< Previous | 80 Teknik Pengukuran Besaran Proses Gambar 1.2. Percobaan pengukuran tekanan mutlak b. Lakukanlah percobaan dengan tabel sebagai berikut Tabel I – 3 No. P ( psig ) H ( Cm ) 1 0,1 2 0,2 3 0,3 4 0,4 5 0,5 6 0,6 7 0,7 8 0,8 9 0,9 10 0,10 11 0,11 12 0,12 13 0,13 14 0,14 15 0,15 16 1,0 E. Tugas Akhir 1. Pada percobaan 1 diukur tekanan ...... Pada percobaan 2 diukur tekanan ...... Pada percobaan 3 diukur tekanan ...... | 81 Teknik Pengukuran Besaran Proses 2. Gambar grafik untuk percobaan 1, 2, dan 3 dengan sumbu tegak h dan sumbu horizontal p atau p .... 3. Dari hasil pengamatan pada percobaan 1, diperoleh bahwa 1 psig = .... cm Hg 4. Perbedaan ( kesalahan ) diatas disebabkan karena …. 5. Manometer pada percobaan yang mana merupakan instrumen yang ridak linier ? | 82 Teknik Pengukuran Besaran Proses PERCOBAAN 2 PENGUKURAN HEAD FLOWMETER A. Tujuan 1. Menentukan tekanan statik aliran fluida dalam pipa yang memperoleh rintangan. 2. Mengenal hukum Bernoulli dan persamaan kontinuitas serta pengunaannya dalam menentukan kecepatan aliran fluida. B. Alat Percobaan 1. Pipa aliran yang dilengkapi dengan pipa- pipa kecil pengukur tekanan statik dan skala. 2. Orifice 3. Manometer pipa U 4. Gelas ukur 5. Stop watch C. Teori Pengukuran aliran suatu fluida dapa dilakukan dengan mengukur tekanan statik yang terjadi pada aliran tersebut. Hubungan antara aliran dan tekanan statik ini secara teoritas dinyatakan oleh persamaan Bernoulli dan persamaan kontinuitas. Untuk menghasilkan tekanan statik yang berbeda-beda, fluida tersebut dialirkan melalui suatu hambatan. Hambatan ini disebut juga elemen primer ( primary elment ) yang terdiri dari berbagai macam jenis orifice, venturi, flow nozzle, dan lain-lain. Sedangkan bagian pengukuran tekanan (differential pressure ) disebut juga elemen sekunder ( secondary elment ). | 83 Teknik Pengukuran Besaran Proses Alat pengukur aliran fluida yang menggunakan prinsip kerja ini dikenal juga sebagai “Head Flow Meter”. Pada percobaan ini akan dipelajari karakteristik tekanan statik pada suatu aliran yang melalui suatu hambatan yaitu sebuah orifice Gambar 2.1. Pengukur aliran fluida Bila suatu fluida mengalir di dalam sebuah pipa yang didalamnya terdapat hambatan maka hubungan antara kecepatan aliran dan tekanan statiknya dinyatakan oleh persamaan Bernoulli berikut : Z1 Z1+P2푃푔+v122푔=푍2+ 푝2푝푔+푣푧22푔 Dimana : z = elevasi (ketinggian) tengah-tengah pipa. P = tekanan static 푝= berat jenis fluida yang mengalir V = kecepatan rata-rata aliran fluida g = percepatan gravitasi bila pipa dalam posisi datar Z1 = Z2 serhingga persamaan bernouli mempunyai bentuk 푝12푃푔+v122푔= 푝22푃푔+v22푔 (2) | 84 Teknik Pengukuran Besaran Proses Persamaan kontinuitas menyatakan bahwa jumlah fluida yang masuk dan keluar dari suatu tempat selalu sama, sehingga : A1V1 = A2V2 (3) Atau A1=퐴2퐴1 V2 (4) Di mana : A1 = luas pada permukaan 1 A2 = luas pada permukaan 2 Bila persamaan (2) dan (4) digabungkan,diperoleh V2 = 2 푔ℎ1−(푑퐷) 4 (5) Dimana : h = 푝1−푝2푝푔 d/D = perbandingan diameter 1 dan 2 D. Percobaan 1. Susun perlatan seperti pada gambar di bawah ini Gambar 2.2. Susunan peralatan 2. Alirkan air ke dalam pipa. | 85 Teknik Pengukuran Besaran Proses 3. Catat laju aliran dengan melihat pada gelas ukuran dan stop watch. 4. Amati tekanan statistik pada pipa-pipa kecil. 5. Catat beda tekanan pada pipa U. 6. Ulangi no.2 s/d no.5 untuk beberapa kecepatan aliran. 7. Ukur diameter pipa orifice. 8. Ukur jarak antara pipa kecil. E. Tugas Akhir 1. Hitunglah kecepatan aliran yang dilakukan pada masing-masing percobaan ? 2. Dari pengukuran beda tekanan pada pipa kecil dan hasil perhitungan kecepatan aliran, hitunglah d/D untuk masing-masing kecepatan ? 3. Gambarkan grafik antara tekanan statis terhadap posisi pipa-pipa kecil untuk tiap-tiap aliran ! 4. Bila tempat di mana tekanan statis mencapai harga maksimum disebut venacontracta (luas yang terkcil), di manakah letak vena contracta ini menurut hasil percobaan di atas ? | 86 Teknik Pengukuran Besaran Proses PERCOBAAN 3 PENGUKURAN PERMUKAAN GELAS DENGAN PIPA U A. Tujuan Mengenal cara pengukuran permukaan cairan secara langsung dengan menggunakan gelas penunjuk dan pipa U. B. Alat Percobaan 1. Unit pengukuran permukaan 2. Gelas penunjuk 3. Alkohol dan air raksa 4. Pengukur tinggi C. Teori Tinggi permukaan suatu fisis sering di jumpai di industri.pengukuran tinggi permukaan ini sering di lakukan karna dapat juga digunakan untuk mengetahui volume dan berat cairan di dalam bejana atau tangki.penentuan volume berdasarkan tinggi permukaan dapat berdasarkan hubungan. V =A Liter ; V= AL Dimana V = volume (m3) A = luas permukaan (M2) L = tinggi permukaan ( M) Dengan membuat luas permukaan (A) tetap maka besarnya volume (V) hanya bergantung pada tinggi permukaan saja (L). Begitu juga dengan berat cairan dapat ditentukan dengan hubungan : | 87 Teknik Pengukuran Besaran Proses B = V . S = A . L . S Dimana : B = berat (kg) S = berat jenis (kg/m3) Pengukuran permukaan tinggi dapat dilakukan dengan secara langsung dengan cara tidak langsung. Banyak cara dapat dipakai untuk mengukur tinggi permukaan cairan secara langsung seperti : 1. Pengukuran dengan gelas penunjuk dan pipa U 2. Pengukuran dengan pelampung Dimana : Sm = berat jenis manometer St = berat jenis cairan dalam bejana Gambar 3.1. Pengukuran permukaan dengan pipa U D. Percobaan : 1. Siapkan bejana terbuka dan gelas petunjuk yang akan digunakan, isi dengan air, kemudian amati tinggi permukaan pada gelas penunjuk dan bandingkan dengan tinggi permukaan cairan dalam bejana (lihat gambar 3. 1a) | 88 Teknik Pengukuran Besaran Proses 2. Isi cairan bejana tertutup dengan air kemudian amati tinggi permukaan pada gelas penunjuk (lihat gambar 3. 1b) 3. Siapkan bejana, pipa U, air raksa dan pengukur tinggi air. Hubungkan pipa U ke bejana terbuka, isi pipa U dengan air raksa. Catat kedudukan tinggi permukaan air raksa dalam keadaan ini 4. Isi bejana dengan air dan amati tinggi permukaan air raksa dan tinggi permukaan air pada bejana. Isikanlah data yang diperoleh pada tabel percobaan Tabel III – 1. Hasil Pengukuran Permukaan NO. Tinggi Air Raksa ( h ) Tinggi Air Percobaan Perhitungan Pengukuran tinggi permukaan dengan cara tidak langsung dapat dilakukan dengan berbagai cara seperti : 1. Pengukuran dengan gelembung udara 2. Pengukuran dengan kota diafragma 3. Pengukuran dengan jebakan udara 4. Pengukuran dengan konduktivitas 5. Pengukuran dengan kapasitansi Pengukuran permukaan dengan gelas penunjuk dan pipa U dilakukan sebagai berikut. Gelas penunjuk diletakan disamping tangki yang berisi cairan. Menurut hukum bejana berhubungan tinggi hubungan cairan disetiap bejana yang dihubungkan selalu sama. Jadi dengan | 89 Teknik Pengukuran Besaran Proses mengukur tinggi permukaan dalam gelas penunjuk dapat diketahui tinggi cairan di dalam tangki. Untuk dapat melihat tinggi ini cairan yang diukur harus bening dan tidak boleh keruh karena akan mengganggu penglihatan pada gelas penunjuk. Tentunya gelas ini harus transparan dan selalu bersih. Gambar 3.2. Pipa U dengan bejana tertutup Untuk mengukur permukaan dengan pipa U maka manometer ini diletakan pada bejana . dengan mengukur tinggi h dari cairan manometer dapat diketahui tinggi h dari cairan dalam bejana dengan menggunakan persamaan : H = 푆푚푆푡 h 5. Hubungkan dengan pipa U ke bejana tertutup kemudian lakukan seperti pada langkah percobaan poin 3 E. Tugas Akhir Next >