Kalibrasi pressure gauge merupakan kegiatan yang perlu dilakukan secara rutin untuk memastikan pembacaan yang akurat. Serta, untuk mendukung peningkatan kualitas dan keamanan dalam proses industri di manufaktur.
Meskipun kalibrasi seringkali dianggap sebagai biaya operasional bisnis yang tidak perlu, faktanya kalibrasi menjadi bagian penting dalam proses pengukuran.
Tahukah Anda?
Alat pengukur tekanan yang modern dan kokoh sekalipun tidak lepas dari yang namanya keausan dan berkurangnya akurasi seiring pemakaian.
Ketika alat pressure gauge yang digunakan untuk mengukur tekanan tidak terkalibrasi dengan baik, ada berbagai resiko atau masalah serius yang bakal terjadi, seperti:
- Pembacaan tidak akurat yang menyebabkan proses produksi menjadi tidak aman.
- Kerusakan peralatan lebih cepat sehingga biaya maintenance menjadi meningkat.
- Kualitas proses yang buruk menghasilkan produk akhir yang tidak konsisten dan tidak sesuai standar.
- Pemborosan bahan baku jika batch produksi harus dibuang secara keseluruhan.
Oleh karena itu, untuk menghindari berbagai masalah tersebut, kalibrasi pressure gauge menjadi sangat penting untuk dilakukan.
Poin-poin yang Dibahas
Pada artikel ini, tim Bawalaksana.id akan membahas hal-hal krusial tentang kalibrasi alat pengukur tekanan yang dibagi menjadi beberapa poin di bawah ini:
- Apa itu kalibrasi
- Apa itu akurasi pada pressure gauge
- Accuracy vs. uncertainty
- Accuracy vs. tolerance
- Kapan kalibrasi pressure gauge perlu dilakukan
- Alat kalibrasi pressure gauge
Apa itu Kalibrasi?
Menurut Wikipedia, kalibrasi didefinisikan sebagai membandingkan nilai pengukuran yang ditampilkan oleh instrumen yang diuji, terhadap nilai standar kalibrasi yang akurasinya diketahui.
Dengan kata lain, ketika kita melakukan kalibrasi pada alat pengukur tekanan, berarti kita sedang melakukan proses verifikasi dan penyesuaian suatu alat ukur terhadap standar akurasi yang diketahui.
Selama kalibrasi berlangsung, kita menempatkan pengukur yang diuji dan pengukur lainnya (standar kalibrasi) pada suatu sistem di mana keduanya diberikan tekanan yang sama.
Melalui cara seperti ini, kita dapat membandingkan hasil pembacaan yang ditunjukkan dari keduanya (pengukur yang diuji dan standar kalibrasi).
Kemudian, setiap kali ada perbedaan diantara keduanya, maka perbedaan tersebut akan dicatat dalam dokumen kalibrasi.
Melalui catatan tersebut, kita dapat membandingkan hasil atau datanya, yang kemudian digunakan untuk menyesuaikan kembali pressure gauge yang dikalibrasi. Dengan begitu, nilai pembacaan pressure gauge yang dikalibrasi menjadi akurat dan sesuai dengan standar internasional.
Perlu diketahui, bahwa setiap pencatatan terhadap perbedaan yang ada, dinyatakan dalam persen (%) dari rentang pengukuran skala penuh.
Apa itu Akurasi Pada Pressure Gauge?
Menurut SJ-Gauge, akurasi adalah gabungan antara “presisi” dan “pengulangan” yang menunjukkan tingkat kedekatan atau penyimpangan, antara nilai tekanan yang diukur (nilai yang kita lihat pada gauge, red) terhadap nilai tekanan yang sebenarnya.
Artinya, nilai pengukuran yang Anda lihat pada gauge bisa saja berbeda dari nilai tekanan yang sebenarnya.
Semakin dekat nilai yang diperlihatkan oleh gauge dengan nilai tekanan yang sebenarnya, maka semakin akurat alat tersebut.
Demikian pula halnya berkenaan dengan pengulangan, jika pengukuran terhadap suatu fluida dilakukan berkali-kali dan dapat memberikan nilai yang sama, maka alat tersebut memiliki presisi yang baik.
Diagram di bawah ini merupakan ilustrasi antara akurasi dan presisi dalam konteks pengukuran:
Akurasi menunjukkan tingkat kedekatan hasil pengukuran dengan nilai sebenarnya, sedangkan presisi adalah konsistensi hasil pengukuran yang diperoleh setelah dilakukan secara berulang-ulang.
Apa standar akurasi pada pressure gauge?
Berdasarkan standar Eropa (EN837-1), indikasi akurasi pengukur tekanan dinyatakan sebagai persentase dalam skala penuh, misalnya Class 0.6, Class 1.0, Class 1.6 dan lainnya.
Bagaimana Anda bisa mengetahui grade akurasi pressure gauge?
Anda dapat mengetahui grade akurasi pressure gauge dengan melihat tanda pada dial gauge (jendela pengukur tekanan).
Grade Class akurasi dapat dilihat pada bagian dial gauge dengan tulisan seperti Acc, Class, Cl atau Kl (misalnya Cl 1.0 untuk 1% dari skala penuh).
Apa interpretasi Class akurasi terhadap hasil pengukuran?
Class akurasi akan menjadi penentu seberapa presisi alat pengukur tekanan yang digunakan.
Sebagai informasi, bahwa setiap alat pengukur tekanan pasti memiliki penyimpangan, entah kurang ataupun lebih.
Semakin kecil Class akurasi, maka akan semakin rendah penyimpangan (error) yang mungkin terjadi. Artinya, tingkat akurasi alat pressure gauge tersebut adalah semakin baik.
Akurasi yang tinggi menyiratkan tingkat presisi yang tinggi ketika mengukur tekanan. Serta, dapat memberikan tingkat akurasi yang konsisten saat digunakan kembali untuk mengukur tekanan.
Misalnya, kita memiliki pressure gauge dengan pengukuran 0 – 100 Psi.
Jika diketahui bahwa Accuracy Class 1.6, maka margin error yang dapat diterima untuk pengukur tekanan ini adalah ±1,6% terhadap rentang skala penuh.
Adapun, perhitungan toleransi error dalam pengukuran dapat dilakukan dengan menggunakan rumus berikut:
Gauge Range x Accuracy Class = Tolerance
100 Psi x 1,6% = 1,6 Psi
Dengan demikian, dapat kita interpretasikan, bahwa toleransi yang dapat diterima untuk pressure gauge yang kita uji adalah ±1,6 Psi.
Jika kita menerapkan prinsip ini pada pembacaan tekanan, maka nilai pengukuran 50 Psi, memiliki toleransi antara 48,4 Psi (batas bawah) hingga 51,6 (batas atas).
Accuracy vs. Uncertainty
Ketidakpastian dalam kalibrasi dapat menunjukkan kemungkinan perbedaan dalam nilai yang dikalibrasi. Ketidakpastian (uncertainty) merupakan lawan dari keakuratan (accuracy) yang dapat bersumber dari kondisi lingkungan, perangkat referensi, atau operator yang melakukan pembacaan.
Dalam percakapan sehari-hari, ketidakpastian dalam pengukuran diungkapkan sebagai perkiraan dengan kata, “kurang-lebih” atau dalam bahasa Inggris dikatakan, “give or take”.
Misalnya dikatakan, “Fluida di dalam pipa memiliki tekanan 150 BAR dan kurang-lebih kira-kira 1 BAR, dengan tingkat keyakinan 95%”
Jika demikian, apa bedanya antara keakuratan dan ketidakpastian dalam kalibrasi pressure gauge?
Keakuratan memiliki konsep kualitatif yang didefinisikan sebagai kedekatan kesepakatan antara hasil pengukuran dan nilai sebenarnya (dari tekanan yang diukur, red).
Sedangkan ketidakpastian adalah kuantifikasi (pernyataan dalam angka) berkaitan dengan keraguan tentang hasil pengukuran.
Namun, dalam konteks kalibrasi pressure gauge, ketidakpastian pengukuran berada dalam penyebaran normal dan dapat ditentukan (rentang nilainya dari yang sebenarnya) menggunakan metode statistik dan/atau perbandiangan antar laboratiorium untuk uji kesesuaian.
Hal ini menunjukkan, bahwa tidak ada pengukuran yang sempurna dan nilai pengukuran yang diperoleh sebenarnya adalah sebaran nilai terhadap suatu besaran yang diukur. Semakin kecil ketidakpastian maka semakin akurat pengukuran yang telah dilakukan.
Adapun metode yang dapat digunakan untuk mengetahui ketidakpastian dapat menggunakan kalkulator TUR (Test Uncertainty Ratio) atau TAR (Test Accuracy Ratio).
Standar Acuan Kalibrasi Pressure Gauge
Dalam melakukan kalibrasi pressure gauge, operator yang melakukan pengujian perlu merujuk pada referensi sesuai standar internasional. Dengan begitu hasil pembacaan dapat menunjukkan nilai yang akurat sesuai dengan standar yang diketahui, serta diakui pula secara internasional.
Berkaitan dengan pressure gauge, khususnya yang menggunakan Bourdon Tube, terdapat dua standar internasional yang dapat dijadikan sebagai acuan.
- European Standard dengan kode EN 837-1
- American Standard dengan kode ASME B40.100
Dalam artikel ini, kami hanya ingin fokus kepada kode EN 837-1 yang telah dibuat oleh Komite Eropa. Standar ini juga sudah sangat populer dijadikan sebagai acuan untuk pressure gauge yang menggunakan tabung Bourdon.
Kami juga akan menyebutkan standar acuan untuk kalibrasi pressure gauge yang digunakan di Indonesia menurut Badan Standarisasi Nasional (BSN).
Merujuk pada kode European Standard, ketika melakukan kalibrasi, maka operator dapat merujuk pada tabel di bawah ini untuk memastikan proses kalibrasi yang akurat:
| Accuracy class | Permissible error margin |
| 0.1 | 0,1% |
| 0.25 | 0,25% |
| 0.6 | 0,6% |
| 1.0 | 1,0% |
| 1.6 | 1,6% |
| 2.5 | 2,5% |
Dengan mengacu pada tabel diatas, maka operator dapat mengidentifikasi margin kesalahan yang diizinkan berdasarkan Class akurasi pengukur tekanan.
Sebagai rekomendasi, saat memverifikasi kalibrasi pressure gauge, gunakanlah nilai standar 4x diatasnya atau dikenal pula dengan istilah rasio 4:1.
Misalnya, gauge dengan rentang 0-100 Psi dan Class akurasi 1.6 (toleransi ±1,6 Psi) perlu diverifikasi dengan standar akurasi tekanan yang mampu mengukur ±0,4 psi atau kurang.
Metode seperti ini merupakan rekomendasi dari The American Society of Mechanical Engineers (ASME). Dengan menerapkan metode ini pula, maka hasil kalibrasi pengukur tekanan menjadi lebih akurat dan sangat presisi.
Sementara itu, menurut peneliti Badan Standarisasi Nasional (BSN), R. Rudi Anggoro Samodro, bahwa kalibrasi pengukur tekanan dapat diklasifikasikan menjadi 3 tipe, sebagaimana berikut:
- Kalibrasi pressure gauge ke test pressure gauge dan sejenisnya
- Kalibrasi test pressure gauge (dan sejenisnya) ke Dead Weight Tester (DWT)
- Kalibrasi DWT ke DWT
Rudi juga menjelaskan, bahwa kalibrasi pressure gauge ke test gauge dan kalibrasi test gauge ke DWT memiliki beberapa metode kalibrasi yang bisa diacu, yaitu:
- Metode DKD-R 6-1 (2014): Ketidakpastian dari standar memiliki rasio sepertiga lebih kecil atau sama dengan (≤1/3) dari ketidakpastian yang diharapkan.
- Metode EURAMET cg-17 v.4 (2019): Ketidakpastian dari standar itu lebih bagus atau sama dengan dua kali (≥2) dari ketidakpastian yang diharapkan.
- Metode BS-EN 837-1 (1998): Akurasi dari standar minimum 4 kali lebih bagus dari alat yang dikalibrasi (diperuntukkan bagi manufaktur yang memproduksi pressure gauge).
Kapan Kalibrasi Pressure Gauge Perlu Dilakukan?
Ada banyak sekali alasan yang mengharuskan Anda untuk melakukan kalibrasi pressure gauge. Baik itu karena faktor pemakaian, waktu atau karena perubahan lingkungan.
Sebagai piranti mekanis yang kompleks, tentunya gauge tekanan memiliki tingkat kerentanan yang signifikan.
Terutama jika berhadapan dengan kondisi yang labil, seperti getaran, lonjakan tekanan, suhu tinggi hingga guncangan mekanis.
Semua hal tersebut dapat mempengaruhi piranti mekanis yang ada di dalam casing gauge, sehingga akan mempengaruhi tingkat akurasi pengukuran tekanan.
Lebih-lebih, jika digunakan untuk mengukur fluida agresif, korosif atau yang mudah mengkristal dan menyumbat saluran Bourdon tube.
Manfaat kalibrasi adalah untuk memverifikasi alat pengukur tekanan dan (jika diperlukan) mengembalikan akurasi instrumen ke kondisi yang tepat.
Berikut ini adalah rekomendasi waktu atau saat yang paling tepat untuk melakukan kalibrasi pada alat pengukur tekanan:
Sebelum Pemasangan
Piranti alat pengukur tekanan perlu dilakukan kalibrasi sebelum pemasangan. Tujuannya adalah untuk memastikan perangkat dapat memberikan nilai pengukuran yang tepat sesuai dengan aplikasi di industri.
Kalibrasi yang dilakukan sebelum pemasangan berlaku untuk:
- Instrumen yang baru
- Instrumen setelah diperbaiki atau dimodifikasi
- Instrumen cadangan yang akan digunakan dan telah disimpan dalam kurun waktu tertentu
- Instrumen yang disimpan namun dalam keadaan yang tidak benar, misalnya disimpan di tempat yang sering terjadi getaran, suhu sangat rendah atau tinggi
Setiap Periode Waktu Tertentu (1 tahun, 6 bulan atau 3 bulan)
Pada sektor industri yang paling umum, kalibrasi dapat dilakukan setidaknya satu tahun sekali atau selama audit ISO tahunan.
Adapun untuk alat instrumen yang digunakan dalam proses farmasi, bioteknologi, medis, industri F&B dan petrokimia, maka perlu dilakukan kalibrasi lebih sering.
Misalnya 6 bulan atau 3 bulan sekali.
Frekuensi kalibrasi yang lebih sering akan sangat membantu dalam kontrol kualitas, serta untuk menghindari kesalahan yang mahal akibatnya. Misalnya, membuang batch produksi atau membayar denda besar sebagai akibat dari pengukuran tekanan yang tidak akurat.
Setelah Kejadian yang Berpotensi Merusak
Tidak perlu menunggu jadwal kalibrasi tiba, jika alat pengukur tekanan Anda mengalami kejadian yang berpotensi merusak, misalnya:
- Lonjakan tekanan yang sangat besar
- Getaran atau guncangan yang sangat hebat
- Getaran yang labil dan tidak seperti biasanya
- Perubahan ekstrem pada kondisi lingkungan di industri
- Terjadi penyumbatan pada konektor (socket) dari pressure gauge
Lonjakan tekanan yang sangat besar atau getaran yang luar biasa dapat merusak engsel atau gear yang ada di dalam casing gauge. Bahkan, pada situasi tertentu, lonjakan tekanan yang sangat besar bisa membuat tabung Bourdon pecah atau pointer (jarum) pada dial gauge patah hingga terlepas.
Oleh karena itu, sebagai langkah antisipasi, sebaiknya lakukan kalibrasi alat pengukur tekanan Anda jika menghadapi kejadian yang berpotensi merusak. Sehingga Anda dapat memverifikasi akurasi pengukuran alat pressure gauge.
Sebelum Pengukuran Kritis
Bagi industri yang mengharuskan akurasi tingkat tinggi dan peraturan yang ketat, kalibrasi dapat dilakukan sewaktu-waktu. Salah satunya adalah sebelum melakukan pengukuran yang kritis.
Pengukuran kritis seringkali dilakukan untuk industri farmasi, bioteknologi, medis ataupun F&B.
Sektor-sektor industri tersebut memiliki tingkat resiko yang besar dan dapat membahayakan banyak orang ketika measurement tidak akurat.
Oleh karena itu, wajar jika denda yang besar dapat diberlakukan untuk setiap kesalahan pengukuran di sektor ini.
Meski demikian, sektor industri yang lain bukan berarti tidak memiliki tanggung jawab untuk melakukan kalibrasi sebelum pengukuran kritis.
Justeru sebaliknya, kalibrasi tetap perlu dilakukan untuk proses yang critical, serta berkaitan dengan safety dan investasi infrastruktur.
Dan sebenarnya, meskipun bukan untuk pengukuran yang kritis sekalipun, ketika nilai pengukuran tampak meragukan, maka kalibrasi tetap perlu dilakukan.
Untuk memastikan alat-alat instrumen dapat bekerja dalam batas yang dapat diterima dan keamanan lingkungan industri tetap terjamin dengan baik.
Selama Maintenance yang Terencana
Diantara waktu yang tepat untuk melakukan kalibrasi adalah pada saat dilakukan pemeliharaan preventif (Preventive Maintenance).
Pada saat seperti ini, perangkat instrumen yang berada di tempat penyimpanan dapat dikerahkan untuk menggantikan piranti yang sudah terpakai dan membutuhkan kalibrasi.
Oleh karena itu, penting sekali agar perusahaan memiliki cadangan pressure gauge dalam jumlah yang memadai. Sehingga dapat mempercepat proses replacement unit yang lama dengan unit baru atau unit cadangan ketika ada pemeliharaan preventif.
Perlu diingat, bahwa pressure gauge cadangan juga perlu dikalibrasi terlebih dahulu di lokasi, sebelum dijadwalkan untuk dipasang.
Pada saat yang sama, pressure gauge yang dilepas dikirim ke laboratorium kalibrasi. Kemudian disimpan sebagai cadangan untuk bisa digunakan sewaktu-waktu pada siklus pemakaian berikutnya.
Penting untuk dicatat, bahwa pressure gauge yang tidak digunakan dalam jangka waktu tertentu, kalibrasinya tidak akan berlangsung selamanya (akurasinya dapat berubah meski sudah pernah dikalibrasi).
Tentunya, hal ini dikarenakan faktor keausan mekanis atau suhu sehingga menyebabkan akurasinya berubah seiring berjalannya waktu.
Oleh karena itu, menyiapkan siklus kalibrasi merupakan rutinitas penting yang berfungsi untuk meminimalisir kemungkinan pembacaan tekanan yang tidak akurat. Hal ini juga dapat meningkatkan kualitas pengukuran, pemantauan dan pengawasan proses di perusahaan Anda.
| Baca Juga: Manfaat Kalibrasi Pressure Gauge: Untuk Keselamatan Industri dan Lingkungan yang Berkelanjutan |
Alat Kalibrasi Pressure Gauge
Setelah memahami betapa pentingnya kalibrasi dan waktu yang tepat untuk melakukannya, berikut ini kami juga akan menyebutkan alat yang dapat Anda gunakan untuk melakukan kalibrasi.
Adalah Dead Weight Testers (DWT) sebagai alat yang digunakan untuk mengkalibrasi pengukur tekanan. Cara kerja dari perangkat ini adalah dengan menerapkan beban yang diketahui untuk menghasilkan nilai tekanan dalam bentuk BAR, Pa atau Psi.
Dari beban tekanan yang diterapkan tersebut, Anda dapat membandingkan nilai pengukuran pada alat pressure gauge yang diuji.
Dead Weight Testers merupakan standar primer presisi tinggi (standar perbandingan) yang dapat diandalkan untuk melakukan pengujian, penyesuaian dan sekaligus kalibrasi pressure gauge secara akurat.
Perangkat DWT juga dapat mencapai akurasi yang lebih baik dari 0,02% yang dikalibrasi oleh manufaktur yang membuatnya.
Dengan ukuran yang compact, perangkat kalibrasi DWT dapat menjadi pilihan terbaik untuk laboratorium kalibrasi atau untuk penyedia jasa kalibrasi pressure gauge.
Perangkat ini juga menjadi sangat penting terutama bagi perusahaan yang secara rutin melakukan kalibrasi terhadap alat-alat instrumentasi.
Dengan proses kalibrasi yang mudah dan hasil yang optimal, perusahaan Anda dapat memverifikasi akurasi alat pengukur tekanan secara berkala.
PT. Bawalaksana Central Industrial merupakan distributor resmi Instruments To Industry (ITI) yang berbasis di England, sebuah manufaktur yang membuat pressure gauge dan alat kalibrasi Dead Weight Testers.
Manufaktur ITI juga telah menciptakan inovasi baru untuk alat kalibrasi yang lebih praktis dan minimalis, yaitu Pressure Comparator.
Dengan fungsi yang mirip dengan Dead Weight Testers, perangkat Pressure Comparator memiliki ukuran yang kecil, ringan dan dapat dipasang dengan mudah di meja kerja atau diaplikasikan secara fleksibel di lokasi.
Jika Anda membutuhkan berbagai jenis alat pengukur tekanan untuk industri dan perangkat kalibrasi dengan akurasi tinggi, kami dapat menyuplai secara langsung dari manufaktur ITI.
Untuk informasi lengkap tentang produk-produk ITI dan informasi datasheet, silahkan menghubungi kontak kami atau berkonsultasi dengan tim Sales Engineer Bawalaksana.id.
Klik button konsultasi di bawah ini untuk mendapatkan informasi dan penawaran terbaik.
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.
