Definisi & Cara kerja Pressure Balance?(DWT)
Pressure Balance (Dead Weigh Tester)
Selamat malam sahabat Calmet , kali ini saya ingin menulis tentang 'Pressure Balance' atau yang sering kita kenal juga dengan nama 'Dead Weigh Tester' / DWT kenapa disebut dengan DWT? karena alat ini bekerja dengan mengkalibrasi tekanan dengan menentukan bobot gaya dibagi dengan luas gaya yang diterapkan.
Rumus untuk dead weight tester adalah tekanan sama dengan gaya dibagi dengan luas di mana gaya diterapkan. nah dipostingan saya sebelumnya tentang "Alat Ukur Tekanan & Kalibrasi" sudah saya jelaskan sedikit mengenai tekanan dan definisinya yaitu" p = Tekanan sama dengan Gaya =F dibagi Luas = A" nah apakah itu berlaku sama dengan DWT ? okay langsung aja dibaca sampai kebawah ya ...
Prinsip Dasar Pressure Balance
dead weight tester biasanya digunakan untuk kalibrasi pengukur tekanan karena mereka dibuat dengan akurasi tinggi, Jadi mereka dapat digunakan sebagai standar utama (seperti yang disebutkan sebelumnya). Ada banyak jenis tergantung pada aplikasi dan dioperasikan dengan oli (hidrolik) atau dengan udara (pneumatik).
dead weight tester adalah Dasar standar primer untuk pengukuran tekanan yang akurat.
dead weight tester adalah Dasar standar primer untuk pengukuran tekanan yang akurat.
 |
| Diagram Twin Pressure Balance |
 |
| Dead Weigh Tester Diagram |
Dead weight tester digunakan untuk mengukur tekanan yang diberikan oleh gas atau cairan dan juga dapat menghasilkan tekanan uji untuk kalibrasi berbagai instrumen tekanan. Mengapa dead weight tester disebut dead weight tester?
Dalam dead weight tester, penerapan penempatan ada bobot pada tiang dudukan (wadah beban) , beban wadah berat adalah bobot referensi yang akan dikalibrasi dan selanjutnya diterapkan tekanan dengan menggerakkan piston, "ketika tekanan yang diterapkan dan bobot referensi (Tekanan) sama pada kondisi ini berat referensi akan nol (Mati)". oleh karena itu disebut dead weight tester.
p = F / A [Pa]
dimana:
p : tekanan referensi [Pa]
F : gaya diterapkan pada piston [N]
A : area efektif PCU [m2]
Bagian-bagian Pressure Balance (DWT)
Berat yang diketahui ditempatkan pada platform. pada saat mengoperasikan plunger, tekanan fluida diterapkan ke sisi piston yang lain hingga cukup kekuatan dikembangkan untuk mengangkat kombinasi bobot piston.
Ketika ini terjadi, kombinasi berat piston mengapung bebas di dalam silinder antara berhenti batas. Dalam kondisi keseimbangan ini, gaya tekanan fluida seimbang terhadap gaya gravitasi dari bobot dan gesekan gesekan.
Oleh karena itu, PA = Mg + F
Maka: P = Mg + F / A
dimana, P = tekanan
M = Massa; Kg
g = Akselerasi karena gravitasi; m / s²
F = Seret gesekan; N
A = Equivalent luas piston - silinder; m²
Dengan demikian tekanan P yang disebabkan karena bobot yang ditempatkan pada platform dihitung. Setelah menghitung P, plunger dilepaskan.
Saat pengukur tekanan yang akan dikalibrasi dipasang di tempat yang tepat pada alat DWT. Berat yang diketahui sama yang digunakan untuk P terhitung ditempatkan pada platform.
Dalam dead weight tester, penerapan penempatan ada bobot pada tiang dudukan (wadah beban) , beban wadah berat adalah bobot referensi yang akan dikalibrasi dan selanjutnya diterapkan tekanan dengan menggerakkan piston, "ketika tekanan yang diterapkan dan bobot referensi (Tekanan) sama pada kondisi ini berat referensi akan nol (Mati)". oleh karena itu disebut dead weight tester.
Deadweight tester (DWT) adalah standar kalibrasi yang menggunakan silinder piston tempat beban diletakkan untuk membuat kesetimbangan dengan tekanan yang diberikan di bawah piston.
Rumus untuk merancang DWT pada dasarnya dinyatakan sebagai berikut:
p = F / A [Pa]
dimana:
p : tekanan referensi [Pa]
F : gaya diterapkan pada piston [N]
A : area efektif PCU [m2]
Bagian-bagian Pressure Balance (DWT)
 |
| Skema Komponen Kerja DWT |
1 – Hand pump
2 – Testing Pump
3 – Pressure Gauge to be calibrated (UUT)
4 – Calibration Weight
5 – Weight Support
6 – Piston
7 – Cylinder
8 – Filling Connection
 |
| Skema kerja DWT |
Berat yang diketahui ditempatkan pada platform. pada saat mengoperasikan plunger, tekanan fluida diterapkan ke sisi piston yang lain hingga cukup kekuatan dikembangkan untuk mengangkat kombinasi bobot piston.
Ketika ini terjadi, kombinasi berat piston mengapung bebas di dalam silinder antara berhenti batas. Dalam kondisi keseimbangan ini, gaya tekanan fluida seimbang terhadap gaya gravitasi dari bobot dan gesekan gesekan.
Oleh karena itu, PA = Mg + F
Maka: P = Mg + F / A
dimana, P = tekanan
M = Massa; Kg
g = Akselerasi karena gravitasi; m / s²
F = Seret gesekan; N
A = Equivalent luas piston - silinder; m²
Dengan demikian tekanan P yang disebabkan karena bobot yang ditempatkan pada platform dihitung. Setelah menghitung P, plunger dilepaskan.
Saat pengukur tekanan yang akan dikalibrasi dipasang di tempat yang tepat pada alat DWT. Berat yang diketahui sama yang digunakan untuk P terhitung ditempatkan pada platform.
saya rasa udah cukup yah penjelasan tentang cara kerja (prinsip) dead weight tester , kenapa saya harus jelaskan tentang Prinsip kerja alat dahulu ? karena tidak mungkin seseorang yang baru mengenal dunia kalibrasi ataupun pengukuran mampu mencerna dengan baik tulisan demi tulisan tanpa diawali dari hal yang fundamental sekarang kita lanjut dengan 'Pedoman tentang Kalibrasi Pressure Balance'.
1.1 Pedoman ini menjelaskan metode kalibrasi untuk keseimbangan tekanan termasuk contoh estimasi ketidakpastian untuk penggunaan keseimbangan tekanan. Ini berlaku untuk keseimbangan tekanan yang dioperasikan dengan gas dan cairan. Dalam kedua kasus metode ini komparatif. Ketika standar referensi juga merupakan keseimbangan tekanan, perbandingan dilakukan dengan menggunakan metode cross-floating yang dijelaskan dalam dokumen ini.
1.2 Dua metode kalibrasi dijelaskan:
1.4 Dokumen ini adalah pedoman yang menyarankan prosedur yang berlaku untuk keseimbangan tekanan yang terdiri dari rakitan silinder-silinder atau 'falling ball'. Ini dipakai untuk pressure balance industri menggunakan pemuatan langsung piston atau bola, tidak termasuk membagi atau mengalikan
perangkat, dan manometer piston digital. Jenis keseimbangan tekanan yang relevan biasanya mencakup rentang:
3.2 Kadang-kadang, untuk alasan praktis, dan pada dasarnya pada tekanan rendah silinder berputar bukan piston. Prinsip dan metode pengujian persis sama dalam kasus ini.
3.3 Tekanan ditransmisikan ke elemen bergerak oleh fluida yang mungkin berupa gas (biasanya nitrogen kering) atau cairan (biasanya minyak).
3.4 Terkadang elemen pengukuran bukanlah rakitan piston silinder, seperti dalam kasus keseimbangan bola mengambang yang menggabungkan bola untuk menerima beban dan dasar hemisferik untuk mendukung bola. Dalam hal ini regulator aliran mengontrol laju aliran gas dalam pembersihan sistem. Jenis keseimbangan tekanan ini hanya digunakan untuk gas dalam pengukuran mode pengukur.
3.5 Ketika massa ditempatkan ke ruang hampa, timbangan mengukur tekanan absolut. Tekanan sisa dalam tabung lonceng di sekitar massa menciptakan kekuatan yang bertentangan dengan tekanan yang diukur. Tekanan residual harus diukur dan ditambahkan ke tekanan yang diciptakan oleh massa.
3.6 Ketika massa keseluruhan diserahkan ke atmosfer yang juga berlaku untuk bagian atas piston, keseimbangan mengukur tekanan pengukur. Dalam beberapa kasus, adaptor memungkinkan pembalikan pemasangan piston-silinder: keseimbangan kemudian mengukur pengukur negatif tekanan (di bawah tekanan atmosfer) dan menghasilkan gaya ke atas yang berlawanan dengan gaya gravitasi.
3.7 Definisi umum dari tekanan yang diukur oleh keseimbangan diperoleh dengan menganalisis berbagai komponen gaya yang diterapkan pada sistem. Untuk keseimbangan yang dioperasikan gas dalam mode pengukur, definisi tekanan adalah sebagai berikut:
dimana:
pe = tekanan pengukur yang diukur di bagian bawah piston,
mi = nilai massa individu dari setiap berat yang diterapkan pada piston, termasuk semua elemen udara
ρ a = kepadatan udara,
ρmi = kepadatan masing-masing berat,
Ap = area efektif rakitan silinder-piston pada suhu referensi dan tekanan p e. Tergantung pada jenis dan rentang saldo, Ap bisa menyatakan:
Pedoman tentang Kalibrasi Pressure Balance
Cakupan
1.1 Pedoman ini menjelaskan metode kalibrasi untuk keseimbangan tekanan termasuk contoh estimasi ketidakpastian untuk penggunaan keseimbangan tekanan. Ini berlaku untuk keseimbangan tekanan yang dioperasikan dengan gas dan cairan. Dalam kedua kasus metode ini komparatif. Ketika standar referensi juga merupakan keseimbangan tekanan, perbandingan dilakukan dengan menggunakan metode cross-floating yang dijelaskan dalam dokumen ini.
1.2 Dua metode kalibrasi dijelaskan:
- metode pertama di mana kalibrasi menentukan tekanan yang dihasilkan oleh rakitan pistoncylinder dalam kondisi tertentu.
- metode kedua di mana kalibrasi menentukan massa piston dan bobot keseimbangan, dan menentukan area efektif rakitan silinder-piston.
1.3 Dokumen tidak mencakup metode lain seperti penentuan area efektif dari pengukuran dimensi, tetapi tidak menghalangi penggunaannya jika berlaku.
1.4 Dokumen ini adalah pedoman yang menyarankan prosedur yang berlaku untuk keseimbangan tekanan yang terdiri dari rakitan silinder-silinder atau 'falling ball'. Ini dipakai untuk pressure balance industri menggunakan pemuatan langsung piston atau bola, tidak termasuk membagi atau mengalikan
perangkat, dan manometer piston digital. Jenis keseimbangan tekanan yang relevan biasanya mencakup rentang:
- 1,5 kPa hingga 7 MPa dalam mode absolut dan 1,5 kPa hingga 100 MPa dalam mode gauge, untuk keseimbangan tekanan yang dioperasikan gas;
- 0,1 MPa hingga 500 MPa dalam mode gauge, untuk keseimbangan tekanan yang dioperasikan dengan cairan.
2 Rentang penggunaan
beban (timbang) dapat digunakan untuk kalibrasi semua jenis instrumen yang digunakan untuk tekanan pengukuran. Mereka juga dapat digunakan untuk mengkalibrasi Pressure balance lainnya dengan cross floating metode.
3 Prinsip Pressure Balance
3.1 Keseimbangan tekanan terdiri dari piston vertikal yang berputar bebas di dalam sebuah silinder. Dua elemen dengan kualitas mesin yang baik menentukan permukaan yang disebut 'area efektif'. Tekanan yang akan diukur diterapkan ke pangkalan piston, menciptakan gaya vertikal ke atas. Gaya ini diseimbangkan oleh gaya gravitasi ke bawah karena massa yang dimasukkan ke gravitasi lokal dan ditempatkan di atas piston. Piston adalah bagian dari beban.
3.2 Kadang-kadang, untuk alasan praktis, dan pada dasarnya pada tekanan rendah silinder berputar bukan piston. Prinsip dan metode pengujian persis sama dalam kasus ini.
3.3 Tekanan ditransmisikan ke elemen bergerak oleh fluida yang mungkin berupa gas (biasanya nitrogen kering) atau cairan (biasanya minyak).
3.4 Terkadang elemen pengukuran bukanlah rakitan piston silinder, seperti dalam kasus keseimbangan bola mengambang yang menggabungkan bola untuk menerima beban dan dasar hemisferik untuk mendukung bola. Dalam hal ini regulator aliran mengontrol laju aliran gas dalam pembersihan sistem. Jenis keseimbangan tekanan ini hanya digunakan untuk gas dalam pengukuran mode pengukur.
3.5 Ketika massa ditempatkan ke ruang hampa, timbangan mengukur tekanan absolut. Tekanan sisa dalam tabung lonceng di sekitar massa menciptakan kekuatan yang bertentangan dengan tekanan yang diukur. Tekanan residual harus diukur dan ditambahkan ke tekanan yang diciptakan oleh massa.
3.6 Ketika massa keseluruhan diserahkan ke atmosfer yang juga berlaku untuk bagian atas piston, keseimbangan mengukur tekanan pengukur. Dalam beberapa kasus, adaptor memungkinkan pembalikan pemasangan piston-silinder: keseimbangan kemudian mengukur pengukur negatif tekanan (di bawah tekanan atmosfer) dan menghasilkan gaya ke atas yang berlawanan dengan gaya gravitasi.
3.7 Definisi umum dari tekanan yang diukur oleh keseimbangan diperoleh dengan menganalisis berbagai komponen gaya yang diterapkan pada sistem. Untuk keseimbangan yang dioperasikan gas dalam mode pengukur, definisi tekanan adalah sebagai berikut:
pe = tekanan pengukur yang diukur di bagian bawah piston,
mi = nilai massa individu dari setiap berat yang diterapkan pada piston, termasuk semua elemen udara
ρ a = kepadatan udara,
ρmi = kepadatan masing-masing berat,
Ap = area efektif rakitan silinder-piston pada suhu referensi dan tekanan p e. Tergantung pada jenis dan rentang saldo, Ap bisa menyatakan:
(A) sebagai konstanta A0 sama dengan nilai rata-rata dari semua penentuan
(B) dari area efektif pada tekanan nol A0 dan tekanan orde pertama koefisien distorsi λ:
αp = koefisien ekspansi termal linear dari piston,αc = koefisien ekspansi termal linear dari silinder,
t = suhu yang diukur dari rakitan silinder-piston selama penggunaannya,
tr = suhu referensi rakitan silinder-piston (biasanya 20 ° C).
t = suhu yang diukur dari rakitan silinder-piston selama penggunaannya,
tr = suhu referensi rakitan silinder-piston (biasanya 20 ° C).
Atau, jika massa bobot yang diterapkan pada piston adalah massa konvensional, tekanan ditentukan oleh persamaan berikut:
mci adalah nilai massa konvensional individual dari setiap bobot yang diterapkan pada piston, termasuk semua elemen udara ,
ρ 0a = nilai konvensional dari densitas udara, ρ 0a = 1,2 kg / m3,
ρ 0 = nilai konvensional densitas massa, ρ 0 = 8000 kg / m3,
dan semua jumlah lain seperti yang didefinisikan sebelumnya.
Jika untuk semua jumlah satuan SI digunakan tanpa awalan, pe akan muncul dalam pascals.
3.8 Untuk pressure balance yang dioperasikan dengan cairan, ekspresi yang serupa dapat dipertimbangkan, dan gaya akibat tegangan permukaan cairan harus ditambahkan ke gaya gravitasi:
dimana
σ = tegangan permukaan cairan,
c = lingkar piston atau ekstensi pada tingkat di mana ia keluar dari oli.
σ = tegangan permukaan cairan,
c = lingkar piston atau ekstensi pada tingkat di mana ia keluar dari oli.
Catatan: Dalam beberapa jenis pressure balance, seperti yang rentang ganda, koreksi harus diterapkan untuk memperhitungkan daya apung fluida pada piston. Nilai koreksi ini seringkali dapat lebih tinggi dari itu karena tegangan permukaan.
Jika massa bobot yang diterapkan pada piston adalah massa konvensional, tekanan ditentukan oleh persamaan ini:
3.9 Untuk keseimbangan tekanan mode absolut yang dioperasikan oleh gas, tekanan yang diukur dinyatakan
sebagai:
sebagai:
dimana:
pabs = tekanan absolut yang diukur di bagian bawah piston,
μ = tekanan residual yang mengelilingi bobot,
mi = nilai massa individu dari bobot yang diterapkan pada unit, mengacu pada kepadatan massa dan bukan pada kepadatan konvensional.
3.10 Bagian bawah piston ketika keseimbangan dalam kesetimbangan biasanya dianggap sebagai tingkat referensi keseimbangan. Dalam beberapa kasus, untuk alasan praktis, bobot awal disesuaikan oleh pabrikan untuk merujuk tingkat referensi ke koneksi output keseimbangan. Perhatian khusus akan diberikan pada metode yang digunakan untuk kalibrasi instrumen jenis ini.
3.11 Dengan tingkat referensi yang dipilih di bagian bawah piston, persamaan (3.1, 3.1a, 3.2, 3.2a dan 3.3) hanya valid jika permukaan piston yang bersentuhan dengan fluida tekanan memiliki bentuk silinder sederhana. Jika permukaan piston menyimpang dari bentuk silinder sederhana, mis. biasanya karena volume bebas, ujung kerucut atau langkah pada piston, volume tambahan V yang dihasilkan oleh deviasi bentuk ini harus diperhitungkan untuk daya apung fluida pada piston. Tekanan dikoreksi untuk daya apung piston diberikan oleh persamaan.
3.11 Dengan tingkat referensi yang dipilih di bagian bawah piston, persamaan (3.1, 3.1a, 3.2, 3.2a dan 3.3) hanya valid jika permukaan piston yang bersentuhan dengan fluida tekanan memiliki bentuk silinder sederhana. Jika permukaan piston menyimpang dari bentuk silinder sederhana, mis. biasanya karena volume bebas, ujung kerucut atau langkah pada piston, volume tambahan V yang dihasilkan oleh deviasi bentuk ini harus diperhitungkan untuk daya apung fluida pada piston. Tekanan dikoreksi untuk daya apung piston diberikan oleh persamaan.
dalam mode gauge:
dalam mode absolut:
dengan Δh menjadi perbedaan antara ketinggian h1 dari level referensi keseimbangan dan ketinggian h2 dari titik di mana tekanan harus diukur, Δh = h 1 - h 2.
3.13 Persamaan (3.1-3.7) berlaku untuk keseimbangan konfigurasi tekanan silinder mengambang sebagai baik. Jika level referensi tekanan dipilih di bagian atas piston yang terletak di dalam rongga silinder, volume tambahan V dalam persamaan (3.4 dan 3.5) adalah volume rongga silinder dikurangi volume bagian piston yang ditempatkan di dalam rongga silinder. Volume V tambahan ini selalu positif.
3.13 Persamaan (3.1-3.7) berlaku untuk keseimbangan konfigurasi tekanan silinder mengambang sebagai baik. Jika level referensi tekanan dipilih di bagian atas piston yang terletak di dalam rongga silinder, volume tambahan V dalam persamaan (3.4 dan 3.5) adalah volume rongga silinder dikurangi volume bagian piston yang ditempatkan di dalam rongga silinder. Volume V tambahan ini selalu positif.
Catatan: Untuk piston mengambang dan juga konfigurasi silinder mengambang, level referensi tekanan selalu dapat dipilih sedemikian rupa sehingga volume tambahan dalam persamaan (3.4 dan 3.5) menjadi sama dengan nol.
4 Persiapan kalibrasi
Kalibrasi hanya boleh dilakukan ketika Pressure Balance dalam kondisi kinerja yang baik. Pengoperasian Pressure Balance dalam kalibrasi dan standar referensi tekanan harus dilakukan sesuai dengan prosedur kalibrasi laboratorium dan manual teknis pabrikan.
rongga, volume tambahan V dalam persamaan (3.4 dan 3.5) adalah volume rongga silinder dikurangi volume bagian piston yang ditempatkan di dalam rongga silinder. Volume V tambahan ini selalu positif.
Catatan: Untuk piston floating dan juga konfigurasi floating silinder , level referensi tekanan selalu dapat dipilih sedemikian rupa sehingga volume tambahan dalam persamaan (3.4 dan 3.5) menjadi sama dengan nol.
Catatan: Untuk piston floating dan juga konfigurasi floating silinder , level referensi tekanan selalu dapat dipilih sedemikian rupa sehingga volume tambahan dalam persamaan (3.4 dan 3.5) menjadi sama dengan nol.
Post a Comment