KAN Kalibrasi Termokopel

Suplemen 1 Pedoman Evaluasi dan Pernyataan Ketidakpastian Pengukuran

Suplemen DPLP 13 rev 0 1 dari 4

Dokumen ini tidak dikendalikan jika di-download/Uncontrolled when downloaded

A.5. KALIBRASI TERMOKOPEL Deskripsi pengukuran Kalibrasi termokopel tipe K pada 2000C dengan perbandingan penunjukan dual indikator dari termokopel yang dikalibrasi terhadap termokopel acuan terkalibrasi. Indikator mempunyai display digital dan kompensasi cold junction built-in. Kedua termokopel diletakkan dalam furnace pada temperatur 2000C kemudian diberikan waktu yang cukup untuk stabilisasi. Pembacaan terhadap penunjukan kedua termokopel dilakukan secara bersamaan setiap 2 menit sebanyak 6 kali. Kalibrasi yang lengkap pada umumnya dilakukan pada beberapa titik pengukuran dan ketidakpastianyya dihitung untuk setiap titik pengukuran tersebut. Model pengukuran Besaran ukur adalah koreksi terhadap penunjukan termokopel yang dikalibrasi, yaitu: CT = IR (ref) IR (T) dimana: CT adalah koreksi terhadap penunjukan termokopel yang diklaibrasi IR (ref) penunjukan indikator untuk termokopel acuan IR (T) adalah penunjukan indikator untuk termokopel yang dikalibrasi Data masukan Data Masukan:

Pembacaan Ref (0C) T (0C) Selisih (0C) 1 197.5 199.1 1.6 2 198.7 202.2 3.5 3 198.7 199.6 0.9 4 199.9 200.9 1 5 199.6 201.7 2.1 6 199.8 201.0 1.2 Rata-rata 199.036 200.75 0C Koreksi terhadap indikator -0.2 -0.3 0C Koreksi termokopel acuan -0.5 0C Rata-rata terkoreksi 198.33 200.45 0C Koreksi -2.1 0C Simpangan baku 0.98 0C Perhitungan koreksi terhadap penunjukan termokopel Dari tabel data pengamatan di atas koreksi dapat dihitung sebesar C200 = 198.33 200.45 = -2.10C Evaluasi komponen ketidakpastian Terdapat delapan komponen ketidakpastian utama yang diperhitungkan dalam evaluasi ketidakpastian dari koreksi terhadap penunjukan termokopel, yaitu : 1. Ketidakpastian baku dari kalibrasi termokopel standar 2. Ketidakpastian baku karena drift termokopel standar

3. Ketidakpastian baku kalibrasi indikator 4. Ketidakpastian baku dari drift indikator




5. Ketidakpastian baku dari stabilitas cold-junction 6. Ketidakpastian baku dari AC pick-up 7. Ketidakpastian baku dari inhomogenitas termokopel 8. Ketidakpastian baku dari daya ulang selisih pembacaan termokopel Ketidakpastian baku kalibrasi termokopel standar Dari sertifikat kalibrasi, diberikan ketidakpastian bentangan relatif untuk tingkat kepercayaan 95% dengan faktor cakupan k =2 adalah (0.150C + 0.3%t)0C, t dalam 0C sehingga untuk t = 2000C u1 = 0.750 C / 2= 0.3750C Ketidakpastian baku dari drift termokopel standar Drift termokopel satandar menurut data dari pabrik adalah 0.30C. Menggunakan nilai ini sebagai semi-range untuk distribusi rectangular, maka: u2 = 0.30C / (31/2) = 0.1730C Ketidakpastian baku kalibrasi indikator Sertifikat kalibrasi indikator, memberikan ketidakpastian untuk tingkat kepercayaan 95% adalah 0.10C dengan faktor cakupan k = 2, sehingga u3 = 0.10C / 2 = 0.050C Ketidakpastian baku dari drift indikator Data dari pabrik menyatakan bahwa spesifikasi drift selam 12 bulan untuk level tegangan adalah 0.01%. Indikator dikalibrasi setiap tahun sehingga drift elektrikal memberikan drift temperatur pada 2000C adalah + 0.020C. Drift karena perubahan temperatur lingkungan dari 230C adalah 0.01% 0C-1, dan karena proses ini dilakukan pada ruangan dengan temperatur (23 + 3)0C, maka rentang drift temperatur adalah 0.030C. Apabila kedua rentang ini digabungkan diperoleh nilai 0.050C sebagai semi-range, sehingga u4 = (0.050C)/(31/2) = 0.029 V Ketidakpastian baku dari stabilitas cold-junction Pemeriksaan cold-junction dilakukan dengan mencelupkan kedua termometer ke dalam bak es pada awal proses kalibrasi, yang menunjukkan nilai 0.00C pada kedua kanal indikator yang mempunyai kompensasi cold-junction otomatis dengan stabilitas 0.050C. Dengan asumsi 0.050C sebagai semi-range dan mempunyai distribusi rectangular, maka: u5 = 0.050C / (31/2) = 0.0290C Ketidakpastian baku dari AC pick-up Pengaruh AC pick-up dari pemanas dan sumber interferensi lainnya diestimasi mempunyai semi-range sebesar 0.30C dengan distribusi rectangular, sehingga: u6 = 0.30C / (31/2) = 0.1730C




Ketidakpastian baku inhomogenitas termokopel EMF dalam termokopel dihasilkan dalam gradien temperatur. Termokopel dikalibrasi pada pencelupan tertentu sehingga gradien temperatur terjadi pada bagian kawat yang memasuki tungku. Komponen ketidakpastian ini diperoleh dari spesifikasi pabrik yang mempunyai semi-range 0.10C , dengan asumsi mempunyai distribusi rectangular, maka: u7 = 0.10C / (31/2) = 0.0580C Ketidakpastian baku dari repeatability selisih pembacaan Ketidakpastian baku ini dihitung dari standar deviasi selisih antara pembacaan termokopel acuan dan termokopel yang dikalibrasi, dari data pengamatan diperoleh standar deviasi sebesar 0.980 C yang diperoleh dari 6 selisih sehingga: u8 = 0.980C/(61/2) = 0.4 0C dengan derajat kebebasan 8 = (6-1) = 5 Ketidakpastian baku gabungan uc = {u12 + u22 + u32 + u42 + u52 + u62 + u72 + u82 }1/2 = 0.6070C Ketidakpastian bentangan U = 2 x 0.6070C = 1.30C Tabel kontribusi ketidakpastian

Komponen Satuan Distribusi U Pembagi vi ui ci uici (uici)2 (uici)4/vi Kalibrasi termokopel standar

C Normal 0.75 2.00 30.00 0.38 1.00 0.38 1.41E-01 6.59E-04

Drift termokopel standar

C Rectangular 0.30 1.73 5.00E+01 0.17 1.00 0.17 3.00E-02 1.80E-05

Kalibrasi indikator

C Normal 0.10 2.00 3.00E+01 0.05 1.00 0.05 2.50E-03 2.08E-07

Drift indikator C Rectangular 0.05 1.73 5.00E+01 0.029 1.00 0.03 8.33E-04 1.39E-08Stabilitas cold-junction


AC pick-up C Rectangular 0.30 1.73 5.00E+01 0.173 1.00 0.17 3.00E-02 1.80E-05inhomogenitas termokopel


Daya ulang pembacaan

C Normal 0.98 2.45 5.00E+00 0.40 1.00 0.40 1.60E-01 5.13E-03

Sums 3.68E-01 5.82E-03Ketidakpastian baku gabungan, uc, C 0.607 Derajat kebebasan efektif, veff 23 Faktor cakupan, k-student's for veff and CL 95 % 2 Ketidakpastian bentangan, U = kuc, C 1.3

Grafik kontribusi ketidakpastian




Pelaporan hasil Hasil kalibrasi termokopel pada temperatur 2000C dapat dinyatakan sebagai berikut:

Temperatur Nominal (0C) Koreksi(0C) Ketidakpastian (0C) 200 -2.1 1.3

Ketidakpastian yang dilaporkan adalah ketidakpastian bentangan pada tingkat kepercayaan 95% dengan faktor cakupan k = 2

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Kalibrasi t ermokopel

st andar

Drif t t ermokopel

st andar

Kalibrasi indikat or

Drif t indikat or St abilit as cold-junct ion

AC pick-up inhomogenit as t ermokopel

Daya ulangpembacaan

Ket idakpast ianbaku gabungan,

uc, C

Komponen ketidakpastian

Kon

trib

usi k

etid

akpa

stia

n (

C)

KAN Kalibrasi Termokopel

Documents

Transcript of KAN Kalibrasi Termokopel