Perbedaan Tekanan Absolut, Gauge dan Diferensial [Dasar Pengukuran Tekanan]

Tekanan atmosfer memiliki keterkaitan yang erat dalam metode pengukuran tekanan (pressure measurement) menggunakan perangkat instrumentation.

Tidak banyak orang menyadari, bahwa sebenarnya berat atmosfer di bumi adalah 5.5 quadrillion tons (5.500.000.000.000.000 ton)!

Namun, tekanan atmosfer di bumi terdistribusi secara merata ke seluruh penjuru. Sehingga tekanan yang dirasakan oleh badan kita relatif kecil, bahkan kita pun tidak merasakan tekanan yang signifikan.

Massa sebesar itu, apabila dikumpulkan pada satu titik, maka tekanannya sangat luar biasa dan tidak ada satupun makhluk di muka bumi ini yang sanggup untuk menahannya.

Pertanyaannya, berapa tekanan atmosfer di sekitar kita?

Sebagaimana yang telah diketahui, bahwa permukaan air laut merupakan titik terendah muka bumi dengan tekanan atmosfer berkisar 101,352 Kpa atau setara dengan 1 BAR. 

Tekanan atmosfer bisa sangat berbeda dari satu tempat ke tempat yang lainnya, terutama pada dataran tinggi atau pegunungan. Semakin bertambah ketinggian, maka tekanan atmosfer akan semakin berkurang.

Kemudian apa korelasinya antara tekanan atmosfer bumi dan metode pengukuran tekanan?

Berikut ini, tim Bawalaksana.id akan membahas tentang 3 metode dasar dalam pengukuran tekanan untuk proses industri dan kaitannya dengan tekanan atmosfer.

Apa Perbedaan Tekanan Absolut dan Gauge?

Tekanan absolut adalah tekanan vakum absolut atau zero pressure (0 BAR) yang mengesampingkan tekanan atmosfir di sekitar kita. Sedangkan tekanan gauge adalah tekanan yang diukur secara relatif terhadap tekanan atmosfer. Adapun tekanan yang berada dari garis nol tekanan absolut sampai garis tekanan atmosfir adalah tekanan vakum.

Sebagaimana telah kami sebutkan sebelumnya, bahwa tekanan atmosfer akan berubah seiring dengan bertambahnya ketinggian. Oleh karena itu, pengukuran tekanan dapat memberikan hasil yang berbeda jika dilakukan pada ketinggian yang berbeda.

Berangkat dari hal ini, kita dapat membagi metode fundamental dalam pengukuran tekanan menjadi tiga, yaitu:

• Tekanan gauge
• Tekanan absolut
• Tekanan diferensial

Dalam praktiknya di industri, tim ahli di perusahaan perlu menyesuaikan metode pengukuran tekanan yang tepat berdasarkan kondisi proses yang berlangsung. Dengan begitu, hasil pengukuran yang diperoleh menjadi lebih akurat dan relevan dengan situasi aktual yang berlangsung.

Sebagai informasi tambahan, bahwa dalam pengukuran tekanan terhadap suatu zat akan sangat bervariasi hasilnya dikarenakan berbagai faktor, seperti

• Suhu
• Kelembapan
• Metode pengukuran
• Kalibrasi dan kondisi alat instrumentation
• Kondisi proses
• Getaran
• Dan lainnya

Namun, perlu kami mention kembali, bahwa pada pembahasan ini kami hanya akan fokus kepada 3 metode dasar dalam pengukuran tekanan serta kaitannya dengan tekanan atmosfer.

Pada artikel ini kami juga akan menjelaskan tentang perbedaan tekanan absolut dan gauge.

Diagram berikut ini merupakan ilustrasi yang menjelaskan tentang perbedaan antara tekanan absolut dan tekanan gauge.

Tekanan Absolut

Yaitu metode pengukuran tekanan yang dilakukan dari absolute vacuum atau disebut juga zero pressure dimana tekanan pada level ini adalah 0 BAR. 

Seperti yang terlihat pada diagram diatas, bahwa tekanan absolute dihitung dari tekanan 0 BAR dan mengesampingkan tekanan atmosfir disekitar kita.

Karena itu, hasil pengukuran Absolute Pressure tidak dipengaruhi oleh tekanan atmosfer (Atmospheric Pressure). Sehingga, value dari pengukuran ini selalu positif (+) dan hasilnya tetap akan sama pada ketinggian berapapun.

Tekanan Gauge

Pengukuran tekanan dilakukan secara relatif terhadap tekanan atmosfer, sehingga hasil pengukuran dapat berbeda tergantung pada ketinggian dan tekanan atmosfer di lingkungan sekitar. 

Sebagian besar alat pengukur tekanan dikalibrasi untuk membaca 0 BAR pada tekanan atmosfer. Oleh karena itu, value dari pengukuran Gauge Pressure juga menunjukkan angka yang positif (+).

Tekanan Vakum

Pengukuran tekanan terhadap suatu zat yang mengacu pada tekanan atmosfer dan nilainya lebih rendah dari tekanan atmosfer. Oleh karena itu, value dari pengukuran ini selalu negatif (-).

Dapat dikatakan, bahwa tekanan vakum atau vacuum pressure adalah tekanan yang berada dari garis nol tekanan absolut sampai garis tekanan atmosfir.

Perlu diingat, bahwa tekanan atmosfer itu berkisar 101,352 Kpa atau setara dengan 1 BAR. Karenanya, tekanan vakum itu nilainya lebih kecil dari tekanan atmosfir dimana value dari tekanan ini selalu negatif (-).

Tekanan Atmosfir

Merupakan tekanan yang mengacu pada tekanan udara di lingkungan sekitar kita, dimana nilai tekanannya bisa berbeda antara dataran rendah dan dataran tinggi.

Pada section berikutnya, kami akan menjelaskan secara lebih detail tentang contoh-contoh penerapan dari Absolute Pressure, Gauge Pressure dan Differential Pressure.

Tekanan Absolut

Absolute Pressure (tekanan absolut) adalah tekanan yang diukur terhadap ruang hampa (vacuum) sempurna atau absolute zero pressure (0 BAR). 

Pengukuran Absolute Pressure tidak diintervensi oleh tekanan atmosfer di sekitar. Sehingga hasil pengukuran akan tetap sama pada ketinggian berapapun dan pada tekanan atmosfer  berapapun.

Jika kita mengukur tekanan suatu fluida menggunakan alat Absolute Pressure Gauge, misalnya 10 BAR, maka hasilnya akan tetap sama di belahan bumi manapun pada ketinggian berapa pun.

Alat pengukur tekanan absolut banyak digunakan di berbagai sektor industri, seperti:

• Petrokimia
• Farmasi
• F&B
• Dan lainnya

Dengan mengetahui tekanan absolut, maka proses industri dapat berlangsung dengan sempurna menyesuaikan tekanan di lingkungan sekitar. Sebagai hasilnya proses produksi dapat berlangsung dengan cepat dan dengan kualitas yang baik.

Tekanan Gauge

Gauge Pressure (tekanan gauge) adalah tekanan yang diukur secara relatif terhadap tekanan atmosfer. Seperti yang telah kami sebutkan sebelumnya, bahwa Gauge Pressure merupakan pengukuran tekanan yang mengacu pada tekanan atmosfer di sekitar.

Sebagai contoh sederhana adalah seperti pada pengukuran tekanan tabung gas. 

Jika Anda mengukur tekanan tabung gas ketika berada di dataran rendah, katakanlah 24 BAR (2400 Kpa), maka tekanannya bisa berbeda jika diukur pada dataran tinggi, misalnya 23,7 BAR (2370 Kpa). 

Perbedaan hasil pengukuran ini bisa terjadi karena ada perbedaan tekanan atmosfer pada dataran rendah dan dataran tinggi. Dapat disimpulkan, bahwa besarnya tekanan atmosfer di sekitar dapat mempengaruhi besarnya tekanan yang ada di dalam tabung gas.

Pada saat ini, Gauge Pressure menjadi metode pengukuran yang banyak diterapkan pada Pressure Measurement Instrumentation (alat pengukur tekanan). 

Setidaknya ada 9 aplikasi yang menerapkan metode pengukuran Gauge Pressure sebagaimana berikut ini:

• General Industrial 
• Food, Beverage & Dairy
• Chemical & Petrochemical
• Pharmaceutical
• Filter Systems
• Heating Installations
• Power Generation
• Oil & Gas
• Shipping

Tekanan Diferensial

Differential Pressure (tekanan diferensial) merupakan metode pengukuran yang diterapkan untuk mengukur perbedaan tekanan antara dua titik. 

Misalnya untuk mengukur laju aliran fluida dan tekanan (gas atau cair) dalam saluran pipa antara sebelum dan setelah melewati penyempitan pipa atau filtrasi. 

Diagram di bawah ini merupakan ilustrasi dari penerapan metode Differential Pressure untuk mengetahui perbedaan tekanan terhadap dua titik, upstream dan downstream.

Dengan mengetahui Differential Pressure antara 2 titik, maka kita dapat mendeteksi adanya penyumbatan pada filter atau strainer. 

Jika perbedaan tekanan pada sisi upstream sangat signifikan daripada downstream, hal ini menjadi indikasi bahwa filter sedang mengalami penyumbatan atau kemacetan.

Kami telah memaparkan secara detail tentang Differential Pressure pada artikel kami Apa itu Differential Pressure Gauge dan Peran Pentingnya di Industri Petrokimia.

Adapun untuk metode Differential Pressure ini telah diterapkan pada beberapa sektor industri, meliputi:

• Filter Systems
• Chemical & Petrochemical
• Heating Installations
• Oil & Gas

Mengapa Pengukuran Tekanan Sangat Penting dalam Proses Industri?

Mengukur tekanan suatu zat atau fluida selama proses produksi berkontribusi untuk meningkatkan keamanan dan kualitas produksi.

Menggunakan jenis pengukur tekanan (pressure gauge) yang tepat, mendukung tugas pemantauan dan pengendalian proses secara akurat menjadi lebih baik. Dengan begitu, tim engineer di perusahaan mendapatkan “warning signal” pada timing yang tepat sebelum permasalah sistem menjadi semakin parah.

Perlu diketahui, bahwa setiap jenis metode pengukuran dan sensor yang terdapat pada alat instrumen memiliki kekuatan dan keterbatasannya sendiri-sendiri. Untuk memilih jenis pengukur tekanan yang tepat, Anda harus mempertimbangkan tujuan pengukuran, jenis fluida, lingkungan, serta tingkat akurasinya.

Selain itu, Anda juga perlu memiliki keterampilan yang baik dalam membaca pressure gauge secara akurat dan presisi. Dalam beberapa kasus, pembacaan pressure gauge menjadi sangat sulit ketika ada getaran, fluktuasi tekanan dan ketika konsistensi alat ukur sudah tidak dapat diandalkan.

Kami menyarankan Anda untuk membaca artikel kami Cara Membaca Pressure Gauge Secara Akurat dan Presisi untuk memastikan proses pengukuran reliabel dan konsisten.

PT. Bawalaksana Central Industrial adalah Authorized Distributor untuk alat pengukur tekanan industri berkualitas tinggi yang diproduksi oleh Instruments To Industry (ITI).

ITI adalah manufaktur spesialis untuk alat instrumentasi seperti pressure gauge, temperature sensors, dial thermometers, chemical seal, e-Gauge dan lainnya.

Dengan pengalaman lebih dari 150 tahun di industri ini, menjadikan ITI adalah salah satu manufaktur yang diakui secara global dan memiliki reputasi yang baik.

Jika saat ini Anda sedang mencari pressure gauge untuk industri dengan reliabilitas yang tinggi, maka Anda sudah berada di tempat yang tepat. Silahkan berkonsultasi dengan tim profesional kami untuk mendapatkan alat instrumentasi yang tepat untuk meningkatkan kualitas proses di industri Anda.

Klik button konsultasi di bawah ini untuk mulai berbicara dengan tim engineer kami.

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.