Tugas Mekanika Fluida dari Lab CCIT Kukusan, 4 Maret 2023, Darell Jeremia Sitompul

Pada hari Sabtu, 4 Maret 2023 lalu, saya pergi ke Lab CCIT Kukusan untuk mempelajari lebih lanjut tentang alat-alat pengukuran tekanan.

---

Ketika saya mengikuti kegiatan belajar di Lab CCIT Kukusan, saya mendapatkan banyak pelajaran yang menarik dan interaktif, disana kami mempelajari bahwa terdapat beragam jenis alat pengukuran tekanan.

Contoh dari alat pengukur tekanan adalah

1. Manometer analog,

2. Manometer tipe U, dan

3. Pressure transducer.

Manometer analog bekerja dengan prinsip menggerakkan jarum sesuai dengan besaran tekanan yang diukurnya.

Dalam sebuah manometer analog, 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.

Pencatatan data pengukuran dilakukan secara manual dengan melihat arah jarum manometer analog tersebut.

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 hasil pengukuran perbedaan tekanan bergantung pada jenis fluida yang digunakan, percepatan gravitasi, dan perbedaan ketinggian fluida.

Pressure transducer memanfaatkan prinsip data acquisition, dimana tekanan yang diukur dicatat dalam bentuk data secara online atau real-time melalui sebuah program dan menyimpan data tersebut di perangkat komputer.

Selain macam-macam alat pengukur tekanan, kami juga mempelajari sistem penyaluran udara yang digunakan dan diperagakan Kakak pengajar di lab CCIT kukusan. Jika kita meletakkan alat pengukur di dekat alat peniup udara, tekanan yang diukur semakin besar, dan jika posisi pengukuran dilakukan di ujung sistem saluran udara (dekat ujung pipa yang berhubungan dengan udara bebas), maka pengukuran tekanan yang didapatkan sangat kecil (mendekati nol).

Hasil pengukuran yang mendekati nol disebabkan karena ujung saluran udara yang terhubung ke udara bebas terdapat tekanan udara bebas yang berusaha menekan masuk ke dalam pipa. Maka semakin dekat posisi pengukuran dengan udara bebas dibandingkan dengan posisi peniup udara, maka semakin kecil perbedaan tekanan yang diukur.

Alat pengukur tekanan dapat mengalami error atau kerusakan sehingga menyebabkan kesalahan pengukuran. Alat pengukuran yang rusak tersebut dapat diperbaiki dengan cara dikalibrasi (diperbaiki sesuai error yang dihasilkan alat tersebut), dan diverifikasi (memastikan bahwa seluruh hasil pengukurannya sudah sesuai standar).

Masing-masing alat ukur memiliki akurasi yang berbeda. Contohnya manometer analog memiliki skala terkecil sebesar 1.25 mbar, lalu pressure transducer memiliki skala yang detail dan range yang cukup besar (~ 0-10 Bar), dan manometer tabung U memiliki skala terkecil pengukuran sebesar 1000 . 9,81 . 0.001 = 9.81 Pa = 0.0981 mbar

Soal perhitungan.

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

Jika percobaan dilakukan pada manometer tabung U dengan percepatan gravitasi dimisalkan 10m/s^2, hitunglah perbedaan ketinggian yang dihasilkan

(a). Jika fluida yang digunakan adalah minyak dan raksa.

(b). Menggunakan fluida yang disebutkan pada poin (a), tetapi dengan tekanan 30 mbar (sesuai perhitungan maksimum perbedaan tekanan menggunakan penggaris/apabila fluidanya naik 30 cm).

Jawab

(a). Jika fluida nya adalah 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

Jika fluida nya adalah 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

(b). Jika fluida nya adalah minyak

30mbar = 800 kg/m^3 . 10 m/s^2 . Δh

3000 Pascal = 800 kg/m^3 . 10 m/s^2 . Δh

Δh = 0.375 m

Jika fluida nya adalah raksa

30mbar = 13600 kg/m^3 . 10 m/s^2 . Δh

3000 Pascal = 13600 kg/m^3 . 10 m/s^2 . Δh

Δh = 0.022 m