PRAKTIKUM PENGUKURAN TEKNIK HIGROMETER
BAB I PENDAHULUAN Sekarang ini, analisis mengenai kondisi lingkungan sangat dibutuhkan dalam berbagai bidang, terutama apabila kita akan bekerja dan merencanakan untuk membangun sesuatu, seperti membuat instalasi pembangkit listrik. Terdapat berbagai aspek yang perlu diperhatikan ketika kita membicarakan mengenai kondisi lingkungan yang akan ditinjau. Antara lain yaitu suhu, kelembaban udara, kecepatan angin, dan intensitas cahaya matahari. Aspek-aspek tersebut dapat menentukan keberhasilan dari rencana yang sudah dibuat sebelumnya. Untuk itu dibutuhkan pengukuran yang mudah dan akurat hasilnya agar selanjutnya dapat ditentukan apakah dalam kondisi lingkungan tersebut rencana pembangunan dapat dilanjutkan. Untuk mengetahui keadaan suhu pada suatu benda atau tempat tertentu, dibuatlah alat untuk mengukur suhu yang disebut dengan thermometer . Ada berbagai macam thermometer macam thermometer , yaitu thermometer raksa raksa / alkohol dan thermometer digital. digital. Thermometer raksa atau thermometer alkohol merupakan suatu bentuk thermometer yang tidak asing bagi kita, keduanya menggunakan pipa kaca berskala namun yang membedakan hanya pada isi yang digunakan yaitu raksa / alkohol. Sedangkan thermometer digital, biasanya menggunakan thermokopel sebagai sensornya untuk membaca perubahan nilai tahanan. Secara sederhana thermokopel berupa dua buah kabel dari jenis logam berbeda, hanya ujungnya saja yang disatukan. Titik penyatuan ini disebut hot junction. junction. Prinsip kerjanya memanfaatkan karakteristik hubungan antara tegangan dengan temperatur. Setiap jenis logam pada temperatur tertentu memiliki tegangan tertentu pula. Selanjutnya ialah kelembaban udara. Untuk mengukur kelembaban udara menggunakan alat yang bernama hygrometer . Secara umum kelembaban adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan jumlah uap air yang ada di udara dan dinyatakan dalam persen dari jumlah uap air maksimum dalam kondisi jenuh. Beberapa jenis utama hygrometer digunakan untuk mengukur kelembaban antar lain : Psikrometer : Psikrometer dan Hygrometer dan Hygrometer rambut.
Psikrometer menggunakan dua buah thermometer , yaitu thermometer bola bola kering dan thermometer bola basah. Pada thermometer bola kering tabung air raksa dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya ( udara biasa). Pada thermometer bola basah tabung air raksa dibasahi agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi atau titik jenuh, yaitu; suhu yang diperlukan agar uap air dapat berkondensasi. Perbedaan suhu antara thermometer bola kering dan thermometer bola basah dapat digunakan untuk menghitung jumlah uap air di udara. Hygrometer udara. Hygrometer rambut rambut adalah sebuah alat pengukur kelembaban udara dengan satuan persen yang menggunakan prinsip muai panjang rambut dimana rambut akan memanjang ketika kelembaban udara bertambah. Kemudian kecepatan angin, alat untuk mengukur kecepatan angin digunakan Anemometer . Kecepatan angin merupakan perbandingan antara jarak tempuh angin atau pergerakan udara untuk selang waktu tertentu. Ada dua jenis anemometer secara umum antara lain : Anemometer mangkok dan Anemometer propeler . Prinsipnya angin yang diukur akan memutar kincir atau baling – baling baling pada anemometer sehingga akan memutar rotor dan hasilnya akan ditampilkan pada display dalam per selang waktu untuk putaran putaran rotor. Berikutnya ialah pyranometer, pyranometer, alat untuk megukur intensitas cahaya disuatu tempat. Pyranometer juga disebut solarmeter digunakan untuk mengukur besarnya pengaruh radiasi cahaya pada permukaan bidang. Kinerja alat ini dengan dipasang pada suatu permukaan permukaan bidang kemudian dengan adanya hantaman cahaya tepat pada sensor cahaya yang akan diteruskan pada tampilan komputer dalam bentuk simpangan besarnya fluks yang diberikan cahaya tersebut.
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Kelembaban dan Kelembaban Relatif Relatif Kelembapan (
⁄ ) adalah konsentrasi uap air di udara. Kelembapan ideal 3
berada pada nilai nil ai 40 sampai s ampai 70. Angka konsentasi ini dapat diekspresikan dalam kelembapan absolut, kelembapan spesifik atau kelembapan relatif Kelembaban relatif adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan jumlah uap air yang terkandung di dalam campuran air-udara dalam fase gas dan dinyatakan dalam persen dari jumlah uap air maksimum dalam kondisi jenuh. Menurut Technical Regulations – WMO 1988 Appendix B. Relative Humidity adalah perbandingan atau rasio dari tekanan uap air di udara dengan tekanan uap jenuh pada suhu dan tekanan yang sama. s ama. Kelembaban relative dinyatakan dalam persen dan dapat dihitung dengan cara sebagai berikut :
di mana: adalah kelembaban relatif campuran; adalah tekanan parsial uap air dalam campuran; dan adalah tekanan adalah tekanan uap jenuh air pada temperatur tersebut dalam campuran. Tekanan uap air (e) merupakan tekanan ambient yang dijabarkan sebagai tekan air di udara. e dapat bernilai 0 (sangat kering) dan dapat bernilai maksimum (sama dengan nilai es). Tekanan Saturation uap air (es) adalah tekanan uap maksimum dimana udara dapat mendukung terjadinya kondensasi pada temperature saat itu. es adalah fungsi dari temperature es(T). Kelembaban relatf dari suatu campuran udara-air didefinisikan sebagai rasio dari tekanan parsial uap air dalam campuran
terhadap tekanan uap jenuh air pada temperatur tersebut. Hygrometer merupakan Instrumen yang digunakan dalam ilmu meteorologi untuk mengukur kelembaban. Beberapa jenis utama higrometer digunakan untuk mengukur kelembaban.
Ada 4 metode / cara pengukuran RH, yaitu: 1. Metode termodinamik (dengan alat Psikrometer) 2. Metode perubahan ukuran (panjang) benda higroskopis (dengan alat hygrometer). 3. Metode perubahan nilai suatu tahanan listrik. 4. Metode kondensasi.
2.2 Hygrometer Higrometer adalah sejenis alat untuk mengukur tingkat kelembaban pada suatu tempat. Biasanya alat ini ditempatkan di dalam bekas (container ( container ) penyimpanan barang yang memerlukan tahap kelembapan yang terjaga seperti dry box penyimpanan kamera. Kelembaban yang rendah akan mencegah pertumbuhan jamur yang menjadi musuh pada peralatan tersebut.(Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas) Higrometer (hygrometer) adalah perangkat untuk menentukan kelembaban atmosfer yang dapat menunjukkan kelembaban relatif (persentase kelembaban di udara), kelembaban mutlak (jumlah kelembaban) atau keduanya. Beberapa higrometer standar hanya mampu menginformasikan dua keadaan seperti pada kondisi udara kering atau basah. Sedangkan jenis higrometer lainnya merupakan bagian dari perangkat yang disebut humidistats, yang digunakan untuk mengontrol pelembab udara atau pengering untuk mengatur kelembaban udara.
Higrometer Sederhana (Psikrometer) oleh Stevenson
Higrometer biasanya digunakan dalam peramalan cuaca, memantau kelembaban di laboratorium, area penyimpanan dan pembuatan tanaman, di mana tingkat kelembaban tertentu harus dijaga. Bentuk sederhana Hygrometer adalah khusus dikenal sebagai Psychrometer dan terdiri dari dua Thermometer , salah satunya termasuk umbi kering dan salah satu yang termasuk bohlam yang disimpan basah untuk mengukur suhu basah-bola lampu.
2.2.1 Jenis-Jenis Hygrometer 1. Psikrometer
Pengertian Psikrometer adalah perangkat untuk mengukur kelembaban relatif udara. Pada psikrometer menggunakan dua buah termometer sebagai komponen utamanya.. Pada psikrometer menggunakan dua buah thermometer sebagai komponen utamanya. Thermometer pertama merupakan thermometer bola kering yang digunakan untuk mengukur suhu udara biasa, sedangkan thermometer yang yang kedua merupakan thermometer bola bola basah yang digunakan untuk mengukur suhu udara jenuh atau lembab.
Termometer pertama merupakan termometer bola kering yang digunakan untuk mengukur suhu udara biasa, sedangkan termometer yang kedua merupakan termometer bola basah yang digunakan untuk mengukur suhu udara jenuh atau lembab. Komponen Psikrometer : 1. 2. 3. 4.
Termometer bola kering Termometer bola basah Kain Air suling
Prinsip Kerja Psikrometer Psikrometer mempunyai prinsip kerja yaitu dengan menggunakan dua termometer. Termometer pertama digunakan untuk mengukur suhu udara biasa dan yang kedua digunakan untuk mengukur suhu udara jenuh atau lembab (bagian bawah thermometer diliputi kain/kapas yang basah). Pada Thermometer Bola Kering tabung air raksa dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya. Pada Thermometer Bola Basah tabung air raksa dibasahi agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi atau titik jenuh, yaitu; suhu yang diperlukan agar uap air dapat berkondensasi. Suhu termometer basah-bola lampu lebih dingin dibandingkan dengan termometer kering-bola lampu. Perbedaan suhu antara termometer kering-wet bulb-dan dapat digunakan untuk menghitung jumlah uap air di udara.
Hal-hal yang sangat mempengaruhi ketelitian pengukuran kelembaban dengan mempergunakan Psychrometer ialah : 1. 2. 3. 4. 5.
Sifat peka, teliti dan cara membaca thermometer-thermometer Kecepatan udara melalui Thermometer bola basah Ukuran, bentuk, bahan dan cara membasahi kain Letak bola kering atau bola basah Suhu dan murninya air yang dipakai untuk membasahi kain
Suhu udara didapat dari suhu pada termometer bola kering, sedangkan RH (kelembaban udara) didapat dengan perhitungan: 1. Psychrometer Assmann
Psychrometer assmann terdiri dari 2 buah thermometer air raksa dengan pelindung logam mengkilat. Kedua bola thermometer terpasang dalam tabung logam mengkilat. Kipas angin terletak diatas tabung pada tengah alat. Gunanya untuk mengalirkan (menghisap) udara dari bawah melalui kedua bola. Thermometer langsung menuju keatas. Alat dipasang menghadap angin dan sedemikian sehingga logam mengkilat mencegah sinar matahari langsung ke Thermometer, terutama pada angin lemah dan sinar matahari mat ahari yang kuat. 2. Psychrometer Putar (Whirling) Disebut juga sebagai Psychrometer Sling/ Whirling. Alat ini terdiri dari 2 Thermometer yang dipasang pada kerangka yang dapat diputar melalui sumbu yang tegak lurus pada panjangnya. Sebelum pemutaran bola basah dibasahi dengan air murni. Psychrometer diputar cepat-cepat (3 putaran/ detik). Selama + 2 menit, dihentikan dan dibaca cepat-cepat. Kemudian diputar lagi, dihentikan dan dibaca seterusnya sampai diperoleh 3 data. Data yang diambil adalah suhu bola
basah terendah. Jika ada 2 suhu bola basah terendah yang diambil suhu bola kering. 2. Higrometer Rambut
Pengertian Higrometer rambut adalah sebuah alat pengukur kelembaban udara dengan satuan persen yang menggunakan prinsip muai panjang rambut dimana rambut akan memanjang ketika kelembaban udara bertambah. Adapun rambut yang digunakan adalah rambut manusia atau kuda yang sudah dihilangkan lemaknya yang kemudian dikaitkan dengan pengungkit (engsel) yang dihubungkan dengan jarum yang menunjuk kepada skala sehingga memperbesar perubahan skala dari perubahan kecil dari panjangnya rambut. Higrometer rambut ada yang bersifat non recording dan recording (higrograf). Untuk membuat skala mendekati linier (agar memudahkan pembacaan) perpanjangan rambut akibat RH tidak langsung dihubungkan dengan jarum penunjuk, melalui system engsel seperti terlihat pada gambar berikut ini :
Komponen Hygrometer Rambut 1. 2. 3. 4.
Rambut Pengungkit (engsel) Skala Jarum penunjuk
Prinsip Kerja Hygromter Rambut Cara kerja higrometer rambut adalah didasarkan atas sifat rambut manusia yang telah dibersihkan dari lemaknya. Rambut tersebut kemudian akan menjadi panjang kalau nilai lembab udara bertambah besar, dan akan menjadi pendek kalau nilai lembab udara berkurang. Namun, untuk mengalami perpanjangan atau perpendekan secara se cara akurat rambut sebagai sensor memerlukan waktu sekitar tiga menit. Gerakan memanjang atau memendek rambut tersebut kemudian disalurkan ke sebuah tangkai bergerigi (pengganti engsel) baru dihubungkan dengan roda bergerigi yang menyatu dengan jarum penunjuk yang berputar di atas skala lembab udara relative. Pada gambar di bawah ini.
3. Thermometer-Higrometer Thermometer-Higrometer Analog Ruangan TFA Dostmann Haar-Synth
Pengertian adalah alat hygrometer, alat pengukur kelembaban udara untuk dalam ruangan (indoor) maupun di luar ruangan (outdoor), ditambah fungsi termometer untuk mengukur suhu udara lingkungan. Thermometer Hygrometer sangat berguna untuk memonitor kelembaban udara dalam laboratorium, ruangan IT komputer server, dalam bidang peternakan maupun m aupun perkebunan. Fitur: 1. 2. 3. 4.
Range Pengukuran Suhu: -10C - 10C …. +50C Range Pengukuran Kelembaban Udara (Humidity): 0% ….. 100% Diameter 100mm Hair Synthetic
4. Higrometer Logam
Pengertian Hygrometer logam / kertas coil berguna untuk memberikan indikasi cepat dari perubahan kelembaban, tapi paling sering seri ng digunakan pada perangkat yang sangat murah dan akurasinya sangat terbatas.
Prinsip Kerja Higrometer ini bekerja dengan pencarian melalui unit identik yang banyak ditampilkan dan menunjukkan perbedaan dalam kelembaban ditunjukkan dari 10% atau lebih. Dalam perangkat ini, kelembaban diserap oleh strip kertas garam yang diresapi dan melekat pada sebuah kumparan logam, menyebabkan perubahan bentuk. Perubahan panjang (analog dengan yang di termometer bimetal) menyebabkan indikasi pada dialnya.
5. Higrometer Elektronik
Higrometer elektronik ini menggunakan Dewpoint yang merupakan temperatur di mana sampel udara lembab (atau uap air lainnya) berada pada tekanan konstan mencapai saturasi uap air. Pada temperatur saturasi, pendinginan lebih lanjut hasil dalam larutan air. Higrometer cermin Chilled dewpoint adalah salah satu instrumen yang paling sering digunakan. Dengan menggunakan cermin dingin dan mekanisme optoelektronik untuk mendeteksi kondensasi pada permukaan cermin. Suhu cermin dikendalikan oleh umpan balik higrometer elektronik untuk menjaga keseimbangan dinamis antara penguapan dan kondensasi pada cermin, sehingga dapat diukur suhu titik embun.
Akurasi 0,2 ° C dapat dicapai dengan perangkat tersebut, yang berkorelasi di lingkungan sekitarnya untuk akurasi kelembaban relatif sekitar ± 0,5%. Perangkat ini perlu sering dibersihkan, dan kalibrasi berkala untuk mencapai tingkat-tingkat akurasi. Untuk penggunaan higrometer ini perlu diperhitungkan biaya, ruang, atau kerapuhan relevan, jenis lain dari sensor elektronik yang digunakan, dengan harga yang lebih rendah dari akurasi. Dalam sensor kelembaban kapasitif, pengaruh kelembaban pada konstanta dielektrik dari bahan polimer atau logam oksida diukur. Dengan kalibrasi, sensor ini memiliki akurasi ± 2% RH dalam kisaran 595% RH. Tanpa kalibrasi, akurasi adalah 2 sampai 3 kali lebih buruk. Sensor kapasitif yang tahan terhadap efek seperti kondensasi dan suhu tinggi sementara.
2.3 Cara Kerja Higrometer Higrometer terdapat dua skala, yang satu menunjukkan kelembaban yang satu menunjukkan temperatur. Cara penggunaannya dengan meletakkan di tempat yang akan diukur kelembabannya, kemudian tunggu dan bacalah skalanya. Skala kelembaban biasanya ditandai dengan huruf h dan kalau suhu dengan derajat celcius. Ada bentuk higrometer lama yakni berbentuk bundar atau berupa termometer yang dipasang didinding. Cara membacanya juga sama, bisa dilihat pada raksanya di termometer satu yang untuk mengukur kelembaban dan satu lagi yang mengukur suhu. Perlu diperhatikan pada saat pengukuran dengan hygrometer selama pembacaan haruslah diberi aliran udara yang berhembus kearah alat tersebut, ini dapat dilakukan dengan mengipasi alat tersebut dengan secarik kertas atau kipas. Sedangkan pada slink, alatnya harus diputar.
2.3.1 Cara Perhitungan Dalam Mencari Nilai Kelembaban Relatif Untuk menentukan kelembaban relatif % dari suhu bola kering dan suhu bola basah adalah dengan melihat perhitungan berikut: Data pengamatan, misalnya pada vegetasi Lapangan Terbuka yang dicatat setelah 10 menit :
Suhu bola kering : 33 °C
Suhu bola basah : 29 °C
%Kelembaban Relatif
= Suhu Bola Kering – Suhu Bola Basah = 33°C - 29°C = 4°C
Selisih yang didapat adalah 4 °C setelah mendapatkan selisih bola kering dan bola basah, maka kelembaban relatif (%) dari suhu bola basah dan bola kering yang terdapat pada tabel dibawah adalah 69°C Membaca hygrometer
Hygrometer ditulis dalam satuan persentase, mulai dari 0% sampai 100%. Contohnya pada foto di atas, hygrometer menunjukkan angka 90% yang berarti bahwa dalam 100 bagian udara terdapat te rdapat 90 bagian uap air di dalamnya. Semakin besar angka persentasenya maka kelembabannya semakin tinggi, begitupun sebaliknya. Hygrometer analog membutuhkan waktu paling tidak sekitar setengah jam untuk menyesuaikan dengan keadaan sekitar, jadi misalkan anda baru memindahkan alat ini dari dalam rumah ke taman di luar rumah maka membutuhkan waktu beberapa saat bagi hygrometer untuk memberikan angka yang akurat. Berbeda dengan hygrometer digital yang hasilnya bisa dilihat langsung tanpa perlu waktu penyesuaian. Berapakah tingkat kelembaban yang pas?
Di tengah alat hygrometer yang saya miliki ini terdapat arsiran pada level 40% sampai 60%, pada level inilah tubuh kita akan merasa nyaman. Jadi sepanas atau sedingin apapun cuacanya, selama kelembaban berada antara 40%-60% maka tempat tersebut akan terasa nyaman untuk kita tinggali.
2.4 Kalibrasi Sebuah sistem kalibrasi higrometer telah dirancang dan dibuat dalam rangka peningkatan kemampuan kalibrasi higrometer untuk menghasilkan menghasilkan sebuah sistem kalibrasi yang dapat memberikan kemampuan ukur terbaik di bawah 2,5%. Sistem yang dibangun memanfaatkan prinsip kerja divided flow atau aliran terbagi. Pengujian dilakukan terhadap sistem tersebut pada rentang kelembaban relative yang biasa dipakai untuk melakukan kalibrasi, yaitu dari 10% hingga 95%. Pengukuran ketidakseragaman test chamber telah dilakukan pada rentang kelembaban tersebut dengan menggunakan dua buah sensor. Hasil akhir pengujian menunjukkan sistem yang dibangun mampu memberikan kemampuan ukur terbaik masing-masing adalah 0,62% pada RH 10% dan 0,51% pada RH 60% dan 95%.
BAB III KESIMPULAN Higrometer (hygrometer) adalah perangkat untuk menentukan kelembaban atmosfer yang dapat menunjukkan : kelembaban relatif (persentase kelembaban di udara) dengan persamaan
kelembaban mutlak (jumlah kelembaban) yang mendefinisikan massa mendefinisikan massa dari uap air pada air pada volume volume tertentu campuran udara campuran udara atau gas, atau gas, dan dan umumnya 3 dilaporkan dalam gram dalam gram per per meter kubik (g/m )
Atau keduanya.
Higrometer Terdiri dari berbagai jenis, yaitu :
Psikrometer
Higrometer Rambut
Higrometer elektronik
Higrometer Logam
Thermometer-Higrometer Analog Ruangan TFA Dostmann Haar-Synth
Adapun prinsip kerja dari Hygrometer yaitu dengan menggunakan dua Thermometer . Thermometer pertama dipergunakan untuk mengukur suhu udara biasa dan yang kedua untuk mengukur suhu udara jenuh/ lembab (bagian bawah Thermometer diliputi kain/kapas yang basah). Thermometer Bola Kering membiarkan tabung air raksa dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya. Sedangkan Thermometer Bola Bola Basah membuat tabung air raksa dibasahi agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi/ titik jenuh, yaitu; suhu yang diperlukan agar uap air dapat berkondensasi. Hygrometer terdapat dua skala, yang satu menunjukkan kelembaban yang satu menunjukkan temperatur. Cara penggunaannya dengan meletakkan di tempat yang akan diukur kelembabannya, kemudian tunggu dan bacalah skalanya. Skala kelembaban biasanya ditandai dengan huruf h dan kalau suhu dengan derajat celcius.
