Arfan Sindhu Tistomo. Puslit KIM LIPI, Kompleks Puspiptek Serpong Tangerang Tengerang Selatan, Banten, Indonesia

Transkripsi

1 Kmampuan Pngukuan dan Kalibai Suhu w/ Fot Point di Pulit KIM LIPI (fan Sindhu Titomo) KEMMPUN PENGUKURN N KLIRSI SUHU EW/ FROST POINT I PUSLIT KIM LIPI Calibation Maumnt Capability (CMC) of w Point Tmpatu at Pulit KIM LIPI fan Sindhu Titomo Pulit KIM LIPI, Komplk Pupiptk Spong Tangang Tngang Slatan, antn, Indonia afan_indhu@yahoo.om itima: 5 pil 03, ivii: Juli 03, itujui: 7 Juli 03 btak Puat Pnlitian KIM LIPI tlah mmbuka lingkup untuk kalibai dw/ fot point mt. Rntang pngukuan mnakup -35 C ampai dngan 65 C mnggunakan dua buah humidity gnato bagai tandanya. Calibation Maumnt apabiliti (CMC) kmudian mnjadi angat pnting untuk ditntukan guna mnunjukkan bapa jauh kmampuan itm kalibai dan juga bagai tolok uku bagi pngguna jaa kalibai. Pnntuan CMC dilakukan dngan mngkalibai buah hilld mio dw point mt dngan akuai ±0, C. Ktidakpatian tanda dianalii dalam bntuk ktidakpatian latif mntaa olui dan pngukuan bulang dai UUT (unit und tt) diambil bagai komponn ktidakpatiannya. Sbagai hailnya, ktidakpatian tntang untuk ntang uhu dw/ fot point di ata 0 C ampai dngan 65 C adalah 0,04 C dan 0,4 C untuk ntang -35 C ampai 0 C. ibandingkan dngan lmbaga mtologi naional ngaa Tuki, UME, dimana mka mmiliki palatan yang miip, CMC ini dapat ditingkatkan lagi tutama pada ntang di bawah 0 C. Kata kuni: klmbaban, dw point, pngukuan, kalibai, kmampuan tbaik. btat KIM LIPI ah nt ha opnd a op fo dw/fot point mt alibation. Th maumnt ang ov -35 C to 65 C uing two humidity gnato a th tandad. Th Calibation Maumnt Capabiliti (CMC) i thn nay to b dtmind to how how fa th ability of th alibation ytm and alo a a bnhmak fo utom. Th CMC i obtaind by alibating a hilld mio dw point mt with auay ±0. C. Th untainty fo th tandad i analyzd in tm of lativ untainty whil olution and patability of th UUT (Unit Und Tt) a takn a it untainty omponnt. a ulth maximum xpandd untainty fo th dw/fot point tmpatu ang abov 0 C to 65 C i 0.04 C and 0.4 C fo th ang -35 C to 0 C. Compa to Tuky NMI (National Mtology Intitut), UME, who ha imila quipmnthi CMC an b impovd futh pially fo th ang blow 0 C. Kywod: humidity, dw point,maumnt, alibation, CMC.. PENHULUN i dalam mmnuhi tuganya bagai buah lmbaga mtologi naional, KIM LIPI tlah mmbuka lingkup bau yang bupa playanan jaa kalibai dw/ fot point mt dngan ntang -35 C ampai dngan 65 C. Playanan jaa ini aa umum dimanfaatkan olh indutiinduti pminyakan pti Ptamina dan laboatoium kalibai yang mmiliki lingkup yang ama. dapun tanda yang digunakan adalah two-puingl pu humidity gnato 500 ST dan two-pu two-tmpatu Kdua tanda tbut mupakan poduk komial dai Thund Sintifi. Umumnya, alat yang dapat dikalibai bupa hilld mio dw point mt di mana di dalamnya tdapat min. Ga kluaan humidity gnato dialikan di ata pmukaan min tbut. ngan bantuan itm tmolktik, min didinginkan ampai tbntuk mbun. Saat tbntuk mbun, uhu min diuku dngan buah PRT (Platinum Ritan Thmomt) Pt-00 yang mnmpl pada min tbut. Suhu min itulah yang dibut dngan uhu dw point. Smntaa apabila yang tbntuk dai po pndinginan tbut adalah maka dibut fot point. Evaluai ktidakpatian pngukuan uhu dw point mnjadi angat pnting untuk

2 Junal Standadiai Volum 6 Nomo, Mat 04: Hal - 6 dilakukan guna mngtahui kmampuan tbaik pngukuan uhu dw/ fot point yang bia didapatkan dai kdua tanda tbut. Hal ini juga mnjadi daya taik bagi pngguna jaa kalibai untuk mngkalibai alat-alat mka k KIM LIPI ta untuk dijadikan auan tanda kualitabagi hail poduk-poduk induti. Untuk mnntukan CMC pada lingkup ini, po kalibai dilakukan dngan mnggunakan buah hilld mio dw point mt buatan RH ytm dngan pifikai akuai ±0, C dan modl 373 LHX yang mampu mnakup ntang -60 C ampai +68 C (RH ytm, 008). Olh kana itu, CMC yang didapat tidak bolh mlbih ±0, C pada tingkat kpayaan 95 % dngan fato akupan k=. Tujuan dai makalah ini adalah untuk mmapakan kmampuan (CMC) tbaik pngukuan/ kalibai uhu dw point di KIM LIPI pada ntang -35 C ampai dngan 65 C yang dapat dijadikan bagai tolok uku bagi induti dan laboatoium kalibai di Indonia.. TINJUN PUSTK. Pngtian Suhu w Point Suhu dw point mnuut Rotoni Intumnt Cop (005) adalah uhu udaa yang hau didinginkan aga jnuh thadap ai. Khuu untuk uhu di bawah 0 C, uap ai bia mmiliki fa aian yang diknal bagai fnomna wát upooling maupun padatan (). pabila pada aat kondii jnuh fa udaa yang tbntuk bupa, maka uhu tbut dinyatakan bagai uhu fot point.. Humidity Gnato Standa ttinggi untuk pngukuan klmbaban adalah humidity gnato yang dapat bupa two-pu two-tmpatu (PT) humidity gnatowo-pu ingl tmpatu (PT) humidity gnatowo-tmpatu ingl pu (PT) humidity gnato, mixd-flow humidity gnato (Niln J dan E+E lktonik,0). ibut two-pu two-tmpatu (PT) humidity gnato kana tanda ini mmiliki dua buah uang yang dibut dngan uang atuato dan uang hamb (tt). i dalam maing-maing uang tdapat no tkanan P,P dan no uhu T, T dimana P P dan T T. Standa milik KIM LIPI jni ini mnggunakan nitogn bagai umb ganya yang kmudian di alikan k dalam uang atuato untuk dijnuhkan hingga didapatkan uhu dw pointt dan btkanan P. Ga lanjutnya mmauki uang hamb dan dngan hubungan kmpat no-no tbut, maka klmbaban latif dapat ditntukan. Standa humidity gnato yang dimiliki olh KIM LIPI bikutnya bupa two-pu ingl tmpatu (PT) humidity gnato. Standa ini mupakan pnydhanaan dai two-pu two-tmpatu (PT) humidity gnato dimana P P dan T =T.Standa ini miip dngan apa yang dimiliki olh NMI Tuki (UME) (Hinonn, 008) di mana ga yang baal dai kompo dialikan k dalam humidity gnato mlalui gulato. Stlah mngalami pnyuian olh katup input, ga kmudian dialikan mnuju uang p-atuato yang tii olh ai muni (aquad) mntaa uhunya 5 C ampai dngan 0 C lbih tinggi daipada uang atuato. Ga lanjutnya dialikan k dalam uang atuato yang juga tdapat ai muni. Kana adanya pnuunan uhu dai p-atuato, maka pnjnuhan mpuna tjadi di uang ini. Sblum mmauki uang hamb, ga tlbih dahulu mlwati katub kpani. i ini tkanan dituunkan untuk diuaikan dngan tkanan atmof atau hamb ta untuk mndapatkan klmbaban latif yang diinginkan di uang hamb. w/ fotpoint yang dihailkan olh kdua humidity gnato ini mngikuti pamaan bikut ini (Thund Sintifi Cop, 006): w f ( P ) P ( T ) ( T ) () f ( P ) P f ( P ) P I ( TF ) ( T ) () f ( P ) P dimana: = tkanan jnuh uap ai di ata ai (Pa) w I T T T F F = tkanan jnuh uap ai di ata (Pa) = tkanan jnuh uap ai(pa) = uhu dw point (K) = uhu atuato (K) = uhu fot point (K) Fungi ƒ = nhanmnt fato P P t t,t F η = tkanan atuato (Pa) = tkanan hamb/atmof (Pa) = uhu atuato ( C) = uhu dw/ fotpoint ( C) = atuato ffiiny Pada awalnya, pamaan Wxl (Wxl, 977 dan Wxl, Gnpan L,

3 Kmampuan Pngukuan dan Kalibai Suhu w/ Fot Point di Pulit KIM LIPI (fan Sindhu Titomo) 976) adalah yang paling umum digunakan untuk mnghitung tkanan jnuh uap ai. Namun kana bubahnya kala uhu dai IPTS-68 (Intnational Patial Tmpatu Sal 968) k ITS-90 (Intnational Tmpatu Sal 990), maka pamaan tbut dipbaui dan dikmbangkan mnjadi fomulai Sonntag (998), Hady (998), dan Huang (998). alam hal ini Pulit KIM LIPI mnggunakan fomulai dai Hady (998) yang dapat ditulikan bagai bikut: 6 i ( T ) xp g it g 7 ln T (3) i0 Nilai kofiin-kofiin pamaan (3) dapat dilihat di Tabl. Fomulai Hady dipilih kana pangkat lunak yang ditakan pada humidity gnato bbai pamaan tbut. Tabl Kofiin untuk tkanan jnuh uap ai. Kof. Thadap ai Thadap g 0 -, E+03 0 g -6, E+03-5, E+03 g,954636e+0,387044e+0 g 3 -, E-0, E-0 g 4,66698E-05-3,4640E-05 g 5 7,09056E-0, E-08 g 6 -, E-3 0 g 7, ,70635E-0 Tabl Kofiin untuk nhanmnt fato. Kof Thadap ai Thadap. -50~0 C 0 ~00 C -00~0 C 0 3,683E-4 3,5364E-4-3,64449E-4,60644E-5,938363E-5, E-5 3, E-7,668979E-7 4, E-7 3 3,868958E-9 8,583609E-9 4,366998E-9 0 -,07604E -,07588E -,077E 6,398744E- 6,36834E- 7,655E- -,635566E-4 -, E-4 -,749055E-4 3,675084E-6 6,340586E-7,466879E-6 Enhanmnt fato mupakan uatu fungi yang ditambahkan aga analia ga idal dapat ditapkan pti yang dikatakan olh (Moi,99) To allow fo thi dpatu fom idal ga bhavioh nhanmnt fato f(p,t) i intodud. Fungi ini dapat ditntukan dngan pamaan bikut: xp P f (4) P ngan 3 i t (5) i i0 3 xp t i i (6) i0 Nilai-nilai dan dapat dilihat pada Tabl..3 nalia Ktidakpatian Suai dngan JCGM (008), ktidakpatian uhu dw/ fot point yang dihailkan olh humidity gnato dapat diumukan bagai bikut (Huang P,008): u u( t ) u u dimana: u u ( P ) u [ f ( P f ( P f ( P ) ) u( P ) ( P ) P ( T ) u ( P ) ; u [ ( T u[ f ( P )] )] [ f ( P )] (/ ) / T ; u u[ ( T )] )] ( T ) (7) u( P ) ( P ) P u[ f ( P )] u [ f ( P )] [ f ( P )] Khuu untuk atuato ffiiny, ampai aat ini maih diaumikan 00% hingga tidak mnyumbang ktidakpatian (Thund Sintifi Cop, 006). 3. METOE PENELITIN Pnlitian dilakukan dngan mngkalibai hilld mio dw point mt pada ntang -35 C ampai dngan 65 C. Untuk ntang -35 C ampai dngan -5 Canda yang digunakan adalah two-pu two-tmpatu humidity gnato 4500, dangkan two pu humidity gnato 500 ST digunakan bagai tanda untuk ntang -5 C ampai dngan 65 C. Pnunjukan ini mata didaakan pada pifikai dai humidity gnato. Untuk uhu di bawah 0 C, bntukan fa diyakinkan dngan adanya kmampuan UUT untuk mndinginkan min ampai mnapai uhu -40 C tlbih dahulu blum mnuju k t point yang diinginkan. Kalibai dimulai dai pngukuan uhu yang tndah mnuju k yang tinggi untuk mnghindai adanya kondnai blbih di dalam pipa. Sting pobaan ditampilkan pada Gamba dan Gamba. Khuu untuk tanda 4500, pngingan pipa yang akan dilwati olh ga dilakukan tlbih dahulu dngan mmbalikkan aah alian ga nitogn dai katup kpani mnuju uang atuato lama lbih dai 0 jam untuk mmatikan bahwa pnjnuhan ga dngan uap 3

4 Junal Standadiai Volum 6 Nomo, Mat 04: Hal - 6 ai bna-bna hanya baal dai atuato aja. Untuk pngukuan uhu dw point di ata uhu uang, buah ktnal pmana digunakan untuk mmanai pipa pnghubung antaa tanda dngan UUT. Tujuannya adalah untuk mngah tjadinya kondnai. Suhu pipa tbut diatu upaya dikitnya 0 C lbih tinggi daipada uhu dw point. Pngambilan data dilakukan tiap 30 dtik banyak 0 kali tlah tapai kadaan timbang. ata yang baal dai tanda adalah tkanan atuatokanan hamb, uhu atuato, dan uhu hamb. Sdangkan dai UUT adalah uhu dw point Gamba Skma kalibai dw point mt dngan 500 ST. Gamba Skma kalibai dw point mt dngan HSILN PEMHSN CMC diuun bdaakan ktidakpatian tntang dai hail kalibai. Ktidakpatian tbut blumnya mupakan ktidakpatian gabungan antaa ktidakpatian tanda dan ktidakpatian UUT. Komponn-komponn pnyumbang ktidakpatian tanda adalah vaiabl-vaiabl yang tbut pada pamaan (7). Smntaa, pnyumbang ktidakpatian UUT hanya bupa olui atau daya baa ta pngukuan bulang aja yang nilainya ba ±0,003 C dan ±0,00 C. Nilai-nilai tbut 4 tnyata tidak ignifikan pngauhnya pada ktidakpatian gabungan dan tntang hingga ktidakpatian pngukuan yang tantum pada tifikat kalibai UUT ama dngan ktidakpatian tanda (Tabl 3). kaitan dngan kbnaan pifikai pabik tntang akuai UUT yang digunakan yaitu ba ± 0, C, maka tampak pada Tabl 3 bahwa koki atau liih uhu dw/ fot point tanda dngan UUT tba adalah - 0,09 C. Nilai ini bada di dalam ntang ± 0, C akan ttapi apabila ditambahkan dngan ktidakpatiannya tutama pada ntang di bawah 0 Cdapat nilai-nilai yang mlbihi pifikai pabik. idaakan pada ktbauan luuh alat yang digunakan, maka mngkaji ulang analia ktidakpatian dan mtod yang digunakan mupakan langkah yang tpat untuk mnjawab poalan ini. Tlihat pada Tabl 3 maupun Tabl 4, bahwa ktidakpatian tntang tanda atau CMC KIM LIPI bada di antaa ±0,03 C ~ ±0,04 C pada ntang 5 C~65 C dan lbih dai ±0, C pada ntang (-35) C~ (-5) C. pabila hail tbut dibandingkan dngan pkjaan Huang (008) dan CMC yang dimiliki olh UME, NMI (Lmbaga Mtologi Naional) Tuki ( h.ap?countsltd=tr&banh=t/h) maka layak dan waja (aonabl). Namun bbda halnya dngan ntang (-35) C~ (-5) C, ktidakpatiannya haunya dapat lbih baik daipada nilai tbut. Komponn yang mnybabkan mmbanya ktidakpatian ini mnuut Tabl 4 adalah nilai dai u [ w (T d )]. Olh kana itu plu dilakukan pnlitian lbih lanjut guna mminimalkan umbangan ktidakpatian tbut. Untuk mntaa, pnuli mnduga bahwa umbangan ini tidak plu hadi kana udah diwakilkan olh umbangan dai u [ w (T )] dngan kata lain tlah tjadi dundany yang bati bahwa ada pluang untuk mmpbaiki CMC pada kgiatan amnt bikutnya. dapun CMC UME diaa plu digunakan bagai pmbanding kana itm kalibai dw/ fot point yang mka miliki miip dngan apa yang dimiliki olh KIM LIPI.

5 Kmampuan Pngukuan dan Kalibai Suhu w/ Fot Point di Pulit KIM LIPI (fan Sindhu Titomo) Tabl 3 Hail kalibai. Standa( C) lat( C) Koki( C) U 95( C) -35,0-34,94-0,08 0,3-30,08-9,99-0,09 0,4-5,03-4,95-0,08 0,4-0,0-9,98-0,03 0, -5,08-5,07-0,0 0, -0,00-0,0 0,0 0, -5,03-5,07 0,03 0, 5,0 4,99 0,03 0,04 9,99 9,97 0,0 0,03 5,0 5,00 0,0 0,03 9,97 9,94 0,03 0,03 4,97 4,95 0,0 0,03 30,0 9,99 0,03 0,03 34,98 34,96 0,0 0,04 39,97 39,95 0,0 0,04 45,0 45,0 0,0 0,04 49,99 49,96 0,03 0,04 55,03 54,97 0,06 0,04 59,98 59,9 0,06 0,04 64,95 64,9 0,03 0,04 Tabl 4 Ktidakpatian pngukuan dw/fot point olh humidity gnato. w Fot U=*u (t d) point point u (P ) u (P ) u [ w(t )] u [ w(t d)] u [f(p,t )] u [f(p,t d)] w Fot t d t d point point ( C) ( C) ( C) ( C) -35 0,0003 0,0003 0,005 0, , , ,0003 0,0004 0,005 0, ,0003 0,0004 0,4-5 0,0003 0,0003 0,005 0, , ,000 0,4-0 0,000 0,0007 0,004 0, ,0046 0,0000 0, -5 0,000 0,0007 0,0009 0, , ,0009 0, -0 0,000 0,0007 0,0007 0, , ,0008 0, -5 0,000 0,0007 0,0006 0, , ,0006 0, 5 0,0005 0,0007 0,0009 0, ,0006 0,0000 0,04 0 0,0005 0,0007 0,0007 0, ,0003 0, ,03 5 0,0005 0,0007 0,0006 0, ,000 0, ,03 0 0,0005 0,0007 0,0005 0, ,0000 0, ,03 5 0,0005 0,0007 0,0005 0, , , , ,0005 0,0007 0,0004 0, , , , ,0005 0,0007 0,0004 0, , , , ,0005 0,0007 0,0004 0, ,000 0, , ,0005 0,0007 0,0004 0, ,000 0, , ,0005 0,0007 0,0004 0, ,0000 0, , ,0005 0,0007 0,0003 0, , , , ,0005 0,0007 0,0003 0, , , , ,0006 0,0007 0,0003 0, , , ,04 5

6 Junal Standadiai Volum 6 Nomo, Mat 04: Hal KESIMPULN Pulit KIM LIPI tlah mmbuka playanan jaa kalibai dw/ fot point mt dngan tanda bupa two pu two tmpatu humidity gnato dan two pu humidity gnato. Kmampuan pngukuan/ kalibai dw/ fot point tbaik (CMC) olh itm yang dimiliki tbut angat pnting diktahui dan ditingkatkan bagai daa tolok uku pngguna jaa kalibai lingkup tbut. Sampai aat ini, kmampuan pngukuan/ kalibai dw/ fot point KIM LIPI bada pada ntang-35~65 C dngan ktidakpatian tbaik yang didapatkan (CMC) bada pada ntang ±0.03 C ampai ±0.4 C dimana tdapat pluang untuk dipbaiki mlalui kajian lbih lanjut tutama pada pngukuan di bawah 0 C didaakan pada pbandingan dngan itm kalibai yang miip yang dimiliki olh UME Tuki. FTR PUSTK IPM. (03). Calibation and Maumnt apabiliti. diak pada tanggal 0 Mat 03. E+E Elktonik. (03). Humidity Calibation- Simpl and uat. Humo0-thnial-pap.pdf. (03), diak pada tanggal Fbuai 03. Hady,. (998). Pap and btat fom th Thid Intnational Sympoium on Humidity and Moitu, ITS-90 fomulation fo vapo pu, fotpoint tmpatu, dwpoint tmpatu and nhanmnt fato in th ang -00 to +00C. In;, pp. 4-. London: NPL. Hinonn, M., ytkin Ogu S., Uytun. (008). Int J Thmophy, ilatal Compaion of Humidity Standad twn UME and MIKES, Vol 9, p Huang P. (998). In Papand btat fom th Thid Intnational Sympoium on Humidity and Moitu, Nw Equation fo Vapou pu in th tmpatu ang C to 00 oc fo u with th 997 NIST/SME tam tabl., pp London: NPL. Huang P. (008). tmining Untainty of Rlativ Humidity, w/ Fot Point Tmpatu, and Mixing Ratio in a Humidity Standad Gnato. US:NIST. JCGM. (008). JCGM 00:008 Evaluation of maumnt data Guid to th xpion of untainty in maumnt. Pai: IPM, IEC, IFCC, ILC, ISO, IUPC, IUPP dan OIML. Moi, E.C. 99. Humidity Maumnt, Tmpatu Maumnt Cou : ook 3, CSIRO iviion of pplid Sin. Niln,J.,Lovll-Smith,J.,E Goot,M.,ll,S., Untainty in th gnation of humidity, lmk.f.uni-lj.i/uomt_t/cct03-0.pdf, diak pada tanggal 0 pil 03. RH Sytm. (008). Rpot of Calibation, lbuququ: RH Sytm. Rotoni Intumntation Cop. (005). Th Rotoni Humidity Handbook, diak pada tanggal 0 pil 03. Sonntag,. (998). Mtoogih Zithift,dvanmnt in th fild of hygomty, N.F. 3, Thund Sintifi Cop. (006). Untainty nalyi of th Thund Sintifi Modl 500 Two-Pu Humidity Gnato. Thund Sintifi Cop. Wxl,., & Gnpan, L. (976). Jounal of Rah of th national uau of Standad- Phyi and Chmity,Vapo Pu Fomulation fo Wat in Rang 0 to 00 C. Rviion, Vol. 80, No. 5 and 6, Wxl,. (977). Jounal of Rah of th National uau ofstandad. Phyi and Chmity, Vapo Pu Fomulation fo I, Vol. 8, No.,