pengukuran aliran/kecepatan - E

Paro semester
LKK 20103
Nama
Kode Mata Kuliah
Jumlah SKS
Metoda
:
:
:
:
PERALATAN INSTALASI INSTRUMENTASI
LKK 20103
2 SKS
[x] Kuliah [x] Responsi [ ] Praktikum [x] Tugas
TUJUAN :
Mahasiswa dapat menjelaskan dasar
perencanaan, instalasi dan memilih
instrumentasi dan peralatan yang diperlukan
untuk bangunan pengolahan air minum dan air
buangan.
1. Instrumentasi
2. Standart-standart satuan / Dimensi Sistem Satuan
3. Sistem Pengukuran
4. Sistem Perpipaan.
5. Sistem tranportasi Fluida
6. Peralatan pada bangunan pengolahan air minum,
7. Peralatan pada bangunan pengolahan air
buangan
PRASYARAT : Tidak ada
Merupakan alat-alat dan piranti (device) yang dipakai
untuk pengukuran dan pengendalian dalam suatu sistem
yang lebih besar dan lebih kompleks.
Instrumentasi bisa berarti alat untuk menghasilkan efek
suara, seperti pada instrumen musik misalnya :
Secara Umum instrumentasi mempunyai 3 fungsi
Penggunaan utama:
sebagai alat ukur
sebagai alat analisa
sebagai alat kendali
Berdasarkan Penggunaan
instrumentasi sebagai alat ukur  suhu, tekanan.
instrumentasi sebagai alat
analisa
banyak dijumpai di bidang
kimia, Teknik lingkungan dan kedokteran
kendali
instrumentasi sebagai alat
banyak ditemukan dalam bidang
elektronika, industri dan pabrik-pabrik
Instrumentasi  sebagai alat ukur
sering kali merupakan bagian depan/ awal dari bagian-bagian
selanjutnya (bagian kendalinya), dan bisa berupa pengukur dari semua
jenis besaran fisis, kimia, mekanis, maupun besaran listrik.
Beberapa contoh di antaranya adalah ukur:
massa, waktu, panjang, luas, sudut, suhu, kelembaban, tekanan, aliran,
pH (keasaman), level, radiasi, suara, cahaya, kecepatan, torque, sifat
listrik (arus listrik, tegangan listrik, tahanan listrik), viskositas, density, dll.
Instrumentasi  sebagai alat ukur
Bentuk variable fisis (fisika) dan kimia yang dipakai untuk dasar
kendali dalam bidang instrumentasi ini meliputi:
suhu
tekanan
kecepatan aliran
ketinggian cairan
kepadatan benda dan kekentalan (viskositas) cairan di pabrik
gula, misalnya
radiasi panas untuk suhu tinggi di pabrik baja
arus listrik, tegangan listrik, frekuensi
induktansi, kapasitansi
Instrumentasi  sebagai alat ukur
Instrumentasi  sebagai alat ukur
Instrumentasi  sebagai alat ukur
Instrumentasi  sebagai alat ukur
DEFINISI ISTILAH :
Readability/Kemampuan bacaan instrumen
Menunjukkan berapa teliti suatu skala bacaan suatu instrumen yang
dapat dibaca,
Misal :
Timbangan digital ( ada dua digit dan ada empat digit).
Ada dua perbedaan tersebut menyebabkan timbangan yang dua
digit kurang peka /kurang dapat membaca dengan teliti hasil
pengukuran.
Sensitivity/kepekaan Instrumentasi :
Merupakan perbandingan antara gerakan linear jarum petunjuk
dengan perubahan variabel yang akan diukur.
Misal :
suatu recorder volt meter.
Kalau kita mau mengukur tegangan listrik (220), maka
alangkah baiknya pada saat kita mengukur senatiasa
menggunakan volt meter dengan range batasan atara 200–250 V.,
karena dengan variabel bacaan yang sempit memungkinkan kita
membaca gejolak penuruan/kenaikkan tegangan dengan sempuran
bila dibandingkan apabila kita menggunakan volt meter dengan
range bacaan yang lebar (mis : 0 – 500 V)
Instrumentasi  sebagai alat ukur
Accuracy / ketelitian
Menunjukkan deviasi atau pengimpangan terhadap respon
yang kita ukur., ketelitian biasanya dinyatakan dalam persen.
Misal : misalnya suatu bacaaan tekanan tertentu yang dinyatakan
sbb :
p = 100 kg/m2  10 %
tanda  itu digunakan untuk menyatakan nilai suatu ketelitian, dan
menyatakan derajad kesalahan dari suatu pengukuran
Precision/ketepatan
Menunjukkan kemampuan suatu instrumen untuk menghasilkan
bacaan tertentu dengan ketelitian yang sudah diketahui
Instrumentasi  sebagai alat ukur
Dimensi dan satuan
Dimensi
Walaupun terdapat kecenderungan di kalangan masyarakat teknik
profesional untuk membakukan satuan-satuan standart insternational (SI &
British), namun istilah dimensi senantiasa ada karena variabel dimensi ini
digunakan untuk menyatakan sifat sistem tertentu
Dimensi yang merupakan variabel suatu fisik di notasikan sbb :
Panjang
:L
Massa
:M
Gaya
:F
Waktu
:t
Suhu
:T
Instrumentasi  sebagai alat ukur
Satuan
Dari kondisi diatas dimensi ini senantiasa mempunyai satuan dan
tergantung dari standart yang dipakai i
Sistem
fisik
Notasi
dimensi
Satuan
International
British
Panjang
L
m , cm , km
Feet
Massa
M
ton, kg, gr
Lb
Waktu
t
detik( second)
s( second)
Suhu
T
oC
OF
Instrumentasi  sebagai alat ukur
Notasi
Pada umumnya, besaran-besaraan diberikan dalam Satuan International
dan British unit. Notasi disini sebenar menunjukkan keterangan dari suatu
kondisi dan diharapkan notasi/lambang ini hanya menyimpulkan 1 (satu)
kondisi dari suatu sistem
Notasi
Keterangan
Satuan (SI)
A
Luas permukaan
meter2
do
Diameter luar
Meter
di
Diameter dalam
meter
g
Percepatan grafitasi
meter/det2
a
Percepatan
meter/det2
v
Kecepatan linear
meter/det
Q
Kecepatan volumetrik
meter3/det
V
Volume
meter3
M
Berat molekul
gram/mol
m
Massa
gram
t
Waktu
detik
T
Suhu/temperatur
oCelcius
z
Tinggi terhadap bidang
meter
p
Tekanan
Kg/cm2
Instrumentasi  sebagai alat ukur
Suhu
Air akan mulai membeku pada suhu 0° Celsius (di gambar ini suhu
udara -17° C)
Suhu menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin
tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. Secara
mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu
benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak,
baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat
berupa getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda,
makin tinggi suhu benda tersebut.
Suhu juga disebut temperatur yang diukur dengan alat termometer.
Empat macam termometer yang paling dikenal adalah Celsius,
Reumur, Fahrenheit dan Kelvin. Perbandingan antara satu jenis
termometer dengan termometer lainnya mengikuti:
C:R:(F-32) = 5:4:9 dan
K=C + 273.
Sebagai contoh:
dan
Instrumentasi  sebagai alat ukur
ALAT UKUR SUHU
Secara kualitatif, kita dapat mengetahui bahwa suhu adalah sensasi dingin atau
hangatnya sebuah benda yang dirasakan ketika menyentuhnya. Secara kuantitatif,
kita dapat mengetahuinya dengan menggunakan termometer.
Suhu dapat diukur dengan menggunakan termometer yang berisi air raksa atau
alkohol. Kata termometer ini diambil dari dua kata yaitu thermo yang artinya panas
dan meter yang artinya mengukur
Instrumentasi  sebagai alat ukur
TEKANAN
Tekanan (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan luas (A).
Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan
atau gas.
Rumus dari tekanan dapat juga digunakan untuk menerangkan mengapa pisau
yang diasah dan permukaannya menipis menjadi tajam. Semakin kecil luas
permukaan, dengan gaya yang sama akan dapatkan tekanan yang lebih tinggi.
Satuan tekanan dapat dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu.
Semakin tinggi tekanan di dalam suatu tempat dengan isi yang sama, maka suhu
akan semakin tinggi. Hal ini dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa suhu
di pegunungan lebih rendah dari pada di dataran rendah, karena di dataran
rendah tekanan lebih tinggi.
Tekanan udara dapat diukur dengan menggunakan barometer.
Instrumentasi  sebagai alat ukur
Instrumentasi  sebagai alat ukur
Aplikasi Tekanan
Tekanan diaplikasikan dalam beberapa hal dalam kehidupan, diantaranya:
Pengukuran tekanan darah
Pompa Hidrolik yang biasanya dipakai di bengkel-bengkel
Tekanan Hidrostatis
Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Tekanan ini
terjadi karena adanya berat air yang membuat cairan tersebut mengeluarkan
tekanan. Tekanan sebuah cairan bergantung pada kedalaman cairan di dalam
sebuah ruang dan gravitasi juga menentukan tekanan air tersebut.
Hubungan ini dirumuskan sebagai berikut: "P = ρgh" dimana ρ adalah masa jenis
cairan, g (10 m/s2) adalah gravitasi, dan h adalah kedalaman cairan.
Tekanan Udara
Atmosfer adalah lapisan yang melindungi bumi. Lapisan ini meluas hingga 1000
km ke atas bumi dan memiliki massa 4.5 x 1018 kg. Massa atmosfir yang
menekan permukaan inilah yang disebut dengan tekanan atmosferik. Tekanan
atmosferik di permukaan laut adalah 76 cmHg.