Perpustakaan Digital ITB

Telah dibuktikan bahwa kelembapan memiliki manfaat yang signifikan di berbagai bidang. Sebagai contoh, kelembapan memengaruhi kualitas embrio ayam petelur, kestabilan obat, tingkat korosi pada logam, serta kenyamanan dalam suatu ruangan. Terdapat berbagai jenis alat ukur kelembapan, atau yang dikenal sebagai higrometer. Berdasarkan metode pengukurannya, higrometer dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu higrometer dengan metode pengukuran langsung dan higrometer dengan metode pengukuran tidak langsung. Metode pengukuran langsung dimaksudkan higrometer tersebut mengukur secara langsung istilah kelembapannya seperti kelembapan relatif dan suhu titik embun. Contoh higrometer dengan metode ini adalah higrometer elektronik, higrometer rambut, dew-point hygrometer (chilled mirror hygrometer/ CMH). Sementara higrometer dengan metode pengukuran tak langsung adalah higrometer yang mengukur istilah kelembapan melalui sensor suhu dan sensor tekanan atau sensor lainnya. Contoh dari higrometer jenis ini adalah psychrometer dan generator kelembapan (humidity generator). Pengukuran kelembapan yang benar dapat dijamin apabila higrometer yang digunakan telah tertelusur ke satuan Sistem Internasional (SI unit). Supaya tertelusur, higrometer tersebut harus dikalibrasi. Secara umum, kalibrasi adalah membandingkan penunjukan dua alat dimana salah satunya menjadi acuan atau standar yang sering disebut dengan kalibrator. Syarat kalibrator adalah memiliki akurasi lebih tinggi daripada alat yang dikalibrasi. Untuk higrometer, puncak dari ketertelusuran higrometer adalah generator kelembapan. Penelitian ini dimaksudkan untuk menghadirkan ketertelusuran higrometer yaitu dengan menyediakan sistem kalibrator sensor suhu titik embun dari gas di sekitar titik saturasi uap yang disebut juga sebagai dew-point generator (DPG). Standar ini akan mendampingi generator kelembapan yang sudah ada, yaitu generator kelembapan komersial 2500 ST buatan Thunde Scientific. Berbeda dengan 2500 ST yang memiliki prinsip two-pressure (2P), sistem yang dibangun memiliki prinsip single temperature (1-T). Gas yang disediakan oleh pompa gas dijenuhkan di ruang saturator yang tercelup pada media bak air dengan suhu terkontrol. Dengan demikian suhu titik embun yang dihasilkan akan sama atau dekat dengan suhu saturator. Keterbaruan dari sistem ini adalah pemanfaatan micro-bubble aerator komersial untuk proses penjenuhannya. Benda tersebut tersambung dengan heat-exchanger berbentuk koil yang berdiameter 15 cm, terbuat dari pipa baja tahan karat (stainless steel) yang berdiameter 10 mm dan panjang 6 m. Pemanasan pipa keluaran gas 25 °C lebih tinggi dari suhu bak dilakukan mulai dari kurang lebih 5 cm dibawah permukaan air. Tujuannya adalah untuk menghilangkan pengaruh suhu lingkungan saat pipa yang muncul di atas permukaan air semakin panjang akibat penurunan level permukaan air dikarenakan penguapan. Kombinasi bubble aerator dengan kendali suhu berbasis PID (Proporsional Integral Derivatif) mempercepat kesetimbangan termodinamika antara udara/gas dan air di dalam saturator sehingga efisiensi saturator sama atau mendekati 100%. Penelitian ini meliputi tiga kajian yaitu: Penentuan ketidakpastian formulasi tekanan jenuh uap air yang diformulasikan oleh Koutsoyiannis, pemodelan dan simulasi suhu titik embun yang dihasilkan dari sebuah bubble aerator, serta karakterisasi DPG. Kajian pertama melibatkan penurunan formulasi berdasarkan mekanika statistik, serta implementasinya pada pengukuran kelembapan relatif dan suhu titik embun oleh generator kelembapan 2500 ST. Hasil dari kajian ini berupa ketidakpastian formulasi Koutsoyiannis yang lebih baik daripada formulasi Magnus dengan nilai 0,1 % pada rentang suhu -12 °C hingga 50 °C. Kajian kedua mengimplementasikan metode Monte Carlo yang melibatkan bilangan random dengan distribusi tertentu. Berdasarkan data pengukuran diameter gelembung, maka kecepatan gelembung dapat ditentukan. Kecepatan gelembung ini terkait dengan transfer panas antara gelembung dengan air di dalam saturator saat proses penjenuhan berlangsung. Dengan mengasumsikan suhu titik embun sama dengan suhu gelembung saat lepas dari permukaan air, didapatkan hasil yang memuaskan dengan eksperimen. Kajian ketiga adalah karakterisasi DPG. Langkah pertama adalah membandingkan suhu titik embun yang dihasilkannya dengan CMH model 473 buatan MBW Langkah kedua adalah menelusurkan DPG dengan nilai acuan hasil uji banding regional Asia Pacific Metrology Program (APMP.T-K8) Dew Point Temperature +30 °C to +95 °C untuk mencari akurasinya. Hasil dari kegiatan ini menginformasikan bahwa efisiensi saturator sebesar 100 % dan akurasi DPG bernilai ±0,07 °C. Tempat kegiatan penelitian ini adalah laboratorium suhu SNSU-BSN, Komplek Puspiptek Gedung 420 Setu Tangerang Selatan 15314 serta kampus ITB Bandung.