PENGUKURAN TEKANAN

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tekanan terjadi karena adanya gaya yang bekerja terhadap suatu bidang luasan.

Karena itu tekanan dinyatakan sebagai Gaya yang bekerja pada suatu Satuan Luas.

Berbagai macam nama dan tipe alat ukur tekanan yang terdapat di industri proses dan

laboratorium, bergantung pada prinsip kerja, jenis fluida yang diukur serta kebutuhan

penggunaannya. Pada umumnya tekanan fluida yang diukur di industri proses adalah cairan dan gas.

Dalam pengukuran tekanan, penekanan lebih sedikit pada karakteristik fluida,dan lebih banyak pada pertimbangan akurasi, range pengukuran dan pemilihan material. 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.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa itu pengertian pengukuran tekanan

2. Apa saja macam –macam alat pengukuran tekanan

    3. Bagaimana prinsip kerja dan aplikasi alat-alat pengukuran tekanan

BAB II

PEMBAHASAN

2.1     Pengertian Tekanan

Tekanan adalah gaya yang bekerja persatuan luas, maka tekanan didefinisikan sebagai besarnya gaya untuk tiap satuan luas, dengan demikian satuan tekanan identik dengan satuan tegangan (stress), dalam konsep ini tekanan didefinisikan sebagai gaya yang diberikan fluida pada tempat yang mewadahinya.

Tekanan mutlak adalah nilai mutlak tekanan yang bekerja pada wadah tersebut atau gaya yang bekerja pada satuan luas, tekanan ini dinyatakan dan diukur terhadap tekanan nol atau suatu tekanan yang ada diatas nol absolute atau jumlah dari tekanan atmosfer dengan tekanan relatif, apabila tekanan relatif adalah negatif, maka tekanan absolut adalah tekanan atmosfer dikurangi tekanan relatif.

                 Tekanan relatif atau tekanan terukur adalah tekanan yang diukur berdasarkan tekanan atmosfer(diatas dan dibawah tekanan atmosfer).  Jadi tekanan relatif adalah selisih antara tekanan absolut dengan tekanan atmosfer( 1 atmosfer = 760 mmHg=14,7 psia).tekanan hampa adalah tekanan yang lebih rendah dari tekanan atmosfer dan tekanan atmosfer standar adalah tekanan di titik dimanapun di atmosfer bumi, tekanan ini disebabkan oleh berat udara.

2.2     Prinsip Pengukuran Tekanan

2.2.1    Bar dan Pascal

Tekanan didefinisikan sebagai gaya per satuan luas, dan dapat diukur dalam unit seperti psi (Pon per inci persegi), inci air, milimeter merkuri, pascal (Pa, atau N / m²) atau bar. Sampai pengenalan satuan Si, ‘bar’ yang lebih sering digunakan. Bar setara dengan 100.000 N / m², yang merupakan satuan SI untuk pengukuran. Untuk menyederhanakan satuan, N / m² diadopsi dengan nama Pascal, disingkat Pa. Tekanan cukup sering diukur dalam kilopascal (kPa), dimana 1000 pascal setara dengan 0.145psi.

6

Tekanan relatif atau tekanan pengukur(gage pressure) ialah selisih antara tekanan absolut dan tekanan atmosfer dengan persamaan sebagai berikut:

P_g     = P_abs - P_at

P_g     = tekanan alat ukur (tekanan relatif)(psig)

P_abs  =tekanan absolut (psi)

P_at    =tekanan atmosfir (psi)

Suatu ruang hampa di lain pihak didefinisikan sebagai ruangan gas yang tekanannya kurang dari tekanan atmosfer. Tekanan dalam ruangan hampa ini merupakan sejenis tekanan diferensial:

V = P_s - P_a

Satuan dasar dari tekanan dalam cgs adalah dyne/cm². Satuan standar SI untuk tekanan adalah Newton per meter persegi (N/m²) atau pascal (Pa).

2.2.2 Absolute, Gauge dan Tekanan Diferensial

Pascal adalah indikator untuk mengukur harga tekanan. Ketika tekanan diukur dalam keadaan vakum mutlak (tidak ada kondisi atmosfer), maka hasilnya dalam  pascal (Mutlak). Namun ketika tekanan diukur pada keadaan dengan memperhatikan tekanan atmosfer, maka hasilnya akan disebut Pascal (Gauge). Jika gauge digunakan untuk mengukur perbedaan antara dua tekanan,hasilnya berupa Pascal (Diferensial).

Catatan 1:  praktek ini untuk menunjukkan tekanan gauge tanpa menentukan jenis, dan untuk menentukan absolut atau diferensial dengan menyatakan 'diferensial'atau 'mutlak'.

Catatan 2: peralatan pengukuran yang lebih tua menggunakan psi (pound per square inci) untuk mengukur  tekanan gauge da absolute sebagai psig dan psia. Perhatikan bahwa 'g' dan 'a' tidak diakui dalam simbol-simbol satuan SI, dan tidak lagi dianjurkan. Untuk menentukan diferensial dalam inci vakum merkuri  psi adalah 2,036 (atau sekitar 2). Konversi lainnya yang umum adalah 1 bar = 14,7 psi.

  

Tabel 2.1

  Konversi Faktor

2.3     Sumber Tekanan

2.3.1. Tekanan Statis

Dalam keadaan atmosfer  titik tertentu, tekanan statis diberikan sama ke segala arah, tekanan statis adalah hasil dari berat semua molekul udara diatas titik jenuh, tekanan statis tidak melibatkan gerakan relatif udara

2.3.2 Tekanan Dinamis

Tekanan Dinamis Cukup sederhana, jika Anda memegang tangan Anda di angin yang kuat atau ke luar dari jendela pada mobil yang berjalan, maka tekanan angin kuat dirasakan karena udara mempengaruhi tangan Anda.Tekanan kuat tersebut melebihi dan diatas (selalu dihasilkan) tekanan statis, dan disebut tekanan dinamis. Tekanan dinamis dikarenakan gerakan relatif. Tekanan Dinamis terjadi jika sebuah benda bergerak melalui udara, atau udara mengalir ke dalam tubuh

Tekanan Dynamic tergantung pada dua faktor:

- kecepatan tubuh relatif terhadap arus tersebut. Semakin cepat mobil bergerak atau semakin kuat angin bertiup, maka tekanan dinamis makin kuat yang dirasakan pada tangan Anda. Hal ini karena jumlah molekul udara yang lebih besar tiap detiknya

-       Kerapatan udara. Tekanan dinamis bergantung juga padakerapatan udara. Jika mengikuti arus udara, maka kerapatannya kecil, sehingga gayanya kecil dan maka tekanan dinamisnya akan kecil.

2.3.3 Tekanan Total

Di Atmosfir, beberapa tekanan statis selalu diberikan, tapi untuk tekanan dinamis akan diberikan jika ada gerakan tubuh relatif terhadap udara. Tekanan Total adalah jumlah dari tekanan statis dan tekanan dinamis.Tekanan Total juga dikenal dan disebut sebagai dampak tekanan, tekanan pitot atau bahkan tekanan ram.

2.4 Pengukur Tekanan Secara Mekanik

2.4.1 Tekanan Transduser dan Elemen – Mekanikal

Cakupan khusus pada transduser ini,yaitu:
· Ukuran tegangan
· Getaran kawat
· Piezoelectric
· Kapasitansi
· Diferensial Variabel Linier Trafo
· Optikal
Ukuran tegangan

Ukuran tegangan sensor menggunakan kawat logam atau chip semikonduktor untuk mengukur perubahan pada tekanannya. Perubahan tekanan menyebabkan suatu perubahan pada resistansi ketika logamnya berubah bentuk. Kelainan bentuk ini tidak tetap seperti tekanan (tenaga yang digunakan) bekerja tanpa melebihi batas-lengkung logam. Jika batas-lengkung terlewati dibanding kelainan bentuk permanen akan terjadi.
Hal ini biasanya digunakan pada suatu Pengaturan Jembatan Wheatstone di mana perubahan pada tekanan dideteksi sebagai perubahan voltase yang terukur.
              Meter tegangan pada masa awal masuk kawat logam didukung oleh suatu kerangka. Kemajuan teknologi tentang pengikatan materi menunjukkan bahwa kawat dapat dilekatkan secara langsung pada permukaan yang tegang. Karena pengukuran tegangan melibatkan kelainan bentuk pada logam, kebutuhan akan material tegangan tidak dibatasi menjadi kawat. Dengan demikian, pengembangannya juga melibatkan meteran kertas perak logaml. Meter tegangan yang terikat adalah semakin bermacam-macam yang digunakan.

                  Ketika meter tegangan bertemperatur sensitif, kompensasi temperatur diperlukan. Salah satu bentuk kompensasi temperatur yang umum yaitu menggunakan jembatan wheatstone. Terlepas dari meter sensor, suatu meteran imitasi tidak digunakan yang berdasarkan kekuatannya tetapi dipengaruhi oleh variasi temperatur.Pada jembatan tersebut pengaturan meteran imitasi batal dengan meter sensor dan menghapuskan variasi temperatur dalam pengukuran itu.

Gambar 2.5

 Rangkaian Wheatstone untuk mengukur tegangan

Meter tegangan sebagian besar digunakan dengan ukuran yang kecil mereka dan cepat merespon beban perubahan.

Aplikasi Khusus

Tekanan diberlakukan bagi suatu rongga yang terisolasi, dimana kekuatan dipancarkan pada sensor polisilikon atas bantuan silikon yang mengisi cairan. Sisi Acuan sensor diunjukkan ke tekanan udara untuk mengukur pemancar tekanan. Suatu ruang hampa dijaga acuannya untuk digunakan sebagai pemancar tekanan sebenarnya.
           Ketika tekanan proses diberlakukan bagi sensor itu, hal ini menimbulkan suatu pembelokan kecil pada rongga sensor, yang tegangannya berlaku pada rangkaian jembatan wheatstone dalam sensor tersebut. Perubahan dalam resistansi tersebut dirasakan dan dikonversi suatu sinyal digital untuk diproses mikroprosesor tersebut.
                                              
            Pemilihan dan pengukuran
          Ada suatu pemilihan yang luas untuk mengukur tegangan transduser, dalam cakupan, ketelitian dan biaya yang berhubungan

Keuntungan
· Cakupan luas, 7.5Kpa untuk 1400 Mpa
· Ketidaktepatan 0.1%
· Ukuran kecil
· Alat stabil dengan respon yang cepat
· Kebanyakan bagiannya tidak berubah
· Kemampuan cakupan yang baik

Kerugian
· Tidak stabil dalam pengikatan material
· Temperatur sensitif
· Ketegangan Thermoelastic menyebabkan histeresis

Pembatasan Aplikasi
Semua aplikasi meter tegangan memerlukan persediaan tenaga yang diatur untuk eksitasi voltase, walaupun hal ini biasanya ada dalam rangkaian sensor tersebut.

2.4.2 Tabung C-Bourdon

Tabung Bourdon bekerja pada prinsip sederhana bahwa tabung bengkok akan berubah bentuknya saat terkena variasi tekanan internal dan eksternal. Sepertisaat diberikan tekanan internal, tabung menjadi lurus dan kembali ke bentuk aslinya ketika tekanan dilepaskan.

Ujung tabung bergerak dengan perubahan tekanan internal dan mudah dikonversi dengan pointer ke skala. Link konektor digunakan untuk mentransfer gerakan ujung ke pergerakan sektor yang diarahkan. pointer ini diputar melalui pinion bergigi oleh sektor diarahkan.

Jenis gauge ini mungkin memerlukan pemasangan vertikal (orientasi tergantung) untuk memberikan hasil yang benar. Unsur ini rentan goncangan dan getaran, yang juga dikarenakan massa tabung. Karena hal tersebut dan jumlah gerakan dengan jenis penginderaan,jenis ini rentan terhadap kerusakan, terutama di dasar tabung.

Keuntungan utama dengan tabung Bourdon adalah ia memiliki operasional yang luas (tergantung pada bahan tabung). Jenis pengukuran tekanan dapat digunakan untuk rentang tekanan positif atau negatif, walaupun akurasi terganggu ketika dalam ruang hampa.

Seleksi dan Ukuran

Salah satu kriteria utama pada penyeleksian adalah ketika memilih tabung Bourdon untuk mengukur tekanan. Untuk aplikasi yang bergerak cepat dari proses tekanan, seperti system kendali ON / OFF, maka pengukuran transduser membutuhkan snubber internal. Mereka juga rentan terhadap kegagalan dalam aplikasi ini.

Cairan yang diisikan pada perangkat adalah salah satu cara untuk mengurangi kebocoran pada elemen tabung.           

Keuntungan

- Murah

- Rentang operasi lebar

- Cepat tanggap

- Sensitifitasnya baik

- Pengukuran tekanan langsung

Kekurangan

- hanya dimaksudkan untuk indikasi utama

- Non transduser linier, dilinierkan oleh mekanisme gear

- Histeresis pada peredaran

- Sensitif terhadap variasi suhu

- Terbatas ketika subjek terkena goncangan dan getaran

Aplikasi Keterbatasan

Perangkat ini harus digunakan di udara jika dikalibrasi untuk udara, dan digunakan dalam likuida jika dikalibrasi untuk likuida. Perawatan khusus yang diperlukan untuk aplikasi likuida di udara adalah meniupkan udara dari baris likuida.
                Jenis pengukuran tekanan terbatas pada aplikasi di mana ada masukan shock (gelombang tiba-tiba tekanan), dan dalam proses bergerak cepat.

Gambar 2.6

C-Bourdon unsur tekanan

Jika aplikasi untuk penggunaan oksigen, maka perangkat tidak dapat dikalibrasi dengan menggunakan minyak. rentang yang lebih rendah biasanya dikalibrasi di udara. rentang yang lebih tinggi, biasanya 1000kPa, yang dikalibrasi dengan tester bobot mati (minyak hidrolik).

2.4.3 Sepiral dan Tabung Spiral
 

Sepiral dan tabung spiral yang dibuat dari pipa menjadi bentuk sesuai penamaan mereka. Dengan satu ujung disegel, tekanan diberikan pada tabung menyebabkan tabung untuk meluruskan. Jumlah pelurus atau uncoiling ditentukan oleh tekanan yang diterapkan.
            Kedua pendekatan menggunakan prinsip Bourdon. Bagian uncoiling tabung secara mekanik terkait dengan pointer yang menunjukkan tekanan diterapkan pada skala. Hal ini memiliki keuntungan ditambahkan dalam tabung C-Bourdon karena ada kerugian tidak ada gerakan karena link dan tuas.

     Tabung Spiral cocok untuk tekanan berkisar hingga 28.000 kPa dan tabung Pilin untuk rentang sampai 500.000 kPa. Tekanan penginderaan elemen bervariasi tergantung pada berbagai tekanan operasi dan jenis proses yang

terlibat.
Pemilihan spiral atau elemen spiral didasarkan pada rentang tekanan. Tingkat tekanan antara spiral dan tabung spiral bervariasi tergantung pada produsen. unsur tekanan rendah hanya memiliki dua atau tiga kumparan merasakan rentang tekanan yang diperlukan, namun pengindera tekanan tinggi mungkin memerlukan hingga 20 gulungan.
              Satu perbedaan dan keuntungan dari ini adalah peredam mereka miliki dengan cairan di bawah tekanan.
Keuntungan dan kerugian dari jenis pengukuran yang mirip dengan tabung CBourdon dengan perbedaan-perbedaan berikut:

Keuntungan
- Meningkatkan akurasi dan sensitivitas

- Tinggi overrange perlindungan

Kekurangan

- Sangat mahal

 Gambar 2.7
Elemen Spiral Bourdon

Aplikasi Keterbatasan
                Proses perubahan tekanan menyebabkan masalah dengan peningkatan dalam ukuran kumparan.Sangat jarang digunakan lagi.

2.4.4  Pegas dan Bellows

          

Sebuah bellow merupakan unsur diperluas dan terdiri dari serangkaian lipatan yang memungkinkan ekspansi. Salah satu ujung Bellows adalah tetap dan bergerak lainnya dalam menanggapi tekanan diterapkan. Sebuah pegas digunakan untuk melawan gaya diterapkan dan hubungan yang menghubungkan ujung bellow ke sebuah penunjuk untuk indikasi. Bellow tipe sensor juga tersedia yang memiliki tekanan penginderaan di bagian luar dan kondisi atmosfer dalam.
Pegas ini ditambahkan ke bellow untuk pengukuran yang lebih akurat. Tindakan elastis dari bellow sendiri tidak cukup untuk secara tepat mengukur kekuatan tekanan diterapkan.
           Jenis pengukuran tekanan terutama digunakan untuk kontrol ON / OFF menyediakan kontak bersih untuk membuka dan menutup sirkuit listrik. Bentuk penginderaan menanggapi perubahan tekanan pneumatik atau hidrolik.

 Gambar 2.8
Dasar struktur mekanis

Aplikasi khas

Tekanan proses terhubung ke sensor dan diterapkan secara langsung ke bellow. Dengan meningkatnya tekanan, bellow mengerahkan gaya pada pegas utama. Ketika gaya ambang pegas utama diatasi, gerakan tersebut dipindahkan ke blok kontak menyebabkan kontak untuk menjalankan. Ini adalah pengaturan Trip.
Ketika tekanan menurun, mata air utama akan menarik yang menyebabkan pisau pegas diferensial sekunder untuk mengaktifkan dan me-reset kontak. Ini adalah pengaturan Reset.
Gaya pada pegas utama adalah bervariasi dengan memutar sekrup rentang pengaturan operasi. Hal ini menentukan di mana perjalanan akan kontak.
Gaya pada pegas pisau diferensial sekunder bervariasi dengan memutar sekrup penyesuaian diferensial.

 Ini menentukan di mana kontak akan mengatur ulang.

 Gambar 2.9

Ilustrasi grafis istilah teknis

Bellow paduan tembaga dapat digunakan pada air atau udara. cairan dan gas lainnya dapat digunakan jika non-korosif terhadap paduan ini. Gunakan stainless steel tipe 316 untuk cairan korosif lebih atau gas.

2.4.5  Diafragma, Bellow atau Piston

Tekanan proses diterapkan pada aktuator yang dapat berupa diafragma, puputan atau jenis piston.
Piston kontrol digunakan untuk cairan hidrolik yang beroperasi pada tekanan tinggi.

Mereka tidak dimaksudkan untuk digunakan dengan udara atau air sebagai ketepatan mereka terbatas.

 Aplikasi refrigerasi

susun dengan tambahan kelembapan pada pompa untuk menyaring getaran kuat yang disebabkan oleh reaksi timbale balik dari kompresor refrigerasi. Kontrol tekanan yang sesuai dengan fungsi snubber tambahan bisa mengurangi masa keaktifan ini.
Mengurangi masa keaktifan bisa menimbulkan getaran yang kuat menyebabkan bagian bawah berdecit pada waktu dipompa atau ketidak harmonisan gelombang karena beban pompa yang khusus. Kontrol refrigerasi biasanya digunakan sebagai standar dengan snubber getaran yang dibangun pada bagian inti bawah.

Keuntungan
- konstruksi sederhana
- pemeliharaan mudah
- tidak mahal
           

Kerugian
- mudah terpengaruh perubahan suhu
- bagian bawah bekerja lebih keras
- histerisis
- perlindungan secara umumnya buruk

Keterbatasan aplikasi

                         Aplikasi yang settingnya mendekati 0 psi, menggunakan sensor yang rata-ratanya sama dengan vacum.
Munculnya tekanan (getaran sementara) dapat muncul sistem utama sehingga bisa mencapai kondisi yang stabil. Munculnya tekanan biasanya muncul bersamaan dengan pada saat mesin atau sistem dinyalakan atau dimatikan (tidak melibihi 8x24 jam) dapat diabaikan.
            Bagian bawah dan fitting secara khusus disiapkan untuk menyediakan oksigen dan nitrogen oksida. Alat-alat ini diuji menggunakan oksigen murni, bagian bawah disumbat untuk melindungi dari kontraminasi, dan biasanya ada peringatan yang ditempelkan menghindari kontraminasi.

 Gambar 2.10 Pegas dan Tekanan Gauge 

Terutama digunakan untuk pengukran barometer, dan tidak sering digunakan, aplikasi control dibidang industry karena sifatnya yang rapuh dan rata-rata perlindungannya kurang.

2.4.6  Diafragma

Banyak sensor tekanan yang bergantung pada defleksi sebuah pengukuran diafragma. Diafragma adalah sebuah cakram yang fleksibel sehingga bentuknya bisa saja datar atau bengkok konsentris. Diafragma terbuat dari lembaran logam dengan dimensi toleransi tinggi.

Diafragma bisa digunakan sebagai alat isolasi terhadap cairan pemproses atau aplikasi dengan tekanan tinggi. Bisa juga digunakan sebagai alat pengukur tekanan dengan transduser elektrik.
Diafragma sudah berkembang dan terbukti. Desain modern memungkinkan masalahhisterisis,gesekan, dan kalibrasi dapat diabaikan ketika alat-alat yang sesuai digunakan.

Sebagian besar digunakan pada pengatur udara untuk tanaman dan untuk aplikasi tombol ON/OFF.

Seleksi
          Seleksi materi diafragma sangat penting dan sangat tergantung pada aplikasi. Tembaga beryllium memilki elastisitas yang bagus sedangkan NI-SPAN C memiliki koefisien elastisitas suhu yang sangat rendah.
Stainless steel dan insonel digunakan dalam aplikasi suhu yang ekstrim, dan sesuai dengan lingkungan yang bersifat korosi.

Quartz merupakan pilihan terbaik untuk histerisis dan drift yang rendah.

Ada dua tipe konstruksi operasi sensor diafragma, yaitu :
- keseimbangan gerakan
- keseimbangan energy

Desain keseimbangan gerakan digunakan untuk kontrol lokal, indicator secara langsung walaupun biasanya lebih mudah menimbulkan kesalahan gesekan dan histerisis.

Desain keseimbangan energy digunakan sebagai transmitter untuk meneruskan informasi dengan akurasi tinggi, walaupun tidak memilki kemampuan indikasi langsung.
Keuntungan
- memberikan isolasi dari cairan pemproses
- bagus untuk tekanan rendah
- tidak mahal
- jangkauan luas
- terbukti dan terpercaya
- digunakan untuk mengukur deferensial , atmosferik, dan meteran

2.4.7  Manometer

Bentuk paling sederhana manometer adalah tabung berbentuk U yang berisi cairan. Tekanan yang diukur akan bisa dibaca pada ujung tabung yang terbuka.
Kalau ada perbedaan tekanan, tinggi cairan pada sisi tabung akan berbeda. Perbedaan tinggi ini merupakan proses tekanan dalam manometer air (mm mercury) thermometer. Konfersi kedalam kPa cukup sederhana :
Untuk air, Pa = mmH2o x 9.807
Untuk merkuri , Pa = mmHg x 133,3

Aplikasi Khusus

Pengukuran Tekanan jenis ini sebagian besar digunakan untuk pemeriksaan tiba-tiba atau untuk kalibrasi.
Aplikasi ini digunakan untuk jangkauan pengukuran rendah, sebab pengukuran lebih tinggi memerlukan air raksa.
Mercury beracun dan perlu dipertimbangkan resikonya.

 Gambar 2.11
Bentuk manometer yang paling sederhana

Keuntungan
· Konstruksi dan Operasi sederhana
· Murah

Kerugian
· Jangkauan tekanan rendah ( Air)
· Jangkauan tekanan lebih tinggi memerlukan air raksa
· Pembacaan dibatasi
Pembatasan Aplikasi

 Manometer terbatas pada cakupan operasi yang rendah dalam kaitannya dengan pembatasan ukuran. Manometer juga sulit untuk mengintegrasikan ke dalam suatu sistem kendali berulang.
Pembalikan bunyi tunggal dan ganda
Alat ukur bunyi mengukur beda tekanan dalam ruang terpisah pada tiap bentuk ruang bunyi. Jika tekanan yang diukur disesuaikandengan keadaan sekitar, maka ruang terpisah yang lebih rendah lepas ke udara dan ukuran tekanannya diukur.

                            

Jika ruang terpisah yang lebih rendah dipisahkan untuk membentuk ruang hampa, maka tekanan yang teruukur akan berada pada satuan mutlak. Bagaimanapun, untuk mengukur perbedaan tekanan, tekanan yang lebih tinggi dihubungkan kepada puncak ruang dan tekanan yang lebih rendah pada bagian dasarnya.

Gambar 2.12
Pendeteksi d/p pembalikan bunyi
          Alat ukur bunyi digunakan pada aplikasi jika tekanan yang sangat rendah diperlukan untuk pengukuran, khususnya pada nilai 0- 250 Pa.

2.4.8 Kawat yang bergetar

Sensor jenis ini terdiri dari dari suatu rangkaian getaran elektronik yang menyebabkan suatu kawat untuk bergetar pada frekuensi diri nya ketika di bawah tegangan. Prinsipnya serupa seperti dawai gitar. Getar kawat ditempatkan; terletak pada sekat rongga. Ketika tekanan berubah pada sekat rongga demikian juga tegangan pada kawat yang mempengaruhi frekuensi kawat yang bergetar atau resonansinya. Perubahan frekuensi ini mengarahkan konsekuensi perubahan tekanan dan dideteksi serta dinyatakan sebagai tekanan.

Frekuensi dapat dirasakan seperti sinyal pulsa digital dari suatu elektromagnetik pembawa atau koil sensorl. Suatu pemancar elektronik akan mengkonversi listrik ke dalam sinyal yang cocok untuk transmisi.Pengukuran Tekanan jenis ini dapat digunakan untuk diferensial, kemutlakan atau instalasi pengukuran. Pengukuran Tekanan mutlak dicapai dengan perpindahan rongga bertekanan rendah. Besar tekanan hampa khusus untuk kasus seperti itu sekitar 0.5 Pa.

                                             

Keuntungan
· Ketelitian baik dan mudah diterima
· Stabil
· Histeresis rendah
· Resolusi tinggi
· Kemutlakan, Meter atau perbedaan pengukuran

Kerugian
· Temperatur sensitif
· Mudah terpengaruh goncangan dan getaran
· Tidak linier
· Bentuknya besar

Keterbatasan aplikasi 

Suhu yang bervariasi memerlukan kompensasi suhu dalam sensor, hal ini dapat membatasi masalah sensitivitas suatu perangkat. output yang dihasilkan adalah non-linear yang menimbulkan masalah kendali kontinyu.
Penggunaan teknologi ini sudah jarang sekali. Dan sebagai teknologi yang lebih tua, biasanya ditemukan dengan sirkuit kontrol analog.

2.4.9 Piezoelektrik

Ketika tekanan diberikan pada kristal, maka akan terjadi deformasi elastis. Sensor Piezoelektrik tekanan melibatkan pengukuran deformasi tersebut. Bila sebuah kristal cacat, muatan listrik yang dihasilkan hanya beberapa detik. Elektrik sinyal sebanding dengan gaya yang diterapkan.
Karena sensor ini hanya bisa mengukur untuk waktu yang singkat, mereka tidak cocok untuk
pengukuran tekanan statis. Pengukuran lebih cocok dengan yang terbuat dari tekanan dinamis yang disebabkan dari:
- Goncangan
- Getaran
- Ledakan
- Pulsations
- Mesin
- Kompresor

Jenis sensor tekanan ini tidak mengukur tekanan statis, dan dengan demikian membutuhkan
beberapa cara untuk mengidentifikasi tekanan yang diukur. Seperti mengukur tekanan dinamis, pengukuran harus dirujuk ke kondisi awal sebelum menyebabkan gangguan tekanan. Tekanan dapat dinyatakan dalam unit tekanan relatif, Pascal RELATIF.
 

Kuarsa umumnya digunakan sebagai sensor kristal yang murah, stabil dan sensitif terhadap variasi suhu. Tourmaline merupakan alternatif yang dapat memberikan kecepatan respon lebih cepat, dalam orde mikrodetik.

Keuntungan
- Akurasi 0,075%
- Pengukuran tekanan sangat tinggi, sampai 70Mpa
- Ukuran kecil
- Kuat
- Respon cepat, <1 nanodetik
- Sinyal yang dihasilkan sendiri

Kekurangan
- Hanya sensor dinamik
- Suhu sensitif

Keterbatasan Aplikasi
Perlu kabel khusus dan pengkondisian sinyal.

2.4.10  Kapasitansi

Pengukuran tekanan kapasitif melibatkan sensor terhadap perubahan kapasitansi yang Hasil dari pergerakan diafragma. Sensor energi elektrik dengan osilator frekuensi tinggi. Seperti diafragma dibelokkan karena perubahan tekanan, kapasitansi relatif diukur dengan sirkuit jembatan. Ada dua desain yang cukup umum. Yang pertama adalah desain dua-plat dan dikonfigurasi untuk beroperasi dalam modus seimbang atau tidak seimbang. Yang kedua adalah desain kapasitor tunggal. Modus seimbang adalah dimana referensi kapasitor yang bervariasi untuk memberikan tegangan nol pada
output. Modus seimbang memerlukan pengukuran rasio output untuk eksitasi tegangan untuk menentukan tekanan. Jenis pengukuran tekanan cukup akurat dan memiliki jangkauan operasional yang luas. Pengukuran tekanan kapasitif juga cukup umum untuk menentukan tingkat dalam
tangki atau kapal.

                          

 Keuntungan
- Ketidakakuratan 0,01 - 0,2%
- Rentang 80Pa untuk 35Mpa
- Linearitas
- Cepat tanggap

Kekurangan
- Suhu sensitif
- Masalah kapasitansi sesat
- Getaran
- Kemampuan kelebihan tekanan terbatas
- Biaya

                                    26

Keterbatasan Aplikasi
Banyak kerugian di atas telah ditanggulangi dan masalah mereka berkurang dalam desain baru. Suhu dikontrol oleh sensor yang tersedia untuk aplikasi yang membutuhkan ketelitian yang tinggi.
Dengan pengukur regangan menjadi bentuk yang paling populer dari pengukuran tekanan, sensor kapasitansi merupakan solusi berikutnya yang paling umum.

BAB III

 PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari makalah “Pengukuran Tegangan” adalah sebagai berikut:

 1.Tekanan dinyatakan sebagai gaya persatuan luas. 

 2.Salah satu alat yang digunakan untuk mengukur tegangan adalah 

                manometer.

 3.Untuk mendapatkan respon dinamik yang memuaskan ,bergantung pada 

    dua faktor . diantaranya respon unsur transien dan respon fluida 

                transmisi tegangan

             4.Peranti-peranti pengukur tegangan mekanik, salah satunya adalah

     manometer

5.Penguji bobot mati, meskipun merupakan alat pengukur tegangan tapi 

               sangat jarang digunakan pada pengukuran tekanan yang sebenarnya tapi \

   lebih sering digunakan untuk kalibrasi statistik pengukuran.

6. Masih banyak jenis-jenis pengukur tegangan diantaranya : pengukur 

    tegangan tabung bourdon, pengukur bridgman, pengukur tekanan-

                rendah,  pengukur Mcleod, pengukur konduktivitas-termal pirani,

                pengukur knudsen, pengukur ionisasi, dan alfatron.

3.2 Saran

  

Makalah ini masih banyak memiliki kekurangan jadi diharapkan ada yang   mengembagkan dan menyempurnakan makalah ini. Namun terlepas dari itu setidaknya materi yang ada dalam makalah ini dapat dipelajari dengan baik sehingga memberikan pemahaman mengenai pengukuran  tegangan.

DAFTAR PUSTAKA

http://erna budiarti@blogspot.co.id pengukuran tekanan.

andrew,W.G and williams, H.B, 1979,applied instrumentation in the process industries,volume 1, Second edition, gulf publishing, company book division,texas.

http:// slideshare@blogspot.co.id instumen dan teknik pengukuran tekanan.

https://supeksa.wordpress.com/2012/03/instrumen teknik pengukuran .