BAB I PENDAHULUAN 1.1Tujuan Percobaan
Setelah melakukan praktikum ini, mahasiswa diharapkan dapat :
• Mengenal instrumentasi pengukuran tekanan
• Dapat dan mampu menggunakan instrument pengukuran tekanan
• Mampu mengkalibrasi alat ukur tekanan
• Membuktikan rumus konversi tekanan
• Menentukan linearitas alat ukur tekanan vs waktu
• Menentukan responsibilitas
1.1Alat dan Bahan
• Seperangkat peralatan pengukuran tekanan
• Manometer cairan
• Barometer
• Stopwatch
• Selang
• Gas
1.1Prosedur Percobaan
1. Prosedur kalibrasi manometer pada cairan
• Masukkan selang ke saluran udara tekan
• Ambil manometer dan hubungkan
• Baca skala dan dicatat
• Ulangi langkah 2 & 3 sampai 5 kali
• Hitung tekanan rata-rata.
2. Prosedur kalibrasi barometer
• Masukkan selang ke saluran udara
• Buka valve pelan-pelan
• Baca skala
• Hitung rata-rata tekanan.
1.4 Gambar Peralatan
Gambar 1.1 Manometer air raksa
Gambar 1.2 Barometer
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi Tekanan
Tekanan sebenarnya adalah pengukuran gaya yang bekerja pada permukaan bidang. Tekanan didefinisikan sebagai gaya per satuan luas, dan dapat diukur dalam unit seperti psi (pound per inci persegi), inci air, milimeter merkuri, pascal (Pa, atau N/m²) atau bar. Sampai pengenalan unit SI, yang ‘bar’
cukup umum. Bar setara dengan 100.000 N/m², yang merupakan satuan SI untuk pengukuran. Untuk menyederhanakan unit, N/m² diadopsi dengan nama Pascal, disingkat Tekanan Pa cukup sering diukur dalam kilopascal (kPa), yang adalah 1000 pascal dan setara dengan 0.145psi. Satuan pengukuran yang baik dalam pound per square inch (PSI) di British unit atau pascal (Pa) dalam metrik.
2.2 Macam – Macam Tekanan
1. Absolute Pressure (tekanan absolut)
Gaya yang bekerja pada satuan luas, tekanan ini dinyatakan dan diukur terhadap tekanan NOL.
Tekanan absolut = Tekanan gauge + Tekanan atmosfer 2. Gauge Pressure (tekanan relatif)
Tekanan yang dinyatakan dan diukur relatif terhadap tekanan atmosfer. Jadi tekanan relatif adalah selisih antara tekanan absolute dengan tekanan atmosfer (1 atmosfer = 760 mmHg = 14.7 psia)
3. Vacum Pressure (tekanan hampa)
Tekanan yang lebih rendah dari tekanan atmosfer 4. Differential Pressure (tekanan differential) Tekanan yang diukur terhadap tekanan yang lain.
Mayoritas pengukuran tekanan di pabrik adalah gauge.
Mutlak pengukuran cenderung digunakan di mana di bawah tekanan atmosfir. Biasanya ini adalah sekitar vakum kondensor dan bangunan.
2.3 Jenis Alat Ukur Tekanan
2.3.1 Manometer
Untuk mengukur tekanan udara tertutup.
Manometer adalah alat ukur tekanan dan manometer tertua adalah manometer kolom cairan. Alat ukur ini sangat sederhana, pengamatan dapat dilakukan langsung dan cukup teliti pada beberapa daerah pengukuran. Manometer kolom cairan biasanya digunakan untuk pengukuran tekanan yang tidak terlalu tinggi (mendekati tekanan atmosfir).
Fungsi manometer
Manometer adalah alat yang digunakan secara luas pada audit energi untuk mengukur perbedaan tekanan di dua titik yang berlawanan. Jenis manometer tertua adalah manometer kolom cairan. Versi manometer sederhana kolom cairan adalah bentuk pipa U) yang diisi cairan setengahnya (biasanya berisi minyak, air atau air raksa) dimana pengukuran dilakukan pada satu sisi pipa, sementara tekanan (yang mungkin terjadi karena atmosfir) diterapkan pada tabung yang lainnya. Perbedaan ketinggian cairan memperlihatkan tekanan yang diterapkan.
Bentuk paling sederhana dari manometer adalah bahwa dari sebuah tabung berbentuk U diisi dengan cairan. tekanan yang akan diukur diterapkan ke ujung terbuka tabung. Jika ada perbedaan tekanan, maka ketinggian cairan pada dua sisi tabung
akan berbeda. Perbedaan ketinggian adalah tekanan proses dalam mm air (atau mm merkuri).
Konversi menjadi kPa cukup sederhana:
untuk air, Pa = 9,807 x mm H2O untuk merkuri, Pa = 133,3 mm Hg x
Pipa U
• Pipa U terdiri dari air atau raksa yang dalam pipa berbentuk U
• Salah satu ujung dihubungkan dengan tekanan yang ingin diukur dan ujung yang lain dihubungkan dengan tekanan referensi (biasanya tekanan atmosferik) Jika fluida C atmosferik, fluida B cairan dalam pipa U (air atau merkuri), dan fluida A adalah gas dengan asumsi rB » rA dan rB » rC
Gambar 2.1 Manometer pipa U
Gambar 2.2 Manometer pipa U
Keuntungan dan kekurangan
• Biaya murah
• Sederhana dan cukup baik
• Respon lambat dan terjadi osilasi
• Akurasi pengukuran tergantung pada presisi tinggi cairan pada pipa U
• Tidak dapat digunakan untuk tekanan vakum
• Cairan dalam pipa U TIDAK BOLEH ada interaksi denganfluida yang diukur
• Kontaminasi merkuri dan uap air dapat terjadi, terutama padapengukuran tekanan rendah
Gambar 2.3 Manometer
Gambar 2.4 Ilustrasi skema manometer kolom cairan Prinsip kerja manometer adalah sebagai berikut
Gambar a. Merupakan gambaran sederhana manometer tabung U yang diisi cairan setengahnya, dengan kedua ujung tabung terbuka berisi cairan sama tinggi.
Gambar b. Bila tekanan positif diterapkan pada salah satu sisi kaki tabung, cairan ditekan kebawah pada kaki tabung tersebut dan naik pada sisi tabung yang lainnya.
Perbedaan pada ketinggian, “h”, merupakan penjumlahan hasil pembacaan diatas dan dibawah angka nol yang menunjukkan adanya tekanan.
Gambar c. Bila keadaan vakum diterapkan pada satu sisi kaki tabung, cairan akan meningkat pada sisi tersebut dan cairan akan turun pada sisi lainnya. Perbedaan ketinggian
“h” merupakan hasil penjumlahan pembacaan diatas dan dibawah nol yang menunjukkan jumlah tekanan vakum.
Dimana manometer digunakan
Selama pelaksanaan audit energi, manometer digunakan untuk menentukan perbedaan tekanan diantara dua titik di saluran pembuangan gas atau udara. Perbedaan tekanan kemudian digunakan untuk menghitung kecepatan aliran di saluran dengan menggunakan persamaan Bernoulli (Perbedaan tekanan = v2/2g). Rincian lebih lanjut penggunaan manometer diberikan pada bagian tentang bagaimana mengoperasikan manometer. Manometer harus sesuai untuk aliran cairan.
2.3.2 Barometer
Untuk mengukur tekanan udara luar.
Definisi barometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara luar (tekanan atmosfer). Barometer sederhana adalah barometer raksa atau barometer Torricelli. Pengukur tekanan dengan barometer ini dengan cara menghitung tinggi permukaan raksa pada bejana (bentuk lurus) atau selisih tinggi permukaan raksa pada bejana (bentuk J) barometer Torricelli ditemukan oleh ilmuwan fisika berkebangsaan Italia, bernama Evangelista Torricelli (1608 – 1647) mula-mula tabung kaca yang panjangnya 1 meter diisi raksa, kemudian tabung kaca diubalik dan dipasang pada statif. Ternyata, sebagian raksa turun ke bejana dan pada bagian atas tabung terdapat ruang hampa yang disebut ruang hampa Torricelli. Tinggi raksa dalam tabung adalah 76 cm.
tekanan raksa setinggi 76 cm inilah yang dimaksudkan tekanan 1 atmosfer. Jenis barometer yang lain adalah barometer logam atau barometer aneroid.
Gambar 2.5 Macam-macam barometer
Konsep bahwa penurunan tekanan atmosfer memprediksi badai 'itu dipostulatkan oleh Lucien Vidie : merupakan dasar untuk perangkat prediksi cuaca yang disebut "badai kaca" atau "
Goethe barometer "(setelah nama penulis yang dipopulerkan di Jerman). Ini terdiri dari wadah kaca dengan tubuh disegel, setengah penuh dengan air. Sebuah sempit tergadai terhubung ke tubuh di bawah permukaan air dan naik di atas permukaan air, di mana ia terbuka untuk atmosfer. Ketika tekanan udara lebih rendah dari itu pada waktu tubuh itu disegel, tingkat air di cerat akan naik di atas permukaan air dalam tubuh, ketika tekanan udara lebih tinggi, tingkat air di cerat akan turun di bawah permukaan air dalam tubuh.
2.3.2.2Barometer Mercuri
Sebuah barometer raksa memiliki tabung gelas minimal 84 cm tingginya, tertutup pada salah satu ujungnya, dengan reservoir merkuri-diisi terbuka di pangkalan.. Berat merkuri menciptakan kekosongan di bagian atas tabung. Raksa di dalam tabung menyesuaikan sampai berat kolom merkuri saldo gaya atmosfer diberikan pada reservoir. atmosfer bertekanan tinggi tempat lebih gaya reservoir, memaksa merkuri lebih tinggi dalam kolom. merkuri tekanan rendah memungkinkan untuk turun ke tingkat yang lebih rendah dalam kolom dengan menurunkan gaya ditempatkan pada reservoir. Karena suhu yang lebih tinggi pada alat tersebut akan mengurangi kepadatan merkuri, skala untuk membaca ketinggian air raksa disesuaikan untuk mengkompensasi efek ini. Torricelli mencatat bahwa ketinggian air raksa dalam barometer berubah sedikit setiap hari dan menyimpulkan bahwa ini adalah akibat tekanan perubahan di atmosfer . Dia menulis: "Kita hidup tenggelam di dasar samudra udara dasar, yang dikenal dengan percobaan disangkal untuk
memiliki berat ". Desain barometer merkuri yang menimbulkan ekspresi tekanan atmosfir dalam inci atau milimeter (torr):
tekanan dikutip sebagai tingkat tinggi merkuri dalam kolom vertikal. 1 atmosphere is equivalent to about 760 millimeters, of mercury. 1 atmosfer ekuivalen dengan 760 milimeter, dari merkuri.
Gambar 2.6 Barometer Mercuri
Pencatat tekanan udara
