Contoh-2 Data Hasil Kalibrasi Orifice vs Aliran Standar (Ref.)

Transkripsi

1 Contoh-2 Data Hasil Kalibrasi Orifice vs Aliran Standar (Ref.) 29

2 Contoh Model Grafik Hasil Kalibrasi Orifice vs Aliran Referensi. 30

3 Metode Kalibrasi Aliran Udara Pada HVAS Pada dasarnya kalibarsi flowmeter / debit meter dilakukan dengan cara membandingkan secara langsung alat ukur yang dikalibrasi terhadap standar ukur (referensi/ kalibrator) yang mempunyai kemampuan lebih dan ketelusuran nilai pada standar nasional atau internasional. Kalibrasi HVAS ada beberapa metode ( tergantung type ): Membandingkan aliran aktual terukur (HVAS) dengan aliran aktual referensi (kalibrator) koreksi Membuat persamaan regresi (plot) fungsi aliran standar (kalibrator) dengan indikator HVAS koefesien korelasi 31

4 Prosedur khusus Kalibrasi HVAS Persyaratan khusus keterterimaan data ukur kalibrasi HVAS dengan orifice ( prosedur manufaktur): Minimal 5 titik ukur Rentang ukur kalibrasi 1,02 1,24 m 3 /min Nilai koreksi / kesalahan aliran aktual ( max 4 % ) Linearitas untuk aliran standard ( r > 0,9900 ) 32

5 Pemasangan Orifice kalibrator dengan Penunjukan Manometer pada HVAS 33

6 Pemasangan Kalibrator Orifice (manometer) pada HVAS Aliran dari kalibrator/ref. diperoleh dari pembacaan sertifikat orifice Manometer harus terpasang tegak lurus Pembcaan manometer diperoleh dari jarak ketinggian dua sisi tubing 34

7 Pemasangan Digital Calibrator Pada HVAS Variasi ALIRAN bisa dilakukan dengan melakukan setting aliran di HVAS Penunjukan langsung diperoleh nilai : - Aliran dari kalibrator - Tekanan - Suhu 35

8 Contoh-1 Data Hasil Kalibrasi HVAS Penunjukan Tekanan 36 Sumber : High-Volume TSP Sampler Cinotech FN MA 09/04/0004

9 Contoh2.Data Hasil Kalibrasi HVAS Penunjukan Flow Record. 37 Sumber : ENSR Asia(HK) Ltd. TSP HVAS Field Cal.Report

10 Contoh-3 Data Hasil Kalibrasi HVAS Penunjukan Chart Record. 38 Sumber : PM 10 HVAS cal.date sheet AQMP yerington, Nevada

11 Contoh Grafik Hasil Kalibrasi HVAS vs Orifice Sumber : PM 10 HVAS cal.date sheet AQMP yerington, Nevada 39

12 Contoh Data dan Perhitungan Kalibrasi HVAS Regresi Barometric Pressure (in Hg):29,50 Temperature (deg F):68 Average Press. (in Hg):29,65 Average Temp. (deg F):70 Site Conditions Corrected Pressure (mm Hg):749 Temperature (deg K):293 Corrected Average (mm Hg):753 Average Temp. (deg K):294 Calibration Orifice Make: Qstd Slope:1,58304 Model: Qstd Intercept:-0,01520 Serial#: Date Certified: Calibration Information Plate or H2O Qstd I IC Test # (in) (m3/min) (chart) (corrected) Linear Regression 1 7,25 1,713 52,0 52,07 Slope:28, ,75 1,526 47,0 47,06 Intercept:2, ,55 1,359 42,0 42,06 Corr. Coeff:0, ,45 1,185 37,0 37,05 5 2,70 1,049 33,0 33,05 # of Observations:5 40

13 Contoh Data dan Perhitungan Kalibrasi HVAS Koreksi Site Conditions Temp (deg F): 68,0 Ta (deg K): 293 Barometric Press (in Hg): 29,50 Ta (deg C): 20 Pa (mm Hg): 749 Make: Model: Serial#: Calibration Orifice Qa Slope:0,99128 Qa Intercept:-0,00941 Calibration Due Date: Calibration Data Run Orifice Qa Sampler Pf Look Up Number "H2O (m3/min) "H2O (mm Hg) Po/Pa (m3/min) % Diff 1 3,80 1,239 6,40 11,944 0,984 1,288 3,95 2 3,80 1,239 6,80 12,691 0,983 1,287 3,87 3 3,80 1,239 7,20 13,437 0,982 1,286 3,79 4 3,75 1,231 9,25 17,263 0,977 1,278 3,82 5 3,75 1,231 10,20 19,036 0,975 1,275 3,57 41

14 Keterangan : Kalkulasi Kalibrasi HVAS Regresi & Koreksi Qstd = 1/m[Sqrt(H2O(Pa/Pstd)(Tstd/Ta))-b] IC = I[Sqrt(Pa/Pstd)(Tstd/Ta)] Qstd = standard flow rate Calculations (regresi) m = sampler slope b = sampler intercept I = chart response Tav = daily average temperature IC = corrected chart response Pav = daily average pressure I = actual chart response m = calibrator Qstd slope Average I (chart):44,0 b = calibrator Qstd intercept Average Flow Calculation m3/min Ta = actual temperature during calibration (deg K) 1, Pa = actual pressure during calibration (mm Hg) Average Flow Calculation in CFM Tstd = 298 deg K 50, Pstd = 760 mm Hg Sample Time (Hrs):24,0 For subsequent calculation of sampler flow: Total Flow in m3/min 1/m((I)[Sqrt(298/Tav)(Pav/760)]-b) 2059, Total Flow in CFM 72709,10234 Calculations ( koreksi) Calibrator Flow (Qa) = 1/Slope*(SQRT(H20*(Ta/Pa))-Intercept) Pressure Ratio (Po/Pa) = 1-Pf/Pa % Difference = (Look Up Flow-Calibrator Flow)/Calibrator Flow*100 42

15 Contoh Hasil Kalibrasi HVAS dengan Digital Orifice Calibrator metode koreksi HVAS Referensi Koreksi Ketidakpastian P T Q (act / std) Q (act / std) Q actual k = 2, CL 95 % kpa o C m 3 /min m 3 /min % m 3 /min % 100,50 24,0 1,09 1,144 5,2 0,03 3,0 43

16 Ketidakpastian aliran pada kalibrasi HVAS Perhitungan Ketidakpastian Memperhitungkan semua faktor yang mempengaruhi hasil pengukuran Kalibrasi HVAS dengan referensistandar sekunder pada umumnya sumber ketidakpastian didapat dari : Daya ulang Ketidakpastian alat standar : - Aliran - Tekanan - Suhu Daya baca operator Ketidakpastian gabungan, u comb : 44

17 Tabel Perhitungan Ketidakpastian Dasar kalibrasi HVAS vs Orifice Cal. No 1 Set : 20 % Uncertainty source / Komponen Repeatability of measurements Unit / Satuan m 3 /min Distribusi Type Symbol student't (esdm) Expanded uncertanty / U Cov.facto r / Pembagi, k Deg.of freedom / vi Std.uncertai nty / ui Sens.coef f / ci. ci.ui (ci.ui) 2 (ci.ui) 4 /vi A u rep 0, ,0113 1,00 0,0113 1,3E-04 4,1E-09 2 Calibrator flowrate (act) m 3 /min normal B u flow 0,019 2 ~ 0,0093 0,994 0,0092 8,5E-05 0,0E+00 3 Pressure Calibrator kpa normal B u P1 0, ~ 0,0050 0,011 0,0001 3,2E-09 0,0E+00 4 Presuure HVAS kpa normal B u P2 0, ~ 0,0050 0,011 0, ,9E-09 0,0E+00 5 Temperature Calibrator 6 Temperature HVAS o C normal B u T1 0,050 2 ~ 0,0250-0,0038-0, ,2E-09 0,0E+00 o C normal B u T2 0,050 2 ~ 0,0250-0,0037-0, ,4E-09 0,0E+00 9 Division of meter reading m 3 /min rectangular B u res 0,0050 ~ 0, ,00 0, ,3E-06 0,0E+00 Sums 2,211E-04 4,098E-09 Combined Uncertaity, u c 0,01487 Effective. Deg Of Freedom, V eff 11, Cov. Factor for 95% CL 2,20 Expanded uncertainty, U95 0,033 m 3 /min Expanded uncertainty, U95 3,01 % 45

18 Perhitungan Koefesien Sensitifitas Persamaan kondisi aliran Standar/Normal : - Koefesien sensitifitas untuk aliran aktual, c 2 : - Koefesien sensitifitas untuk tekanan aktual, c 3 : - Koefesien sensitifitas untuk suhu aktual, c 4 : 46

19 3. Kalibrasi Gas Meter ( Dynamic volumetric ) 1. Wet Gas Meter 2. Meter Standard yang bisa digunakan untuk kalibrasi Dry Gas Meter & Wet Gas Meter: - Piston Prover / Bell Prover (volumetric) - Sonic Nozzle & Master Flowmeter (High Precision) - Differential pressure flowmeter standard - Glass bubble meter calibrator - Wet gas meter standard 47

20 Prinsip Dasar Kalibrasi Gas Meter (dynamic volumetric) Ada beberapa metode yang digunakan untuk kalibrasi alat ukur dynamic volumetric, namun pada umumnya yang umum dan mudah dilakukan adalah dengan metode : - Pengukuran volume - Pengukuran aliran Timer counter untuk volumetrik WGM standard Glass Bulb Digital Piston Prover 48

21 Kalibrasi Gas Meter dengan WGM standard Peralatan yang digunakan untuk metode aliran dengan nggunakan WGM sebagai referensi: Wet Gas Meter Standard ( calibrated ) Volumetric indicator Pressure Indicator Temperature indicator Timer Counter ( calibrated ) Sumber Gas ( compressed air ) High Precision Valve & on/off Velve Flowmeter setting Thermohygrometer 49

22 Kalibrasi Gas Meter dengan WGM standard Skema Kalibrasi Gas Meter Dengan Referensi Wet Gas Meter (Q 1,P 1,T 1 ) ( Q 2,P 2,T 2 ) 50

23 Formula perhitungan Q target & V target : Koreksi V target = V ref, kondisi uut 51

24 Ketidakpastian Kalibrasi Gas Meter dengan WGM standard ( Q ref ) No 1 Set : 25 % ; 2,5 l/min Uncertainty source / Komponen Repeatability of measurements Unit / Satuan l Distribusi Type Symbol student't (esdm) Expanded uncertanty / U Cov.facto r / Pembagi, k Deg.of freedom / vi Std.uncertai nty / ui Sens.coef f / ci. ci.ui (ci.ui) 2 (ci.ui) 4 /vi A u rep 0, ,0148 1,00 0,0148 2,2E-04 1,2E-08 2 Volume WGM reference l normal B u vol-wgm 0,106 2 ~ 0,0529 0,94 0,0499 2,5E-03 0,0E+00 3 Timer WGM reference min normal B u t1 0, ~ 0, ,40 0,0050 2,5E-05 0,0E+00 4 Timer UUT min normal B u t2 0, ~ 0, ,55 0, ,3E-05 0,0E+00 5 Pressure WGM reference kpa normal B u P1 0,010 2 ~ 0,0050 0,09 0, ,1E-07 0,0E+00 6 Pressure UUT kpa normal B u P2 0,010 2 ~ 0,0050 0,09 0, ,1E-07 0,0E+00 7 Temperature WGM reference 8 Temperature UUT 9 Division of meter reading o C normal B u T1 0,050 2 ~ 0,025 0,03 0, ,1E-07 0,0E+00 o C normal B u T2 0,050 2 ~ 0,025 0,03 0, ,1E-07 0,0E+00 l rectangular B u res 0,0025 ~ 0, ,00 0, ,1E-06 0,0E+00 Sums 2,768E-03 1,185E-08 Combined Uncertaity, u c 0,05261 Effective. Deg Of Freedom, V eff 646,390 Cov. Factor for 95% CL 1,96 Expanded uncertainty, U95 0,103 liter Expanded uncertainty, U ,03 %

25 Hasil Kalibrasi Gas Meter dengan WGM standard ( Q ref ) Gas Meter Referensi Ketidakpastian Koreksi Volume Aliran Volume k = 2, CL 95 % liter l/min liter % liter % 10,0 2,55 9,32-6,8 0,10 1,0 10,0 4,85 9,35-6,5 0,10 1,0 10,0 7,37 9,40-6,0 0,11 1,1 10,0 9,68 9,46-5,4 0,12 1,2 53

26 KRITERIA ALAT UKUR TERSEBUT MASIH DAPAT DIGUNAKAN IN TOLERANCE OUT OF TOLERANCE TOLERANSI (+) U U NILAI TOLERANSI (-) U TITIK UKUR U KETERANGAN: U = UNCERTAINTY (KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN) 54

27 Kesimpulan/Saran o o o o o Perlu ditetapkannya hirarki Lab. kalibrasi peralatan ukur/monitoring kondisi udara lingkungan khususnya besaran ukur aliran dan volume dinamik di Indonesia Alat-alat ukur aliran untuk monitoring lingkungan sebaiknya menerapkan pemakaian toleransi / MPE dengan menggunakan hasil kalibrasinya untuk menentukan alat ukur tersebut layak atau tidak. Perlu ditetapkanya standar di indonesia terkait prosedur kalibrasi dan keterterimaan dari peralatan Volume Air Sampler dan Gas Meter Prosedur kalibrasi & perawatan High Volume Air Sampler sebaiknya lebih spesifik disesuaikan dengan type HVAS Pentingnya peningkatan ruang lingkup & kemampuan laboratorium kalibrasi alat uji/monitoring udara ambien untuk besaran aliran, volume dinamis serta alat-alat uji sampling lainnya yang spesifik 55

28 56