DAFTAR I SI
Daf t ari s i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 1
I .
PENGUKURAN 1 .Pe mi l i hanAl atUk Ukur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 2.Bagi a nbagi anal a tukur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 3.Fung s ial atukur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 4.Kar akt e r i s t i kSt a t i sdanDi nami sdar iAl atUkur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 5.J e ni sj e ni sBe s ar anPr o s e s. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 6.Je ni ss i ny al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 7 . Si s t e m Sat uan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
I I .
PENGATURAN 1 .Pe ng at ur anManualdanOt o mat i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 2.El e me nSi s t em Pe ng at ur an . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 3.Je ni sLo o pPe ng at ur an
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
4.Mo Mo deDar iPe ng at ur an. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
1
DASAR DASAR I NSTRUM UMENT NTASI Dal am I ns t r ume nt adal ah s e nime nguk urdan me ng at urs e mua be s ar an pr o s e s . ar t i l uas ny a ada l ah i l mu y ang me ns o s i al i s as i kan s e mua bi dang i l mu p e ng e t a hua n,fis i ka ,ki mi a ,e l e k t r o n i ka ,d an me k ani ka me n j a dis e b e n t uk i l mu me ngukurdanmengat urs e muaper ubahanper ubahan bi dangi l mudiat asat au gabungannya. Da r ik e t e r a ng a nd i a t a sj e l a si l mu i ns t r u me me ntt e r b ag ime nj a did uab ag i a np o ko k y ai t u: I .I l mumengukurbe s ar anpro s es I I .I l mume ng a t urb e s a r a np r o s e s
I .PENGUKURAN Mengukuradal ah pr os esme mengai t kan s es uat u angka s ec ar aemp mpi r i kdan obj ekt i f p ad as i f a t s i f a to b j e ka t a uk e j a di a nn y at as e d e mi mi ki a nr up as e hi ng g aa ng kat a di dapatmemb mber i kan gamb mbar an yangj el asme mengenaiobj ekat au kej adi an t er s ebut . Al atukury ang di pakaihar ust e r kai tde ng an o bj e ks t andary ang puny a da y a t e l us ur(Tr ac e abi l i t y )y angdi s a hkans e c a r anas i o naldani nt e r na s i o nal . i nimengac u padakonvens ime t erd i ari y angmana Tr ac e abi l i t y P s ,20me i1875 menghas i l kan s at u kes at uan dar is at uans at uan bes ar an yang di s t andar kan
2
d e ng a ns a t us i s t e my a i t uSi danunt uks t andarnas i onal s t em I nt ernas i onal(SI) . di t e t apkano l e hPP/ UUMLPas al8Tahun1981 Didal am i l mu i ns t r ument ,hasi ldaripengukur an s angatmenent ukan kual i t as daripengat ur an yang akan ber l anj ut .ol eh kar ena i t u me t oda pengukur an dan j e ni sal atukurpe r l udi pi l i hs e c ar as e ks ama.
1.PEMI LI HAN ALATUKUR
Fa kt o rf a kt o ry a ngme mp e ng a r u hip e mi l i ha nd ar ia l a tukur: 1. 1. Jeni sbe s ar anpr os esyangakandi ukur . 1 . 2 . Ra ng e(d ae r a hk e r j a)d ar ib e s a r a np r o s e s . 1. 3. Fungs it ambahan dar i al at ukur y ang di ngi nkan, mi s al ny a:pe r e kam, p e nunj uk,pe n and ad anl a i nl a i n. 1 . 4 . Ni l a ik e t e l i t i a nda nk e t e p at a ny a ngdi i ng i nka n 1. 5. Kec e pat ant anggapal atukur . 1. 6. Ke mungki nanbahay adar ipr o s e s . 1. 7 . Keandal andanpemel i har aandar ial atukur . 1. 8. Bi ay ape mbe l i an,pemas angandanpemel i har aan. 1. 9. Ke mudahano pe r as i o nal ny a. 2.BAGI ANBAGI AN ALATUKUR
Wal aupun t i apt i ap al atukurber beda bai ks ec ar af ungs imaupun t ekni s nya, na muns e c a r aumum a l a tukurt e r d i r id ar ib a gi a nb a gi a ny a ngs a ma ,y a i t u: e me ntpr i me r 2. 1. El (pe r as a) Yai t ubagi anal atukury angme ngubahe ne r gime di um y angdi ukurunt uk me nghas i l kankeadaanyangmenunj ukkanhar gayangdi ukur . 2 . 2 . El (penghubung) e me nts e kunde r Yai t ubag i any angme ngubahke adaany angdi has i l kano l e he l e me ntpr i me r k ek e ada any a ngbe r g unaba g ia l a tukurd it e mpa tl a i ny a ngt e r pi s a h. 2 . 3 . El (pe ng ukur) e me mtmani pul as i Yai t u bag i an y ang me ngubah ke adaan y ang di has i l kan o l e h e l e me n penghubungs ehi nggamemungki nkanhas i l nyadi amat i . 3
2 . 4 . El e me ntpe nunj uk Yai t u bag i an al atukur unt uk ke pe r l uan pe manc ar an,pe nc at at an,at au pe r e kaman.
3.FUNGSIALATUKUR
3. 1 .Pe manc ar
Al atukuri nime mbe r i kani nf o r mas idar ibe s ar any ang : d i ukurs a mp ais u at ut i t i ka t a ut e mp aty a ng d i k e he nd aki .
ns t r ume n tha ny ame mb e r i ka nt a nd as i n y a lb i l a 3 . 2 . e P mbe r it anda : I s ua t uke a da ant e l a ht e r c a pa i . P nc at at 3 . 3 . e
atukurhany ame mbe r i kanc at at anhas i l : Al pengukuran.
3 . 4 . e P nunj uk
Al atukurt e r di r idar is kal ay angt e r kal i br as idan : j ar um pe nunj ukunt ukanal o gat audi gi t aldi s pl a y .
3. 5 . e P r e kam
Al atukurme mbe r i kandat ay angt e r c at at : di bandi ngkandenganwakt u.
4.KARAKTERI STI K STATI SDAN DI NAMI SSUATU ALATUKUR
4. 1KARAKTERI STI K STATI S
Yangdi maks udkar akt e r i s t i ks t at i si al ahhal haly anghar usdi pe r hi t ung kanbi l a al atukur di gunakan unt uk me ngukur s uat u ke adaan y ang t i dak t e r ga nt ung wakt u.Kar a kt e r i s t i ks t at i si t uant ar al ai n:
4
4. 1. 1.Kesal ahanukur(Error) Er r o rd i d e fini s i ka ns e b ag a is e l i s i hd ar iha r g ape ng ukur a ny a ngd i ha s i l ka nd e ng a n ha r g as e j a t i n y a,d i ma na ha r g as e j a t ia da l a hv a r i a bl er a t a r a t ad ar is e j uml a h pengukur an yangt akt er bat asdan akans el al u ber ubah t er gant ungpadas emua as pekyangme mpengar uhi nya.Makadapatdi pas t i kant akakanadapengukur an yang t ak mempunyaier r or ,bai k er r or pos i t i fat aupun er r or negat i fkar ena d i a nt a r ak e d ua ny at i d aks a l i ngme n ghi l a ng ka n.
4 . 1 . 2 .Ke t e l i t i an(Ac cur ac y) Ke t e l i t i a nb i a s an y adi ny a t a ka ns e b a ga ipe r s e nk e t i da kpa s t i a n.De ng anka t al a i n ket el i t i an adal ah per s ent ase dekat nya har ga hasi lpengukur an dengan har ga s e b e n a r n y a .
4 . 1 . 3 .Ke t e pat an(Pr e ci s i on) Ke t epat an i al ah per s ent as edekat nyahasi lpengukur an yang s at u dengan hasi l pengukur anyangl ai npada har gas ebe nar nyay angs ama.
4. 1. 4.Daer ahPengukur an(Range)danJarakPengukur an(Span) Unt uk r ange dan s pan s e pi nt as s ama dan bahkan bi s a di s e but s ama bi l a di t unj ukkan dengan ni l ait e r endah yang s ama,yai t u 0.Namun akan nampak pe r b e da anb i l ani l a it e r e nda hn yab ukan0( no l ) .Co nt o h: •
Suat ual atukury angme ngukurdiki s ar an0s ampaide ngan100 makaal atukurt e r s e butdapatdi kat akanme mpunyair ange100 da ns p an1 0 0.Da l a m ha li nik i t ada pa tme n y e b ut k anni l a ir a ng e dans pans ama.
•
Suat ual atukurme ngukurdi ki s ar an150sampai250,makaal at ukurt e r s e butme mpuny air ange150s ampai250danme mpuny ai s pan100. 5
Dengan kedua c ont oh diat as j el as s pan mempengar uhike t el i t i an darial at , s emaki n kec i ls pan yang di t ent ukan s e maki nt el i t i has i l pengukur an yang d i ha s i l ka n.Se d a ng ka np e mi l i ha nni l a ir a ng eme mp e ng a r u his p a n.
4. 1. 5.Kemampuanbaca (Readabi l i t y) Re a da bi l i t ya da l a hj a r a kt e r k e c i ld ar is u at us k al ap e nunj uka ny a ngma s i hb i s a d i d e fini s i ka n.Ke b a ny a ka nr e a d ab i l i t yy a ngt e r a s ape n g ar uhn y ap ad aa l a tu kur anal ogyangbi as any ame mpunyaij ar um penunj uk dan s kal a.Padapengukur an b e r b e nt uk d i g i t a lb i a s a n y ad ap atd i b and i ng ka np ad as e b e r a pa b a ny a kd i g i td i be l akangko ma.
4 . 1 . 6 .Ke pe kaan(Se ns i t i vi t y) Sens i t i vi t y me r upakan per bandi ngan ant ar a per ubahan be s ar nya ke l uar an dengan per ubahan mas ukan pada i ns t r ume nt t e r s ebuts e t el ah kes ei mbangan t e r c apai .
4 . 1 . 7 Li near i t as
Li ne a r i t a sda pa td i a r t i ka ns e b a g a id e ka t n y as u a t u kur v ap e ng ukur a nt e r ha da p g ar i sl i ni e r(g ar i sl ur us) .Bi as any al i ni e r i t asdi ny at akans e bag aike t i dakl i ni e r an a l a t .
4. 1. 8Hi s t er i s i s .
Hi s t e r i s i sda pa td i a r t i ka ns e b ag a ib e s a r n y a pe n y i mp ang a na nt a r ake l ua r a na l a t ukurpadas aatme ner i mamas ukan nai k de ngan ke l uar an al atukurpada s aat me ner i mamas ukant ur un.
4 . 1 . 9 Re pe at abi l i t as
Re p e a t a bi l i t a sa da l a hd e ka t n y aha r g ap e ng ukur a ny a ngdi ha s i l ka no l e ha l a tukur unt ukhar gamas ukanya ngs amapadako ndi s iy angs ama,unt ukar ahmas ukan y ang s ama dan unt uk s e l ur uh dae r ah pe ngukur an.Hali nibi as any a di ukur 6
s e b ag a ike t i da kt e p at a nt e t a pid i n y at a ka ns e b ag a ir e p e a t a bi l i t yd al a m p e r s e n s p a n.r e p e a t a bi l i t yt i da k me ng a nd unghi s t e r i s i swa l a upun p e ng a mb i l a nd at a ny a s ama.
4. 2.KARAKTERI STI K DI NAMI S
Yang di maks ud de ng an kar akt e r i s t i k di nami si al ah s e be r apa be s arpe r ubahan ha s i lp e ng ukur a ny a ngs a t uk eha s i lpe ng ukur a ny a ngl a i n.Ka r a kt e r i s t i kd i na mi s a nt a r al ai n:
4. 2. 1.Responsi venes.
Yangdi maks udke c e pat anr e s po ni al ahke c e pat ant ang g apdar is uat ual atunt uk me n g i kut ip e r u b aha np e r ub aha nha r g ad ar ib e s a r a ny a ngd i ukur .
4. 2. 2Fi del i t y Fi d e l i t ya t a uk e j i t ua n me n unj ukka nk e l a ske c e p a t a nd an k e t e p a t a ns ua t ua l a t mengi kut iper ubahanper ubahanhar gabes ar an.
5.JENI SJENI SBESARAN PROSES
Be r i kuti nia da l a hj e ni s j e ni sb e s a r a np r o s e sy a ng l a z i m b e r e d ar d ii ndus t r i , t er masukangkadanbi ayal azi mnya. Je ni sbe s ar an
j uml aht i t i k
j uml ah
ukur
bi a y a
1 .Te kanan
30%
5%
2.Te mpe r at ur
30%
5%
3.Al i r an(flo w)
25%
50%
5%
10%
10%
30%
4.Pe r mukaan(l e v e l) 5.Anal y s e r
Se l a nj ut n y a unt uk me n g e na ll e b i hj a uh t e n t a ng b e s a r a nb e s a r a np r o s e s ,ki t a har usmengupass ec ar akhus uss at upers at ukar enamas i ngmasi ngt i dakpunya 7
ke s amaan das ar das ar pengukur annya.Dis ampi ng i t u,ada banyak c ar a dan me t o deda r ib e r b ag aima c a mj e ni sd i s i pl i ni l mu.Be r i kuti nir i ng ka s ann ya:
5. 1Tekanan
Yangdi maks ud de ng an t e kanan adal ah pe r bandi ngan ant ar ag a y ade ng an l uas b i d angd i ma nag a y ai t ub e k e r j a .Mi s a l n y ag a y ap ad as e t i a p ka kime j ab e s a r n y a adal ah (F ) ,s edangkan l uasal askakimej anya adal ah (A ) ,maka bes ar nya t e k ana ny a ngbe k e r j apa dada s a rl a nt a it e mp atka kime j ab e r p i j a ka da l a h: F P= A =Newt on/m2 =Pas cal
Kar ena ke but uhan i ndus t r idan kebi as aan s e buah l e mbaga me nganutsi s t e m s at uan t e r t e nt u, maka be s ar an s at uan unt uk t e kanan ban y ak r ag amny a, d i a nt a r a n y a: Pas c al =
1
N /m2
bar
=
10
mm H2O
=
9. 81 Nm2
mm Hg
=
133 Nm2
PSI
=
6. 895K Nm2
Kgf/c m2
=
98. 1 K Nm2
5
N /m2
Khus usunt ukGa sd i k e na le mp atj e n i st e k ana ny a i t u: -t e k ana ng a ug e -t e k ana na bs o l ut -t e k ana nv a c uum -t ekananat mos fir Adabe be r apac ar ame t o dape ngukur ant e kanan,y angdi ant ar any ame ngg unakan: a. Manome t e r b. El e me nte l as t i s 8
- Di aphr agma - Ta bungb e l l o w - Tabungbourdo n
5. 2 Temper at ur Tempe r at ur me r upakan s uat u be s ar an fis i s y ang pe nt i ng dal am s i s t e m pengukur an diduni ai ndus t r i .Temper at ursuat u benda adal ah ukur an r el at i f panas at au di ngi nnya benda t er s ebut .Unt uk i t u mengukur t emper at ur t i dak s e c ar a l angs ung me l ai nkan me ngamat is i f at fis i s ny a, di mana pe r ubahan t e mper at ur dapat mengaki bat kan per ubahan: vo l ume, vi s c o s i t as ,t ekanan, t ahananl i s t r i k,t e gang anl i s t r i k,danl ai nl ai n. Unt uk me ndapat kan has i lpe ngukur an y ang bai k har us me mpe r t i mba ngkan t e mp e r a t urg r a di e nd an j ug ap e mi l i ha ns e n s o ry a ngt e p a tunt uk k o nd i s ip r o s e s yangakandi ukur .Padaumumnyaadat i gaj eni skel ompoks enso rt emper at ur: •
Se ns o ry ang l angs ung me nunj ukkan har ga t e mpe r at ur y ang s e d ang di ukur ,s e p e r t i :t he r mo me t e rgl a s sb e r i s iz a tc a i rdan t her mome t erbi me t al .Keduaal ati nibanyak di gunakan s ec ar a l uas da n da l am
pe mba c aanny a t i da k me me r l ukan al at
t ambahan,namunt er bat asunt ukpengukur ankondi s it er t ent u. •
Se nso r yang me mbe r i kan s i nyal , bi as anya di gunakan j i ka memer l ukanpemus at anpengat ur an.Dal am hali nis enso rj eni s i nidi per l ukan s ekal iunt uk mengi r i m s i nyalyang s ebandi ng d e ng a nt e mp e r a t urd i ma nas e n s o ri t ud i t e mp at ka n.Se n s o rj e n i s i niadal ah:Ther mi s t or( NTCat auPTC) ,RTD,Ther moc oupl edan l ai nl ai n.
•
Se ns o r unt uk pe ngukur an j ar ak j auh. Di gunakan di duni a i ndus t r i unt uk me ngat as i mas al ah pengukur an ya ng t i dak me mungki nkan unt uk me mbua t hubungan l ang s ung ant ar a s e nso r dengan be s ar an yang di ukur ,c ont ohnya pyr o me t er . Pr i nsi p ker j a pyr ome t e r adal ah dengan me nggunakan s ens or s i nar i nf r ar ed.Pyr omet er memanc ar kan s i nar i nf r ar ed ke bi dang y ang di ukur . Pant ul an s i nar y ang di t e r i many a me n unj ukka nb e s a r a nt e mp e r a t urb i d angt e r s e b ut . 9
5. 3Laj ual i ran(Fl ow ) Pe n guk ur a nl a j ua l i r a nme me g a ngpe r a na np e nt i ngda l a mp r o s e si nd us t r i ,ka r e na d e ng a np e ng ukur a ni nid ap atd i k e t a huib an y a kn y aba ha ny a ngd i p e r l uk anp r o s e s , q ual i t yc o nt r o ldan ko nt i nui t a sdar io pe r a s ipr o s e si t us e ndi r i .Pe ng ukur an l a j u a l i r a nb an ya kc a r a ny a,o l e hka r e nai t udi pe r l uka n pe l a j a r a nl e b i hl a nj utunt uk me ma ha mic a r a c a r at e r s e b ut . Da l a m me mi l i ha l a tukurl a j ua l i r a n,ki t ame s t ime mp e r t i mb ang ka nf a kt o r f a kt o r yang mempengar uhi ke t el i t i an dan kehandal an has i l pe ngukur an i t u nant i . Fakt o r f akt o ri t uadal ah: a Si f a ts i f a tflui d a
v i s k o s i t a s
ma s s aj e ni s
ko mpr e s s i b l e(g as)
suhu
tekanan
k e c e p a t a nflui d a
al i r a nt ur b ul e n
al i r a nl ami ne r
b Ko ndi s idae r ahpeng ukur an
dae r ahl a j ua l i r a ny angdi pe r l ukan
s uhudant ekananl i ngkungan
e f e kko r o s i f
c a i r a nb e r l umpura t a uk e nt a l
Ber i kuti niadal ahbeber apamet odadanc ar ayangdi pakaidal am mengukurl aj u al i r a n: a Denganr es t r uc t i ondanbe dat e kanan(headflo wme t e r) Ve nt ur i
o r i fic e
no z z l e
pi t o tt ube
b Luasbi da ngar e a
r o t a me t e r 10
c Ti p ed i s p l a c e me n t( v o l ume t r i c )
o v alg e ar
me t e rpi r i ng a nb e r g o y a ng
me t e rba l i ngbal i ng
me t e rb i l a hb e r p ut a r
me t e rt o r a kb o l a kb al i k
d Me t o dal ai nny a
magnet i cflowme t er
t ur b i neme t e r
me t e rwe i rdanflume
5. 4.Ti nggipermukaan(Level) Unt ukme n y e l e ng g ar a ka np r o s e si ndus t r id i p e r l uka nb aha nb aha na nt a r al a i na i r , bahan bakar ,l ar ut an ki mi a,dan l ai nl ai n.Banyaknya bahanbahan t er s ebut ha r u sd i k e t a hui ,b a i kd i n y a t a ka nd al a mv o l umea t a up unb e r a t .Pe n g ukur a nt i ng g i per mukaanme r upakanc ar apengukur anyangdi pakaiunt ukhali t u. Bebe r apa f akt ory ang per l u di per hat i kan dal am menent ukan c ar a pengukur an t i nggiper mukaanadal ah: •
Rangepe r mukaany angakandi ukur .
•
Ke adaanflui da,y ai t ut e mpe r a t u r ,t e ka nan,s p e c i ficg r a v i t ydl l .
•
J e ni sfl ui da
Mac ammac am pe ngukur an t i nggipe r mukaan dapatdi go l o ngkan me nj adidua b ag i an y ai t u: a.Pe ngukur anl angs ung, di mana flui da yang akan ki t a ukur l angs ung ki t at e r akan pada al at ukur .Co nt o h:l e v e lg l a s s ,pe l a mpung . b.Pengukur ant akl angs ung, di maname t o depe ngukur anme nggunakanme di apembandi ng.Mi s al ny a met ode beda t ekanan, ul t r a s oni c , nuc l ear , hi dr os t at i s , ber at , ko ndukt i v i t as ,kapas i t ans i .
11
6.JENI SSI NYAL
Has i l pengukur an bi as anya bi s al angs ung di ke t ahui dengan al at pengukur l angs ung.Mi s al kan ki t aakanmengukurpanj ang,l uasat au bi dangmakadapat l angs ungdi pakaime t er anyangs udahdi s t andar kan.Namunpadaumumnya,s aat i niha s i lp e ng ukur a nt i d ak d i b ac al a ng s u ng ,me l a i nka nd i k i r i mk et e mp atl a i n, bai kunt ukpengukur anat aupununt ukpengat uran.Ol ehkare nai t udi but uhkan s a r a nay angt e p atunt ukpe n y ampa i a n,y ai t ub e r upas i n y al .Da ns i n y al s i n y ali ni t e l a hdi s t a ndar kan,y ai t u: * Pne umat i k
= 0. 2~1 . 0kg/c m2 3~ 15PSI 0. 2~1 . 0ba r
*Li s t r i k
= 4~20mADC 1~ 5VDC 0~10mADC
*Ko muni ka s idi g i t a l
7 .SI STEM SATUAN
7 . 1DI MENSIDAN SATUAN
Yang t ak kur ang pe nt i ngny a dar ime ngukur adal ah has i lpe ngukur an y ang di j abar kan s ec ar akei l muan dan l ogi ka.Mi s al kan ki t aakan mengukurpanj ang mej a,makahasi lpenc at at anpengukur ani al ahpanj angmej a200c m,di mana: (2 00)a da l a hni l a ia t a uha r g anume r i kda r ipa nj a ngme j ada n (c m)a da l a hs a t ua nbe s a r a npa nj a ngme j a Ki t ase benar nyabi s ame l apor kanhas i lpengukur ani nidengan2m at au2000mm, maka akan j el as di s i niper bedaan pel apor an ni l ainumer i k yang s ebe nar nya 12
i nt i nyas amakenapabi s ademi ki an? Kar enase muas at uani t uber di mensis ama y a i t ud i me ns ip anj a ng . J a dib i l aki t ame n gukurb e s a r a n fis i kA.be nt uk yangl az i m dal am mel apo r kan has i l ny ai al ah:
A = {A }(A) l a inume r i kb e s a r a n {A }= Ni A uanbes ar a n (A )= Sat A Di me n s is ua t ub e s a r a nfis i kadi t e n t uka nd e ng a nd uac a r a: 1 .De ng a nc a r ad e fini s i(b e s a r a nd as a r) 2 .Me l a l uihukum Fi s i ka(b e s a r a nj a ba r a n)
7 . 2JUMLAH BESARAN DASAR
7. 2. 1.Dal am Mekani ka -di me ns ipanj ang (L) -di me ns imas s a
(M )
-di me ns iwakt u
(T)
-di me ns ipanj ang (L) at au
-di me ns ig a y a
(F)
-di me ns iwakt u
(T)
7. 2. 2.Dal am El ekt romagnet
-kuatkut ubmagnet
(m )
-per meab i l i t asmagne t (u) -muat anl i s t r i k
(Q )
-ar usl i s t r i k
(I)
-t ahananl i s t r i k
(R)
7 . 2. 3.Dal am t er modi nami ka -s uhu
(0)
13
7. 2. 4.Dal am Radi omet ri -i nt ans i t asc aha y a
(J)
7. 2. 5.Dal am Ki mi a -j uml ahj at/mo l e
(N )
7 . 3.SI STEM SATUAN
Se t e l a hj uml a hb e s a r a nd as a rd i t e nt uka n ki t ap i l i hs a t ua nn y a.Pi l i ha nj uml a h s at uandasarbe s er t as at uannyamenent ukan apayangdi s ebutSi s t e m Sat uan. Si s t e ms a t uant e r di r ida r is e j uml a hs a t ua nda s ary angdi b e r idi me ns ida nb e s a r a n t er t ent u yang t el ah di s ahkan mel al uikes epakat an ber s ama s ec ar a di bakukan dal am ket ent uannya. Di kenalber mac ammac am s i s t em s at uan ant ar al ai n :s i s t em cgs(c e nt i me t e r g r a ms e c o nd) , s i s t e m
me t er ki l ogr ams ec ond) , s i s t em mks (
( s a t ua nSI
I nt e r na s i o na l )d ans i s t e ms a t ua nt e k ni k. Si s t e ms a t ua nc g sme mi l i hc e nt i me t e r , gr am dan s ec ond s ebagais at uan dasar nya s edang s at uans at uan dar iukur an yang l ai n di t urunkan daris at uan dasart er s ebut .Si s t em s at uan mks memi l i h me t e r ki l o g r a ms e c o nd s e b a g ais a t ua nd as a r n y a .Si s t e m s a t ua nI nt e r na s i o n al di t ur unkan daris i s t em mks dengan s edi ki tper ubahan.Sedang s i s t em s at uan t ehni kmenggunakan:Foo t ,pounddans ec ond. Dan unt uk s i s t e ms at uan y ang be r ag am s e kar ang me r upakan ke bi as aan pas ar s e r t a kebi as an bi dang i l mu me makais at uan s at uannyanamun dar is emua i t u mengac u padasi s t em s i s t em yangdi t er angkan di at asdi manadayat el us urdan konv er s i nya akan memenuhi ket ent uan ke t ent uan s i s t em s at uan dar i ke t i ga s i s t e ms a t ua ny a ngdip e r k e na nka nme l a l uik o nv e ns ime t e rPa r i s . Be r i kutc o n t o hc o n t o hs i s t e ms a t ua ny a ngbe r a g a m. Unt ukPr e s s ur e
Bar , mBar , Nm,Pas c al ,Kpa ,Kgf / c m2, PSI ,e t c
Unt ukTemper at urC,F,R,and K 14
I I .PENGATURAN
1 PENGATURAN MANUALDAN OTOMATI S
1. 1Pengat uranmanual
Pengat ur an manuali al ah pengat ur an yangdi j al ankan ol eh oper at or manus i a, di mana s eg al a yang di l akukan dal am s uat u pengat ur an mel i bat kan aksior ang b an y ak,ki t aamb i ls a l a hs a t uc o nt o hmi s a l ka n: Me n g at urp r o s e she a t e x c ha ng e ra g a rt e mp e r a t ura i ry a ng k e l ua r t e t ap be s ar ny a. Tugas ope r at o r
pe r t ama i al ah me ngukur
t e mpe r at ur dan me ngi mf o r mas i kan has i l pe ngukur anny a ke o p e r a t o rk e d ua ,t ug a so p e r a t o rk e d uaa da l a h me n ghi t ungs e b a r a p a bes arkes al ahan has i lpengukur an unt uk menghas i l kan s ebe r apa b a ny a kp e ma na sy a ngd i p e r l uka np ad as a ati t ul a l ud i i nf o r ma s i ka n ke oper at orke t i ga dan oper at orke t i ga ber t ugas memut ar kat up p e ma na ss e p e r t ik e i ng i na nda r ip e r a t o rk e d ua .Ha li nib e r l a ng s ung b e r ul a ng ul a ng hi ng g ad i ha s i l ka n ha r g at e mp e r a t urk e l ua r a na i r y a ngd i i ng i nk an. Akt i v i t as o pe r at o r pe r t ama, ke dua dan ke t i g a me l i put i : pe ngukur an, per bandi ngan,per hi t ungan dan dan t i ndakan kor eks i .Hali niakan ber l anj ut t e r usme ner uss e bandi ng dengan per ubahan hasi lpengukur an dan per ubahan ha r g ake i ng i na nd any a ngde mi ki a ni nime r up aka np r i ns i pd as a rd ar ip e ng a t ur a n o t o ma t i s . 1. 2
Pengat uranot omat i s
15
Pe n g at ur a no t o ma t i sd ap atd i d e fini s i ka ns e b a g a it e k ni kp e ng a t ur a nd ar is ua t u be s ar an,dan yang akan menghas i l kan s uat u usaha s e hi ngg a dapatme mbat as i penyi mpanganpengukur annyat er hadaps uat uhar gayangdi i ngi nkanpro s es . Bi l a ki t a mengambi lc ont oh dar ipengat uran manualdi at asdengan mengubah t ugasoper at or oper at or nya menj adiper al at an maka oper at orper t ama menj adi Tr ans mi t t er s ebagai al at ukur , oper at or kedua menj adi kont r ol l er s ebagai penghi t ung be s ar nya peny i mpangan pengukur an dengan har ga kei ngi nan dan o per at o r ke t i ga me nj adi el e ment pengo r eks i at au final e l e me nt . Dan i ni mer upakans i s t em pengat ur ano t omat i s ,di manat ugasmanus i adi hi l angkanol eh s u at us i s t e m pe ng at ur a no t o ma t i st e r t ut up. Maks ud dan t uj uan pengat uran o t omat i si al ah agarpr oduksidi per ol eh dengan l ebi h ekonomi s .Bahkan dewasai nibeber apa pro s est ak dapatdi l akukan t anpa p e ng a t ur a no t o ma t i s , Ke unt ung a nd ar ip e ng a t ur a no t o ma t i si a l a h: 1.Menur unkanbi ay abur uh 2.Meni adakanat aumengur angikes al ahanmanusi a 3 .Me mpe r t i ng gikua l i t a sha s i lpe ng at ur a n 4 .Me n gur a ng iukur a nd ar ip e r a l a t a np r o s e s 5.Me mber i kankeamananyangl ebi hbes art er hadapmanusi a
2. ELEMEN SI STEM PENGATURAN
Dar i penj el as an di at as dapat di s i mpul kan bahwa pengat ur an pr o s e s akan ber l angs ungbi l aadapenunj angpenunj angnyayai t uel emenpengat ur an.El emen pe ng at ur a ni t ume l i put i: 2 . 1 Pr o s e s (be s a r a npr o s e s) 2 . 2 Al a tukurd ant r a ns mi t e r 2. 3 Ko nt r o l l e r 2 . 4 Fi nalk o nt r o le l e me n(b i a s a ny aka t upa t a ui n ve r t e rmo t o r)
2. 1
Proses
Pr o s e si a l a hg a bung a np e r i s t i way a ngt e r j a didid al a md ano l e hp e r a l a t a nd i ma na s uat u bes ar aan akan di kont r ol .Bes ar an at au keadaan yang harusdi ukurdan 16
d i k o nt r o l .Be s a r a na t a uk e a da an y a ng ha r u sd i ukurda nd i k o nt r o li nid i s e b ut , mi s a l n y a :a l i r a n, t e mp e r a t ur ,t e k ana n, k e t i ng g i a n d an vari abl et er kont rol anal i z e r . Be s ar an at au ke adaan ya ng di t e nt ukan ko nt r o l e r dan akan mempengar uhivar i abl et er kont r oldi namakan vari .Be s a r a n abl et er mani pul as i i nidi b a waa t a udi ha s i l kano l e hcont r o lag e nt .
2. 2Al atukur
Te r d i r id ar ie l e me ntp e r t a ma (p r i ma r ye l e me nt) ,s e b ua ht r a ns mi t t e r ,s a r a na t r a nmi s id an e l e me np e ne r i ma(r e c e i v i nge l e me n)y a ngb i a s a n y at e r l e t a kp ad a kont r ol er .El emen per t ama mengubah ener gidarivar i abl et er kont r olmenj adi b e s a r a nl a i n ump ama p e r ub aha nt e k ana n,g a y ap o s i s i ,t e g a ng a nl i s t r i k,a r u s l i s t r i kdanl ai nl ai no l e ht r a ns mi t e r ,be s ar ant e r a khi ri nidi t e r us kankeko nt r o l e r . Unt ukal a tukurs e c a r al e ng ka pd i t e r a ng ka nd ib a bp e ng ukur a n.
2. 3Kont rol er
Al at y ang me ng has i l kan aks i pe ng at ur an s e bag ai f ungs i dar ii nput s i nyal ny a lk e s a l a ha ni nii a l a hs e l i s i h da r iha r g ay ang kes al ahan (err or si gnal) .Si d i i ng i ka n
engan hasi l pe ngukur an. Pr o s es pembandi ngannya (s et poi nt ) d
d i l a kuka no l e ho l e h de t e k t o rk e s a l a ha n (Komparat dan kemudi an di per kuat or ) s i nyal nya ol eh ampl i fier . Kes e mua al at i ni mer upakan bagi an dar is ebuah k ont r o l e r .Kada ngkada ngt e r l i ha tt e r p i s a h pi s a h,t e t a pis e r i ng kal ime nj adis a t u, j e ni sko nt r o l e rdi be dakandar ic ar abag ai manav ar i abl et e r mani pul as idi has i l kan o l e hs i ny alke s a l ahan.l e bi hl anj utdi t e r a ngkandibabko nt r o l e r . 2. 4El emenakhi r
Pe r a l a t a ny a ng d ap atdi ma ni p ul a s i/d i j a l a nka no l e ho u t p utk o nt r o l e runt uk me ng a t ura l i r a ne ne r g ia t a u ma t e r i a lk es u at upr o s e s .El e me nt e r a khi ri nid ap at b e r b e nt uk : at danl ai nl ai n. K uppe ngat ur ,Dampe rmo t or ,Pe r ubahke ce pat an Sel ai n ke e mpat el e men poko k t e r s e but di at as t e r dapat be be r apa e l e me n t ambahan yang t akkal ah pent i ngnya mi s al nya :I ndi kat or ,Reko r der ,al ar m, po s i s i o ne r ,i nv e r t e r ,adap t o r ,t r a nduc e r ,ko nv e r t e rdanl ai nl ai ny angke s e muany a i t ume r up aka nb ag i a ny a ngt a kd ap atd i l e p a s k and al a ms e b ua hl o o pk o nt r o l .
17
3.JENI SLOOP PENGATURAN
Suat us i s t e m pengat ur an pr o s e s dapat s ede r hana at au r umi t . Si s t e m yang s e d e r ha nat e r d i r id ar is a t up r o s e sd ans a t ul o o pp e ng a t urp r o s e sd anunt uky a ng r umi ta da ka l a ny as a t up r o s e sd i p e r l uka nb an y akl o o ppe ng a t urp r o s e s(mul t i p l e c o nt r o l) .na munpa dada s ar n y aha ny at e r d apa tt i g aj e ni sl o o ppe ng at ur a n.
3. 1Pengat uranl oopt erbuka(t erprogram )
Pengat ur an l oo pt er buka i al ah s uat u pengat ur an di manaaks ipengat ur an t i dak t e r ga nt ung bai k pada mas ukan has i lpe ngukur an maupun dar io ut put has i l p e ng a t ur a n.Pe n g at ur a nj e n i si nid i d as a r ka na t a ss u a t up e r ki r a a n us a ha y a ng di per l ukan unt uk memper ol eh hasi l yang di i ngi nkan. ,j adi dasar nya ber upa r amal an. Dar ir amal an i ni di buat s uat u pr o gr am t e t ap, y ang mana t i dak d i p e r l uka np e ng e c e k ant e r ha da pp r o s e sa pa ka hus a h ap e ng a t ur a ni t us ud ahs e s ui at aubel um denganhar gayangdi i ngi nkan.
3. 2Pengat uranl oopt ert ut up( Feedback)
Pada pengat uran l oo pt er t urup f ee dbac k, aksi pengat ur an t er gant ung dar i k e l ua r a np r o s e s .Pa da s i s t e mi nik e l ua r a nd ar ip r o s e sdib a nd i ng ka nt e r ha da p har ga mas ukan ke s i s t em,s ehi ngga dapatdi per ol eh aksipe ngat uran s ebag ai f ungsidar ikel uar an dan mas ukan.Var i abl e yang akan di at ur di ukurdengan pe ngukur dan has i l ny a di bandi ngkan de ngan mas ukan se an d e v i a s i t po i nt ,d di ant ar a keduanya akan me ngakt i f kan pengat ur o t o mat i s unt uk me mper ke c i l de v i a s i(e r r o r)t e r s e b ut .Da no l e hka r e nape ng at uro t o ma t i sa ka nb e ke r j aka l au ada e r r ormaka unt uk me mbuatpengat ur an ko nt i nyu di per l ukan s uat u har ga e r r o r.Ha ll e b i hl a nj uta ka ndit e r a ng ka ndib abmo dep e ng at ur.
3. 3Pengat uranl oopt ert ut up( Feedf orward)
Yai t us uat u pe ng at ur an di mana aks ipe ng at ur anny a di t e nt ukan o l e h mas ukan d ar i pr o s e s ,t e t a pi t i d ak t e r g a nt ung d ar i ke l ua r a n p r o s e s . Pe n g at ur a n i ni me r up aka nj e n i spe ng a t ur a ny a ngp al i ngb a r u,i at e r ma s u kj e n i sl o o pt e r t ut up 18
di manai nf or mas idarimas ukan i nputdi kont r oldengan s uat u per hi t ungan yang d i d as a r ka nk e pa das u at umo d e lda r ip r o s e s(p e ne l i t i a nd anp e r c o b aa npe r c o b a an) yangmenj adis uat ur umus an kont r olkes al ahan dan dat a dat ai nidiol ah ol eh komput er .Padaj eni spengat ur an i nidapatmenghasi l kan pro s esyangs empur na b i l ap e ng ukur a nd and at ar e f e r e n c ep e ng hi t ung a nn y ab e na r .
4.MODE DARIPENGATUR
Pengat ur an be s ar an pr o s e s dapat di l akukan de ngan be r bag ai mac am c ar a pengat ur an. Car a pengat ur an i ni meny at akan ker j a dar i pengat ur , yai t u hubungan aks ipengat urdengan s i nyalkes al ahan at au er r or .Banyaknya c ar a p e ng a t ur a ni nid i s e b ab ka no l e hduaha ly a i t u: *Ti a pp r o s e sme mb ut uhka nj e n i sp e n g at ury a ngs e s ua ia g a rd i c a pa i k e s t a bi l a ny a ngb ai kd al a mp r o s e s . *Ke t e l i t i a ny angdi pe r l uka nt i da ks e l a l us a mada l a ms e t i a ppr o s e s . Mo ded ar ipe ng at ur a nt e r di r ida r iduago l o ng anb e s a ry a i t u: 4 . 1 .Pe ng a t ur a nb ukat ut up(o n-o ff) 4 . 2.Pe ng at ur a nko nt i ny u,y angt e r di r ida r i 4. 2 . 1 .Pe ng at ur ans e b andi ng(pr o p o r t i o nal) 4. 2 . 2.Pe ng at ur a npr o p o r t i o naldi t a mbahi nt e g r a l 4. 2 . 3.pe ng at ur anpr o p o r t i o naldi t a mbahi nt e gr aldandi f e r e ns i al Namanamadar ipengat uri nimene r angkan hubungange r akdar ie l e me n akhi r b i l ab e s a r a ny a ngd i a t ur(v a r i a bl et e r ma ni p ul a s i)b e r u ba ht i ng g ia t a ur e nd ah dar is e t po i nt .Jadihubung anVa r i abl et e r mani pul as i(m )t e r ha dape r r o r(e ) .
4. 1Pengat uranbukat ut up(on-off )
Peng at ur an buka t ut up di s e but j uga pe ngat ur an dua po s i s i yang mana pe ngat ur an mo dei nime r upakan mo deyang pal i ng bany ak dipe r gunakan di s e t i api ndus t r i . Pengat ur an modei nibeker j as edemi ki an r upa s ehi nggakel uar an daripengat ur ( mv)be r pi ndah dar ihar ga maxs i mum kehar ga mi ni mum,t e r gant ung apakah 19
v ar i abl et e r ko nt r o l( e )l e bi hbe s a rat aul e bi hke c i ldar ihar g ay angdi i ng i nkan( s p) . p e r s a ma a nd ar imo d ei nii a l a h: m = M1
j i ka e>0
m = M2
j i ka e<0
Di kar enakanvar i abl ey angakanonat auoffdengance patmakabi asanyamodei ni di t ambahde ng ans i s t e mg aphi s t e r i s i s ,de ng ande mi ki anaks iko nt r o lt i dakt e r l al u c epatondanoff,per s amaannyamenj adi: m = M1bi l aenai kdane>g m = M2b i l aet ur undane
4. 2 Pengat uranKont i nyu
Lawandaripengat ur anon-offadal ahpengat ur ankont i nyuat aupengat uranyang be r ke s i nambungan.Adapun pengat ur an modei nime mi l i kit i gamac am el ement unt uk mene t apkan kes i nambungan dar ipe ngat ur an i t u,e l e me n-el e men i t u a nt a r al ai n: 1.Pr o po r t i o nal(P) 2.I nt e gr a lat auRe s e t(I) 3 .De r i v a t i v eat a uRa t e(D )
4. 2. 1Proport i onal
Mode pr opo r t i onal i al ah t i ndakan pengat ur di mana bes ar nya kel uar an dar i pengat ur ( mani pul at ed var i abl e ) bes ar nya s ebandi ng dengan devi asidari p e ng ukur a nt e r ha da ps e t p o ni t(e r r o r) .d e ng a np e r s a ma ann y a:
gai n =
m e
Per bandi ngani nihanyat er j adipadas uat udaer ahyangdi namakan Pr opor t i onal Band di mana Por s e nt as e pe r ubahan mas ukan y ang di but uhkan unt uk 20
nunt ukhar gamas ukandi l uardar i me nghasi l kan kel uaran pengat ur10 0% .Da PBa ka nme n g ha s i l ka nk e l ua r a nt e r e n da ha t a ut e r t i ng g i . Ha li nida pa tdi l i ha tda r ipe r s a ma andi b awa hi ni: gain = 100% PB
m
10 0% .e+b =
PB m
=
ke l uar andar ipe ng at ur
PB
=
Pr o po r t i o nalBand
e
=
e r r o rat aude vi as imas ukanp r o s e s
b
=
bi as (m = b bi l a e = 0)
Har g a bi ashar uss e l al u ada ag art e r j adipe ng at ur an y ang be r ke s i nambung an,dan bi asunt uk pe ng at ur anpne umat i kbi as any a50%,danunt uke l e kt r o ni kbi as any adi pas angkanhar g abi asy ang dapatdi at ur .
Ke unt ungan mo de pe ngat ur an pr o po r t i o nal i al ah bahwa pe ngat ur t i dak mempengar uhit i ngkah l aku dar il oo pkare nat i dakmengandungunsurdi nami k. Pengat ur ani nihanyamember i kanpenguat anyangdapatdi at urdenganmengat ur bes ar nya PB. Ker ugi annya t er dapato ffs e ty ang s angatbes arse bandi ng dengan bes ar nyapengat uranPB.
4. 2. 2I nt egralat auReset
Unt uk menanggul angioffs e t yang t er j adipada pengat ur an pr opo r t i nalmaka di t ambahkan mo de i nt e gr al yang akan menge mbal i kan e r r or ke se t poi nt . Be k e r j a ny ai nt e g r a li a l a hd e ng a n me r ub ah b i a ss e c a r at e r usme n e r u ss e h i ng g a o ffs e tme nde ka t ino l .de ng anc a r ab e r i kut:
dm
=
dt
1
e
Ti
-Di manaTiadal ahwakt ui nt egr alat auRes e tt i medanper s amaani ni d ap atd i t ul i sda l a mb e nt uk. 21
m
=
1
e dt
Ti
-Bi l aki t amenganggaper r orkonst anmakam akannai kt er uss ebandi ng denganwakt uyangakanmenghas i l kanj umpi ngout put . Da r ikr i t e r i ad i a t a s ma ka e l e me ni nt e g r a lt i d ak d ap atb e r d i r is e nd i r is e b a ga i modepengat ur an,el emen i nihar us di gabungkan dengan el emen pr opo r t i onal yangt i dak t er pengar uhger akdi nami s .danbi asannyamenj adimodepengat ur an Pr o p o r t i o nal+I nt e g r a la t a u(PI ) . denganper s amaan:
m
=
100 %
e +
P. B
1 Ti
100 %
e dt
P. B
Dengan modelpengat ur an i nis el ai n mengur angioffse tt er nyat a menghasi l kan ga i n di nami ky ang akan me mpe r l ambat r e s po n peng at ur an, di mana pr i o da al ami ah pe nga t ur an akan t e r g angg u bi l a ada pe r ubahan s e t po i nt maka di pe r l uka nuns url a i ny ai t ude r i v at i v eunt ukme na ng g ul ang ii ni .
4. 2. 3Deri vat i veataut i me
El e me nde r i v a t i v eme n g ha s i l ka np e r ub aha nk e l ua r a ny a ngs e b a nd i ngde n g anl a j u per ubahan devi asi . Dengan kat al ai n der i vat i ve beker j a mengur anggi er r or dengan menambah ke l uar aan (m)s e hi ngga me mper c epatke r j a dar ipengat ur d al a ma ks i n y ame n ghi l a ng ka ne r r o r .Pe r s a ma a nn y ai a l a h:
m
=
TD
de dt
Dar iper s amaan di at as dapat di yaki nibahwa el emen i nit i dak dapatber di r i s e ndi r is e bag ai mo de pe nga t ur an har us di dampi ngkan de ngan e l e me n Pr o p or t i o nal . 22
4. 2. 4Penggabunganel emenel emenpengat ur
Dar iket i gael emenpengat urdi at asdanc ont ohpegabungannyamakakebanyakan Modepe ngat uranmenggabungkanke t i gannyamenj adis at umodepengat uran. Modelmodelpenggabungannyaant ar al ai n 1 .Pr o po r t i o nalo nl y(P+bi as) 2.Pr o p or t i o nal+I nt e gr a l(P+I) 3 Pr o po r t i o na l+I nt e g r a l+De r i v a t i v e(P+I+D ) 4 .Pr o po r t i o na l+I nt e g r a lda nPr o po r t i o na l+De r i v a t i v e(P+I& P+D ) Unt ukpenggabunganyangpal i ngi dealadal ah(P+I +D ) ,namunbi asanyadal am pr akt e kdi gunakan penggabungan (P+I& P+D )kar enal e bi h eko nomi sdengan ha s i ly angt a kj a uhb e r b e da .
23
