kalibrasi peralatan lingkungan
TRANSCRIPT
![Page 1: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/1.jpg)
KALIBRASI Volume-Aliran Udara
[ Peralatan Monitoring Udara Lingkungan ]
Budi Rochmanto BT2MP-BPPT
1
![Page 2: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/2.jpg)
Kalibrasi Parameter Aliran-Volume Untuk aplikasi Peralatan Monitoring Udara Lingkungan
Materi : Parameter Aliran-Volume Pada Peralatan Ukur
Udara Lingkungan Dan Standarnya
Kalibrasi Rotameter – Low Air Sampling
Kalibrasi High Volume Air Sampling (HVAS)
Kalibrasi Gas Meter (WGM/DGM)
2
![Page 3: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/3.jpg)
Flowmeter pada Air Sampling
Penerapan alat ukur aliran pd peralatan lingkungan : - Rotameter / variable area → impinger, LVAS & pengukuran langsung
3
![Page 4: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/4.jpg)
Flowmeter ( Air Sampling )
Penerapan alat ukur aliran pd peralatan lingkungan :
- Gas meter ( wet / dry ) → isokinetik, volume air sampling
4
![Page 5: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/5.jpg)
Flowmeter ( Air Sampling )
Penerapan alat ukur aliran pd peralatan lingkungan : - Sensor (ΔP) + Indikator aliran → HVAS, Flowmeter sampling, kalibrator alat sampling
5
![Page 6: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/6.jpg)
Skema Umum Kalibrasi Flowmeter Gas
Persamaan umum : →
6
![Page 7: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/7.jpg)
Mengapa harus dikalibrasi ?
Mengetahui deviasi/penyimpangan dari alat ukur
Mengetahui tingkat akurasi dari alat ukur
Memastikan alat ukur masih dalam toleransi
Mengetahui karakteristik alat ukur
Persyaratan sistem mutu atau standar tertentu
7
![Page 8: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/8.jpg)
Hirarki Standard Kalibrasi
8
![Page 9: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/9.jpg)
Metode Kalibrasi Flowmeter Gas
Kalibrasi debit meter gas umumnya dilakukan dengan metode :
- Gravimetric Methods (weighing methods)
- Volumetric Methods
Bell prover Piston prover
Glass bubble Gas meter standard Root’s meter
9
![Page 10: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/10.jpg)
Metode Kalibrasi Flowmeter Gas
Kalibrasi debit meter gas umumnya dilakukan dengan metode :
- Comparison Methods Nozzle /ventury sonic Differential pressure device
Flowmeter reference 10
![Page 11: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/11.jpg)
Hasil Kalibrasi Flowmeter Gas
1. Penunjukan Sebenarnya ( ref. calibrator )
Koreksi / error ( ΔQ ) Persamaaan pengukuran ( y = ax + bx ) Faktor kalibrasi ( K-factor)
2. Ketidakpastian Pengukuran
Besaran terukur (aliran atau volume) Prosen ( % of read atau % FS )
3. Kondisi aliran ( STD / Normal ; actual ) Tekanan Suhu
11
![Page 12: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/12.jpg)
Akurasi / Kemampuan Ukur Metode/ Flowmeter STD
Sumber : PUBH 4320 - 2015
12
![Page 13: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/13.jpg)
1. Kalibrasi Low Flowmeter Udara (Rotameter)
I. Standar Utama : - Gravimetric Methods (weighing methods) - Piston Prover / Bell Prover (volumetric) - Sonic Nozzle
II. Standar sekunder - Differential Pressure Device ( ΔP methods)
- Reference Flowmeter (High Precision) - Wet Gas Meter Ref. / Piston prover / Glass Bubble Meter (volumetric)
→ ASTM D 3195 / D 3195 M - 10
WGM STD Digital flowrate calibrator
13
![Page 14: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/14.jpg)
Skema DryCal Piston Prover & Glass Bubble Meter
14
![Page 15: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/15.jpg)
Kalibrasi Low Flowmeter Gas / Udara
- Spesifikasi rotameter / variable area flowmeter - Pembacaan langsung - Konversi tabel - Umumnya dinyatakan pada kondisi Standar atau Normal dengan menyatakan ( P, T ) → desain rotameter
- Kalibrasi umumnya dilakukan dng. menghubungkan langsung
kalibrator dengan sisi outlet /outlet dengan menggunakan pompa atau sumber fluida yang terpisah
15
![Page 16: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/16.jpg)
Skema Instalasi Kalibrasi Rotameter
16
![Page 17: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/17.jpg)
Low Flowmeter Udara
- Sampling Pump / Low Volume Air Sampler - Umumnya besaran aliran dibaca secara langsung dari penunjukan meter skala yang tertera di alat ukur dengan pompa yang di alat tersebut - Kalibrasi dilakukan secara langsung menghubungkan meter ukur dengan kalibrator atau standarnya dan bisa dilakukan dengan sistem hisap atau hembus dengan memanfaatkan pompa yang ada pada alat tersebut.
17
![Page 18: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/18.jpg)
Beberapa Instalasi Kalibrasi Low Flowmeter Udara (LVS)
Kalibrasi Sampling Pump dengan Bulb Meter (GBM)
Kalibrasi Sampling Pump dengan DryCal-Piston
18
![Page 19: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/19.jpg)
Prosedur Kalibrasi Rotameter Aliran Rendah ( hembus)
Pastikan : Sumber udara/gas harus stabil Gunakan regulator dengan kepresisian yang cukup Bila menggunakan flowmeter seting, gunakan flowmeter dengan akurasi
yang cukup Pastikan tidak terjadi kebocoran, khususnya di dearah kritis atau seksi
uji Pastikan pemasangan sesuai dengan manual peralatan yang digunakan
untuk meter uji dan meter referensi Patikan media kerja kalibrasi sama dengan media desain rotameter, jika
tidak lakukan perhitungan koreksi
Pengambilan data
Tentukan berapa titik ukur yang mengcover semua rentang kerja atau sesuai kebutuhan
Lakukan pengambilan / pembacaan data pada saat kondisi aliran benar-benar stabil
Lakukan pembacaan sesuai dengan petunjuk rotameter ( tengah / atas floater)
Sebaiknya lakukan pengulangan data jika memungkinkan untuk mendapatkan data yang representatif
Lakukan pencatatan : Qrota, Oact-master, P & T pada setiap pengukuran
19
![Page 20: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/20.jpg)
Perhitungan Pada Rotameter / Variable Area Flowmeter
→ Konversi kondisi aktual ke kondisi desain ( std/normal)
Pada Rotameter tertera : air, Normal liter/min ( Nl/min) → (QV1)
pada kondisi, tekanan (P1) dan suhu (T1). Jika :
Rotameter tersebut digunakan untuk fluida yang sama pada kondisi :
tekanan (P2) dan suhu (T2) dengan penunjukan aliran (QV2) → penunjukan sebenarnya (QV1 atau Qn):
→
Asumsi fluida sama & ideal →
Catatan : Tekanan & suhu pada derajat mutlak 20
![Page 21: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/21.jpg)
Contah Data & Perhitungan Kalibrasi Rotameter vs Piston Prover
Set 50% Penunjukan Alat Aliran Piston Prover Koreksi Kondisi Fluida
No grade l/min
(P,T)design ccm ccm terkoreksi
l/min
terkoreksi l/min % Pressur (kPa) Temp. (oC)
1 11,43 11,29 12551,0 12548,0 12,548 1,255 11,11 100,20 24,92
2 11,43 11,29 12547,0 12544,0 12,544 1,250 11,07 100,20 24,90
3 11,43 11,29 12551,0 12548,0 12,548 1,254 11,10 100,20 24,90
4 11,43 11,30 12554,0 12551,0 12,551 1,256 11,12 100,21 24,86
5 11,43 11,29 12558,0 12555,0 12,555 1,260 11,16 100,20 24,86
6 11,43 11,29 12562,0 12559,0 12,559 1,264 11,19 100,20 24,86
7 11,43 11,30 12562,0 12559,0 12,559 1,263 11,19 100,21 24,84
8 11,43 11,29 12561,0 12558,0 12,558 1,263 11,18 100,20 24,84
9 11,43 11,30 12565,0 12562,0 12,562 1,267 11,21 100,20 24,82
10 11,43 11,30 12566,0 12563,0 12,563 1,267 11,22 100,21 24,82
Average 11,43 11,29 12554,700 12,555 1,260 11,16 100,20 24,86
SN-1 6,5668 0,0066 0,0059
% 0,05 0,05 21
![Page 22: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/22.jpg)
Contoh Perhitungan ketidakpastian Kalibrasi Rotameter vs Piston Prover
Set :
50
No Uncertainty source /
Komponen
Unit /
Satua
n
Distribusi Type Symbol
Expanded
uncertanty
/ U
Cov.fact
or /
Pembagi,
k
Deg.of
freedom / vi
Std.uncertai
nty / ui
Sens.coeff /
ci. ci.ui (ci.ui)2 (ci.ui)4/vi
1
Repeatability of
measurements l/min
student't
(esdm) A urep 0,0059 9 0,0019 1,00 0,0019 3,5E-06 1,3E-12
2 Piston prover reference l/min normal B ustd1 0,0188 2 ~ 0,00942 1,00 0,0094 8,9E-05 0,0E+00
3 Piston Prover drift l/min rectangular B udrift std 0,00188 ~ 0,0010873 1,00 0,00109 1,2E-06 0,0E+00
4 Actual pressure kPa normal B ustd2 0,021 ~ 0,0105 0,000189 0,0000020 3,9E-12 0,0E+00
5 Actual temperature oC normal B ustd3 0,04 ~ 0,02 -0,00011 -0,0000022 4,8E-12 0,0E+00
6
Division of meter
reading grade rectangular B ures 0,0049 ~ 0,00285 0,99 0,0028 7,9E-06 0,0E+00
Sums 1,013E-04
1,343E-
12
Combined Uncertaity, uc 0,01006
Effective. Deg Of Freedom, Veff 7633,512
Cov. Factor for 95% CL 1,96
Expanded uncertainty, U95 0,020 l/min
Expanded uncertainty, U95 0,17 %
22
![Page 23: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/23.jpg)
Contoh Kalibrasi Rotameter (tabel) dengan Ref. Piston Prover
Set
Skala
Kondisi Pengukuran
Fluida (UUT) (UUT) Aliran Referensi Koreksi
Ketidakpastian Maksimum,
k=2, CL:95%
skala Tekanan (abs),
kPa
Suhu, oC
grade l/min (1 atm,
70oF) l/min l/min % l/min %
10 100,11 24,87 1,460 1,442 1,999 0,557 38,6 0,006 0,43
30 100,15 24,83 6,236 6,161 6,946 0,786 12,8 0,012 0,20
50 100,20 24,86 11,43 11,29 12,55 1,26 11,2 0,020 0,17
70 100,28 24,79 16,86 16,67 18,40 1,73 10,4 0,028 0,17
90 100,37 24,72 22,43 22,19 25,11 2,92 13,1 0,038 0,17
23
![Page 24: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/24.jpg)
Perhitungan koefesien sensitifitas kalibrasi rotameter
Konversi Aliran
Koefesien sensitifitas
Cqgrade
Cpac
CTac
24
![Page 25: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/25.jpg)
2. Kalibrasi High Volume Air Sampler (HVAS)
I. Standar Utama : - Roots Meter (volumetric) - Piston Prover / Bell Prover (volumetric) - Differential Pressure Device ( ΔP methods)
- Sonic Nozzle & Master Flowmeter (High Precision)
II. Standar sekunder → ASTM -D 4096 – 91
Orifice calibrator + ΔP Device Digital flowrate calibrator
REKOMENDASI PERIODE KALIBRASI HVAS : 1-2 TAHUN SEKALI
25
![Page 26: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/26.jpg)
Hasil Kalibrasi Orifice Kalibrator
Data kalibrasi orifice kalibrator dikalibrasi dengan standar utama paling tidak memuat : → Persamaan regresi : ΔP meter vs aliran ref.
( y = ax + b ), atau → Grafik ( ΔP meter vs aliran ref. ), atau → Nilai koreksi (aliran aktual), dan
Nilai ketidakpastian
Kondisi kalibrasi → aktual atau normal/standar
( tekanan & suhu )
26
![Page 27: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/27.jpg)
Skema & Hasil Kalibrasi Orifice vs Root’s meter
Sumber : Andersen Instr., Inc. Orifice Transfer Standard Certificate Worsheet
27
![Page 28: Kalibrasi Peralatan Lingkungan](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050713/5879ef591a28ab0b198c16a4/html5/thumbnails/28.jpg)
Contoh-1 Hasil Kalibrasi Orifice dengan Rootsmeter
Sumber : Andersen Instr., Inc. Orifice Transfer Standard Certificate Worsheet
28