2.2 Barometer Air Raksa
Barometer air raksa adalah alat yang berfungsi untuk mengukur tekanan udara atmosfer. Tekanan udara biasanya diukur dalam satuan inci air raksa mercury,
in.Hg oleh sebuah barometer air raksa. Barometer ini mengukur ketinggian dari kolom air raksa yang ada di dalam sebuah tabung kaca. Pada suhu dan tekanan normal
tinggi air raksa berkisar pada 76 cm. Salah satu ujung dari tabung air raksa itu dibiarkan terbuka untuk mendapatkan tekanan dari atmosfer, yang mendorong air
raksa di dalam tabung. Jika tekanan di luar bertambah, maka akan menekan air raksa yang ada di dalam tabung untuk bergerak ke atas, sebaliknya jika tekanan berkurang
maka permukaan air raksa dalam tabung akan turun. Ketinggian air raksa dalam tabung menjadi tolak ukur tekanan udara atmosfer. Tipe barometer ini biasanya
digunakan di lab atau stasiun pengamatan cuaca termasuk di Stasiun Meteorologi Polonia Medan. Karena stasiun pengamatan cuaca berada di seluruh penjuru bola
dunia, maka bacaan tekanan barometrik setempat di konversi ke tekanan permukaan laut untuk mendapatkan standar bagi penyimpanan rekaman dan pelaporan. Tekanan
standar di permukaan laut didefinisikan sebagai 29,92 in.Hg pada 15° C. Tekanan udara juga dikenal dalam satuan millibars, dengan 1 in.Hg kira-kira sama dengan 34
millibars dan standar tekanan di permukaan laut 1013,2 millibars.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Barometer Air Raksa
2.2.1 Jenis-Jenis Barometer Air Raksa
Barometer air raksa terdiri dari 2 macam yaitu :
a. Barometer Fortin atau barometer bejana tidak tetap. Barometer Fortin atau barometer bejana tidak tetap adalah barometer yang
mempunyai penunjuk titik NOL pada bejana air raksanya berupa ujung taji. Jadi apabila ingin membacanya, maka permukaan air raksa yang didalam
Universitas Sumatera Utara
bejana bagian bawah harus diatur dulu supaya tepat menyentuh ujung taji dan kemudian baru dilakukan pembacaan. Barometer jenis ini, pada umumnya
keluar dari pabrik keadaan badannya sudah lengkap terpasang.
b. Barometer Kew Pattern atau barometer bejana tetap. Barometer Kew Pattern atau barometer bejana tetap, apabila ingin membaca
tidak perlu mengatur permukaan air raksa dalam bejana, barometer jenis ini disebut juga barometer stasiun. Pada saat keluar dari pabrik pembuatnya,
keadaan badannya, tabung air raksa dan air raksa untuk mengisi bejana masih dalam keadaan terpisah. Jadi sebelum dioperasikan harus dirakit terlebih
dahulu, kemudian dikalibrasi untuk menentukan koreksi indeks. Setelah dikalibrasi dan mendapatkan koreksi indeksnya, lalu dibuatkan koreksi
temperatur untuk pembacaan barometer sesuai dengan lokasi stasiunnya. Terlampir disertakan petunjuk cara pemasangan barometer, dan dapat dilihat
gambar bagian-bagian dari barometer stasiun. Rizadi. 2010
2.2.2 Syarat Penempatan Barometer Air Raksa
Dalam menentukan tempat serta penempatan barometer, harus dipilih dan dilakukan dengan sangat teliti dan hati-hati. Ruangan dimana barometer akan ditempatkan harus
memenuhi beberapa pokok, yaitu:
a. Ditempatkan pada ruangan yang mempunyai suhu tetap Homogen. b. Tidak boleh kena sinar matahari langsung.
c. Tidak boleh kena angin langsung.
Universitas Sumatera Utara
d. Tidak boleh dekat lalu-lintas orang. e. Tidak boleh dekat meja kerja.
f. Penerangan jangan terlalu besar, maximum 25 watts Anonymousc, 2008
2.2.3 Cara Pemasangan Barometer Air Raksa
Petunjuk cara pemasangan barometer adalah sebagai berikut :
a. Keluarkan barometer dari kotak transportnya, posisi barometer dalam keadaan terbalik.
b. Ganti sekrup transport, dengan sekrup operasional yang tersedia. c. Rubahlah posisi barometer yang terbalik tersebut secara perlahan-lahan,
dengan cara memegang ujung tabung barometer dan bejana air raksanya. Selanjutnya gantungkan pada tempat gantungan yang telah tersedia. Usahakan
setelah digantung tinggi bejana air raksa terhadap lantai kira-kira 3 feet. d. Setelah barometer tergantung vertikal, kendurkan sekrup kecil yang terdapat
pada permukaan bejana air raksa yang merupakan lubang ventilasi agar udara luar dapat masuk. Perhatikan sekrup jangan sampai terlepas.
e. Tunggu beberapa saat, sampai air raksa dalam tabung barometer turun. Apabila air raksa tidak bisa turun, maka ketuk bejana barometer secara
perlahan dengan gagang obeng, sehingga air raksanya menjadi turun. f. Setelah air raksa turun, diamkan terlebih dahulu selama 24 jam, baru
barometer air raksa dapat dioperasikan.
Universitas Sumatera Utara
2.2.4 Cara Membaca Tekanan Udara Atmosfer
Cara membaca tekanan udara atmosfer pada barometer air raksa antara lain :
a. Baca suhu yang menempel pada Barometer b. Naikkan air raksa dalam bejana, sehingga menyinggung jarum taji
c. Skala Nonius Vernier sehingga menyinggung permukaan air raksa d. Baca skala Barometer dan skala Nonius
e. Gunakan koreksi yang telah disediakan Anonymousc, 2008
2.2.5 Cara Membawa Transport
Ketika akan membawa barometer air raksa ke suatu tempat, hal-hal yang harus diperhatikan antara lain:
a. Barometer dibalik pelan-pelan sehingga bejana berada di atas. b. Masukkan dalam kotak transport, dengan bejana tetap diatas
c. Membawanya bejana harus tetap berada diatas Anonymousc, 2008
Universitas Sumatera Utara
2.2.6 Koreksi-Koreksi
Tinggi rendahnya kolom air raksa diatas induk barometer air raksa tergantung oleh beberapa faktor, diantaranya:
a. Faktor suhu b. Faktor gravitasi
c. Faktor tinggi tempat Elifant, 2011 Jadi, untuk memperoleh data hasil pengamatan tekanan udara atmosfer yang
dapat dibandingkan antara tempat yang satu dengan tempat yang lainnya, perlu ditentukan suatu keadaan yang disebut sebagai keadaan standard. Keadaan standard
yang dimaksud adalah meliputi:
a. Keadaan suhu standard, ialah keadaan pada suhu 0°C, dimana kerapatan air raksa pada suhu 0°C adalah 13595,1 kgm3.
b. Keadaan gravitasi standard, ialah gravitasi pada lintang 45°, dimana sesuai dengan konvensi adalah 9,80665 ms2.
c. Keadaan tinggi standard, ialah tinggi pada rata-rata tinggi air laut atau mean sea level yang biasa disingkat m.s.l.
Berdasarkan ketentuan-ketentuan tersebut, maka diperlukan suatu koreksi, yaitu:
a. Koreksi Index Koreksi ini diperlukan karena adanya kesalahan-kesalahan yang dapat terjadi
pada alat barometer itu sendiri yang meliputi :
Universitas Sumatera Utara
i. Kesalahan pembagian skala
Dalam praktek sangat sulit untuk membagi dan membuat skala-skala secara sempurna. Terhadap kesalahan-kesalahan ini perlu adanya
koreksi tertentu yang sudah dilakukan dari pabrik pembuat barometer tersebut.
ii. Kesalahan tekanan kapiler
Kesalahan ini dapat terjadi karena permukaan air raksa dalam tabung gelas kapiler tidak membasahi dinding tabung gelas, sehingga bentuk
puncak air raksa yang disebut sebagai minicus berbentuk cembung. Keadaan ini disebabkan karena kohesi antar molekul-molekul air raksa
lebih besar daripada adhesi antara molekul air raksa dengan molekul gelas, sehingga permukaan minicus pada dinding gelas akan tertekan
ke bawah. Keadaan ini dapat menghasilkan pembacaan barometer yang sedikit lebih rendah dari pada yang seharusnya.
iii. Kesalahan ruang hampa
Kesalahan kecil yang mungkin terjadi dari kemungkinan adanya sisa udara di dalam tabung hampa diatas minicus air raksa.
iv. Kesalahan pembiasan sinar
Kesalahan ini dapat terjadi dari adanya kemungkinan pembiasan cahaya pada saat menembus dinding gelas pipa barometer. Dengan
adanya kesalahankesalahan tersebut, maka pembacaan barometer air raksa harus dikoreksi dengan suat koreksi yang disebut dengan koreksi
indeks.
Universitas Sumatera Utara
Pada barometer yang baik, kesalahan-kesalahan yang timbul karena hal-hal tersebut diatas harus kurang dari 0,1 mb. Setiap barometer mempunyai koreksi indeks
tersendiri, yang dibuat oleh laboratorium pabrik dengan membandingkan tiap-tiap barometer yang diproduksi dengan barometer standard. Elifant, 2011.
b. Koreksi Lintang c. Koreksi Tinggi
Untuk membandingkan tempat-tempat tertentu diperlukan tekanan udara diatas permukaan laut. Koreksi ini merupakan suatu penjabaran yang dilakukan, apabila
dikehendaki untuk mendapatkan hasil pengamatan tekanan udara pada suatu permukaan tertentu, yang elevasinya berbeda dengan elevasi induk barometer.
Misalnya untuk mendapatkan tekanan udara untuk mendapatkan tekanan udara permukaan laut dimana elevasi induk barometer tidak terletak setinggi permukaan
laut. Agar harga tekanan udara yang didapat dari beberapa tempat stasiun yang terletak pada elevasi yang berbeda dapat diperbandingkan, maka hasil pengamatan
tekanan udara tersebut perlu dijabarkan ke suatu ketinggian dengan elevasi yang sama yaitu ketinggian standard yang telah ditentukan yaitu ketinggian rata-rata permukaan
laut atau mean sea level. Harga tekanan yang didapat dari penjabaran ini disebut tekanan permukaan laut QFF.
d. Koreksi Suhu Jika pembacaan lebih tinggi dari 0°C, maka pembacaan barometer dikurangi dengan
koreksi suhu ini, jika lebih rendah dari 0°C koreksi ditambah. Koreksi ini perlu diadakan karena :
i. Adanya perbedaan pemuaian antara air raksa dengan skala-skala barometer
terhadap perubahan keadaan suhu.
Universitas Sumatera Utara
ii. Adanya perbedaan pemuaian antara air raksa dan induk barometer pada
barometer tipe kew pattern.
Sehubungan dengan hal tersebut, setiap pengamatan atau pembacaan tekanan udara dengan menggunakan barometer air raksa harus dikoreksi terhadap suhu yang
diperoleh jika barometer tidak berada pada keadaan suhu standard yaitu suhu 0°C. Untuk keperluan koreksi suhu ini maka pada setiap barometer air raksa tertempel
sebuah termometer yang menunjukkan temperatur air raksa pada saat pengamatan, yang disebut sebagai termometer tempel.
Jika barometer air raksa yang digunakan dipasang pada suatu tempat yang tetap, misalnya barometer air raksa pada suatu stasiun meteorologi di darat yang
umumnya dipasang pada suatu tempat yang tetap. Biasanya dari beberapa koreksi tersebut diatas, dijadikan suatu tabel yang terdiri dari dua macam koreksi yaitu :
a Tabel koreksi QFE untuk mencari tekanan udara permukaan stasiun atau lapangan terbang.
b Tabel QFF untuk mencari tekanan udara permukaan laut.
2.2.7 Kelebihan dan Kekurangan Barometer Air Raksa
Kelebihan barometer air raksa yaitu:
a Praktis digunakan di tempat yang tetap karena tidak perlu menyetel terlebih dahulu jika ingin melakukan pengamatan.
Universitas Sumatera Utara
b Data yang dihasilkan dengan barometer ini lebih teliti dibandingkan dengan barometer aneroid atau barograf.
c Lebih tahan lama dibandingkan alat pengukur tekanan udara yang lain selama ruang diatas air raksa tetap hampa.
Kekurangan barometer air raksa yaitu :
a Peluang terjadinya kesalahan paralak sangat besar. b Tidak dapat mengetahui kapan terjadinya tekanan udara maksimum dan minimum.
Berdasarkan kekurangan dari barometer air raksa tersebut, maka penulis membuat penelitian rancangan alat tekanan udara atmosfer digital yang akan
membantu observer pengamat cuaca di Stasiun Meteorologi Polonia Medan khususnya dalam membaca tekanan udara atmosfer dengan lebih mudah dan lebih
akurat.
2.3 Sensor HP03
Kategori