PENGUKURAN TEKANAN

Tekanan Atmosfer

Tekanan atmosfer terjadi karena berat atmosfer atau udara di atas permukaan bumi.

Semua benda akan dikenai oleh tekanan atmosfer, gaya yang terjadi oleh berat lapisan udara dan gas-gas lain yang mengembang di angkasa sampai pada ketinggian 30 km di atas permukaan bumi. Berat gas ini memberikan kenaikan gaya yang menyebar ke seluruh permukaan bumi

Tekanan atmosfer dapat diukur dengan tinggi kolom zat cair. Tekanan atmosfer pada permukaan air laut patm = 1,0135 kgf/cm2 = 10,34 mH2O = 760 mmHg

Tekanan Gauge

Bila balon ditiup maka tekanan di dalam balon (paktual = pabsolut) lebih besar dari pada patm.

Jika Bourdon gauge digunakan maka tekanan yang dicatat/ditunjukkan oleh bourdon adalah perbedaan tekanan di luar dan di dalam balon (tekanan gauge, pgauge > patm atau pgauge < patm, pada udara luar/atmosfer pgauge = 0).

Tekanan gauge adalah tekanan yang diukur dengan bantuan alat pengukur tekanan dimana tekanan atmosfer diambil sebagai datum. Atau dengan kata lain, tekanan atmosfer pada skala gauge sama dengan nol.

Tekanan Absolut

Tekanan absolut adalah jumlah aljabar dari tekanan atmosfer dan tekanan gauge.Persamaan matematis :

Pabs =Patm +PgaugeJika Pg>Patm---∆P=Tekanan gauge positifJika Pg<Patm---∆P=Tekanan gauge negatif=tekanan vakum

Hubungan Tekanan Absolut dan Gauge

Jika pada referensi tekanan 1 : pabs = 40 psi, patm = 14,7 psi, maka pg = 40 psi - 14,7 psi = 25,3 psi

Jika pada referensi tekanan 2 : pabs = 10 psi, patm = 14,7 psi, maka pg = 10 psi - 14,7 psi = - 4,7 psi disebut dengan tekanan vakum pg-

vakum = 4,7 psi

Tekanan Vakum

Suatu ruang yang bertekanan kurang dari pada tekanan atmosfer dikatakan sebagai vakum.

Bila udara di dalam suatu ruang diekstraksi tekanan menjadi turun dibawah patm dan pgauge menjadi negatif.

Jika semua udara diekstraksi maka bourdon gauge menunjukkan patm negatif, kondisi ini disebut vakum sempurna dan pabs di dalam ruang = 0 dan dinamakan tekanan absolut nol. Kondisi ini tidak pernah dapat dicapai di lapangan akan tetapi dapat dicapai tekanan yang mendekati tekanan absolut nol.

Vakum adalah suatu volume yang tidak berisikan zat padat, zat cair atau gas.

Pengukuran Tekanan Atmosfer

Barometer

BarometerAneroid Barometer Air Raksa

Barometer Aneroid

Click icon to add pictureTerdiri dari ruang yang vakum ‘sealed chamber with a thin corrugated lid’ .

Karena tekanan di luar berubah-ubah, ‘chamber lid’ bergerak ke dalam dan ke luar, pinion gigi yang dipasang pada ‘lid’ menggerakkan jarum penunjuk yang menunjukkan besar tekanan yang sudah dikalibrasi.

Barometer Air Raksa

Click icon to add pictureTerdiri dari sebuah tabung gelas diisi air raksa.

Karena tekanan di A adalah tekanan atmosfer maka tinggi kolom air raksa memberikan nilai tekanan atmosfer dalam bentuk head tekanan.

Panjang tabung barometer 30 in (762 mm), bagian atas tabung tekanannya vakum (tekanannya mendekati nol absolut), dan sifat air raksa mempunyai tekanan uap jenuh rendah.

Pengukuran Tekanan Gauge

Tabung Gauge

Tabung Piezometer Manometer

h

Manometer sederhanaMikromanometerManometer diferensialManometer diferensial inverted

Tabung PiezometerTerdiri dari tabung dengan d = 13 mm (untuk menghindari efek kapillari) yang salah satu ujungnya terbuka ke udara yang mana cairan dapat naik secara bebas tanpa aliran lebih.

Hanya dapat digunakan mengukur tekanan zat cair, tidak dapat mengukur tekanan gas karena gas tidak dapat membentuk permukaan bebas. Tinggi kenaikan cairan di dalam tabung memberikan head tekan secara langsung.

Hanya dapat digunakan untuk mengukur tekanan gauge moderat, dan tidak cocok untuk mengukur tekanan negatif karena ada kemungkinan udara masuk ke dalam pipa melalui tabung.

h

Manometer Sederhana

Terdiri dari tabung U, salah satu ujungnya dipasang ke pipa (titik gauge) dan ujung yang lain terbuka ke atmosfer

Untuk mengukur tekanan rendah 25 N/m2 dan tekanan tinggi 7 bar serta tekanan negatif. Zat cair yang digunakan di dalam tabung biasanya air raksa s.g. = 13,6. Untuk tekanan sangat rendah digunakan zat cair lain

Pengukuran Tekanan Gauge Tinggi dg Manometer Sederhana Karena adanya tekanan di dalam pipa yang

berisikan zat cair yang lebih ringan, tekanan di dalam pipa tersebut menekan zat cair yang lebih berat di dalam tabung U sebelah kiri sehingga mendorong zat cair yang lebih berat naik di dalam tabung U sebelah kanan.

Tekanan di dalam tabung U sebelah kiri :

Tekanan di dalam tabung U sebelah kanan :

Tekanan TU Sebelah Kiri = Tekanan TU Sebelah Kiri

airkcmhsghpL ..11

airkcmhsgpR ..22

1122 hsghsgh

Pengukuran Tekanan Gauge Rendah dg Manometer Sederhana Tekanan negatif di dalam pipa akan

menarik/mengisap zat cair ringan sehingga zat cair berat naik ke atas di dalam tabung U kiri dan zat cair di sebelah kanan tabung U turun.

Tekanan di dalam tabung U sebelah kiri :

Tekanan di dalam tabung U sebelah kanan :

Tekanan TU Sebelah Kiri = Tekanan TU Sebelah Kiri

airkcmhsghsghpL ..2211

0Rp

1122 hsghsgh

MikromanometerUntuk mengukur tekanan rendah dengan akurasi tinggi

Ada Dua jenis mikromanometer  yaitu :

1. Mikromanometer tabung vertikal

2. Mikro-manometer tabung miring.

h2

δh

Z Z

h1

BasinBasin

h2Z

ZBasinBasin

l

α

Manometer Differensial

Manometer Differensial Inverted