LEMBAR PENUGASAN

Judul praktikum : Instrumentasi Pengukuran Tekanan

Laboratorium : Komputasi Dan Pengendalian Proses

Jurusan / prodi : Teknik Kimia / DIII

Nama : Sofian Hadi

Nim : 100302048

Kelas / semester : A2-PPL / IV

Anggota kelompok : Silvia Mardhania A

Muhammad Reza

Andri Munandar

Uraian tugas :

1. Lakukan pratikum sesuai dengan prosedur tekanan

2. Ambil data 15 kali dengan satuan bar, Psi dan mmHg

3. Satuannya diubah menjadi km/cm2

4. Buat grafik semuanya

5. Pembahasan dan kesimpulan tidak boleh sama dengan teman kelompok

Ka. Laboratorium Pembimbing

Ir. Syaffruddin, M.Si Ir. Helmi, MT

Nip:19650819 199802 1 001 Nip:19620921 199 303 1 001

LEMBAR PENGESAHAN

Judul praktikum : Instrumentasi Pengukuran Tekanan

Mata kuliah : Instrumentasi Dan Pengukuran + Praktikum

Nama : Sofian Hadi

Nim : 100302048

Kelas / semester : A2-PPL / IV

Dosen pembimbing : Ir. Helmi, MT

Nip : 19620921 199303 1 001

Ka. Lab : Ir. Syaffruddin, M.Si

Nip : 19650819 199802 1 001

Tanggal pengesahan :

Ka. Laboraturium Pembimbing

Ir. Syaffruddin, M.Si Ir. Helmi, MT

Nip:19650819 199802 1 001 Nip: 19620921 199303 1 001

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Pada zaman sekarang banyak sekali alat-alat yang digunakan untuk mengukur tekanan, suhu dan

lain-lainnya. Disini akan dijelaskan tentang elemen-elemen yang sering digunakan untuk mengukur

tekanan, baik untuk tekanan absolute, gauge, vakum maupun tekanan diferensial (beda tekanan) yaitu

diafragma, elemen baurdon, elemen bellows, barometer dan manometer.

Alat pengukuran adalah suatu alat yang dapat mendeteksi keberadaan suatu fenomena alam dan

mengukuarnya dalam suatu kuantitas dan dapat mengubahnya menjadi suatu sinyal yang dapat dibaca

oleh pengamat atau alat tertentu.

Tekanan diferensial sebagai gaya persatuan luas dan dapat diukur dalam unit seperti Psi (pound

perinci persegi). Inci air mm mercury (Pa N/m) atau Bar. Bar setara dengan 100,000 N/m 3 yang

merupakan satuan Si untuk pengukuran. Untuk menyederhanakan satuan N/m3 diadobsi dengan nama

pascal, disingkat Pa. tekanan cukup sering diukur dengan satuan kilopascal (Kpa) diman 1000 pascal

setara dengan 0,145 Psi.

Pascak adalah indicator untuk mengukur harga tekanan, ketika tekanan diukur dalam keadaan

vakum mutlak (tidak ada kondisi atmosfer) maka hasilnya dalam paskal (mutlak).

1.2 Tujuan Percobaan :

1. Mengenal instrument pengukuran tekanan

2. Dapat dan mampu mengenal instrument pengukuran tekanan

3. Mampu mengkalibrasi alat ukur tekanan

4. Membuktikan rumus konversi satuan

5. Menentukan rumus linearitas alat ukur tekanan vs waktu

6. Menentuka responsibiltas

1.3 Alat dan bahan :

1.3.1 Alat-alat yang di gunakan :

Seperangkat alat pengukuran tekanan

Manometer pipa U

Compressor

Barometer

Stopwatch

Pentul

Selang

Isolasi

1.3.2 Bahan-bahan yang digunakan :

Gas

Gambar 1.1 Manometer pipa U Gambar 1.2 Compressor

Gambar 1.3 Barometer gambar 1.4 Stopwacht

Gambar 1.5 Pentol gambar 1.6 Selang

1.4 Langkah Kerja

a. kalibrasi manometer :

1. selang dimasukkan ke saluran udara

2. manometer di ambil dan dihubungkan

3. skala dibaca dan dicatat

4. langkah 2 dan 3 diulang 5 kali

5. tekanan rata-rata dihitung

b. kalibrasi barometer :

1. selang dimasukkan ke saluaran udara

2. keran dibuaka secara perlahan-lahan

3. skala dibaca dan dicatat

4. hitung tekanan rata-rata

c. linearitas barometer :

1. udara dialirakan pada selang

2. persimpangan selang ditutup dengan plaster

3. barometer diletakkan diujung selang

4. skala dibaca dan dicatat

5. dilubangi dengan jarum pada plaster hingga 14 kali dan setiap dilubangi skala barometer

dibaca dan dicatat.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori.

Tekanan merupakan gaya persatuan luas, dengan demikian suatu tekanan sama dengan tegangan

dan pada umumnya tekanan dapat dianggab sebagai jenis tegangan juga. Gaya persatuan luas yang

diberikan oleh fluida pada dinding yang menmpungnya kita namakan sebagai tekanan. Sedangkan gaya

yang ditimbulkan sebagai akibat regangan (strain) di dalam zat padat dinamakan sebagai tegangan.

Tegangan absolute (absolute pressure) menunjukan nilai absolute (mutlak) yaitu gaya persatuan

luas yang bekerja pada penampung fluida. Tekanan relative atau tekanan pengukur (gauge pressure) ialah

selisih antara tekanan absolute dan tekanan atmosfer setempat vakum atau hampa menunjukan berapa

lebihnya tekanan atmosfer dari tekanan absolute. Dari definisi-definisi ini dapat dilihat bbahwa tekanan

Gambar 2.1 hubungan antara istilah-istilah tekanan

absolute tidak negative dan tekanan vakum tidak mungkin lebih besar dari tekanan atmosfer.

Ketika istilah ini dapat digambarkan dalam grafik sebagai berikut.

Perlu disinggung disini bahwa teknan fluida local bergantung pada berbagai variable, elevasi

(ketinggian), kecepatan aliran, densitas fluida dan suhu merupakan parameter-parameter yang biasanya

penting.

Dalam system inggris, satuan tekanan yang lazim digunakan adalah pound force persatuan inch

(Psi), tekanan relative (gauge pressure) mempunyai satuan yang sama tetapi ditandai dengan lambang

Psig sedangkan satuan international (SI) untuk tekanan adalh newton per meter persegi (N/m2) atau pascal

(pa) atau satuan-satuan lainnya adalah atmosfer standar (atm) yaitu tekanan rata-rata yang diberikan

atmosfer bumi diatas permukaan laut yaitu 101325 pa, 101,325 Kpa atau 0,101325 Mpa. Tekanan sering

dinyatakan dalam kolom fluida (umpamanya air raksa) yang dapat dipikul pada suhu 20 oC pada

permukaan atmosfer standar (baku) tinggi ini adlah 760 mm raksa (mmHg) yang densitasnya adalah

13,5951 g/cm3. Tekanan (P) yang dilakukan suatu fluida pada sebuah permukaan didefinisikan sebagi

gaya normal yang dilakukan oleh fluida per unit luas permukaanya, atau dapat juga dengan menggunakan

persamaan berikut ini :

P = FA

=m. gA

= AhρgA

=hρg

Dimana :

P = tekanan (Nm2)

F = gaya (newton)

A = luas permukaan (m2)

g = kecepatan grafitasi (m/s2)

h = tinggi (m)

𝜌 = density (kg/m3)

Selain bermacam-macam satuan yang dipakai, untuk tekanan khususnya untuk gas ada 3 macam

yaitu :

1. Tekanan gauge, yaitu suatu gas yang lebih besar dibandingkan udara luar atau atmosfer.

2. Tekanan vakum, yaitu tekanan suatu gas yang lebih kecil dibandingkan dengaan atmosfer.

3. Tekanan absolute, yaitu tekanan gas yang sebenarnya.

Berbeda dengan teekanan absolute yang dinyatakan dengan Psi (pound per square inch absolute),

sedangkan tekanan gauge dinyatakan dengan Psig (pound per square in gauge).

Elemen-elemen yang paling sering digunakan untuk mengukur tekanan absolute, gauge, vakum,

maupun tekanan diferensial (beda tekanan) yaitu diafragma, elemen bellows, elemen bourdon, borometer

dan manometer.

2.1.1 Diafragma

Diafragma ini digunakan untuk mengukur tekanan gauge, difleksi difragma ini diteruskan oleh

jarum penunjuk oleh engsel. Bahan yang dipakai untuk diafragma ini terbuat dari logam antara lain

stainlee steel, beryllium copper, trumpet dan sebagainya. Diafrgma ini merupakan diafragma tunggal

(sungle diafragma) yang mempunyai sensivitas rendah. Ada juga diafragma ganda (double diafrgama)

yang biasa disebut kapsul.sensivitis kapsul ini jauh lebih besar dibandingkan dengan diafragma tunggal.

Untuk mendapatkan sensivitas yang lebih besar lagi, beberapa kapsul dijadikan satu. Bahan yang dipai

adalah pospur, bergilium copper, stainless steel dan trumpet. Selain diafragma logam juga terdapat

diafragma yang bukan logam biasanya terbuat dari kulit, sutra, tetrion, dan neopropana. Oleh karena tidak

terbuat dari logam maka konstanta pegas yang difleksikan merupakan ukuran dari tekanan seperti tampak

pada gambar berikut ini.

Gambar 2.2 Diafragma

Bahan yang dipakai untuk diafragma adalah phosphor, beryllium copper, stailes steel dan

trumpet, selain diafragma logam juga terdapat diafragma bukan logam yang biasnya terbuat dari kulit,

sutra, Teflon dan neoprene. Oleh karena tidak terbuat dari logam maka konstanta pegasnya telalu kecil

untuk dapat sebagai pengukur tekanan, tetapi memang diafragma ini hanya dipakai sebagai penampungan

gas yang akan di ukur tekananya. Pada diafragma ini dipasang suatu pegas yang difleksinya merupakan

ukuran dari tekanan seperti pada gambar berikut.

2.1.2 Elemen Bellows

Pengukuran tekanan dengan tekanan elemen bellows banyak digunakan di industry. Pengukuran

tekanan dengan elemen ini memamfaatkan hubunagan linear antara tekanan dengan perubahan volume

elemen. Elemen ini dapat mengukur tekanan absolute, tekanan relatif maupun tekanan diferensial. Di

bawah ini adalah elemen bellows yang dipakai untuk mengukur tekanan absolute, tekanan relative dan

tekanan diferensial,

Gambar 2.3 (a) tekanan absolute (b)tekanan relative (gauge) (c)tekanan diferensial

Pada gambar (1.3) diatas prinsip operasinyai didasarkan pada perubahan volume dari elemen

bellows sehingga diperoleh hubungan yang linear antara tekanan dan simpangan. Bahan-bahan terdiri

dari:

Kuningan

Fosfor-perunggu

Berrilium-tembaga

Monel

Stailess steel

Inconel dan bahan metal lainnya

2.1.3 Elemen Bourdon

Pada umumnya elemen bourdon merupakan suatu tabung (bourdon tube) dengan penampang

yang non sirkuler, perbedaan sisi luar dan dalam (tekanan tinggi) dari tabung menyebabkan tabung

berusaha untuk merubah bentuk. Penampangnya menjadi lingkaran dan ini menyebabkan distorsi bentuk

system yang berupa translasi lengkung ujung bebeas dari tabung. Elemen bourdon tipe C spiral, helix

dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 2.4 tipe spiral elemen bourdon

2.1.4 Barometer dan Manometer

Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer disebut barometer. Barometer air raksa

ditemukan oleh Evangelista Torricelli (1608 - 1647). Barometer terdapat beberapa macam yaitu

barometer fortin, barometer air, dan barometer aneroid. Barometer aneroid lebih praktis dari pada

barometer raksa karena terbuat dari logam dan mudah dibawa ke mana-mana. Barometer aneroid terdiri

dari kotak logam bergelombang yang dihubungkan ke jarum penunjuk melalui batang penghubung, tuas,

dan rantai yang lembut. Kotak logam tersebut sangat peka terhadap perubahan tekanan atmosfer, apabila

tekanan atmosfer naik, maka volume kotak logam akan mengecil. Ini mengakibatkan batang penghubung

akan tertarik ke bawah dan rantai akan menarik jarum penunjuk sehingga berputar ke kanan. Apabila

tekanan atmosfer turun, maka yang terjadi sebaliknya. Barometer aneroid disebut juga Altimeter, dan

digunakan sebagai alat pengukur ketinggian pesawat.

Gambar 2.5 barometer

Alat untuk mengukur tekanan udara dalam ruang tertutup adalah manometer. Ada dua jenis

manometer yaitu manometer raksa dan manometer logam. Manometer yang menggunakan zat cair

biasanya manometer air raksa, yang disebut manometer air raksa. Untuk mengukur tekanan-tekanan yang

tinggi dugunakan manometer logam. Salah satu manometer yang banyak digunakan adalah manometer

Bourdon. Manometer logam terdiri dari pipa logam melengkung yang dihubungkan dengan jarum

penunjuk. Makin besar pula tekanannya, makin besar putaran jarum penunjuk. Manometer Bourdon ini

dilengkapi skala yang langsung menunjuk tekanan yang diukur seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.

Gambar 2.6 manometer pipa U

BAB III

DATA PENGAMATAN

Tabel 1. tekanan yang di belum di konversikan

Percobaan Ke TemperaturmmHg Psi Bar

1 17 0,3 0,022 17 0,3 0,023 23 0,5 0,044 23 0,5 0,045 23 0,5 0,046 28 0,6 0,047 48 1 0,078 67 1,8 0,19 83 4 0,29

10 87 7 0,4511 90 8 0,5712 95 8,8 0,613 95 8,8 0,614 98 9,5 0,6515 98 9,5 0,65

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 150

102030405060708090

100

Grafik Tekanan

mmHgPsiBar

waktu

teka

nan

Grafik 1. Tekanan yang belum di konversikan

BAB IV

PENGOLAHAN DATA

Tabel 2. tekanan yang sudah di konversiakan ke kg/cm2

Percobaan Ke Temperatur

mmHg Psi Bar1 0,0231 0,0211 0,02042 0,0231 0,0211 0,02043 0,0313 0,0352 0,04084 0,0313 0,0352 0,04085 0,0313 0,0352 0,04086 0,0381 0,0422 0,04087 0,0653 0,0703 0,07178 0,0912 0,1266 0,1029 0,1129 0,2814 0,2959

10 0,1183 0,4925 0,459211 0,1225 0,5628 0,581712 0,1293 0,6192 0,612313 0,1293 0,6192 0,612314 0,1335 0,6684 0,663315 0,1935 0,6684 0,6633

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15-0.0999999999999991

9.15933995315754E-16

0.100000000000001

0.200000000000001

0.300000000000001

0.400000000000001

0.500000000000001

0.600000000000001

0.700000000000001

Grafik Tekanan Setelah dikonversi ke kg/cm2

mmHgPsiBar

waktu

teka

nan

Grafik 2. Tekanan setelah konversi ke kg/cm2

BAB V

PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN

5.1 Pebahasan

Berdasrkan hasil dan hasil praktikum instrument tekanan, diperoleh nilai pengukuran tekanan

menggunakan manometer dan barometer. Pengukuran dilakukan sebanyak 15 kali dengan masing-masing

alat, pada manometer didapat dalam satuan mmHg dan pada barometer diperoleh dalam satuan Psi dan

Bar.

Tekanan mula-mula pada manometer diperoleh 10 mmHg, dan pada barometer didapat tekanan

0,3 Psi dan 0,2 bar. Stelah lima belas kali di peroleh tekanan 98 mmHg pada manometer dan 9,5 Psi, 0,65

Bar. Kemudian setiap satuan dikonversikan ke dalam satuan kg/cm2. Setelah di konversikan kg/cm2 nilai

tekanan pada manometer mula-mula adalah 0,0231mmHg, 0,0211 Psi, dan 0,0204 Bar.

Melalui grafik dapat dilihat hubungan linearitas antara waktu dan tekanan, semakin lama, maka

tekanan yang diperoleh besar. Nilai tekanan setelah dikonversikam pada manometer lebih kecil dari pada

nilai tekanan pada barometer. Hal ini disebabkan keakuratan manometer dan barometer yang berbeda.

Barometer digunakan pada system terbuka atau atmosfer sedangkan manometer untuk mengukur sistem

yang ada didalam ruang tertutup.

5.2 Kesimpulan

1. Tekanan pada manometer cenderung lebih kecil dari tekanan pada barometer setelah di

konversikan.

2. Perbedaan nilai tekanan antara manometer dan barometer di sebabkan oleh fungsi manometer yang

mengukur tekanan pada system tertututp, sedangkan barometer pada system terbuka.

3. Hubungan antara waktu percobaan dan tekanan pada grafik semakin lama waktu percobaan

semakin tinggi tekanan yang diperoleh.

DAFTAR PUSTAKA

Holman. J.P. Metode Pengukuran Teknik. edisi keempat, terj. E. jasjfi. Erlangga. Jakarta:1984

S. R. Endang, dkk. Petunjuk paraktikum instrumentasi dan pengendalian proses. Derektorat jendral

pendidikan. Bandung: 1996

Hartono, 2008. Handbook pertamina, jurnal instrument begineer, PT.pertamina (persero) refinity

unit II Dumai.

Pertamina, 1969, maintenance instrumentasi lesson guida, fox boro perkind Indonesia, anonym.

Yokohaman heavy dockyard.

Refinery unit II. Dumai. PT.pertamina, 2006. Handbook pertamina, As. Bult. Drawing.

Mirshi,hibushi instusties LTD. Indonesia.

http : // www.google.com / instrument pengukuran tekanan di akses 03 april 2012.

http://www.dasar-dasarpengukurantekanan.co.id . Di akses 03 april 2012

http://www.tekanan.co.id . Di akses 03 april 2012

LAMPIRAN

1. Contoh perhitungan konversi satuam dari mmHg ke kg/cm2

17 mmHg x 0,01934 lb /¿

1 mmHgx 703,6 kg /m

1lb /¿x 10−4m

1 cm=0.0231 kg/cm

0,3 Psi x 6894.8 pa

1Psix 1,4504 x lb /¿

1Psix 703,6 kg /m

1lb /¿x 10 m

1 cm=0.0231 kg /cm

0,02 Bar x 10 pa

1 ¿̄ x 1,4504 x lb /¿1 Pa

x 703,6 kg/m1 lb /¿

x 10 m1cm

=0,0204 kg /cm¿