Laporan Suhu.docx

LAPORAN INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN KALIBRASI SUHU DAN ELEMEN PENGENDALIAN SUHU Dosen Pebimbing: Heriyanto, Ir,. M.T.

Kelas

:

II-B / D3-Teknik Kimia

Kelompok

:

V

Nama & NIM

:

Kemal Vassa P.M

[NIM 171411049]

M. Risnandar Z

[NIM 171411050]

Melinda Indah K

[NIM 171411051]

Miranti Nur A

[NIM 171411052]

Tanggal Praktikum

: 18 Oktober 2018

Tanggal Pengumpulan

: 22 Oktober 2018

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2018

I.

TUJUAN Setelah melakukan percobaan diharapkan mahasiswa dapat menentukan : 1. Konstanta waktu instrument ukur 2. Waktu tanggap (response time) instrument ukur 3. Waktu naik (rise time) instrument ukur

II.

DATA PENGAMATAN DATA INSTRUMEN/ALAT

REVISI KE:

TANGGAL

NAMA INSTRUMEN : SENSOR SUHU FUNGSI SENSOR

TRANSMITTER

Mengukur / menerima impuls variable proses (suhu) dari sistem yang diukur berdasarkan hambatan yang ditimbulkan pada batang sensor. PT-100 JENIS TEMPERATUR BESARAN YANG DIUKUR RENTANG PENGUKURAN -50 hingga 400 0C ELEKTRONIK JENIS SINYAL KELUARAN 4-20 mA

SKETSA INSTRUMEN

DATA INSTRUMEN/ALAT

REVISI KE:

TANGGAL

NAMA INSTRUMEN : Elettronica Veneta Mod. MPB/EV FUNGSI

PENGENDALI

Menerima sinyal pengukuran dan memberikan sinyal kendali. ELEKTRONIK JENIS BESARAN YANG MASUK ELEKTRONIK 4-20 mA BESARAN YANG KELUAR ELEKTRONIK 4-20 mA

SKETSA INSTRUMEN

DATA INSTRUMEN/ALAT

REVISI KE:

TANGGAL

NAMA INSTRUMEN 2 Electro Peneumatic Conventer FUNGSI KONVERTER

Mengubah informasi dalam besaran listrik menjadi mekanik IP JENIS BESARAN YANG MASUK ELEKTRONIK4-20 mA BESARAN YANG KELUAR PNEUMATIK

SKETSA INSTRUMEN

DATA INSTRUMEN/ALAT

REVISI KE:

TANGGAL

NAMA INSTRUMEN Pneumatic Control Valve of AISI 316 FUNGSI

FINAL CONTROL ELEMENT

Menerima sinyal kendali dan memberikan aksi pengendalian melalui manipulated variable (variabel pengendali). FC (Fail Close) AKSI BESARAN YANG MASUK ELEKTRONIK 4-20 mA BESARAN YANG KELUAR PNEUMATIK 0,2-1 Bar Kapastitas Valve (Cv) 0,13 atau 0,25

SKETSA INSTRUMEN

Grafik perubahan suhu terhadap waktu Run 1 60.00

Suhu (oc)

50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 .00 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Waktu (s)

Grafik perubahan suhu terhadap waktu Run 2 60.00

Suhu (oc)

50.00 40.00 30.00 20.00 10.00

.00 0

20

40

60

Waktu (s)

80

100

Grafik perubahan suhu terhadap waktu Run 3 60.00

Suhu (oc)

50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 .00

0

20

40

60

80

100

Waktu (s)

Grafik perubahan suhu terhadap waktu Run 4 60.00

Suhu (oc)

50.00 40.00 30.00

20.00 10.00 .00 0

20

40

60

80

Waktu (s)

100

120

140

Grafik suhu terhadap waktu Run 5 60.00

Suhu (oc)

50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 .00

0

20

40

60

80

100

120

140

Waktu (s)

III.

PENGOLAHAN DATA 3.1 Pengukuran Naik Tabel 1 Pengamatan Suhu Percobaan ke1

2

3

4

5

Suhu air dingin (Yo), 0C

22,39 21,77 21,82 22,13 22,39

Suhu air panas (Yf), 0C

54,96 52,02 50,42 55,74 56,82

Suhu akhir = 63,2%(Yf-Yo) + Yo 0C

42,97

41

Tabel 2 Pengamatan Konstanta Waktu NO

Konstanta waktu (τ) Sensor RT-100 (detik)

1

20,4

2

26,2

3

25,93

4

57,9

5

26,7

39,89

43,54

44,14

3.2 Pengukuran Turun Tabel 3 Pengamatan Suhu Percobaan ke1

2

3

4

5

Suhu air dingin (Yo), 0C

21,87 21,92

22,17

22,44 22,48

Suhu air panas (Yf), 0C

53,37 52,02

50,26

56,82

56,36

41,77

39,92

44,16

43,89

Suhu akhir = 63,2%(Yf-Yo) + Yo 0C

40,94

Tabel 4 Pengamatan Konstanta Waktu NO

Konstanta waktu (τ) Sensor PT-100 (detik)

1

22

2

20,4

3

22,8

4

21,4

5

24,8

3.3 Mencari nilai t Berdasarkan tabel distribusi (n = 5) n–1=4

nilai-t = 2,776

3.4 Menghitung Rata-Rata Nilai Pengukuran 1. Pengukuran Naik

𝑡

A. y = (yf - yo)(1 − 𝑒 −𝜏 ) + yo = ( 54,96- 22,39)(1 − 𝑒

−

2,776 20,4

) + 22,39

= 32,57(1–0,872) + 22,39 = 26,56 𝑡

B. y = (yf - yo)(1 − 𝑒 −𝜏 ) + yo = ( 52,02- 21,77)(1 − 𝑒

−

2,776 26,2

) + 21,77

= 30,25(1–0,899) + 21,77 = 24,83 𝑡

C. y = (yf - yo)(1 − 𝑒 −𝜏 ) + yo = (50,42 – 21,82)(1 − 𝑒

−

2,776 25,93

) + 21,82

2,776 57,9

) + 22,13

= 28,6(1–0,898) + 21,82 = 24,74 𝑡

D. y = (yf - yo)(1 − 𝑒 −𝜏 ) + yo = (55,74 – 22,13)(1 − 𝑒

−

= 33,61(1–0,953) + 22,13 = 23,71 𝑡

E. y = (yf - yo)(1 − 𝑒 −𝜏 ) + yo = (56,82 – 22,39)(1 − 𝑒

−

2,776 26,7

) + 22,39

= 34,43(1–0,901) + 22,39 = 25,79

2. Pengukuran Turun 𝑡

F. y = (yf - yo)(𝑒 −𝜏 ) + yo = (53,37 – 21,87)(𝑒 −

2,776 22

= 31,5(0,881) + 21,87 = 49,81 𝑡

G. y = (yf - yo)(𝑒 −𝜏 ) + yo

) + 21,87

= (52,02 – 21,92)(𝑒

−

2,776 20,4

) + 21,92

= 30,1(0,873) + 21,92 = 48,19

𝑡

H. y = (yf - yo)(𝑒 −𝜏 ) + yo = (50,26 – 22,17)(𝑒

−

2,776 22,8

) + 22,17

= 28,09(0,885) + 22,17 = 47,03 𝑡

I. y = (yf - yo)(𝑒 −𝜏 ) + yo = (56,82 – 22,44)(𝑒

−

2,776 21,4

) + 22,44

= 34,38(0,878) + 22,44 = 52,63 𝑡

J. y = (yf - yo)(𝑒 −𝜏 ) + yo = (56,36 – 22,48)(𝑒

−

2,776 24,8

) + 22,48

= 33,88(0,894) + 22,48 = 52,77

3.5 Menghitung Deviasi Standar dari Lima Nilai Pengukuran

Sy = √ 1.

(𝒚−𝒚 ̃)𝟐 𝒏−𝟏

Pengukuran naik

Sy = 1,08 2.

Pengukuran turun

Sy = 2,56 3.6 Menghitung nilai ketidakpastian pengukuran

3.4.1 Satuan Teknik (˚C)

∆y =

𝒔𝒚 × 𝒕 √𝒏

1. Pengukuran Naik

∆y =

𝟏,𝟎𝟖 𝒙 𝟐,𝟕𝟕𝟔 √𝟓

= 1,341 °C

2.

Pengukuran Turun

∆y =

𝟐,𝟓𝟔𝒙 𝟐,𝟕𝟕𝟔 √𝟓

= 3,178 °C

3.4.2 Persen skala penuh (%)

∆y =

𝒔𝒚 × 𝒕

𝟏𝟎𝟎%

√𝒏

(𝒀𝒎𝒂𝒌𝒔−𝒀𝒎𝒊𝒏)

1. Pengukuran Naik

∆y =

𝟏,𝟎𝟖 𝒙 𝟐,𝟕𝟕𝟔

𝟏𝟎𝟎%

√𝟓

(𝟐𝟔,𝟓𝟔 − 𝟐𝟑,𝟕𝟏)

= 47,04 %

2. Pengukuran Turun

∆y =

𝟐,𝟓𝟔 𝒙 𝟐,𝟕𝟕𝟔

𝟏𝟎𝟎%

√𝟓

(𝟓𝟐,𝟕𝟕 − 𝟒𝟕,𝟎𝟑)

= 55,37 %

3.7 Menghitung Waktu Tanggap (Response Time) 1. Pengukuran Naik



=

20,4+26,2+25,93+57,9+26,7 5

= 31,43 tr = 2,9957  = 2,9957 (31,43) = 94,15 detik 2. Pengukuran Turun 

=

22+20,4+22,8+21,4+24,8 5

= 22,28 tr = 2,9957  = 2,9957 (22,28) = 66,74 detik

3.8 Menghitung Waktu Naik (Rise Time) 1. Pengukuran Naik Waktu naik ( 10 – 90 % )

10-90% rise time = 2,2972  = 2,2972 (31,43) = 72,20 detik

2. Pengukuran Turun Waktu naik ( 10 – 90 % )

10-90% rise time = 2,2972  = 2,2972 (22,28) = 51,18 detik

HASIL PERCOBAAN Konstanta Waktu dan Ketidakpastian Instrumen Ukur (Sensor PT-100) Besaran

Time Constant (detik)

Pengukuran Naik

Pengukuran Turun

31,43

22,28

1,341 ˚C

3,178 ˚C

47,04 %

55,37 %

Ketidakpastian -

Satuan teknik (˚C)

-

Persen skala penuh (%)

Waktu Tanggap dan waktu Naik Instrumen Ukur (Sensor PT-100) Besaran Pengukuran Naik

Pengukuran Turun

Waktu Tanggap (detik)

94,15

66,74

Waktu Naik (detik)

72,20

51,18