ALAT INDUSTRI KIMIA

KELAS XII

i

DAFTAR ISI

Bab 1 PENGUKURAN TEKANAN (PRESSURE MEASUREMENT) .............. 1

A. Apa itu Tekanan? ......................................................................... 1

B. Mengetahui Jenis-Jenis Tekanan .................................................. 2

C. Mengenal Alat Pengukur Tekanan ................................................ 4

Penugasan ...................................................................................... 11

Rangkuman ..................................................................................... 11

Uji Kompetensi ............................................................................... 12

Bab 2 PENGUKURAN SUHU (TEMPERATURE MEASUREMENT) ............ 15

A. Apa yang Dimaksud dengan Suhu? ............................................ 18

B. Mendiskripsikan Skala Termometer ............................................ 19

C. Mengenal Alat Pengukur Temperatur .......................................... 21

Penugasan ...................................................................................... 22

Rangkuman ..................................................................................... 23

Uji Kompetensi ............................................................................... 24

Bab 3 PENGUKURAN ALIRAN (FLOW MEASUREMENT) ......................... 27

A. Apa yang Dimaksud Aliran Fluida? ............................................. 28

B. Mengenal Jenis-jenis Aliran fluida ............................................... 30

C. Mengidentifikasi Parameter Pengukuran Aliran fluida .................. 35

D. Mengidentifikasi Tipe-tipe Flow meter ......................................... 37

Penugasan ...................................................................................... 39

Rangkuman ..................................................................................... 40

Uji Kompetensi ............................................................................... 41

Bab 4 PENGUKURAN LEVEL (LEVEL MEASUREMENT) .......................... 44

A. Mengapa Diperlukan Pengukuran Level Permukaan? ................. 45

B. Apa Saja Metode Pengukuran Level Permukaan? ...................... 47

C. Mengenal Alat Pengukur Level Permukaan ................................. 49

Penugasan ...................................................................................... 50

Rangkuman ..................................................................................... 51

Uji Kompetensi ............................................................................... 52

Bab 5 SISTEM PENGENDALIAN PROSES ................................................ 55

A. Mengenal Sistem Pengendalian Proses ..................................... 56

ii

B. Instrumen Pengendalian Proses ................................................. 58

C. Diagram Blok .............................................................................. 60

D. Menganalisa Instrumen Proses dengan Software........................ 64

Penugasan ...................................................................................... 65

Rangkuman ..................................................................................... 66

Uji Kompetensi ............................................................................... 67

Bab 6 SISTEM PENGENDALIAN PROSES SECARA TRADISIONAL ........ 70

A. Sistem Pengendalian Manual dan Otomatis ................................ 71

B. Konfigurasi Sistem Pengendalian (Open Loop dan Closed Loop

System Control) .......................................................................... 74

C. Sistem Pengendalian Umpan Balik (Feedback Control) dan Umpan

Maju (Feedforward Control) ........................................................ 75

D. Sistem Pengendali On/Off ........................................................... 80

Penugasan ...................................................................................... 81

Rangkuman ..................................................................................... 81

Uji Kompetensi ............................................................................... 82

Bab 7 PENGENDALIAN PROSES SECARA DIGITAL ................................ 86

A. Pengendali Proporsional ............................................................. 87

B. Pengendali Integral ..................................................................... 89

C. Pengendali Derivatif.................................................................... 90

D. Pengendali Proporsional Integral ................................................ 93

E. Pengendali Proporsional Derivatif ............................................... 96

F. Pengendali PID .......................................................................... 99

G. Pemilihan dan Penerapan Mode Pengendali di Industri ............. 105

Penugasan .................................................................................... 106

Rangkuman ................................................................................... 107

Uji Kompetensi ............................................................................. 108

iii

Bab 8 PENGGUNAAN KOMPUTER DALAM PENGENDALIAN PROSES 113

A. Programmable Logic Control (PLC) .......................................... 113

B. Human Machine Interface (HMI) ............................................... 116

C. Direct Digital Control (DDC) ...................................................... 118

D. Distributed Control System (DCS) ............................................. 120

Penugasan .................................................................................... 124

Rangkuman ................................................................................... 125

Uji Kompetensi .............................................................................. 126

Bab 9 KERJA SENSOR PADA SISTEM PENGENDALIAN PROSES ....... 130

A. Apa Sensor itu? ........................................................................ 131

B. Bagaimanakah Sensor yang Baik itu? ....................................... 140

C. Jenis dan Fungsi Sensor ......................................................... 147

Penugasan .................................................................................... 150

Rangkuman ................................................................................... 151

Uji Kompetensi .............................................................................. 152

iv

PRAKATA

Sungguh sebuah kebahagiaan dan rasa syukur yang mendalam bagi penulis

dapat menyelesaikan buku ini. Buku ajar SMK berjudul Alat Industri Kimia ini ditulis

dan disusun sebagai salah satu sumber belajar bagi siswa SMK/MAK Kelas XII agar

dapat mempelajari dan memperdalam materi tentang Alat Industri Kimia.

Buku Alat Industri Kimia ini disajikan dalam 9 bab. Setiap bab dalam buku ini

dilengkapi dengan Kompetensi Dasar dan Tujuan Pembelajaran yang telah

disesuaikan dengan Revisi K-13. Pembahasan materi disajikan dengan bahasa yang

lugas dan mudah dipahami, dari pembahasan umum ke pembahasan secara khusus.

Untuk menunjang pembelajaran yang aktual, buku ini sudah menerapkan STEM

(Science, Technology, Engineering, dan Mathematics) serta soal-soal evaluasi

berbasis HOTS.

Semoga buku Alat Industri Kimia SMK/MAK Kelas XII ini bermanfaat bagi

siswa dan seluruh pembaca dalam memperoleh pengetahuan. Penulis menerima

saran dan kritik yang membangun. Selamat belajar, semoga sukses!

Penulis

1

BAB 1

PENGUKURAN TEKANAN

(Pressure Measurement)

KOMPETENSI DASAR

3.10 Menerapkan peralatan pengukur tekanan.

4.10 Menggunakan peralatan pengukur tekanan.

TUJUAN PEMBELAJARAN

Setelah mempelajari bab ini diharapkan siswa dapat:

1. Mendiskripsikan tentang parameter besaran tekanan

2. Menentukan jenis alat pengukur tekanan sesuai kebutuhan

Anda pernah berkunjung ke sebuah industri? Instrumen apa saja yang ada

disana? Apa kegunaannya dan bagaimana mengoperasikannya? Pertanyaan-

pertanyaan itu tentunya muncul dibenak anda saat kunjungan industri. Di industri,

anda pasti mudah menemukan instrumen-instrumen yang mengarah pada

peningkatan produktivitas industri serta kualitas produksinya. Instrumen-instrumen

yang ada di industri umumnya terdiri dari alat pengukur dan alat pengatur. Alat

pengukur berperan dalam mengukur besaran proses di industri. Beberapa

besaran proses yang harus diukur dan dikendalikan pada suatu industri proses,

misalnya tekanan (pressure) didalam sebuah vessel (bejana), suhu (temperature)

di unit heat exchange, aliran (flow) fluida di dalam pipa, serta ketinggian

permukaan (level) zat cair di sebuah tangki. Pada bab ini parameter besaran

proses yang akan dibahas lebih mendalam yaitu tentang pengukuran besaran

tekanan.

2

A. Apa itu Tekanan?

Taukah kalian kenapa ban sepeda yang semula kempes bisa

menggelembung? Ya, tentu saja ban yang semula kempes dapat

menggelembung karena adanya tekanan yang diberikan ke dalam ban tersebut.

Dalam kehidupan sehari-hari seringkali kita melakukan tekanan. Tekanan dimiliki

oleh semua benda, kecuali benda yang berada di ruang vakum.

Dalam dunia industri tekanan merupakan hal yang penting dan sensitif.

Sebagai contoh, air pada proses poduksi uap akan mengalami perubahan lebih

cepat pada tekanan yang lebih tinggi. Sebaliknya pada reaksi pembuatan cat,

produk cat akan menghasilkan warna yang lebih sempurna apabila berada pada

tekanan yang rendah. Berdasarkan contoh diatas menunjukan bahwa besaran

tekanan yang menjadi objek pembahasan dalam ilmu instrumentasi adalah

tekanan untuk zat dalam fase cair dan fase gas atau kombinasi cair dan gas.

Dalam ilmu fisika, tekanan (P) didefinisikan sebagai fungsi dari gaya (F) per

satuan luas (A). Tekanan dapat diukur dengan alat ukur yang disebut

manometer. Tekanan dapat terukur dalam beberapa satuan seperti psi (pound

per inci persegi), milimeter merkuri (mmHg), pascal (Pa, atau N/m²) atau bar. Dari

macam-macam satuan tersebut dapat disusun konversi sebagai berikut:

1 atmosfir (atm) = 14,969 psia

= 1,013 . 105 N/m2 (Pa)

= 760 Torr

= 760 mmHg

1 N/m2 = 1 Pascal (Pa)

1 bar = 105 N/m2 (100 kPa)

1 psia = 6894,76 N/m2 (6,894 kPa)

B. Mengetahui Jenis-jenis Tekanan

Peralatan pengukur tekanan udara luar disebut barometer, sedangkan

untuk tekanan dalam ruang tertutup disebut manometer. Tekanan yang terukur

dibagi menjadi 4 jenis, yaitu :

1. Absolute Pressure (Tekanan absolut)

Tekanan yang diukur relatif terhadap terhadap kondisi hampa (vakum)

atau pada saat tekanan sama dengan nol disebut dengan tekanan

absolut. Atau dengan kata lain tekanan absolut merupakan tekanan aktual

saat pengukuran suatu sistem. Tekanan absolute biasa dinyatakan dengan

psia. Tekanan absolut dapat ditentukan dengan rumus:

3

Dimana:

Contoh soal

Tekanan pengukuran suatu sistem adalah 2,5 mPa dengan tekanan

atmosfer sebesar 103 kPa. Tentukan tekanan absolut sistem tersebut dalam

kPa!

Penyelesaian:

Diketahui :

Pterukur =2,5 MPa = 2,5 x 1000 kPa

= 2500 kPa

Patmosfer =103 kPa

Ditanya : Pabsolut = …….. kPa ?

Jawab :

Pabsolut = Pterukur + Patm

= 2500 kPa + 103 kPa

= 2603 kPa

2. Gauge Pressure (tekanan relatif)

Tekanan yang diukur relatif terhadap tekanan atmosfer dinamakan

tekanan ukur dan biasanya dinyatakan dalam pound per meter persegi

(pounds per square inch gauge = psig). Tekanan gauge merupakan selisih

antara tekanan absolute dengan tekanan atmosfer (1 atmosfer = 760 mmHg

= 14.7 psia). Sehingga tekanan atmosfer dirumuskan sebagai berikut:

P gauge = P abs – P atm

3. Vacuum Pressure (tekanan vakum)

Bila tekanan berada dibawah tekanan atmosfer maka kondisi tersebut

dinyatakan sebagai tekanan vakum. Keadaan vakum sempurna berkaitan

dengan tekanan absolut sama dengan nol.

4. Differential Pressure (beda tekanan)

Differential Pressure merupakan tekanan yang diukur terhadap tekanan

yang lain.

Hubungan dari jenis-jenis tekanan tersebut dapat digambarkan seperti

diagram di bawah ini :

4

Diagram hubungan jenis-jenis tekanan terukur

Sumber: Heriyanto, 2013, Instrumentasi dan Pengukuran

C. Mengenal Alat Pengukur Tekanan

Beberapa jenis alat untuk pengukuran tekanan yang sering digunakan di

dalam industri proses antara lain :

1. Manometer Kolom Cairan

Manometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur perbedaan

tekanan didua titik yang berlawanan. Jenis manometer tertua adalah

manometer kolom cairan. Jenis-jenis manometer kolom cairan meliputi

manometer tabung U, manometer jenis bejana, dan manometer miring.

a. Manometer Tabung U

Merupakan manometer paling sederhana yang berupa tabung

berbentuk U yang berisi cairan. Cairan yang digunakan adalah air raksa

atau air yang diberi warna. Pemilihan cairan pengisi manometer

tergantung dari tekanan yang akan diukur, jika digunakan untuk

mengukur tekanan rendah maka cairan yang digunakan yang memiliki

berat jenis yang ringan, begitu pula sebaliknya. Umumnya manometer

jenis ini digunakan untuk mengukur tekanan ruang tertutup dan tekanan

vakum. Rentang pengukuran untuk manometer-U berkisar antara 5 dan

2000 mmH2O.

Prinsip kerja manometer tabung U yaitu sebelum digunakan

manometer terlebih dahulu diisi dengan cairan, selanjutnya kedua ujung

tabung dihubungkan dengan tekanan atmosfer dengan memastikan

posisi kaki-kaki tabung berdiri tegak. Hal ini dimaksudkan untuk

mendapatkan keseimbangan sehingga kedua tabung menunjukkan

tinggi permukaan yang sama. Pada saat dipergunakan, salah satu ujung

tabung dihubungkan ke tekanan yang akan diukur (PR) dan ujung lain

96

76

71

51

0

cmHg

Zero

Tekanan absolut

Tekanan absolut Tekanan

1 atmosfer

Tekanan vakum gauge

Tekanan gauge p

X

5

dihubungkan dengan tekanan atmosfer (PL). Sehingga terjadi

perbedaan ketinggian cairan pada kedua tabung.

Manometer tabung U

Sumber: : Dunn, William C, 2005, Fundamental of Industrial

Instrumentation and process control

Besarnya tekanan pada manometer diukur dengan menggunakan

rumus berikut:

Dimana:

P = tekanan absolut (Pa)

ρ = massa jenis (kg/m3)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

h = perbedaan tinggi cairan (m).

contoh soal:

Manometer merkuri dengan massa jenis 13.600 kg/m3, dihubungkan ke

saluran udara untuk mengukur tekanan di dalamnya. Dari hasil

pengukuran diperoleh perbedaan ketinggian manometer sebesar 15

mm. Tentukan tekanan absolut pada saluran udara tersebut!

Penyelesaian:

Diketahui:

ρ raksa = 13.600 kg/m3

h = 15 mm = 1,5 . 10-2 m

g = 9,8 m/s2

Ditanya : P absolut = ….?

Jawab:

P = ρ . g . h

6

= 13.600. 9,8 . 1,5.10-2

= 1999,2 Pa

b. Manometer Jenis Bejana (Well type manometer)

Bentuk umum manometer yang sering terlihat di laboratorium

adalah jenis bejana, yang terdiri dari dua kolom dimana kolom pertama

berupa tabung vertikal tunggal dan kolom kedua berupa bejana dengan

luas penampang lebih besar. Karena bejana luas penampangnya jauh

lebih besar, maka gerak cairan di dalamnya diabaikan. Sehingga yang

terukur dan terlihat jelas adalah gerakan cairan di dalam tabung yang

lebih kecil.

Dengan demikian, manometer jenis bejana memberikan cara yang

lebih mudah untuk membaca tekanan dibandingkan dengan manometer

tabung U yang harus mengukur perbedaan ketinggian antara dua kolom

cairan, sedangkan pada manometer jenis bejana ini hanya mengukur

ketinggian satu kolom saja.

Manometer jenis bejana

Sumber: Ditpsmk, 2013, Buku Teks Teknik Pengukuran besaran Proses

c. Manometer miring (incline manometer)

Manometer miring umumnya digunakan untuk mengukur

perbedaan tekanan gas yang kecil. Ketika perbedaan tekanan diberikan,

perubahan ketinggian fluida akan mudah terbaca oleh skala pada garis

miring tabung. Karena posisi tabung yang miring memberikan meniskus

yang lebih besar dibandingkan dengan posisi vertikal, maka pembacaan

skala pada tabung miring memiliki ketelitian yang lebih baik.

7

Manometer miring

Sumber: Ditpsmk, 2013, Buku Teks Teknik Pengukuran besaran Proses

Jika diatur secara vertikal dari zero line (datum), maka tinggi cairan

= h, sedangkan panjang kolom yang miring = L. Dengan kemiringan

sudut = θ, maka hubungan h dengan L dapat dinyatakan sebagai: h = L

sin θ.

Pada manometer miring yang diukur adalah L, maka rumus untuk

mengukur tekanan dengan manometer miring ditunjukkan berdasarkan

rumus:

Dimana:

P2 – P1 = perbedaan tekanan (Pa)

ρ = massa jenis (kg/m3)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

L = panjang kolom miring (m).

𝜃 = sudut kemiringan manometer

Contoh soal :

Sebuah manometer miring menggunakan zat cair dengan massa jenis

200 kg/m3, sudut kemiringan dari pipa 30°, percepatan gravitasi g = 9,8

m/s2. Pada pengukuran diperoleh panjang L = 10 cm, maka berapakah

tekanan yang terukur?

Penyelesaian:

Diketahui:

ρ = 200 kg/m3

𝜃 = 30o

g = 9,8 m/s2

L = 10 cm = 0,1 m

Ditanya : P2 – P1 = ……?

8

Jawab:

P2–P1 =

P2– P1 = 200 . 9,8 . 0,1 sin 30°

= 98 Pa.

2. Alat Pengukur Tekanan dengan Elemen Elastis

Alat pengukur tekanan tipe ini sangat populer dalam pengendalian

proses industri. Hal ini dikarenakan konstruksinya yang sederhana dan

mudah untuk digunakan. Akan tetapi alat pengukur tipe ini tidak mampu

digunakan untuk pengukuran pada tekanan yang sangat rendah. Pengukur

tekanan tipe elastis, seperti ditunjukkan namanya, berkaitan dengan bahan

elemen (sensor) yang digunakan. Apabila tekanan mengenai sensor, maka

elemen dalam alat pengukur mampu berubah dimana besarnya perubahan

ini setara dengan besarnya tekanan.

Secara umum, tipe elemen elastisitas tersebut antara lain: tabung

bourdon, diafragma dan bellows.

a. Tabung Bourdon

Tabung bourdon merupakan alat ukur tekanan yang paling sering

digunakan di industri untuk mengukur tekanan statis nonliquid. Bentuk

dari tabung bourdon terdiri dari element (C-type, helical dan spiral) dan

dihubungkan secara mekanikal dengan jarum indikator.

Tipe-tipe tabung bourdon

Sumber: Laila_katriani@uny.ac.id

Bahan dari tabung bourdon harus sangat elastis dan harus tahan

korosi serta dapat menahan siklus perubahan tekanan tanpa

menurunkan akurasinya. Beryllium, tembaga, phosphor, bronze, baja

tuang, dan stainless steel umumnya digunakan untuk alat ini.

Prinsip pengoperasiannya yaitu tekanan yang masuk ke dalam

tabung, dapat menyebabkan perbedaan tekanan di dalam dan di luar

9

tabung bourdon. Perbedaan tekanan diikuti dengan perubahan bentuk

penampangnya sehingga memberikan gerakan jarum penunjuk pada

skala.

Tabung bourdon

Sumber: Elsevier B.V./www.sciencedirect.com

b. Diaphragm Pressure Gauge

Diaphragm Pressure Gauge merupakan alat yang menggunakan

deformasi elastis dari suatu diafragma (membran) untuk mengukur

perbedaan tekanan yang tidak diketahui dengan tekanan referensi.

Salah satu bentuk Diaphragm Pressure Gauge terdiri dari sebuah

kapsul yang terbagi atas sebuah diafragm. Salah satu sisi diafragma

terbuka pada tekanan eksternal target, dan di sisi lain dihubungkan

dengan tekanan yang diketahui. Tekanan diukur berdasarkan

perubahan tekanan yang terjadi antara tekanan luar dengan tekanan

referensi. Jangkauan pengukurannya dari tekanan vakum hingga 200

psig, dengan akurasi (±½ ~ ±1¼) % full span.

Diaphragm Pressure Gauge

10

Sumber: Tameson/tameson.com

c. Bellows

Bellow terbuat dari logam yang sama dengan logam yang dipasang

untuk membuat diafragma. Daerah pengukuran bellow lebih besar dari

diafragma. Untuk mendapatkan daerah pengukuran yang lebih besar,

maka bellow dapat dilengkapi dangan pegas.

Sebagian besar bellows digunakan untuk pengukuran tekanan

vakum dan tekanan diferensial. Bellow beroperasi untuk tekanan vakum

sampai tekanan 0 – 400 psig. Kebanyakan aplikasi dalam range

inchH2O hingga 30 atau 40 psig dengan ketelitian sekitar ± ½ %.

Bellows

Sumber: Integrated publishing/http://enginemechanics.tpub.com

11

Tugas Individu

1) Jika diketahui tekanan gauge sebesar 800 mmHg, konversikan besar

tekanan tersebut ke dalam beberapa satuan tekanan berikut :

a. psia

b. atm

c. kPa

2) Sebuah manometer tabung U menggunakan gliserin sebagai cairan

pengukur. Berapakan beda tekanan diferensial (differential pressure)

yan terukur jika perbedaan ketinggian gliserin dalam tabung manometer

sebesar 10 inch?

3) Pengukuran tekanan menggunakan manometer tabung U sebesar 270

torr. Berapakah tekanan yang terukur apabila dikonversikan ke dalam

pounds per square inch absolute (psia)?

4) Perhatikan gambar berikut:

Apakah jenis tekanan terukur yang ditunjukkan pada gambar tersebut?

Jelaskan cara pengukurannya!

RANGKUMAN:

Besaran atau parameter yang penting untuk dilakukan pengukuran dalam

proses industri diantaranya parameter tekanan (pressure), suhu (temperature),

laju alir (flow), dan level (tinggi permukaan). Parameter tekanan yang menjadi

objek pembahasan dalam ilmu instrumentasi adalah tekanan dalam fase cair dan

fase gas atau kombinasi cair dan gas. Tekanan dapat terukur dalam beberapa

satuan seperti psi (pound per inci persegi), milimeter merkuri (mmHg), pascal (Pa,

atau N/m²) atau bar. Jenis-jenis tekanan yang dapat terukur adalah tekanan

absolut, tekanan gauge, tekanan vakum dan differential pressure (beda tekanan).

Alat pengukur tekanan yang biasa digunakan di industri diantaranya manometer

kolom cairan, tabung Bourdon, Diaphragm Pressure Gauge,dan Bellows.

12

UJI KOMPETENSI

A. Soal Pilihan Ganda

Pilihlah jawaban yang paling tepat.

1. Berikut ini yang bukan satuan dari tekanan adalah …

a. atm

b. psi (pound per inch persegi),

c. joule

d. N/m²

e. bar

2. Pada pengukuran tekanan suatu reaktor menunjukkan 73,48 psi. Jika tekanan

udara luar adalah 1 atm (1 atm = 14,696 psi) maka tekanan absolut reaktor

tersebut adalah . . .

a. 2 atm d. 5 atm

b. 3 atm e. 6 atm

c. 4 atm

3. Tabel tekanan udara di beberapa ketinggian

Dari data di atas, dapat disimpulkan bahwa…

a. semakin tinggi tempatnya, maka tekanan yang diberikan semakin tinggi

b. semakin rendah tempatnya, maka tekanan yang diberikan semakin

rendah

c. semakin tinggi tempatnya, maka tekanan yang dihasilkan semakin rendah

d. baik tinggi maupun rendah tempatnya, maka tekanan yang diberikan

semakin tinggi

e. tekanan konstan di ketinggian manapun

4. Tekanan absolute dapat ditentukan dengan rumus …

a. Tekanan gauge + tekanan vakum

b. Tekanan gauge + tekanan atmosfer

c. Tekanan atmosfer + tekanan vakum

d. Tekanan atmosfer – tekanan vakum

e. Tekanan gauge – tekanan atmosfer

13

5. Selisih antara tekanan yang masuk ke dalam suatu sistem dengan tekanan

yang keluar dari sistem disebut …..

a. Differential pressure

b. Tekanan gauge

c. Tekanan absolute

d. Tekanan vakum

e. Tekanan atmosfer

6. Tekanan hidrostatis yang dihasilkan oleh zat cair tergantung pada :

(1) massa jenis zat cair,

(2) luas penampang tempat zat cair,

(3) kedalaman zat cair dari permukaan.

Pernyataan yang benar adalah ….

a. (1), (2) dan (3) d. (2) dan (3)

b. (1) dan (2) e. (3)

c. (1) dan (3)

7. Alat ukur tekanan yang paling sering digunakan di industri karena bentuknya

yang sederhana ada tipe C, tipe spiral dan heliks. Alat dengan range ukur

mencapai dari 0–100.000 psig disebut …

a. Manometer

b. Tabung U

c. Tabung bourdon

d. Bellows

e. Diaphragm Pressure Gauge

8. Tabung bourdon, diaphragm dan bellows merupakan alat pengukur tekanan

yang bekerja berdasarkan prinsip ….

a. Perubahan tinggi kolom cairan

b. Perubahan tinggi tekanan

c. Perubahan suhu benda

d. Perubahan bentuk elemen elastis pengukur

e. Perubahan wujud benda

9. Tekanan yang terukur terbaca pada tabung bourdon sebesar 15 Psi, nilai

tekanan ini setara dengan ….

a. 3 bar

b. 2 bar

c. 1 bar

d. 0,75 bar

e. 0,5 bar

14

10. Sebuah alat pengukur tekanan menunjukkan hasil pengukur sebesar 70

cmHg. Bila tekanan barometer adalah 76 cmHg, maka tekanan absolutnya

adalah….

a. 6 cmHg

b. 6 mmHg

c. 60 mmHg

d. 146 cmHg

e. 146 mmHg

11. Ketika melakukan pengukuran tekanan dengan menggunakan manometer

kolom cairan, cara pembacaan skala manometer yang tepat adalah….

a. Membaca meniskus bawah tepat lurus dengan indera penglihat

b. Membaca meniskus atas tepat lurus dengan indera penglihat

c. Membaca meniskus bawah dari bawah

d. Membaca meniskus atas dari bawah

e. Membaca meniskus bawah dari atas

12. Dalam manometer tabung-U, salah satu ujung terbuka ke atmosfer, ujung

lainnya menempel pada gas bertekanan dari tekanan gauge 40 kPa.

Ketinggian kolom fluida di sisi atmosfer adalah 60 cm, dan di sisi gas adalah

30 cm. Berdasarkan massa jenis cairan pengisi manometer tersebut, maka

cairan yang sesuai untuk mengisi manometer adalah …..

a. Air

b. Merkuri

c. Minyak

d. Oli

e. Amonia cair

13. Perhatikan gambar berikut.

Alat pengukur tekanan pada gambar dinamakan ….

a. Manometer

b. Tabung U

c. venturimeter

d. Flow meter

e. Diaphragm Pressure Gauge

14. Jenis tekanan yang dapat diukur menggunakan Bellow adalah …

15

a. Tekanan absolute

b. Tekanan vakum

c. Tekanan gauge

d. Tekanan hidrostatik

e. Tekanan atmosfer

15. Perhatikan gambar berikut.

Prinsip pengukuran tekanan dari alat pada gambar di atas adalah…..

a. Perbedaan tekanan akibat perbedaan ketinggian cairan

b. Perubahan tekanan disekitar alat pengukur

c. Perbedaan tekanan diikuti dengan perubahan bentuk penampangnya

d. Tekanan dari luar mendesak tekanan sekitar alat pengukur

e. Perubahan temperatur dari alat yang diukur

B. Soal Esai

Jawablah dengan tepat dan benar.

1. Satuan besaran tekanan menurut Standard International (SI) adalah ….

2. Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan disebut ……

3. Tekanan di bawah tekanan atmosfer disebut….

4. Satuan tekanan Psi merupakan kepanjangan dari ……….

5. 1 atm setara dengan …….mmHg

6. Psig digunakan untuk menyatakan jenis tekanan...…..

7. Hasil pengukuran tekanan sebuah tangki yang terhubung dengan tekanan

gauge adalah sebesar 500 kPa. Jika tekanan atmosfer di sekitar tangki

sebesar 94 kPa, maka tekanan absolut dalam tangki sebesar……..…… kPa

8. Alat pengukur tekanan dengan elemen elastis yang memiliki bentuk C, heliks

dan spiral dinamakan ……..

16

9. Jenis manometer kolom cairan yang terdiri dari dua kolom, dimana kolom

pertama berupa tabung vertikal tunggal dan kolom kedua berupa bejana

dengan luas penampang lebih besar disebut ……….

10. Tekanan yang berupa hasil selisih antara tekanan absolute dengan tekanan

atmosfer disebut …..

C. Soal Esai Uraian

Jawablah dengan ringkas dan benar.

1. Sebuah manometer mengunakan 2 cairan sebagai pengisi manometer, yaitu

cairan merkuri yang tidak larut dalam air (ρ merkuri = 13600 kg/m3 dan ρ air =

1000 kg/m3). Ujung air terhubung dengan tekanan atmosfer (100 kPa) dan

ujung merkuri terhubung pada tekanan gas. Posisi antarmuka antara cairan

berada di titik paling bawah manometer. Jika lebar tabung manometer dan jari-

jari kelengkungan diabaikan dan nilai h yang terukur sebesar 9,45 m,

sedangkan tinggi kolom merkuri adalah 75 cm. Tentukan besarnya tekanan

pengukur gas tersebut? (g = 9,8 m/s2)

2. Jelaskan perbedaan antara manometer pipa U untuk tekanan absolut dengan

manometer pipa U untuk mengukur perbedaan tekanan atau tekanan gauge !

3. Sebutkan peralatan proses apa saja yang biasa dilakukan pengukuran

tekanan!

4. Sebutkan nama alat pengukur tekanan dibawah ini beserta prinsip kerjanya!

17

5. Perhatikan gambar pengukuran tekanan dalam tangki berikut ini.

Dengan mengasumsikan pipa dan bejana terisi penuh cairan yang bergerak

lambat, bagaimana perbandingan hasil pengukuran tekanan dari kedua

indikator pengukur tekanan tersebut?