RANCANG BANGUN PROTOTIPE MANOMETER GAS DIGITAL YANG TERKALIBRASI OLEH STANDAR PRIMER PRESSURE BALANCE

RANCANG BANGUN PROTOTIPE MANOMETER GAS DIGITAL YANG TERKALIBRASI OLEH STANDAR PRIMER PRESSURE BALANCE

DESIGNING FOR PROTOTYPE OF DIGITAL GAS MANOMETER CALIBRATED BY PRIMARY STANDARD OF PRESSURE BALANCE

Jalu Ahmad Prakosa dan Gigin Ginanjar

Pusat Penelitian Kalibrasi, Instrumentasi dan Metrologi (KIM) LIPI

Kompleks Puspiptek Serpong, Tangerang, Banten 15314

Email : jalu@kim.lipi.go.id, gigin@kim.lipi.go.id

INTISARI

Untuk memenuhi kebutuhan pasar dan menjadi mandiri secara teknologi diperlukan produk manometer digital buatan dalam negeri yang terkalibrasi. Tujuan penelitian ini adalah membuat prototipe manometer gas digital yang terkalibrasi sehingga terjamin nilai kebenaran pengukurannya secara internasional. Perancangan dan pembuatan rangkaian manometer digital yang tertelusur ke sistem kalibrasi tekanan gas pressure balance telah dilakukan di laboratorium tekanan  Puslit KIM LIPI. Digunakan mikrokontroler ATmega328 pada board Arduino Uno untuk mengakuisisi data tegangan output sensor tekanan MPX5500DP dengan memanfaatkan Analog to Digital Converter (ADC) 10 bit dan berkomunikasi serial dengan PC melalui port USB serta menampilkan hasil pengukuran secara real time dengan Liquid Crystal Display (LCD). Dari hasil kalibrasi dan pengukuran pada rentang ukur 50 – 370 kPa didapatkan rata-rata kesalahan mutlak maksimum of reading sebesar 0,198 % dengan kesalahan mutlak maksimum terbesar terdapat pada titik ukur 50 kPa yaitu 1,003 % dan kesalahan mutlak maksimum terkecil terdapat pada titik ukur 330 kPa yaitu 0,058 %. Rasio keuntungan ekonomi manometer gas digital ini sekitar empat koma tiga dibanding produk sejenis buatan luar negeri yang telah terdapat di pasaran sehingga layak untuk dikembangkan lebih lanjut ke tahap inkubasi.

Kata kunci: manometer digital, kalibrasi, Arduino Uno, pressure balance

ABSTRACT

To meet market needs and become independent for technology, Domestic and calibrated of digital manometer products is urgent. The purpose of this study is to create a prototype of digital gas manometer that calibrated to guarantee the truth measurement in international. The designing and creating of digital manometer that traceable to gas pressure calibration system, pressure balance has been done at pressure laboratory of Puslit KIM LIPI. ATmega328 microcontroller on the Arduino Uno board is used to acquire the output voltage data of pressure sensor MPX5500DP by using 10 bit Analog to Digital Converter (ADC) and communicates serially via the PC with USB port also displays the measurement results in real time with  Liquid Crystal Display (LCD). From the results of calibration and measurement in the measuring range of 50-370 kPa obtained that the average maximum absolute error of reading is 0.198% while  the largest maksimum absolute errors contained in the measuring point of 50 kPa is 1.003% and the smallest maximum absolute error contained in the measuring point of 330 kPa is 0.058%. The ratio of the economic benefits of this digital gas manometer is approximately to four point three than similar products made ​​overseas that has been on the market so it is worth to be further developed to the stage of incubation.

Key words: digital manometer, calibration, Arduino Uno, pressure balance

1. PENDAHULUAN

Manometer gas adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas.^[1] Manometer gas digunakan luas pada  bidang kesehatan, otomotif, energi dan  industri. Untuk keamanan dan perlindungan terhadap pengguna, diperlukan suatu alat ukur tekanan gas yang akurat dan presisi.

            Permintaan manometer gas akan bertambah dengan dikeluarkannya Peraturan Presiden No. 104 Tahun 2007 tentang Penyediaan, Pendistribusian, dan Penetapan Harga Liquefied Petroleum Gas (LPG) Tabung Tiga Kilogram, Peraturan Gubernur DKI Jakarta Nomor 141/2007 tentang Penggunaan BBG Untuk Angkutan Umum dan Kendaraan Operasional Pemerintah Daerah dan Peraturan Presiden No. 5 Tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional mengenai rencana penggunaan energi dari gas bumi menjadi lebih dari 30%.^[2,3,4]

Untuk menjamin keakuratan dan kepresisian pengukurannya maka manometer gas perlu dikalibrasi dengan standar yang tertelusur sampai standar primernya. Standar primer tekanan merupakan standar tertinggi yang diturunkan langsung dari salah satu definisinya yaitu  gaya per satuan luas dan secara formal dikembangkan oleh satu National Metrology Institute (NMI) dalam suatu negara. Pressure balance merupakan standar primer sistem kalibrasi besaran tekanan gas yang digunakan di banyak tempat. Prinsip dasar pengukuran tekanan gas pada pressure balance yaitu  keseimbangan tekanan yang dihasilkan gaya per luasan piston vertikal yang berputar bebas  pada sebuah silinder.^[5]

Di Indonesia produk manometer gas masih didominasi oleh produk luar negeri. Untuk mengurangi ketergantungan produk asing yang sekaligus menciptakan lapangan pekerjaan dari industri manometer gas tersebut diperlukan usaha penguasaan teknologi manometer gas dari dalam negeri.^[6] Tujuan penelitian ini adalah membuat prototipe manometer gas digital yang terkalibrasi sehingga terjamin nilai kebenaran pengukurannya secara internasional. Tulisan ini melaporkan hasil penelitian tentang rancang bangun prototipe manometer gas digital yang terkalibrasi standar primer pressure balance.

 

To be continued