pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan
TRANSCRIPT
![Page 1: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/1.jpg)
PENGARUH KOEFISIEN DISTORSI PISTON PADA PENINGKATAN KEMAMPUAN TEKANAN DARI DEAD WEIGHT TESTER HINGGA 20 MPa
Gigin Ginanjar, Rudi Anggoro SPuslit KIM-LIPIKomplek Puspiptek Serpong Gedung 420,[email protected]
![Page 2: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/2.jpg)
Apa itu Dead Weight Tester (DWT)
Silinder
piston
beban
))20t)((1(A
cg)1(M
PPC20,p
m
a
Realisasi dari hukum Pascal
A
gMP
Persamaan DWT
![Page 3: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/3.jpg)
Apa itu Koefisien Distorsi
)P1(A N20,p
)31(E2
1
1b
r
1b
r
E2
11
122
2
2
1. Cross float
2. Perhitungan
2. Simulasi
Koefiesien yang menggambarkan perubahan luasan terhadap tekanan
![Page 4: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/4.jpg)
Metodologi
Penghitungan Koefisien Distorsi Menggunakan metoda Cross float sampai 20 MPa
Perhitungan menggunakan Persamaan Koefisien Distorsi
Simulai Menggunakan Finite Elemen Analisis (FEM)
![Page 5: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/5.jpg)
Pengambilan Data Cross Float
StandarDHI model PG 7302–AMH 20MPa s/n578
UUTBudenberg model 380L s/n H 759
![Page 6: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/6.jpg)
Data Kalibrasi
No Nominal Pressure
MPa
Tekanan DWT std
MPa
Balancing Mass
g
Ket
1 1,2 1,201 21 20,787
2 2 2,000 56 47,525(STD) STD
3 2,8 2,793 44 40,987
4 3,6 3,601 44 40,377 (STD) STD
5 4 3,990 38 76,203
6 6 6,003 96 109,494
7 8,4 8,405 87 41,943
8 10 9,985 31 155,394
9 10,8 10,810 98 161,682
10 12 12,009 30 109,013
11 14 13,990 94 171,340
12 18 17,994 91 198,200
13 20 19,996 02 15,401
![Page 7: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/7.jpg)
Hasil Kalibrasi
y = 3E-10x + 4E-05
4,031700E-05
4,031800E-05
4,031900E-05
4,032000E-05
4,032100E-05
4,032200E-05
4,032300E-05
4,032400E-05
4,032500E-05
0 5 10 15 20 25
Tekanan (MPa)
Lu
asan
(m
2)
![Page 8: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/8.jpg)
Hasil Kalibrasi :Parameter DWT
12 MPa 20 MPa EN
Nilai Ketidakpastian Nilai Ketidakpastian
Ao(m2) 4,03171 10-5 3,1 10-10 4,03173 10-5 2,110-10 0,4
b(Pa-1) 8,2 10-12 1,0 10-12 8,29 10-12 9,2 10-13 0,6
4,03168E-05
4,03169E-050,000040317
4,03171E-054,03172E-05
4,03173E-054,03174E-05
4,03175E-054,03176E-05
4,03177E-05
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Parameter
Lu
asan
Efe
ktif
(m
2 )
20 MPa
12 MPa
5E-125,5E-12
6E-126,5E-12
7E-127,5E-12
8E-128,5E-12
9E-129,5E-12
1E-11
0 0,5 1 1,5 2 2,5
parameter
Ko
efis
ien
Dis
tors
i (P
a-1)
20 MPa
12 MPa
![Page 9: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/9.jpg)
Perhitungan Koefisien Distorsi
)31(E2
1
1b
r
1b
r
E2
11
122
2
2
Untuk piston dan silinder dengan material yang sama maka persamaan menjadi
2
b
r
1
E
12
Modulus Young = 207 GPa dan Poisson Ratio sebesar 0,31.nilai diameter piston adalah 3,5 mm dan diameter luar silinder 38 mm sehingga diperoleh nilai koefisien distorsi sebesar 3,2 10-12 Pa-1
![Page 10: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/10.jpg)
Simulasi FEMBentuk masukan piston dalam simulasi FEM
![Page 11: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/11.jpg)
Hasil Simulasi FEM12 MPa 20 MPa
![Page 12: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/12.jpg)
Hasil FEM (nodal solution
![Page 13: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/13.jpg)
Perhitungan Koefisien Distorsi FEM
Perubahan dari piston, nilai perubahan adalah negatif dengan rerata antara posisi sumbu Y sekitar 8 sampai 40 adalah -1.24 x 10-4 mm, sedangkan perubahan pada silinder adalah positif dengan nilai rerata pada sumbu Y yang sama dengan piston adalah 3.8 x 10-4 mm diperoleh nilai koefisien ditorsi piston sebesar 3.6 x 10-12 Pa-1
![Page 14: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/14.jpg)
Kesimpulan
Peningkatan kemampuan dari sebuah DWT dapat dilakukan dengan menambahkan beban, pada piston DWT 12 MPa telah dilakukan peningkatan kemampuan sampai 20 MPa dan dilihat perubahan dari parameter DWT luasan efektif dan koefisien distorsi dan dari pengambilan data diperoleh nilai EN<1 untuk kedua parameter tersebut.
Hasil perhitungan koefisien distorsi secara teoritis dan simulasi FEM diperoleh perbedaan sebesar 10% .
Hasil koefisien distorsi pengambilan data tidak mempunyai nilai kesesuaian dengan teoritis dan simulasi dikarenakan berbagai hal terkait penyederhanan dan pembatasan dari masalah .
![Page 15: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/15.jpg)
Ucapan Terima Kasih
Ucapan terimakasih diberikan kepada Puslit-KIM LIPI terutama subidang Metrologi Massa dan Laboratorium Tekanan Subbidang Kalibrasi Mekanik. Penelitian ini juga diberikan untuk UPT-LIN (BPI) Bandung untuk kemungkinan dari pengembangan DWT lebih lanjut.
![Page 16: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/16.jpg)
Daftar Acuan
[1] OIML., (1994), R110 Pressure Balances,26 [2] Dadson R.S.,Lewis S.L., Peggs. G N(1982) The
presure Balance-Theory and Practice, National Physical Laboratory, Her Majesty Stationery Office
[3] Kwon Y.W ., Bang.H(2000) The finite element Method Using Mathlab,CRC Press, edisi kedua
[4] Buananno G., Molinar G.,(2007)Ten Years of expreminting in modelling Presure Balance in Liquid Media up to Few GPA,
[5] ____,(2009) , I.MM.3.01 Calibration for Hydraulic Pressure Balance, versi 1 rev3
[6] _____, (1999),DH Budenberg 580 Series Hydraulic Dead Weight Testers,Altrincham
[7] Carvill .J.,(2003), Mechanical Engineer’s Data Handbook, Butterworth-Heinemann, Burlington
![Page 17: Pengaruh koefisien distorsi piston pada peningkatan kemampuan tekanan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022061611/55b1a12dbb61eb4b4d8b463d/html5/thumbnails/17.jpg)
Terima Kasih