• Document: DINAMIKA PROSES PENGUKURAN TEMPERATUR (Siti Diyar Kholisoh)
  • Size: 237.67 KB
  • Uploaded: 2019-03-24 04:35:16
  • Status: Successfully converted


Some snippets from your converted document:

DINAMIKA PROSES PENGUKURAN TEMPERATUR (Siti Diyar Kholisoh) ABSTRACT Process dynamics is variation of process performance along time after any disturbances are given into the process. Temperature measurement process system can be categorized as a first or second-order system. The former is built in case measuring by a thermometer system alone, whereas the latter use a thermowell-equipped thermometer system. This second-order system is classified into multicapacity process that consists of two capacities (first-order systems) in series, through which heat energy flow inside it. Data simulation resulted in first-order system whose time constant (τ) was greater at from-hot- to-cold experimental data than from-cold-to-hot one. This simulation also showed that the second- order system could be categorized as a critically damped response system which was characterized by a damping factor (ζ) value of 1. Key words: Process dynamics, first-order system, second-order system, time constant, damping factor PENDAHULUAN Sebuah sistem proses dapat digambarkan sebagai sebuah model input-output. Sistem proses dikatakan berperilaku dinamik apabila proses tersebut mempunyai unjuk kerja (performance) yang bervariasi dari waktu ke waktu. Perubahan unjuk kerja tersebut pada dasarnya merupakan respons (output) terhadap gangguan-gangguan dan perubahan-perubahan (input) yang dikenakan terhadapnya. Pada umumnya dinamika sebuah proses dapat digambarkan melalui sebuah persamaan diferensial linier (atau persamaan diferensial tak-linier yang dilinierisasi) berorde-n: d n y( t ) d n −1 y( t ) dy( t ) an + a n−1 + ... + a1 + a0 y( t ) = b f ( t ) ... (1) dt n dt n −1 dt dengan f(t) dan y(t) masing-masing adalah input dan output proses. Analisis dan penanganan proses yang berubah terhadap waktu, dalam kaitannya dengan keilmuan Teknik Kimia, sangat berguna dalam usaha pengendalian proses. Dinamika proses pengukuran temperatur dapat ditinjau sebagai sistem berorde-satu (yaitu jika hanya menggunakan termometer) atau sistem berorde-dua (yaitu jika menggunakan sistem termometer yang dilengkapi dengan sebuah thermowell). Sistem berorde-dua ini termasuk dalam kategori multicapacity process yang merupakan gabungan (secara seri) dari dua buah kapasitas penyimpanan energi panas (yaitu sistem pengukuran temperatur) berorde satu. PENGUKURAN TEMPERATUR SEBAGAI SISTEM BERORDE SATU Pengukuran temperatur cairan dengan termometer merupakan sistem berorde-satu, karena respons-nya dapat digambarkan melalui sebuah persamaan diferensial linier berorde-satu. Proses tersebut dideskripsikan dalam uraian berikut. Dua bejana gelas yang berisi cairan (misalnya air) mempunyai temperatur yang dipertahankan konstan pada harga yang berbeda (TL). Cairan di bejana A bertemperatur rendah (misalnya TL = TR, yaitu temperatur pelelehan es (±2oC)), sedangkan cairan di bejana B bertemperatur tinggi (misalnya TL = TT, yaitu temperatur pendidihan air (±100oC)). Sebuah sistem termometer (yaitu termometer gelas/kaca yang berisi air raksa) yang digambarkan dalam bentuk irisan penampang lintang disajikan pada Gambar 1. gelas/kaca cairan dalam (dinding bejana gelas air termometer) (TL) raksa (T) Gambar 1. Penampang lintang sistem termometer air raksa Proses pengukuran dilakukan dengan mengamati perubahan temperatur yang ditunjukkan oleh skala termometer ketika termometer mendapatkan input yang berupa fungsi tahap (step function). Termometer yang bertemperatur awal T0 secara tiba- tiba dimasukkan ke dalam media yang bertemperatur TL. Termometer akan memberikan respons terhadap perubahan temperatur. Adanya perbedaan antara temperatur air raksa (T) dan temperatur lingkungannya (TL) akan mengakibatkan terjadinya perpindahan panas dari lingkungan (air) ke kaca (melalui film antara air-kaca) secara konveksi, di dalam kaca itu sendiri secara konduksi, dan dari kaca ke air raksa (melalui film antara kaca-air raksa) secara konveksi. Dua variasi tempuhan yang dilakukan meliputi pengukuran temperatur ketika termometer mendapatkan input fungsi tahap dari panas (T0 = TT) ke dingin (TL = TR), serta pengukuran temperatur ketika termometer mendapatkan input fungsi tahap dari dingin (T0 = TR) ke panas (TL = TT). Pengambilan data dilakukan pada waktu-waktu tertentu sedemikian seh

Recently converted files (publicly available):