REVIEW & RENCANA

KEGIATAN LAB TEKANAN

SUB BID METROLOGI MASSA

(2011/ 2012)

Gigin Ginanjar

REVIEW KEGIATAN 2011

• Pelayangan Order Kalibrasi

Eksternal : 12 DWT, 1 PMD

Internal : 5 DWT, 3 PMD

• Personel: 1 Peneliti, 1 Teknisi, 1 Tugas belajar

• Penelitian DIPA Tematik 2011

• Insentif Ristek 2011

1. DIPA TEMATIK 2011[Tujuan dan metode]

•Pengukuran Luasan effektif menggunakan metoda dimensional

Artefak P/C Bell & Howwel Piston cylinder dengan nominal diameter 32 mm

Method and Measurement Setup

1. DIPA TEMATIK 2011 [Hasil]

•Hasil

32,03800032,03900032,04000032,04100032,04200032,04300032,04400032,04500032,04600032,04700032,048000

0 10 20 30 40 50

diameter (mm)

z (m

m) silinder

piston

mean

8,063200E-048,063400E-048,063600E-048,063800E-048,064000E-048,064200E-048,064400E-048,064600E-048,064800E-048,065000E-048,065200E-04

1983 1988 1993 1998 2003 2008

Sertifikat

Lu

asan

Efe

ktif

Pis

ton

/Sil

ind

er

A(0

,20)

m2

PTB

NML

KIM-:LIPI(2011)

KRISS(2007)

mean

1. DIPA TEMATIK 2011[PAPER]

FEM (Finite Element Method) for calculating Distortion Coefficient b = 0 Pa-1

Budget Ketidakpastianu(xi)

Sumber ketidakpastian

Nilai u(xi)

m ci

m |ci|u(xi)

/m2 |ci|u(xi)/A

ppm Degrees of

freedom

upiston) / m Sertifikat Kalibrasi 5,1 10-7 25.2 10-2 1,3 10-8 16 50

ucylinder) / m Sertifikat Kalibrasi 6,9 10-7 25.2 10-2 1,7 10-8 22 50

UAInt) /m2 Areanterpolation 1,9 10-10 1 1,9 10-10 0.23 10

UAint) /m2 AreaInt 1,9 10-10 1 1,9 10-10 0.23 10

UAP1) /m2 Area P1 2,0 10-10 1 2,0 10-10 0.25 10

uADrift) /m2 Drift over 10 years 4,0 10-11 1 4,0 10-11 0.05 10

uc(A) 1,1 10-8 13 eff(A) = 173

Uc(A) 2,2 10-8 26 k = 2.0

xi Sumber ketidakpastian Value of u(xi)

ci expression

ci

value |ci|u(xi) /

mPa max

|ci|u(xi)/p ppm

Degrees of freedom

mi Sertifikat Kalibrasi dan stabilitas 7,2E-06 p.(Ms + ms)-1 1,2E+04 8,7E-02 2,5 50

g /[N/kg] BMG 2007 5,7E-05 p.g-1 3,6E+03 2,0E-01 5,8 50

A20 / m2 This report 1,1E-08 - p. A-1 4,3E+07 4,6E-01 13,3 173

/ C-1 Uncertainty is 20 %, (T-20) = 1 oC 5,7E-08 1,9E+04 1,1E-03 0,0 10

T / C Allow for temperature gradients 5,7E-08 p.αs.[1+αs(Ts-20)] -1 -3,5E-02 -2,0E-09 0,0 50

?m Densitas massa 4,6E+02 p.ρM-1 -6,5E-04 -3,0E-01 8,6 50

?m Densitas Udara 3,0E-02 - p. ρa.ρM-2 4,4E+00 1,3E-01 3,7 50

b Koefisien distorsi 0,0E+00 - p2 2,3E+09 0,0E+00 0,0 50

Instability/m Instability 3,0E-01 1 1,0E+00 3,5E-01 8,7 10

uc(P) 0,68 19,4 eff(A) =

173

Uc(P) 1,36 39,4 k = 2.0

Hasil Nilai dan Ketidakpastian penelitian ini mencukupi untuk kalibrasi P/C Bell&Howwell , Untuk Piston DHI perlu dipertimbangkan untuk cara pengkalibrasian dan target ketidakpastian

Budget Ketidakpastian Luasan Effektif

Budget Ketidakpastian Tekanan

Masalah

• Pengukuran kebundaran [BELUM] (berkontribusi pada

ketidakpastian).

• Pengukuran Kembali pada tahun 2012 [BELUM]

(Konsistensi metode pengukuran dan perhitungan),

Dengan peningkatan performa alat ukur;

• Perbaikan alat bantu antara pemegang piston

• Rotary table

• Pengukuran Menggunakan Sensor laser yang telah terkalibrasi

2. Insentif Ristek 2011[antar laboratorium]

Terbangunnya sistem ketertelusuran mesin standar gaya hidrolik ke standar tekanan dan standar gaya sehingga ketertelusurannya dapat dilakukan oleh puslit KIM-LIPI dan hasil estimasi ketidakpasiannya diharapkan sekitar 0,05%.

Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Sdr. Hafid ST

2. Insentif Ristek 2011[Masalah]

Solusi (dari sudut pandang lab tekanan)

Perbaikan kebocoran

Kalibrasi Kembali RPM4 (di BM) dengan auto Range

Pengambilan data kembali

• Pressure module

• DWT 300 Bar

hasil penelitian saat ini estimasi ketidakpastiannya lebih besar 0,05%

RENCANA KEGIATAN 2012[Lab. Pressure]

• Pelayangan Order Kalibrasi (10> DWT ) [Estimasi 2012]

• APMP Key Comparison for 110 kPa Absolute Pressure (APMP.M.P-K9) [Januari 2012 ]

• APMP Key Comparison 500 MPa Hydraulic Pressure Interlaboratory ( APMP.M.P-K13) [April 2012 ]

• Penelitian DIPA Tematik 2012 [Estimasi 2012]

• Re-Kalibrasi Pneumatic Pressure Balance (10 kPa dan 100 kPa) [Estimasi 2012]

• Gravitational Measurement [Estimasi 2012]

1.Pelayanan order kalibrasi

Jumlah:

Lampiran jadwal:

Foto:

2. APMP Key Comparison for 110 kPa Absolute Pressure (APMP.M.P-K9)

Pressure Balance Standar

RPM4 160k

DHI 7601 AMH 350kPa SN P/C 978 DHI RPM4 160kPa

Latihan dimulai 8 Desember 2011 – 3 Januari 2012

2. APMP.M.P-K9 …(Continued)

•Standar DHI 7601 AMH 350 kPa (P/C 978 10 kPa/kg)

Bantuan Personel (Jalu AP)

• Artefak : DHI RPM4 110k (Dual Sensor) with monitor

2. APMP.M.P-K9 …(Continued) Pengambilan data

Dalam Latihan pengambilan data hanya 30 menit dalam menunggu

5 Cycle/day

Min 5 data

2. APMP.M.P-K9 …(Continued)

Hasil Latihan

Hasil Latihan Intekomparasi 7 -20 Des 2011

-250

-200

-150

-100

-50

0

50

100

0 20 40 60 80 100 120

P (kPa)

Ko

rek

si

(pp

m)

down

up

# Target adalah 50 ppm ( masih terdapat masalah untuk titik 30 kPa,10 kPa)

# Perhitungan ketidakpastian baru dari standar dan repeatability

Metode Pengukuran

• Pengambilan data tanpa membuka Vakum (tanpa massa tambahan) [lebih mudah, waktu singkat, kontinuitas residual pressure VS Nominal pressure yang sedikit berbeda terhadap protokol]

• Pengambilan data dengan membuka Vakum (memberikan massa tambahan). [keuntungan dan kekurangannya berkebalikan dengan diatas]

• Pengambilan data dengan dan tanpa pompa difusi [untuk mendapatkan residual pressure yang lebih mendekati protokol]

• Pengambilan data Otomatis [Inilah yang mendasari langkah 1]

Dilakukan beberapa metode yang berbeda (dengan pertimbangan kemudahan dan kapabilitas sistem);

Permasalahan yang dihadapi

• Penggantian oli pompa difusi (Des2011-SUDAH) [Performa pompa bertambah].

• Kalibrasi Sensor Temperatur(Des 2011-SUDAH) [koreksi sekitar 0,01 oC].

• Kondisi Ruangan (perubahan 0,5oC) [akan dijelaskan oleh Jalu]

• Sensor Vakum []

Pengantian oli pompa difusi[telah dilakukan]

3. APMP Key Comparison 500 MPa Hydraulic Pressure Interlaboratory (APMP.M.P-K13)

•Penimbangan Massa (Massa DHI untuk UUT Desember 2011 – Januari 2012) [SUDAH]

•Pembelian Valve 7000 bar (DIPA 2012) [BELUM]

•Percobaan Kalibrasi dengan metoda Fall rate yang dianggap tetap ( dengan Peminjaman Budenberg 4000 bar di BK Februari 2012) [BELUM]

4. Penelitian DIPA Tematik 2012[Proposal]

”DISEMENASI STANDAR TEKANAN UNTUK MENJAMIN KETERTELUSURAN MANDIRI

MENGGUNAKAN METODE INTERKONEKSI OLI–GAS PADA RENTANG SAMPAI 5 MPa”

# Target Menghubungkan antara PB oli [??? DHI] dan PB gas [DHI?????]

# Target Ketidakpastian???????

•1 # Calibration Chain in Pressure Balance measurement (DIPA 2013) Proposal Maret 2012

•2 # Sistem Ketertelusan Pengukuran Sphygmanometer Tensi Darah) pada standar tekanan (Insentif 2012) Proposal pertengahan tahun 2012 dengan Bidang Instrumentasi rentang 300 mmHg

5. Rencana Penelitian DIPA/Ristek 2012[Proposal??]

Terima Kasih

1. DIPA TEMATIK 2011[Perhitungan Ketidakpastian Pengukuran P/C]

Ketidakpastian Pengukuran Piston dan silinder

2

2

diameterSilinder diameter Piston 16

2

diameterPiston -diameterSilinder diameter Piston *

4Luasan

)u(diameterSilinder diameter Piston 8

)A(u x

)u(32,03939932,046778

)A(u x mm

)u(105,2)A(u 2 x m

Perhitungan Ketidakpastian Pengukuran P/C

StandarKetidakpastian standar yang dipergunakan adalah mesin ULM 1000 dengan ketidakpastian pengukuran dapat dilihat pada

Panjang Nominal

(mm)

Penyimpangan

Panjang(m)

Ketidakpastian pengukuran(k=

2)(m)

25 -0,06 0,12

50 -0,06 0,12

Sehingga

86

10*62

10*12,0u

STD m

87

10*3,19

10*2,1u

SILINDERREPEAT m

98

10*8,29

10*5,2u

PISTONREPEAT m

Pengulangan

Perhitungan Ketidakpastian Pengukuran P/C

3

);max(u 23 CC

SILINDERILITYREPRODUCAB

3

)max(u 21 PP

PISTONILITYREPRODUCAB

Sehingga diperoleh nilai ketidakpastian reproduciability diamater

7

7

10*5,23

10*3,4u

SILINDERILITYREPRODUCAB m

7

6

10*4,33

10*1,1u

PISTONILITYREPRODUCAB m

Ketidakpastian pengukuran diameter piston dan silinder

m10*1,52*)10*5,2()10*3,1()10*0,6(

2*uuu

7272828

222

SILINDERILITYREPRODUCIBSILINDERREPEATSTDSILINDER

m10*9,62*)10*4,3()10*8,2()10*0,6(

2*uuu

727298

222

PISTONILITYREPRODUCIBPISTONREPEATSTDPISTON