ANEROID BAROMETER TUTI HERAWATI 13.07.1704 METEOROLOGI 1 C
ABSTRAK Tekanan udara adalah berat sebuah kolom udara persatuan luas diatas sebuah .(Bayong Tjasyono, 1995 titik .(Bayong ). Alat yang yang digunakan digunakan untuk untuk mengukur mengukur tekanan udara
adalah barometer. Salah satu jenis barometer dipakai adalah Barometer Aneroid. Barometer Aneroid ini terdiri atas 2 jenis yaitu jenis Bourdon dan Vidi. Cara kerja barometer ini didasarkan pada mengembang-kempisnya kotak Vidi yang kemudian menggerakkan pena dan menunjukkan tekanan yang ada.
1. PENDAHULUAN
persatuan
luas
permukaan
yang
Tekanan udara adalah berat sebuah
dapat dirumuskan sebagai berikut:
kolom udara persatuan luas diatas sebuah
titik.(Bayong titik.(Bayong
Tjasyono,
1995). 1995). Tekanan atmosfer ditentukan
P =
oleh jumlah total udara dari tempat yang diukur sampai pada puncak Dengan:
atmosfer. Jika jumlah udara dalam
= densitas udara,
kolom ini berunah menurut tempat, maka tekanan yang diukur akan berubah
karena
efek
Z = ketinggian tempat
gravitasi.
Tekanan pada ketinggian z adalah berat
seluruh
udara
diatas
z
Dalam ilmu fisika, tekanan adalah
gaya(F)
persatuan
luas
BAROMETER ANEROID
penampang(A) menurut
sedangkan
Hukum
Newton
perkalian densitas(
gaya
Tabel
adalah
dibawah
ini
menunjukkan
tekanan atmosfer berkurang sesuai dengan bertambahnya ketinggian.
dengan volume
benda(V), jadi:
Ketinggian(kaki) Tekanan atmosfer(mb)
P = F/A = m.a/A =
Gambar1. Konsepsi tekanan atmosfer.
Permukaan laut
1013.25
5.000
843.11
10.000
696.94
15.000
572.06
20.000
466
25.000
376.5
50.000
116.64
100.000
11.02
250.000
0.02
Kiri:Tekanan pada ketinggian z(Pz) Dan kanan tekanan permukaan (Po)
Karena udara bersifat dapat dimampatkan
maka
udara
tekanan
atau
berat
kolom
berkurang
susuai dengan ketinggian. Lapisan atmosfer paling bawah adalah paling
Sumber: Critchfield(1969)
padat, sampai ketinggian beberapa kaki diatas permukaan laut maka
Dipermukaan laut, tekanan atmosfer
berkurangnya
adalah 1013,25 mb.
tekanan
adalah
1
inchi(34 mb) tiap 900 atau 1000 kaki. Setengah
dari
berat
Distribusi tekanan atmosfer
atmosfer
dinyatakan oleh isobar yaitu garis
terletak dibagian bawah.
yang
Tekanan atmsofer selalu berkurang
tempat yang mempunyai tekanan
dengan bertambahnya ketinggian.
yang sama pada suatu ketingiian tertentu.
menghubungkan
Peta
dikonstruksikan
-2-
distribusi
tempat-
tekanan
untuk”Permukaan
BAROMETER ANEROID
laut”dan kadang pada permukaan
sebuah miniatur sambungan rantai
700 mb dan 500 mb.
yang pergerakan
Satuan dari tekanan udara adalah Pacsal (N/m ), namun pada digunakan
mempengaruhi
bebas
dari
indicator
tekanan. Hal itu sebaiknya dangat
2
umumnya
bias
tinggi untuk mengetuk keran / gelas
satuan
di dekat tombol tengah kuningan
mb(milibar)
dengan tangan sebelum pembacaan
Untuk
mengetahui
besarnya
barometer.
Pengetukan
tekanan udara disuatu tempat maka
mempengaruhiakurasi
digunakanlah
yang
pembacaan,khususnya
Jenis
periode
suatu
bernama
alat
Barometer.
barometer yaitu:
:
Prinsip
Barograf,
rekanan /
dari
Aneroid
barometer adalah menyeimbangkan
Altimeter. 3. Barometer
untuk
bermanfaat pada perkiraan cuaca.
banjo.
Barometer,
barometer
di atmosfer, membuat peralatan itu
fortin, Mercury kew, Mercury
barometer
atmosfer.
mengidentifikasi perubahan tekanan
1. Barometer air raksa : Mercury
2. Aneroid
akan
sampai
perubahan
Kemampuan
ini
di
atmosfer
denagn
barograph
elastisitas logam. Bagian pokok daei
bourdon tube : spiral dan
peralatan ini terdiri dari sebuag
helical.
kapsul kecil yang mana merupakan
Pada kesempatan kali ini penulis
bagian alat/ tempat pembuangan
hanya
udara atau kedap udara.
membahas
barometer
Aneroid
Ketelitian dari pada aneroid
2. TEORI DASAR Aneroid tekanan
barometer udara
perubahan
barometer
bentuk
dari
kosong
serta
dibandingkan
umumnya kurang baik. Kelebihan
cara
yang ada pada aneroid barometer ini
sebuah
adalah karena kontruksinya yang
logam elastis tertutup dan srbagian ruang
jika
dengan barometer air raksa pada
mengukur
dengan
ini
kuat dan mudah di bawa- bawa
memasukan
-3-
BAROMETER ANEROID
sehingga
sangat
keperluan
sesuai
pengamatan
untuk tekanan
berfungsi
dengan
elasrisitas
kapsul
keras dan
dari
dorongan
udara di laut atau untuk keperluan
pegas. Udara yang tertinggal di
survey
Aneroid
dalam kapsul akan menyebabkan
barometer juga memiliki manfaat
respon kapsul tidak linier. Kapsul
yaitu relatif mudah dibaca dan tidak
berkontraksi jika tidak ada udara
memerlukan
yang
di
lapangan.
koreksi
untuk
perubahan temperatur udara.
tertinggal,
tekanan
udara
dalam kapsul akan menyebabkan respon kapsul akan naik atau akan
Desain produk untuk aneroid
menekan lebih lanjut capsul dengan
barometer meliputi kehati- hatian
keras.
menganalisis dan pemuaian properti kapsul aneroid, desain dari system
Dua bagian yang terpenting
kompensasi temperature, dan desain
dari pada aneroid barometer adalah :
hubungan mekanik antara kapsul aneroid
dan
Pendesain
sweep
1.
indicator.
barometer
tertutup, dimana seluruhnya atau
menghitung
sebagian di kosongkan atau hampa
berapa banyak barometer yang akan
dwera
memuai dan berkontraksi pada jarak
ke
jika
udara di sekitarnya besar.
hubungan itu akan menerjemahkan kapsul
mengembang
kecil dan mengempis jika tekanan
pergerakan-
pergerakan, pendesain menentukan
pergerakan
dapat
tekanan udara disekitarnya sangat
yang diharapkan dari barometer. Berdasarkan
Ruangan logam tipis yang
2.
dalam
System per yang kuat untuk
mrncegah ruangan logam tertutup
pergerakan sweep indicator pada
yang hampa tersebut dari ketusakan
bagian depan barometer.
yang di sebabakan adanya tekanan
Kapsul aneroid sangat tipis,
udara dari luar.
bergema dan biasanya berbentuk
Ruang logam tipis tersebut
puputan. Udara yang berlebihan di
terbuat
pindahkan
tembaga tetentu dan memiliki sifat
dari
kapsul
supaya
kontraksi dan pemuaian dari kapsul
melentur
-4-
dari
atau
baja
atau
rladris
sejenis
sehingga
BAROMETER ANEROID
ruangan logan tipi situ sendiri juga
bentuk
betindak sebagai per. Satu hal yang
bergerak.
sangat penting pula adalah bahwa
letak/menggeser jarum
untuk setiap keadaan, kekuatan per
kotak,
sehingga
Gerakan
ini
tangan merubah
b. Jenis Vidi
dan tekanan udara dari luar harus selalu dalam keadaan seimbang.
Bagian terpenting adalah kotak baja,
Untuk menjaga ketelitian aneroid
isinya dapat dianggap hampa udara.
barometer,
maka
setiap
Permukaan
barometer
pada
waktu-
aneroid
atas
dan
bawah
wakru
bergelombang. Kotak ini terdiri dari 7
tertentu harus selalu di kalibrasi
atau 8 lapisan. Jika tekanan udara
terhadap barometer air raksa.
naik, maka kotak ini tertekan dan menarik
sebagian
dari
tuas
kebawah, bagian lainnya akan naik menggerakkan
jarum
penunjuk(pena). Jika tekanan udara turun, maka yang terjadi adalah sebaliknya. Pada
umunya
yang
banyak
digunakan adalah aneroid barometer
Gambar . Barometer Aneroid
dari jenis vidi. Manfaat dari lapisanlapisan
kotak
ini
supaya
dapat
menunjukkan tekanan udara seteliti
2.1Jenis barometer aneroid
mungkin. Lapisan-lapisan kotak ini Barometer aneroid ada 2 yaitu:
bergelombang, lapisan,
a. Jenis Bourdon
semakin
semakin
luas
banyak permukan
kotak, maka semakin peka pula Terdiri dari sebuah kontak baja yang
alatnya.
melengkung, berbentuk oval. Gaya pegas
kotak
ini
sama
2.2 Cara kerja
dengan
tekanan udara. Perubahan tekanan
Cara
udara
adalah disadarkan pada kotak Vidi
menyebabkan
perubahan
-5-
bekerja
Barometer
Aneroid
BAROMETER ANEROID
yaitu sebuah kotak yang terbuat dari
dibaca sampai persepuluhan milibar
pelat logam; kotak Vidi akan menjadi
terdekat
kembung,
jika
tekanan
udara
c. Untuk pengamatan dikapal atau
berkurang dan akan menjadi kempis,
distasiun
jika nilai tekanan udara bertambah besar.
Gerakan
pada
sebuah
berada
diatas/dibawah
mengembung,
ketinggian
permukaan laut, aneroid barometer
mengempisnya kotak Vidi tersebut disalurkan
yang
ini harus disetel agar menunjukkan
jarum
tekanan udara pada permukaan laut,
penunjuk yang berputar-putar diatas
karena
skala tekanan udara.
pada
umunya
aneroid
barometer disetel untuk pembacaan tekanan
udara
dimana
pada
barometer
dihitung
ketinggian
berada
berdasarkan
yang
ketinggian
dimana barometer ini ditempatkan dalam beberapa suhu rata-rata. d.
Dari hasil
dikoreksi
pembacan,
terhadap
harus
kesalahan-
kesalahan karena alat. Akan tetapi pada umunya barometer tersebut
Gambar. Mekanisme barometer
dianggap
Aneroid
cukup
mengimbangi
terhadap kedaan suhu serta tidak 3. CARA PEMBACAAN
perlu koreksi grafitasi.
a. Barometer aneroid harus selalu
3.1 Sumber-sumber kesalahan
dibaca dalam keadaan yang sama yaitu
vertical
dan
Sumber
horizontal
aneroid tersebut dikalibrasi dibaca
sumber
kesalahan
terhadap aneroid barometer adalah:
sebagaimana pada saat barometer
b. Sebelum
–
a. suhu
harus selalu
Pengaruh suhu, dimana bila naik
kemungkinan
akan
mengurangi daya pegas permukaan
diketuk dengan jari pelan-pelan dan
sehingga tekanan yang ditunjukkan
-6-
BAROMETER ANEROID
lebih tinggi dari keadaan yang akan
3.3 Akurasi Peralatan
sebenarnya. b.
Pengukuran tekanan udara harus
Elastisitas
berkurang
jika
tetap akurat seiring perkembangan
terjadi perubahan suhu yang tepat
teknologi dan harus selalu dilakukan
dimana
adanya
prosedur pengukuran dan kalibrasi
perubahan tersebut barometer ini
yang ditetapkan untuk alat ukur
belum
tekanan udara. Primary Reference
pada
saat
menunjukkan
perubahan
tekanan yang sebenarnya. c.
Kelambatan
daripada
logam
memiliki persyaratan sbagai berikut:
perubahan dinding
aneroid
barometer.
aneroid Pada
umumnya, harus
membaca kapal
tekanan laut
barometer
disetel
untuk
udara.
atau
penerbangan,
Sea
Pada
distasiun
disetel
mengindikasikan
c.
Akurat target:0,1 hpa
d.
Resolusi pelaporan:0,1 hpa
e.
Sensor time constant:20 s
f.
Output averaging time:1
tekanan
Level
4. PERAWATAN DAN KALIBRASI
untuk
.
pada
pengkalibrasian
Asalkan
konstan.
khusus. cukup
Pembacaan
di
barometer
peralatan tetapi peralatan biasanya
tekanan
mengfambil kompensasi secukupnya dan
Biasanya
barometer
harus dikoreksi untuk kesalahan dari
temperature
barometer
aneroid ini tidak mempunyai cara
dan tekanan Mean Sea Level bisa
untuk
hpa(station pressure dan MSI
minute
perbedaan antara tekanan distasiun
dianggap
b.
bagaimanapun,
peralatan
Mean
Range pengukuran:500-180
pressure)
3.2 Koreksi pemakaian barometer
aneroid
a.
barometer
tidak
barometer
kalibrasikan air ini yang air
raksa.
dengan Setelah
menunjukkan sama raksa,
ini
nilai
dengan maka
barometer ini siap untuk di gunakan
membutuhkan koreksi grafitasi.
kembali.
-7-
BAROMETER ANEROID
Perawatan aneroid
ini
pun
barometer sangat
menggerakan pena dan menunjukan
mudah
tekanan yang ada.
karena alat ini tidak memiliki pias
3. ketelitian barometer aneroid bila
ataupun alat – alat yang harus di
dibandingkan dengan barometer air
bersikan secara khusus dan rutin.
raksa pada umumnya kurang baik.
Barometer aneroid ini hanya perlu di
Kelebihan
bersihkan dan di jaga agar tidak
kuat dan mudah di bawa- bawa
kuningan.
sehingga keperluan
tekanan
menanfaatkan
4.
udara
pengamatan
baromter
memiliki
elastisitas
untuk tekanan
manfaat
aneroid yaitu
juga relative
mudah untuk di baca dan tidak
dari logam
memerlukan koreksi unuk perubahan
2. Cara kerja barometer aneroid didasarkan
sesuai
survey di lapangan.
1. Barometer aneroid adalah alat
dengan
sangat
udara di laut atau untuk keperluan
KESIMPULAN
mengukur
aneroidini
adalah karena kontruksinya yang
berkarat karena terbuat dari bahan
untuk
barometer
pada
temperature udara.
mengembang
kempisnya kotak vidi yang kemudian
-8-
BAROMETER ANEROID
DAFTAR PUSTAKA www.bom.gov.au
Tjasyono, Bayong.1995.Klimatologi Umum. Edisi pertama,Penerbit ITB, Bandung.
Tjasyono, B dan Haridjono Sri Woro.2005.Meteorologi Indonesia Vol 2.Penerbit BMG
Rojali.AhMg.1997. Alat-alat Meteorologi. Balai Pendidikan dan Latihan Meteorologi dan Geofisika
WMO_No_08
www,starpath.com/cgi_bin/ubb/ ultimatebb.cg?ubb=topic
www.myrtlewoodgalery.com/ barometer_instalations.html
http://daac.ornl.gov/ sensor_documents/ aneroid_barometer.html
-9-
