7
f. Penguji Bobot Mati Penguji bobot mati ialah suatu peranti yang digunakan untuk menyeimbangkan tekanan fuida dengan suatu bobot yang diketahui. Biasanya peranti ini digunakan untuk kalibrasi-statik pengukur tekanan dan jarang digunakan untuk pengukuran tekanan pada keadaan yang sebenarnya. Pembahasan kita akan dibatasi pada penggunaan penguji bobot mati sebagai peranti kalibrasi. Perhatikan skema pada gambar 3-7. Alat ini dipasang untuk melakukan kalibrasi terhadap pengukur tekanan ( pressure gage). Ruang dan silinder penguji tersebut diisi dengan minyak yang bersih dengan menggerakkan plunyer ke posisi paling maju dan kemudian mundur perlahan-lahan sambil menarik minyak masuk melalui bukaan tempat piston (torak). Pengukur yang akan diuji lalu di pasan demikian pula piston ditempatkan pada silinder. !ekanan yang diberikan fuida pada piston diteruskan ke pengukur bila katup terbuka. !ekanan ini dapat diubah dengan menambahkan beban pada piston. "essek-#iskos antara piston dan silinder pada arah aksial (menurut sumbu) dapat dikurangi dengan memutar perangkat piston bobot pada $aktu melakukan pengukuran. %ika tekanan dinaikkankita terpaksa memajukan plunyer untuk mengkompensasi pemampatan minyak dan gas-gas yang terperangkap di dalam alat itu. g. Mengukur Tekanan Mc Leod Pengukur &' eod ialah suatu modi kasi manometer raksa yang dibuat seperti gambar 3-*. Reser#oar yang dapat dipindah diturunkan hingga kolom raksa turun sampai diba$ah bukaan +. ,embul B dan kapiler , sekarang mempunyai

Itp Tekanan

Embed Size (px)

DESCRIPTION

mn

Citation preview

f. Penguji Bobot MatiPenguji bobot mati ialah suatu peranti yang digunakan untuk menyeimbangkan tekanan fluida dengan suatu bobot yang diketahui. Biasanya peranti ini digunakan untuk kalibrasi-statik pengukur tekanan dan jarang digunakan untuk pengukuran tekanan pada keadaan yang sebenarnya. Pembahasan kita akan dibatasi pada penggunaan penguji bobot mati sebagai peranti kalibrasi.Perhatikan skema pada gambar 3-7. Alat ini dipasang untuk melakukan kalibrasi terhadap pengukur tekanan (pressure gage). Ruang dan silinder penguji tersebut diisi dengan minyak yang bersih dengan menggerakkan plunyer ke posisi paling maju, dan kemudian mundur perlahan-lahan sambil menarik minyak masuk melalui bukaan tempat piston (torak). Pengukur yang akan diuji lalu di pasang, demikian pula piston ditempatkan pada silinder. Tekanan yang diberikan fluida pada piston diteruskan ke pengukur bila katup terbuka. Tekanan ini dapat diubah dengan menambahkan beban pada piston.

Gessek-viskos antara piston dan silinder pada arah aksial (menurut sumbu) dapat dikurangi dengan memutar perangkat piston bobot pada waktu melakukan pengukuran. Jika tekanan dinaikkan, kita terpaksa memajukan plunyer untuk mengkompensasi pemampatan minyak dan gas-gas yang terperangkap di dalam alat itu.g. Mengukur Tekanan Mc LeodPengukur Mc Leod ialah suatu modifikasi manometer raksa yang dibuat seperti gambar 3-8. Reservoar yang dapat dipindah diturunkan hingga kolom raksa turun sampai dibawah bukaan O. Cembul B dan kapiler C sekarang mempunyai tekanan yang sama dengan sumber tekanan . Reservoar itu kemudian dinaikkan sampai raksa mengisi cembul dan masuk ke dalam kapiler sampai titik di mana permukaan di dalam kapiler acuan sampai pada titik nol. Volume kapiler per satuan panjang ditandai dengan a, sehingga volume gas di dalam kapiler ialah :Vc = a y.. (3-6)Di mana y adalah panjang kapiler yang diisi gas.Volume kapiler, cembul, tabung sampai ke bukaan VB. Jika kita andaikan gas dalam kapiler mengalami kompresi isothermal, kita dapat :Pc = p ...(3-7)

Tekanan yang ditunjukkan oleh kapiler ialahpC p = y(3-8)di mana tekanan kita nyatakan dengan kolom raksa. Dengan menggabungkan persamaan (3-6) ke dalam persamaan (3-8). Persamaan (3-9) kita dapatkan :p = Untuk kebanyakan hal ay < VB dan

Pengukur McLeod yang terdapat di pasaran sudah dikalibrasi langsung dalam mikromanometer. Pengukur McLeod sensitif terhadap uap-uap kondensasi yang mungkin terdapat pada contoh, karena uap-uap demikian dapat terkondensasi pada waktu kompresi dan membatalkan persamaan (3-7). Untuk gas kering pengukur ini dapat digunakan dari 10-2 sampai 102 m (0,0013=13,3 Pa).Contoh Soal 3-1Pengukur McLeod mempunyai VB = 100 cm3 dan diameter kapiler 1 mm. Hitunglah tekanan yang ditunjukkan oleh bacaan 3.00 cm. Berapakah kesalahan yang terjadi jika kita menggunakan persamaan (3-10) sebagai pengganti persamaan (3-9).Penyelesaian

Kesalahan fraksionmal disebabkan penggunaan persamaan (3-10) ialah kesalahan

h. Pengukur Tekanan DiafragmaKonsep pengubahan sebuah gaya terpasang menjadi pergeseran merupakan dasar bagi berbagai jenis transduser. Elemen mekanis yang digunakan untuk mengubah gaya terpasang menjadi pergeseran disebut alat-alat penjumlah gaya umumnya transduser tekanan menggunakan salah satu dari tiga jenis pada gambar 3-9.Jika ada suatu tekanan p1 pada salah satu sisi diafragma dan p2 pada sisi lainnya, maka gaya netto yang dihasilkan adalahF = (p2 p1) A...(3-11)Di mana :p2, p1 = tekanan N/m2 A = luas diafragma, m2Adapun macam-macam bentuk diafragma dapat dilihat pada gambar (3-10).

Suatu diafragma bentuknya seperti sebuah pegas dan memanjang atau berkontraksi akibat selisih tekanan sesuai dengan Hukum Hooke.Pengukur diafragma (diaphragma gage) merupakan peranti-peranti deformasi elastic sejenis yang banyak digunakan untuk berbagai penerapan pengukuran tekanan. Perhatikan sebuah diafragma yang diberi perbedaan tekanan p1 dan p2 seperti pada gambar (3-10).

Diafragma ini mengalami defleksi sesuai dengan perbedaan tekanan dan defleksi ini diindera dengan suatu transduser keluaran dan pengukur ini merupakan fungsi dari regangan dan differensial tekanan. Defleksi pada umumnya pengikuti perubahan linear dengan bila defleksi itu kurang dari sepertiga tebal diafragma. Adapun aplikasinya dapat dilihat pada gambar 3-11.

Defleksi dari suatu diafragma tergantung pada beberapa factor antara lain diameter shell, ketebalan logam, bentuk konfigurasi, jumlah konfigurasi, modulus elastisitas, dan tekanan yang dipergunakan. Dalam perancangan diafragma, ketebalan, jumlah lekuk dan sudut yang dibentuk oleh diafragma akan mempengaruhi sensitivitas (defleksi per unut tekanan) dan linearitas diafragma. Aplikasi lainnya penggunaan diafragma dapat dilihat pada gambar 3-12.

i. Pengukur Tekanan BellowsElemen bellows termasuk transduser tekanan yang mengkonversikan perbedaan teknan menjadi perpindahan fisik yang keluarannya merupakan suatu ekspansi garis lurus. Prinsip kerjanya hampir sama dengan diafragma. Adapun macam-macam bellow dapat dilihat pada gambar 3-13.

Elelmen bellow digunakan untuk mengukur tekanan absolute, tekanan gauge atau tekanan differensial. Pada pengukuran tekanan absolute digunakan dua buah bellows seperti ditunjukkan pada gambar 3-14.

Gambar 3-14 menunjukkan bahwa peranti ini dirancang untuk pengukuran tekanan gauge (pressure gauge) yang tinggi, kedua bellow ini diisi dengan suatu fluida. Tekanan tinggi menekan bellow tekanan tinggi. Fluida cair yang mengalirkan ke bellow tekanan rendah yang melalui lintasan yang dihubungkan.j. Pengukur Tekanan Tabung BourdonElemen tabung bourdan yang merupakan transduser tekanan pertama hal yang dipatenkan oleh E. Bourdon tahun 1852 macam-macam transduser bourdon dapat dilihat pada gambar 3-15.

Pengukur tekanan tabung Bourdon banyak digunakan dalam pengukuran tekanan static bilamana diperlukan pengukuran yang murah namun dapat diandalkan. Tabung-tabung ini terdapat di pasaran dalam berbagai ukuran (diameter 1 sampai 16 in) dan berbagai tingkat ketelitian. Pengukur Heise ialah pengukur tabung Bourdon yang sangat teliti, dengan ketelitian 0,1 persen; alat ini banyak digunakan sebagai standar tekanan sekunder untuk pekerjaan-pekerjaan laboratorium.Kontruksi pengukur tabung Bourdon terlihat pada gambar 3-16. Tabung Bourdon mempunyai penampang elips dan konfigurasi C. Bila terdapat tekanan di dalam tabung itu, akan terjadi deformasi elastic yang sebanding dengan tekanan. Tingkat linearitasnya bergantung pada kualitas pengukur itu. Ujung pengukur ini dihubungkan dengan suatu penghubung berpegas yang memperbesar anjakan dan mengubahnya menjadi gerakan putar pada penunjuk. Penghubung itu dibuat sedemkian rupa sehingga mekanisme itu dapat diatur untuk memberikan kelinearan yang optimum dan histerisis minimum, serta mengkompensasi aus yang mungkin terjadi setelah pemakaian beberapa waktu untuk mengindera diformasi elastic itu, dapat pula dipasang pengukur-regangan tahanan-listrik.