Kunjungan Praktikumm Mekanika Fluida CCIT

'Kunjungan ke Lab CCIT

Tanggal : 04/03/2023

Tempat  : CCIT https://maps.app.goo.gl/N4Txp6SsP3exKhPK7

Pelajaran yang didapat pada saat kunjungan lab :

1) Manometer Analog

2. Manometer tipe U, dan

3. Pressure transducer

MANOMETER ANALOG

Manometer Analog adalah pengukur tertua yang dikembangkan lebih dari 150 tahun yang lalu. Pengukur ini digunakan ketika penggunaan proses uap menjadi aktivitas umum pada industri. Pengukur ini memiliki indikasi tekanan skala ganda yang diukur dalam PSI (pound per inci persegi) atau bar.Manometer analog menggunakan prinsip pergerakan mekanis yang membuatnya mudah digunakan dan dioperasikan.Selain itu, Manometer analog sangat hemat biaya dan dapat beroperasi tanpa sumber daya terpasang. Pembacaan tekanan pada pengukur ini sangat mudah dibaca.Pada prinsip kerjanya, didalam manometer terdapat sebuah fluida yang terjebak di bagian bawah tabung manometer, dan ketika terdapat udara berkecepatan tertentu maka udara tersebut akan mendorong fluida di dalam tabung manometer sehingga air di tabung manometer naik dan mendorong jarum manometer sejauh angka tekanan yang diindikasikan (diukur) oleh manometer tersebut.

MANOMETER TIPE U

Manometer tipe U mengandalkan perhitungan menggunakan persamaan

P(gas) = P(udara bebas) + ρ.g.Δh

P(gas) - P(udara bebas) = ρ.g.Δh

ΔP = ρ.g.Δh

Dimana ΔP adalah perbedaan tekanan, ρ adalah densitas fluida dalam manometer tabung-U, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah perbedaan ketinggian antara dua kolom fluida.

PRESSURE TRANSDUCER

Pressure transducer, biasa juga disebut pressure transmitter, adalah salah satu jenis transduser yang mengubah tekanan fisik (pressure) menjadi sinyal listrik analog. Setelah itu, signal ini akan dihubungkan dengan bagian dispay agar besaran tekanan bisa dilihat. Ada beragam tipe pressure transducer, namun salah satu yang paling populer adalah strain-gage base transducer.

Perubahan besaran tekanan menjadi sinyal listrik dilakukan dengan memanfaatkan perubahan bentuk fisik dari strain gage yang terhubung dengan diafragma pressure transducer, lalu disambungkan ke konfirgurasi wheatstone bridge.

Tekanan pada pressure transduser tersebut akan menghasilkan defleksi pada diafragma yang menyebabkan regangan pada pengukur. Regangan ini akan mengubah hambatan listrik yang sebanding dengan besarnya tekanan.

Aplikasi dan fungsi transduser tekanan lebih kepada area akuisisi dan kontrol data pada dunia industri dan laboratorium. Sebenarnya, fungsi pressure transducer hampir tidak terbatas, dan berikut adalah beberapa yang paling umum:

1) Mengukur tekanan masuk, keluar, atau sistem dalam pengaturan pengujian engine

2) Mengukur penurunan tekanan untuk preventive maintenance

3) Mengukur ketinggian atau level cairan dalam tangki

4) Mengukur tekanan slurry/slush menggunakan transduser tekanan diafragma flush

5) Transduser tekanan sanitasi dalam industri bio atau farmasi

STUDI KASUS

Pada percobaan pengukuran tekanan menggunakan manometer analog, didapatkan nilai tekanan sebesar 3 mbar.

Hitunglah perbedaan ketinggian yang dihasilkan Jika fluida yang digunakan adalah air, minyak dan raksa.

Jawaban :

Jika Manometer U dihubungkan ke sistem yang memiliki tekanan sebesar 300 Pa, maka akan terjadi peningkatan ketinggian fluida pada salah satu ujung tabung manometer.Besarnya peningkatan ketinggian fluida tergantung pada massa jenis fluida yang digunakan dalam manometer. Dalam persamaan tekanan hidrostatis :

                                                                P = ρgh

di mana P adalah tekanan, rho adalah massa jenis fluida, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah perbedaan ketinggian fluida pada kedua ujung tabung manometer, maka ketinggian fluida dapat dihitung sebagai berikut:

Air

3mbar = 1000 kg/m^3 . 10 m/s^2 . Δh

300 Pascal = 1000 kg/m^3 . 10 m/s^2 . Δh

Δh = 0.03 m

Minyak

3mbar = 800 kg/m^3 . 10 m/s^2 . Δh

300 Pascal = 800 kg/m^3 . 10 m/s^2 . Δh

Δh = 0.0375 m

Raksa

3mbar = 13600 kg/m^3 . 10 m/s^2 . Δh

300 Pascal = 13600 kg/m^3 . 10 m/s^2 . Δh

Δh = 0.0022 m

Pertanyaan ChatGPT

1. Mengapa jarum manometer analog dapat bergerak?

 = Jarum manometer analog dapat bergerak karena perbedaan tekanan antara dua sisi manometer. Manometer analog adalah alat ukur tekanan yang terdiri                      
   dari sebuah tabung transparan dengan skala pengukuran yang diberi tanda pada permukaannya. Di dalam tabung manometer terdapat cairan yang bergerak                      
   ke atas atau ke bawah tergantung pada tekanan yang diterapkan pada dua sisi tabung. Saat tekanan pada salah satu sisi tabung lebih besar daripada                     
   sisi lainnya, cairan di dalam tabung manometer akan bergerak ke arah sisi dengan tekanan yang lebih rendah. Gerakan cairan ini kemudian ditunjukkan                   
   oleh jarum pada skala pengukuran, sehingga pengguna dapat membaca tekanan yang sedang diukur. Dalam manometer analog, jarum biasanya terhubung                    
   langsung dengan cairan dalam tabung dan bergerak seiring dengan perubahan posisi cairan. Oleh karena itu, perbedaan tekanan di antara dua sisi manometer             
   dapat menyebabkan gerakan jarum.

2. Apa yang terjadi jika air pada manometer diganti dengan cairan lain?

 = Jika air pada manometer diganti dengan cairan lain, maka akan terjadi perubahan dalam karakteristik pengukuran tekanan. Beberapa faktor yang akan              
   terpengaruh antara lain:
   1) Berat jenis cairan: Berat jenis cairan yang berbeda dapat mempengaruhi pergerakan cairan dalam manometer, sehingga skala pengukuran yang                      
      digunakan pada manometer tersebut harus disesuaikan dengan berat jenis cairan yang baru.
   2) Viskositas cairan: Cairan dengan viskositas yang lebih tinggi akan mengalami pergerakan yang lebih lambat dalam manometer dibandingkan dengan                    
      cairan yang memiliki viskositas lebih rendah.
   3) Reaksi kimia: Jika cairan yang digunakan bereaksi dengan material dari manometer, maka dapat terjadi kerusakan atau kebocoran pada alat tersebut.
   
   Dalam prakteknya, beberapa jenis cairan yang dapat digunakan sebagai pengganti air pada manometer antara lain adalah mercury, minyak, alkohol, dan                 
   larutan garam. Namun, sebelum mengganti cairan pada manometer, penting untuk mempertimbangkan faktor-faktor di atas dan melakukan penyesuaian pada                   
   skala pengukuran dan bahan material yang digunakan pada alat tersebut.