Pressure gauge adalah perangkat berfungsi untuk mengukur dan memantau tekanan fluida (cair atau gas) dalam sistem tertutup. Alat ini telah menjadi salah satu instrumen yang paling sering digunakan di setiap fasilitas industri dan telah menjadi bagian integral dari warning system.
Adapun peran vital dari pressure gauge adalah untuk memastikan proses industri berlangsung dengan aman, berkualitas baik, terhindar dari potensi kebocoran atau ledakan yang dapat mengancam keselamatan.
Tahukah Anda?
Pressure gauge telah menjadi bagian penting dan tidak terpisahkan dari proses industri selama lebih dari 150 tahun.
Pada tahun 1850, seorang engineer dari Perancis bernama Eugène Bourdon mematenkan alat pengukur tekanan yang di dalamnya terdapat tabung berongga yang berbentuk C. Alat ukur tekanan tersebut kemudian dikenal dengan nama Bourdon tube gauge.
Menurut Britannica, pressure gauge dengan Bourdon tube telah digunakan sekitar lebih dari 1,5 abad. Sejak saat itu, alat instrumen ini banyak digunakan untuk mengukur tekanan berbagai jenis fluida cair maupun gas, seperti uap, air dan udara hingga tekanan 100.000 Psi (6800 BAR).
Mengetahui betapa pentingnya pressure gauge untuk proses industri, tim Bawalaksana.id ingin membahas apa itu pressure gauge, fungsi dan cara kerjanya secara lengkap.
Apa Fungsi Pressure Gauge di Industri?
Fungsi utama pressure gauge adalah untuk memastikan tekanan fluida dalam proses di industri berada pada batas yang aman. Serta untuk membantu operator dalam mendeteksi adanya perubahan tekanan yang berpotensi menumbulkan bahaya atau kerusakan proses produksi.
Berikut ini adalah beberapa poin penting fungsi pressure gauge untuk sektor industri yang critical:
- Membantu untuk mendeteksi adanya tekanan berlebihan yang berpotensi menimbulkan bahaya seperti kebakaran atau ledakan.
- Membantu untuk mendeteksi adanya penurunan tekanan dikarenakan kebocoran atau gangguan sistem.
- Membantu operator industri dalam menjaga keberlangsungan proses secara aman dan berkualitas sesuai dengan standar operasi.
- Memastikan kualitas suatu produk, keselamatan fasilitas industri dan seluruh personelnya.
Presure gauge telah banyak digunakan di berbagai sektor industri yang vital, seperti yang kami sebutkan pada beberapa poin berikut ini:
- General Industrial
- Chemical & Petrochemical
- High Purity / Sterile Process
- Food, Beverage & Dairy
- Heating Installations / HVAC
- Filter Systems
- Pharmaceutical
- Oil & Gas
- Shipping
- Power Generation
- Others
Perlu kami informasikan, bahwa tekanan yang diukur oleh pressure gauge merupakan tekanan yang diukur secara relatif terhadap tekanan atmosfer atau disebut juga dengan Gauge Pressure.
Jika tekanan yang diukur berada diatas tekanan atmosfer, maka nilainya akan positif. Sedangkan jika tekanan yang diukur berada dibawah tekanan atmosfer, maka nilainya akan negatif.
Adapun untuk pengukuran terhadap tekanan yang berada di bawah tekanan atmosfer disebut dengan Vacuum Pressure yang nilainya negatif (-).
Pada kebanyakan alat pengukur tekanan yang beredar di pasaran, umumnya telah dirancang untuk mengukur tekanan gauge (Gauge Pressure).
Perlu diketahui pula, bahwa tekanan atmosfer dapat berubah sesuai dengan ketinggian. Pada umumnya adalah berkisar antara 101,352 Kpa atau setara dengan 1 BAR.
Silahkan baca artikel kami tentang Perbedaan Tekanan Absolut, Gauge, Vakum dan Diferensial untuk penjelasan selengkapnya.
Apa yang akan terjadi jika tekanan dalam proses industri terlalu tinggi atau terlalu rendah?
Dalam proses industri yang critical (seperti farmasi dan petrokimia), tekanan yang terlalu tinggi dapat berpotensi merusak peralatan dan kualitas proses, serta menimbulkan risiko keselamatan. Sementara itu, tekanan yang terlalu rendah bisa menyebabkan proses industri menjadi tidak efektif atau bahkan menyebabkan gagal produksi.
Hal ini karena pada proses yang kritis (misalnya di industri farmasi), tekanan yang telalu rendah dapat mengakibatkan reaksi proses tidak berlangsung sesuai dengan yang diharapkan. Bahkan, produk yang dihasilkan tidak aman untuk dikonsumsi.
Oleh karena itu, pressure gauge berperan penting dalam pemantauan dan pengendalian tekanan sistem, sehingga proses produksi dapat berlangsung dengan baik dan berkualitas.
Setiap kali ada lonjakan tekanan yang tinggi dan berpotensi membahayakan, maka operator industri dapat mengetahuinya melalui pembacaan pressure gauge. Demikian pula jika tekanan operasi terlalu rendah, maka operator dapat melakukan antisipasi untuk mencegah kegagalan dalam proses produksi.
Komponen Vital Bourdon Tube Gauge
Sebelum membahas tentang cara kerja pressure gauge ada baiknya jika Anda mengenal terlebih dahulu sejumlah komponen vital di dalam Bourdon tube gauge.
Pada kesempatan ini, kami hanya akan menyebutkan beberapa komponen paling vital dari pressure gauge yang menggunakan Bourdon tube. Adapun pembahasan tentang apa saja komponen pressure gauge yang lebih detail, akan kami tulis dalam artikel terpisah.
Berikut ini adalah beberapa komponen paling vital dari Bourdon tube gauge:
- Bourdon tube: Tabung elastis yang memiliki rongga dan berbentuk huruf C, yang dapat mengalami deformasi ketika fluida bertekanan masuk ke dalamnya.
- Piranti mekanis: Menghubungkan Bourdon tube dengan pointer yang berada di bagian muka dari pressure gauge. Piranti mekanis ini terdiri dari berbagai komponen kecil seperti connecting link, quadrant, movement, rack dan gear. Komponen-komponent tersebut akan mengubah defleksi dari Bourdon tube menjadi gerakan rotasi yang menentukan perputaran pointer (jarum penunjuk).
- Dial gauge: Jendela muka dari pressure gauge yang terdiri dari pointer, angka dan markah yang terkalibrasi untuk menginterpretasikan nilai pengukuran tekanan. Ketika Bourdon tube mengalami defleksi, maka pointer akan bergerak secara rotasi di dalam dial gauge untuk menunjuk kepada angka ataupun markah sesuai dengan besaran tekanan fluida yang sedang diukur.
- Inlet: Merupakan bagian pertama dari pressure gauge yang kontak langsung dengan fluida bertekanan. Komponen inlet telah terhubung dengan Bourdon tube dan menyalurkan fluida bertekanan untuk masuk ke dalamnya.
Tim Bawalaksana.id telah membahas secara detail komponen apa saja yang menyusun pressure gauge secara keseluruhan. Termasuk material apa saja yang banyak digunakan, kelas akurasi, konstruksi dan desain, hingga safety pattern yang menjadi bagian penting dalam aplikasi critical.
Silahkan mengunjungi artikel kami tentang, Anatomi Dasar Pressure Gauge: Komponen, Akurasi dan Material untuk mendapatkan penjelasan selengkapnya.
Cara Kerja Pressure Gauge
Secara fundamental, pressure gauge bekerja berdasarkan prinsip hukum Hooke, dimana defleksi tabung Bourdon mengalami deformasi secara proporsional sesuai dengan tekanan yang diberikan.
Mengutip dari Birtannica, bahwa Hukum Hooke merupakan hukum elastisitas yang ditemukan oleh ilmuwan Inggris Robert Hooke pada tahun 1660. Hukum ini menyatakan, bahwa deformasi suatu benda (objek elastis, red) akan berbanding lurus dengan gaya atau beban yang diberikan, kemudian objek tersebut akan kembali ke bentuk dan ukuran asalnya setelah gaya dihilangkan.
Adapun cara kerja pressure gauge yang menggunakan Bourdon tube adalah sebagaimana berikut ini:
Pertama, fluida bertekanan memasuki pressure gauge melalui inlet (socket) yang terhubung ke Bourdon tube berbentuk kurva C yang elastis.
Kedua, tekanan fluida memasuki Bourdon tube dan mengakibatkannya mengalami deformasi (perubahan lengkung) sesuai dengan besarnya tekanan fluida.
Ketiga, deformasi Bourdon tube selanjutnya mengakibatkan piranti mekanis mengalami pergeseran dan memutar poros pointer (jarum penunjuk) yang ada di bagian muka (dial gauge) untuk menunjukkan nilai pengukuran.
Keempat, operator membaca angka atau markah yang ditunjukkan oleh pointer di bagian dial gauge sehingga dapat menginterpretasikan pembacaan pengukuran tekanan sesuai dengan rentang dan unit pengukuran yang digunakan.
Kelima, ketika tekanan fluida berkurang atau hilang, maka deformasi Bourdon tube akan ikut berkurang dan lengkung kurva C akan kembali seperti semula. Hal ini ditandai dengan pointer pada dial gauge menunjukkan angka “0” (zero).
Gambar di bawah ini merupakan diagram yang dapat mengilustrasikan tentang komponen Bourdon tube, serta piranti mekanis yang menghubungkannya dengan pointer yang ada di bagian muka dari pressure gauge.
Dari gambar diatas, terlihat bahwa ujung kurva C dari Bourdon tube telah terhubung secara mekanis dengan pointer yang ada di bagian dial face gauge (jendela muka pengukur tekanan).
Setiap kali Bourdon tube mengalami defleksi karena perubahan tekanan fluida, maka pointer akan ikut bergerak secara rotasi untuk menginterpretasikan nilai pengukuran tekanan.
Semakin besar tekanan fluida, maka semakin besar pula defleksi dari tabung Bourdon. Selanjutnya defleksi tersebut diinterpretasikan nilainya melalui dial gauge yang sudah terkalibrasi sesuai dengan unit dan rentang pengukuran yang digunakan (Psi, MPa, BAR dan yang lainnya).
Sebagai alat instrumen yang memiliki peran vital di industri dan menghadapi berbagai macam tantangan yang ekstrem, tabung Bourdon dan piranti mekanis yang ada di dalam pressure gauge dapat mengalami keausan.
Oleh karena itu, agar pengukur tekanan dapat memberikan hasil yang akurat dan konsisten, perlu dilakukan kalibrasi secara rutin untuk setiap periode waktu tertentu. Dengan bagitu, Anda dapat memastikan pressure gauge dalam keadaan baik dan proses produksi berjalan dengan lancar.
Cara Menggunakan Pressure Gauge dan Melakukan Pengukuran Tekanan?
Seperti yang telah kami mention sebelumnya, bahwa pengukuran tekanan di sektor industri berkontribusi penting pada keselamatan operasional dan kualitas proses produksi.
Pertanyaannya adalah bagaimana cara menggunakan pressure gauge dan cara agar pengukuran tekanan dapat dilakukan secara akurat?
Perlu diketahui, bahwa untuk dapat menggunakan pengukur tekanan secara tepat di sektor industri, Anda perlu memiliki keterampilan yang baik dan memiliki alat instrumen yang memadai.
Pengukuran tekanan tekanan dapat menunjukkan hasil yang sangat berbeda jika tidak dilakukan dengan benar dan tidak menggunakan alat pengukur tekanan yang tepat.
Oleh karena itu, sebelum melakukan pengukuran tekanan terhadap fluida, Anda perlu memperhatikan beberapa poin berikut ini:
- Jenis fluida yang akan diukur: Apakah zat korosif, viskositas tinggi atau slurry.
- Besarnya tekanan fluida: Anda perlu menyesuaikan rentang pengukuran dari pressure gauge yang akan digunakan, pastikan bahwa tekanan operasi tidak lebih dari 75% dari rentang pengukuran maksimal.
- Kelas Akurasi: Pada pengukuran yang sangat critical, penting sekali untuk menggunakan pressure gauge dengan accuracy class yang tinggi, sehingga hasil pengukuran menjadi lebih akurat, konsisten dan aman.
- Faktor lingkungan: Pengukuran tekanan di sektor industri dapat menghadapi berbagai tantangan yang sangat krusial seperti getaran, kedalaman laut, kondisi lingkungan yang ekstrem dan lainnya. Pertimbangkan untuk melakukan langkah antisipasi agar pressure gauge tidak mudah mengalami kerusakan yang fatal.
- Memilih jenis pressure gauge yang tepat: Pertimbangkan dengan baik beberapa poin diatas ketika memilih pressure gauge, sehingga Anda bisa mendapatkan hasil pengukuran yang akurat dan konsisten.
Kami telah menulis panduan lengkap tentang Cara Membaca Pressure Gauge Industri Secara Akurat dan Presisi yang membahas beberapa hal penting seputar:
- Dasar-dasar pengukuran tekanan
- Cara melakukan pembacaan pengukur tekanan yang tepat dan akurat
- Bagaimana tips untuk menghindari kesalahan pembacaan pressure gauge
Silahkan simak pembahasan selengkapnya untuk mendapatkan panduan yang komprehensif dengan mengunjungi link yang telah kami sediakan.
*****
Demikianlah penjelasan tentang fungsi pressure gauge dan cara kerjanya yang telah dibahas secara lengkap oleh tim Bawalaksana.id.
Sebagai penutup dari artikel ini, kami akan merangkum beberapa hal penting yang perlu untuk dicatat, sebagaimana berikut:
- Pressure gauge telah menjadi bagian penting bagi sektor industri dan telah digunakan selama lebih dari 150 tahun.
- Pressure gauge merupakan bagian integral dari warning system untuk memastikan proses industri dapat berlangsung dengan aman dan berkualitas.
- Cara kerja dari pressure gauge mengacu pada hukum Hooke, yang menyatakan bahwa deformasi suatu benda akan berbanding lurus dengan gaya atau beban yang diberikan. Hal ini erat kaitannya dengan tabung Bourdon yang memilik bentuk kurva C yang dapat mengalami deformasi sesuai dengan besarnya tekanan fluida.
- Pengukuran tekanan yang akurat dapat dicapai dengan modal keterampilan yang baik dan pemilihan alat instrumentasi yang tepat.
Setelah Anda dapat memahami fungsi pressure gauge dan cara kerjanya, kami merekomendasikan Anda untuk membaca artikel lainnya yang sangat berkaitan erat dengan topik ini. Yaitu artikel kami tentang Monitoring Tekanan Secara Akurat dan Manfaatnya Bagi Keberlanjutan Industri.
Romanta Pinrih Linuwih
Pneumatic Automation System Expert
Artikel ini ditulis dengan kolaborasi bersama Romanta Pinrih Linuwih, ahli di bidang Pneumatic Automation System, untuk memastikan keakuratan dan kualitas tulisan terbaik.
