PENGUKURAN TEKANAN7

PENDAHULUANPengukuran tekanan lebih banyak digunakan untuk sistem pengendalian proses industri.Tekanan yang berhubungan dengan fluida :a. Tekanan mutlak (absolut)b. Tekanan relatif/pengukur (gage) Relatif positifRelatif negatif (vakum/hampa)

Continue... PENDAHULUANTekanan fluida terjadi karena pertukaran momentum antara molekul-molekul fluida dan dindingnya bergantung pada jumlah dan kecepatan rata-rata molekul.Satuan tekanan : Sistem Inggris : psi (pound per square inch) = lbf/in2SI : Newton per meter persegi = N/m2Respon transien instrumen bergantung pada : Respon unsur transduser yang mengindera tekananRespon fluida transmisi tekanan, saluran penghubung, dsb.Kelompok pengukuran : tekanan menengah, rendah dan tinggi.

Continue... PENDAHULUANTekanan menengah : berkisar dari 1 atm - 7000 atm.Instrumen-instrumen : manometer, penguji bobot mati dan transduser tipe elastis (tabung Bourdon, diafragma dan penghembus).

Tekanan rendah : di bawah tekanan atmosfirInstrumen-instrumen : pengukur McLeod, pengukur konduktivitas termal (Pirani, termokopel dan termistor), pengukur Knudsen dan pengukur ionisasi.

Tekanan tinggi : di atas 7000 atm

MANOMETERJenis tabung-U (U-tube) :Sangat banyak digunakan untuk tekanan stedi.Terdiri dari bejana kaca berbentuk U.Fluida kerja : air, raksa (merkuri), bromoform, annilin atau minyak. Jenis bejana (well) :Cara kerja sama dengan tabung U.Sering digunakan untuk mengukur tekanan lingkungan barometer

PENGUJI BOBOT MATIPenguji bobot mati (dead-weight tester) biasanya dipakai sebagai sumber tekanan statik untuk kalibrasi.Ruang dan silinder penguji diisi dengan minyak yang bersih.Tekanan yang diberikan fluida pada piston diteruskan ke pengukur melalui katup terbuka.Tekanan diubah dengan menambah beban atau mengkombinasikan piston-silinder yang berbeda luasnya. Ketelitian penguji dibatasi dua faktor :Gesekan antara silinder dan piston.Ketakpastian mengenai luas piston.

TABUNG BOURDONElemen elastis bekerja dengan prinsip bahwa defleksi atau deformasi mengiringi keseimbangan tekanan.Tabung Bourdon banyak digunakan dalam pengukuran statik.Bentuk tabung : tipe C, tipe spiral dan tipe helikal.

Continue... TABUNG BOURDONTabung Bourdon mempunyai penampang elips dan bila terdapat tekanan dalam tabung, akan terjadi deformasi elastis yang dalam keadaan ideal sebanding dengan tekanan.Perpindahan yang terjadi dapat diukur dengan beberapa transduser perpindahan (potensiometer, LVDT, atau sensor kapasitif).

DIAFRAGMATekanan yang diterapkan menyebabkan perpindahan diafragma dan gerakan ini dapat diukur dengan transduser perpindahan.Sering menggunakan transduser sekunder elektrik untuk defleksi yang sangat kecil.Dapat digunakan sampai tekanan 10 atm.Dibagi menjadi dua : tipe datar (flat) dan tipe bergelombang (corrugated).

Continue... DIAFRAGMADistribusi regangan dari tekanan seragam pada permukaan pelat diafragma datar dan ketebalan tetapRegangan radial :Regangan sirkumferensial :dengan t = ketebalan diafragma, Ro = jari-jari luar diafrgama, r = parameter posisi, E = modulus elastisitas, dan = rasio Poissons

PENGHEMBUSPenghembus (bellows) beroperasi sangat mirip dengan diafragma.Sangat jarang digunakan dan sensitivitas lebih besar dari diafragma.Perubahan tekanan di dalam penghembus menghasilkan gerakan translasi pada ujungnya.Tak cocok untuk pengukuran transien karena gerakan dan massa yang relatif besar.Range pengukuran : 0 - 1 atm (pengukur).

PENGUKUR McLEODMerupakan modifikasi dari manometer raksa.Beroperasi berdasarkan hukum Boyles.Piston digerakkan hingga turun sampai di bawah OB, C sekarang mempunyai tekanan yang sama dengan pPiston ditekan sampai raksa mencapai referensi

PENGUKUR PIRANITemperatur yang diberikan oleh kawat yang dialiri arus listrik akan bergantung pada tiga faktor : arus, tahanan dan laju kalor yang dilepaskan (yang bergantung pada konduktivitas termal media).Pada tekanan rendah, konduktivitas termal gas berkurang sesuai tekanan.Filamen yang dipanaskan terbuat dari kawat wolfram atau platina yang dihubungkan paralel.Respon transien tak baik perlu waktu untuk mencapai keseimbangan termal0,1 - 100 Pa

PENGUKUR TERMOKOPELTemperatur filamen diukur langsung dengan termokopel.Sewaktu ruangan pengukuran dan referensi sama, arus tidak mengalir pada termokopel.Dengan adanya perubahan tekanan akan menyebabkan perubahan konduktivitas termal ditunjukkan oleh arus termokopel.

Instrumen lain dengan prinsip konduktivitas termal adalah pengukur termistor (mirip p. Pirani) dengan material semikonduktor yang dipanaskan