharakondisisanitasiatauaseptik.-Menghilangkanperawatanyangdiperlukandenganaplikasikakibasah.-Membuatkepadatanataupengukuranlainnya.

KewaspadaanDenganRemoteSegelDiafragmaWalaupunmanfaatmenggunakansegeldiafragmaremotetercantum diatas,merekadapatnamunmemilikiefekpadaresponpemancarsecarakeseluruhan.Denganmemilihyangbenarsegel,kapilerdancairanisi,efekkinerjapemancardapatdiminimalkansementaramasihmencapaipersyaratanproses.Poin-poinberikutdapatmembantuketikamemilihbagian-bagianyangberbedadarisegelremotesistem:-Diafragmadiameteryanglebihbesarmeminimalkanefeksuhuyangumum dengansegeljauh.-Meminimalkanpanjangkapilermengurangiefeksuhudanjugameningkatkanwakturespon.-Dalam sistem dua-segel,ukurandiafragmayangsama,panjangkapilerdanmengisicairanharusdigunakanpadasetiapsisidaripemancartersebut.-Gunungpemancarpadaataudibawahkeranyanglebihrendahuntukaplikasivakum.Panjangkapilermungkinmerupakanfaktorpenghambat.-Cairanmengisiharusdipilihuntuktampildiprosesyangpalingekstrim kondisi.Duakriteriapentingyangsuhutertinggidanterendahtekanan.-Pilihcairanisiyangkompatibeldengancairanproses,dalam kasuskontaminasi.

Prosesflensa-FlangecoplanarInimenjadilebihstandaruntukpemancartekananyanglebihbaru.Merekaumumnyakecildanringanyangmembuatuntukinstalasilebihmudah.Merekamemilikiproses

operasisuhusampai120oC.-TradisionalflangeInidigunakandalam instalasiyangmemerlukankonfigurasibiplanartradisional.Suhuoperasimeningkatpadasambunganproses,sampaidengan150oCadalahmungkin.-FlangeTingkatHalinimemungkinkanproseslangsungmountingdanadalahsebuahkonstruksiyangsederhanadanrendahbiaya.

HardwareTambahanJikaperedam getaranyangdiperlukan,bahan-bahandanmengisicairanharuskompatibeldengancairanprosesyangdiukur.Selainitu,sifondaribahanyangbenaryangdiperlukanuntuksemuauapdiatas60C,dimanakondensasiakanterjadi.Jikasegeldiafragmadiperlukan,persyaratansambunganpembilasanharusdinilai.

2.6DampakterhadapKontrolLoopKeseluruhanPerangkatSensingyangterletakdisebuahloopkontrolumumnyaberpengaruhbilarentangperubahanwaktuoperasiataurespon.Denganalatukurtekanan,masalahterjadikarena:-Bahanbuild-uppadaelemenpenginderaanmenyebabkanresponlagi-Overrangingpembacaanmenyebabkankesalahan

2.7.TabelSeleksi

 tabel2.4

Tabelseleksi 

tabel2.5Tabelseleksi

2.8MasaDepanTeknologiKarakteristikSensorSensorsedikitmenunjukkankarakteristikyangberbedatergantungpadatekanandansuhuberkisarmerekaberoperasidi.Denganmenjalankansensormelaluitekanandansiklussuhuselamarentangoperasipenuhmereka,adalahmungkinuntukmengumpulkancukupdatauntukmenghasilkankoefisienkoreksi.Informasiinidisimpandalam modulsensordanmemastikankoreksisinyalyangtepatselamaoperasinormal.Kesalahankarenahisteresisdannon-linearitasdapatditingkatkandenganpenggunaancerdasinstrumen.mikroprosesortidakmenghilangkannonlinier,tetapitidakmengingatjumlahnonlinierdanelektronikmengoreksiuntukitu.pemancartekananSmartmenyediakanduafungsiutama:-Memaksimalkanakurasidanrangeability.-Mudahdihubungkanantarasensorlapangandansistem kontrolutama.