http://www.elektro.undip.ac.id/sumardi/www/komponen/5_5.htm5.5 TRANSDUCER TEKANAN Pengukuran dan pengontrolan tekanan fluida (cair dan gas) menjadi yang paling umum dari seluruh proses industri. Hal ini disebabkan besarnya perubahan dari kondisi, range dan material-material untuk tekanan harus diukur, ada beberapa type yang berbeda dari desain transducer tekanan. Pada paragraph dibawah, konsep dasar dari transducer tekanan akan dibahas.5.5.1 Prinsip-Prinsip Tekanan Tekanan secara sederhana didefenisikan sebagai gaya (F) per satuan luas (A), dimana sebuah fluida berada disekelilingnya. Jika fluida tersebut berupa gas, maka tekanan merupakan gaya (F) persatuan luas (A), yang mana gas tersebut menekan pada dinding-dinding container yang berisi gas tersebut. Jika fluida tersebut berupa cairan, maka tekanan merupakan gaya (F) per satuan luas (A), yang mana cairan tersebut menekan kesegala arah pada container yang berisi cairan tersebut. Pada kenyataannya, tekanan gas pada dinding-dinding container yang menempatinya akan sama besar. Pada fluida cair, tekanan akan bervariasi, pada dasar wadah akan memiliki tekanan terbesar, dan tekanan akan sama dengan nol pada permukaan atasnya.TEKANAN STATIC Prinsip dari tekanan statik ini baru saja dijelaskan pada pragraph diatas, dimana prinsip ini untuk fluida yang tidak bergerak, yang mana tidak ada pompa dari pipa atau aliran dari sebuah cannel. Tekanan yang terjadi pada fluida yang tidak bergerak disebut tekanan statik. TEKANAN DINAMIK Jika fluida tersebut dalam keadaan bergerak, maka teakanan yang timbul pada setiap sekelilingnya akan bergantung pad pergerakannya. Sehingga, jika kita mengukur besarnya tekanan dari air yang mengalir pada pipa yang ditutup, kita mungkin mendapatkan besarnya tekanan tersebut, katakanlah 40 gaya persatuan luas. Jika pipa tersebut kita buka, tekanan pada aliran air tersebut akan memiliki nilai yang berbeda, katakanlah, 30 gaya per satuan luas. Jawaban ini, diberikan dimana pengukuran tekanan harus mencatat setiap keadaan yang diukur. Tekanan dapat bergantung kepada aliran fluida, pengompressan fluida, gaya luar, dan faktor lainnya.SATUAN Telah diketahui bahwa tekanan merupakan gaya (F) per satuan luas (A), kita dapat menuliskan satuannya dalam system SI yaitu Newton per meter persegi (N/m2). Satuan ini dikenal dengan nama pascal (Pa), jadi 1 Pa = 1 N/m2. Untuk selanjutnya, satuan ini tidak banyak dipakai, dan yang sering digunakan dalam standar SI adalah yang diberikan harga awalan, seperti kPa atau Mpa. Dalam system satuan di Inggris, tekanan biasanya diberikan satuan poun per inci persegi (lb/in2). Ini biasanya ditulis dengan psi. Untuk pengkonversian biasanya 1 psi kurang lebih sama dengan 6,895 kPa. TEKANAN GAUGE Dalam beberapa kasus tekanan absolut tidak memiliki sejumlah daya tarik yang penting dalam pengertian tekanan. Gas atmosphere yang yang mengelilingi bumi ini memiliki tekanan, karena berat dari atmosphere tersebut, tekanan dipermukaan bumi kira-kira 14,7 psi, sebagaimana telah dicatat diatas. Jika sebuah wadah tertutup pada permukaan bumi diisi sebuah gas pada tekanan absolut 14,7 psi, kemudian keadaan tersebut diusahakan tidak ada tekanan efektif pada dinding-dinding dari container, sebab gas atmosphere berusaha melakukan tekanan yang sama dari luarnya. Pada kasus seperti ini, kondisi tersebut lebih tepat untuk penjabaran tekanan dalam keadaan relatif, sehingga dibandingkan dengan tekanan atmosphere. Ini dikenal dengan Tekanan Gauge, yang diberikan oleh persamaan: Pg = Pabs Pat .......................................................(5.23) Dimana ; Pg = Tekanan gauge Pabs = Tekanan absolut Pat = Tekanan atmosphere Dalam system satuan di Inggris satuan psig dugunakan untuk satuan tekanan gauge.TEKANAN HEAD Untuk beberapa fluida cair, tekanan head sering digunakan untuk menjabarkan tekanan dari cairan dalam tanki atau pipa. Ini ditunjukkan untuk tekanan statik yang dihasilkan oleh berat dari suatu cairan seperti yang telah dijabarkan diatas. Tekanan ini hanya bergantung pada tinggi dari suatu cairan dan kerapatan cairan (massa persatuan volume). Pada suatu persamaan, jika fluida cair diisikan ke dalam tanki, maka tekanan pada bagian bawah dari tanki tersebut, diberikan dengan persamaan: P = r.g.h ..............................................................(5.24) Dimana; P = Tekanan (Pa) r = Kerapatan fluida cair (kg/m2) g = Percepatan gravitasi (9,8 m/s2) h = Kedalaman fluida cair (m) Persamaan ini juga dapat digunakan untuk mencari harga tekanan dalam system satuan Inggris, tetapi hal itu merupakan penggunaan yang biasanya untuk menyatakan kerapatan dimana dalam system ini adalah kerapatan berat, rw , dalam lb/ft2 , yang mencakup gravitasi pada persamaan 5.24. Pada kasus ini, hubungan antara tekanan dan kedalaman fluida menjadi : P = rw h ...............................................................(5.25) Dimana : P = Tekanan (pa) rw = kerapatan berat (lb/ft2) h = Kedalaman fluida (ft) Jika satuan tekanan dipilih dalam psi, maka ft2 akan dinyatakan dalam 144 in2. oleh karena kejadian yang umum dan keharusan dari suatu cairan dalam tanki menyatakan tekanan dari beberapa systrem, hal itu menjadi pnggunaan yang sudah umum untuk menjabarkan sebuah tekanan secara langsung dalam kedalaman equivalent dari cairan istimewa. DIAGRAMSatu elemen penting yang digunakan untuk mengubah informasi tekanan menjadi pergeseran secara fisik digambarkan dalam bentuk diagram seperti yang ditunjukan dalam gambar 5.20. Disini kita mencatat bahwa jika suatu tekanan P1 berada pada salah satu sisi diagram dan P2 pada sisi yang lain, maka ada gaya yang ditunjukan dengan rumus :.F = ( P2 P1 ) ADimanaA = diagram area dalam m3P1, P2 = tekanan dalam N/m3TABUNG BOURDONPerubahan tekanan menjadi pergeseran yang secara khusus dan biasa ditunjukan dengan tabung yang dibangun secara spesial, ditunjukan pada gambar 5.22. Jika bagian pada tabung dipisah secara rata atau lilitannya seperti ditunjukan pada gambar, maka aplikasi tekanan dalam tabung menyebabkan tabung tidak berbentuk lingkaran. Ini kemudian menghasilkan pergeseran dimana sebanding terhadap tekanan.

KONVERSI ELEKTRONIKBanyak teknik yang digunakan unutk mengkonversi pergeseran secara biasa pada contoh sebelumnya menjadi sinyal sinyal elektronik. Secara mudah ini digunakan dalam mesin linkage yang dihubungkan dengan sebuah potensiometer. Dalam bentuk ini, tekanan berhubungan dengan resistansi. Seringkali pengikuran tekanan menggunakan diagram dalam bentuk umpan balik khusus, seperti ditunjukan gambar 5.23. Sistem umpan balik menjaga gerakan dengan induksi motor, Sinyal salah dalam system umpan balik menghasilkankan pengukuran elektris dari elktron.

Gambar 5.23 sebuah tekanan differensial cell5.5.2 Transducer tekanan ( p < satu atmosfir )Pengukuran tekanan kurang dari 1 atm lebih bisa dihasilkan menggunakan metode elektronik murni. Ada 3 metode pengukursan tekanan yang biasa digunakan. Pertama dua alat ( telah dibicarakan sebelumnya ) telah digunakan ketika tekanan kurang dari 1 atm sampai sekitar 10-3 atm, keduanya didasarkan pada tingkat dimana panas yang dikonduksi dan diradiasikan keluar dari elemen panas berada pada tekanan rendah terhadap lingkunganPengurangan panas berbanding dengan jumlah molekul gas perunit volume dan kemudian pada kondisi filament yang konstan, temperature filament sebanding dengan tekanan gas. Kita telah mengubah pengukuran tekanan menjadi pengukuran temperature. Ketiga alat tersebut adalah:1. Pirani Gauge2. Termokopel3. Ionisasi Gauge