Pengukuran tekanan di dak kal

Pressure Measurement
Anggota :

• Abdul Arif. S
(13431001)
Prasetya. P
(13431003)
(14231006)

Bayu
M. Azizi

Pendahuluan
• Tekanan terjadi karena adanya
gaya yang bekerja terhadap
suatu bidang luasan.
• Karena itu tekanan dinyatakan
sebagai Gaya yang bekerja pada
suatu Satuan Luas.
• Tekanan
dinyatakan

dengan
satuan
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

1

Istilah Pengukuran
 Istilah-istilah tentang pengukuran tekanan, yaitu :

a. Absolute Pressure (tekanan absolut)
Gaya yang bekerja pada satuan luas, tekanan ini dinyatakan dan
diukur terhadap tekanan nol.
b. Gauge Pressure (tekanan relatif)
Tekanan yang dinyatakan dan diukur relatif terhadap tekanan
atmosfer. Jadi tekanan relatif adalah selisih antara tekanan absolut
dengan tekanan atmosfer (1 atmosfer = 760 mmHg = 14.7 psig)
c. Vacum Pressure (tekanan hampa)
Tekanan yang lebih rendah dari tekanan atmosfer
d. Differential Pressure (tekanan differential)
Tekanan yang diukur terhadap tekanan yang lain.

Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Macam” Alat Ukur Tekanan

Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Manometer
 Manometer adalah suatu alat pengukur tekanan
yang menggunakan kolom cairan untuk mengukur
perbedaan tekanan antara suatu titik tertentu
dengan tekanan atmosfer (tekanan terukur) , atau
perbedaan tekanan antara dua titik.
 Ada 4 jenis manometer:
• Piezometer
• Manometer U Tube
• Manometer Diferensial
• Manometer Miring
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Piezometer

• Piezometer adalah tabung vertical yang
dipasang pada tempat yang ingin diukur,
piezometer merupakan manometer paling
sederhana dan tidak bisa digunakan untuk
 Persamaan manometer piezometer
mengukur tekanan dibawah tekanan atmosfer.
0 + h γ = Pa
Pa = h γ
h
2

Pa = tekanan ( Pa )
h = ketinggian ( m )
γ = Berat Jenis ( )

Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

U Tube Manometer
Manometer pipa U adalah adalah tabung
vertical berbentuk U yang dipasang pada

tempat yang mau diukur, manometer pipa U
bisa digunakan untuk mengukur tekanan
 Persamaan manometer pipa U
dibawah tekanan atmosfer.
Pa = h γ ( Persamaan untuk gambar a )
Pa = - h γ ( Persamaan untuk gambar b)
Pa = tekanan ( Pa )
h = ketinggian ( m )
a

b

γ = Berat Jenis ( )

Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Manometer Diferensial
o Manometer deferensial adalah menentukan
perbedaan tekanan antara dua titik X dan Y
bila tekanan yang sebenarnya dititik yang

manapun dalam system
tidak ditentukan.
 Persamaan manometer pipa U
Px + hx γx + a γa – hy γy = Py
Py – Px = hy γy - hx γx - a γa
P = tekanan ( Pa )
h = ketinggian ( m )
γ = Berat Jenis ( )
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Manometer Miring
Manometer miring adalah jenis manometer yang sering digunakan
untuk mengukur perbedaan tekanan gas yang kecil. Manometer ini
diatur agar menunjukkan nol, bila A dan B terbuka. Karena tabung
yang miring memerlukan perpindahan meniskus yang lebih besar
untuk perbedaan tekanan tertentu daripada tabung vertikal, maka
tabung miring memungkinkan ketelitian pembacaan skala yang lebih
baik.

Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

8

Prinsip Kerja
Gambar

disamping

merupakan

gambaran

sederhana manometer tabung
U

yang

diisi

cairan

setengahnya, dengan kedua
ujung tabung terbuka berisi
cairan sama tinggi.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Prinsip Kerja
Bila tekanan positif diterapan
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 menunjukan
adanya tekanan.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Prinsip Kerja

Bila keadaan vakum diterapkan pada
satu

sisi

kaki

tabung,

cairan

akan

meningkat pada sisi tersebut dan cairan
akan turun pada sisi lainnya. Perbedaan
ketinggian
penjumlahan

“h”

merupakan

pembacaan

diatas

hasil
dan

dibawah nol yang menunjukan jumlah
tekanan vakum.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Kelebihan & Kekurangan
Kelebihan
a. Biaya pengadaan awal : rendah
b. Sederhana dan handal
c. Accuracy dan sensitivity : tinggi.
d. Sesuai untuk aplikasi low pressure
dan low

differential pressure.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Kelebihan & Kekurangan
Kekurangan
a. Tidak bisa digunakan di dalam lingkungan
tanpa penyangga.
b. Tidak ada proteksi over range.

c. Cairan dalam tabung U harus tidak saling
bercampur dengan cairan yang diukur (gas
atau
cairan).
d. Dapat terjadi kontaminasi antara air raksa
dengan
uap air, terutama pada pengukuran
tekanan
rendah.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Bourdon Tube
o Bourdon Tube adalah alat ukur tekanan nonliquid.
Alat ukur ini secara luas digunakan didalam industri
proses untuk mengukur tekanan statis pada
beberapa aplikasi. Bentuk dari bourdon tube terdiri
dari element (C-type, helical dan spiral) dan
dihubungkan secara mekanikal dengan jarum
indicator.
o Jenis-jenis Bourdon Tube
• C-Type
• Helical Bourdon Tube
• Spiral Bourdon Tube
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Prinsip Kerja
Bourdon Tube ini terbuat dari Pipa pendek lengkung yang mana salah
satu ujungnya tertutup. Saat bourdon tube diberikan tekanan, maka
ia akan “menegang”.
• Perubahan yang dihasilkannya akan sebanding dengan besarnya
tekanan yang diberikan. Hal ini dapat dilihat dari indikator dial yang
tertera pada alat Bourdon Tube.
• Perubahan

tekanan

yang

dideteksi

oleh

Bourdon

tube

akan

menyebabkan pipa bergerak
• Kemudian

gerakan

pipa

tersebut

ditransmisikan

menggerakkan jarum meter
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

untuk

C-Type Bourdon Tube

Digunakan untuk range 15 ~ 100.000 psi dengan range akurasi
(± 0.1 ~ ± 5) % span
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Spiral Bourdon Tube

Digunakan secara umum pada range tekanan menengah (medium
pressure), tetapi untuk tugas berat juga tersedia dalam range
hingga 100.000 psig. Range akurasinya sekitar ± 0.5 % dari span.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Helical Bourdon Tube

Digunakan pada range dari 100 ~ 80.000 psig, akurasi sekitar ± ½ ~ ± 1 %
dari span
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Bahan Pembuatan Tube
Bourdon
A. Perunggu (bronze)
Untuk tekanan sampai 600 psi bahan tabung
terbuat dari perunggu (bronze)
B. Berilyum-tembaga
Untuk tekanan sampai dengan 10.000 psi
terbuat dari paduan berilyum-tembaga
C. Stainlesssteel
Untuk tekanan 10.000 psi atau lebih digunakan
baja tak berkarat (stainlesssteel) maupun
paduannya.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Kelebihan & Kekurangan
 Kelebihan
A. Biaya pengadaan awal: rendah
B. Konstruksi sederhana
C. Dapat dikalibarsi dengan mudah
(menggunakan mercury barometer).
D. Tersedia range yang bervariasi,
termasuk
range yang sangat tinggi.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Kelebihan & Kekurangan
 Kekurangan
A. Peka terhadap goncangan dan
getaran
B. Mempunyai sifat histerisis
C. Akurasi : sedang (tidak cukup baik
untuk beberapa aplikasi).
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Diapraghm Press. Gauge
• Diaphragm pressure gauge adalah alat ukur
tekanan untuk mengukur perbedaan suatu
tekanan yang tidak diketahui dengan suatu
tekanan acuan.
• Diafragma pada dasarnya adalah lembaran
datar dan tipis yang terbuat dari logam.
• Terdapat 2 Macam Diapraghm:
 Diafragma datar (flat diaphragm)
 Diafragma bergelombang (corrugated
diaphragm)
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Flat Diaphragm
Diafragma datar (flat diaphragm) mendefleksi
sesuai dengan hukum – hukum pada umumnya
yang dapat diaplikasikan ke lembaran datar
untuk kondisi – kondisi muatan simetris. Bentuk
dasar

dari

jaringan

diafragma

datar

yang

datar
dijepit

adalah

sebuah

pada

bagian

pinggirnya.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Corrugated Diaphragm
• Diafragma

bergelombang

(corrugated

diaphragm)

terdiri dari gelombang – gelombang atau lekuk – lekuk
bundar. Bentuk ini bertujuan untuk meningkatkan
kekerasan serta daerah efektif daripada diafragma,
dengan demikian memberikan defleksi yang lebih
besar

daripada

diafragma

datar.

Bentuk

yang

bergelombang menyebabkan sensitivitas yang lebih
besar daripada diafragma datar.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Bentuk Lain
• Selain kedua macam diafragma diatas
ada juga diafragma tunggal (Single
diapraghm), terdapat juga diafragma
ganda (double diapraghm) yang biasa
disebut kapsul. Sensitivitas kapsul lebih
besar dibandingkan dengan diafragma
tunggal. Bahan – bahan yang biasa
dipakai untuk untuk diafragma adalah
alloy metal elastis.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Prinsip Diaphragm Press
Gauge
• Diaphragm
Pressure
Gauge
menggunakan
prinsip perubahan bentuk yang elastis dari suatu
diaphragm.
• Bentuk dari diaphragm pressure gauge terdiri
dari kapsul yang dibagi oleh suatu sekat rongga,
seperti ditunjukkan pada gambar di bawah. Satu
sisi diaphragm terbuka bagi tekanan target
(eksternal) PExt, dan sisi yang lain dihubungkan
dengan tekanan diketahui (reference pressure),
PRef. Beda tekanan, PExt - PRef, secara mekanik
membelokkan diaphragm.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Prinsip Diaphragm Press
Gauge

• Dalam gambar diperlihatkan diafragma rata diberi perbedaan
tekanan Ρ1 - Ρ2. Diafragma ini akan mengalami defleksi sesuai
dengan perbedaan tekanan tersebut. Pada diafragma dipasang
pengukur regangan tahanan untuk mengetahui deformasi, seperti
terlihat pada gambar, Keluaran dari pengukur ini merupakan fungsi
tegangan setempat, yang tentunya sangat berhubungan dengan
defleksi diafragma dan beda tekanan tersebut. Defleksi pada
umumnya linier dengan ΔP jika defleksi tersebut kurang dari 1/3
tebal diafragma.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Prinsip Diaphragm Press
Gauge

Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Skema Diafragma

Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Spesifikasi Umum
• Range normal untuk diaphragm elemen mulai dari vacuum
hingga 200 psig, dengan akurasi (±½ ~ ±1¼) % full span.
Gambar berikut memperlihatkan berbagai bentuk disain dari
diaphragm yaitu single capsul dan multiple capsul.

• Bahan – bahan yang biasa dipakai untuk untuk diafragma
adalah alloy metal elastis seperti kuningan, perunggu,
phospohor, tembaga berrylium, stainless steel. Selain
diafragma logam terdapat juga bukan logam yang biasa terbuat
dari kulit sutra, teflon dan neoprene.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Spesifikasi Umum

Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Spesifikasi Umum

Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Kelebihan & Kekurangan
• Kelebihan
A. Biaya pengadaan awal : sedang
B. Karakteristik “overrange” : tinggi
C. Linearitas : baik
D. Akurasi : baik
E. Dapat digunakan untuk pengukuran tekanan absolut,
tekanan relative (gauge) maupun tekanan differential.
F. Tersedia dalam berbagai macam bahan (tahan terhadap
korosi)
• Kekurangan
A. Sangat peka terhadap getaran dan kejutan
B. Jika rusak sulit diperbaiki.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Bellows Element
 •

Element bellows merupakan elemen elastis yang fleksibel
pada arah aksial. Sebagian besar bellows element digunakan
untuk pengukuran tekanan rendah (absolute atau relative)
dan tekanan diferensial, beroperasi untuk tekanan vacuum
sampai tekanan 0 – 400 psig. Kebanyakan aplikasi dalam
range inch hingga 30 atau 40 psig, namun unit tersedia
dalam range 0 – 2.000 psig.

• Penggunaan yang terbesar untuk unit bellows adalah sebagai
elemen penerima untuk pneumatic recorders, indicators dan
controllers. Bellows juga secara luas digunakan sebagai unit
diferensial pressure untuk pengukuran aliran (flow) serta
recorder dan controller pneumatic yang dipasang di
lapangan. Ketelitian bellows element adalah sekitar ± ½ %.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Prinsip Bellows Element
• Pengukuran tekanan dengan bellows sangat popular
digunakan di dalam industri proses, oleh karena mudah
ditangani. Element bellows merupakan elemen elastis
yang fleksibel pada arah aksial. Dengan element ini
dapat diperoleh hubungan yang linear antara tekanan
dan simpangan (perubahan volume).

Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Prinsip Pengukuran Bellows
Element

Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Kelebihan & Kekurangan
Kelebihan
• Biaya pengadaan awal : rendah
• Konstruksi kuat dan sederhana
• Dapat digunakan untuk tekanan rendah
dan menengah.
• Dapat digunakan untuk mengukur tekanan
absolut, tekanan relatif (gauge) dan
tekanan diferensial.
Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Kelebihan & Kekurangan
Kekurangan
• Memerlukan kompensasi temperature
• Tidak dapat digunakan untuk mengukur
tekanan tinggi.
• Mempunyai histeresis dan drift yang besar.
• Tidak cocok untuk mengukur tekanan yang
dinamis.

Stem-Akamigas│Kelompok 3 │Alat Pengukur Tekanan

Terima
Kasih….