1. Penentuan Titik Kesetimbangan pada Pressure
Balance dengan Menggunakan Metoda Fall Rate
dengan Sensor Kapasitif
Gigin Ginanjar , Bernadus H Sirenden
gigin@kim.lipi.go.id
Lab Tekanan Sub Bidang Metrologi Massa
Pusat Penelitian Kalibrasi Instrumentasi dan Metrologi-LIPI

2. Pressure balance
• Apakah Pressure Balance itu?
Pressure balance adalah sebuah standar primer pada tekanan
Terdiri dari Piston dan Silinder
biasa disebut Dead Weight Tester (DWT)
Pressure balance dalam keadaan Setimbang ketika keadaan
berputar pada daerah keseimbangannya.
Beban
Piston
Silinder

3. Metoda diffrerensial Pressure

4. Metoda Fall Rate
• Suatu metoda untuk menentukan keseimbangan tekanan dengan
mengamati rata-rata turunya piston

5. Gambar Kalibrasi Pressure balance
menggunakan metoda Fall rate
Catatan :
PBS : Press. Balance Standar
PBT : Press. Balance Tes
CVV : Constant Volume Valve
m : Balance mass
Weight
Weight
PBS
PBT
CVV
Sensor
suhu
Float Position Sensor
h
Piston
Silinder
Massa
tambahan
Piston Gauge
Monitor
Komputer
RS-232

6. Titik Kesetimbangan
• Dengan mengunakan metode fall rate dihitung
kecepatan jatuh piston dengan mengetahui perubahan
tinggi piston terhadap perubahan waktu.
• Titik kesetimbangan pada pengkalibrasian pressure
balance terjadi apabila tekanan pada alat standar dan
alat yang akan dikalibrasi adalah sama.
• Keseimbangan diperoleh dengan menambahkan atau
mengurangkan massa tambahan pada salah satu
pressure balance

7. Alur program untuk mengamati fall-rate
piston
Set timer
Banyak selang waktu,dt
End timer
dt > m
Catat fall rate, waktu, suhu, banyak data m,

8. Program penentuan fall- rate piston

9. Sensor kapasitif
Nominal
(mm)
Weight Ruska
(mm)
Weight
Budenberg AKO
(mm)
Weight
Kuningan DEWIT
(mm)
Weight
Cast Iron Nagano
(mm)
-5.25 -5.981 1.150 8.848 1.240
-2.15 -2.461 -1.105 5.071 -1.070
0 -0.167 -3.409 3.505 -3.792
3.15 3.151 -5.902 0.638 -5.164
5.25 4.739 -8.900 -0.856 -7.923
Sehingga untuk memperoleh nilai sebenarnya diperoleh persamaan dengan
meregresi nilai pembacan weight Ruska terhadap weight Budenberg
sehingga diperoleh persamaan
y= 1.2022489x +3.8260457

10. Fall rate piston
NFR (mm/menit) XFR
(mm/menit)
Ruska J361 -0.021 -0.019
Budenberg 580 DX-L -0.229 -0.227
NFR= Natural Fall Rate
keadaan dimana piston standar dan yang akan dikalibrasi berada dalam fall rate sendi
karena dipasahkan oleh Constant volume valve
XFR= Cross Fall Rate
keadaan dimana piston standar dan yang akan dikalibrasi berada dalam suatu sistem
dimana Constant volume valve dibuka

11. Penentuan balancing mass
Balancing mass (g)
1 192
2 192.850
3 192.6
4 192.3
5 192.95
6 192.3
Dengan cara langsung menambahkan pada pressure balance sehingga
diperoleh nilai NFR=XFR

12. Penentuan balancing mass
Titik Ukur 32.5%
Added Mass XFR NFR BM
Nominal Convensional
g g mm/menit mm/menit kg
196 1.960E-01 0.18 0.02 1.923E-01
193 1.930E-01 0.07
191 1.920E-01 -0.02
190 1.900E-01 -0.065
Dengan cara regresi dimana
menmbahkan added mass diantara titik
kesetimbangan dengan mengunakan
regresi maka diperoleh nilai balancing mas

13. Kesimpulan
• Penentuan Titik kesetimbangan bergantung dari kemampuan
sensor dalam menampilkan posisi piston.
• Dengan menggunakan sensor posisi menggunakan sensor kapasitif
dapat mengukur laju jatuh piston pressure balance.
• Program untuk mengamati laju jatuh piston diperlukan untuk
mengamati laju jatuh piston terhadap perubahan waktu.
• Fall rate yang dicatat program sangat menentukan nilai massa
tambahan yang ditambahkan pada pressure balance.
• Massa tambahan dapat diperoleh menggunakan dengan cara
langsung dan menggunakan regresi.
• Dikarenakan menggunakan sensor kapasitif maka harus ada
konversi jarak / posisi diakibatkat oleh bahan dari beban pressure
balance .

14. Terima kasih