Anda mungkin memiliki salah satu pengukur tongkat plastik di kotak sarung tangan Anda. Mereka ada dimana-mana. Desainnya hampir selalu sama: badan silinder, jendela melingkar kecil di samping, dan timbangan geser. Anda mungkin bertanya-tanya mengapa mekanismenya tidak meledakkan ujung yang terbuka saat Anda menekannya ke batang katup. Atau mungkin Anda hanya ingin tahu cara kerjanya.
Jawabannya terletak pada fisika dasar dan pegas sederhana.
Fisika Tekanan
Untuk memahami alat ukurnya, pertama-tama Anda perlu memahami apa sebenarnya tekanan itu. Bayangkan balok kayu berukuran satu inci kali satu inci yang panjangnya tiga kaki. Jika balok itu berbobot satu pon dan Anda berdiri di atasnya, Anda mengerahkan tenaga satu pon per inci persegi (psi) pada kaki Anda. Gaya tersebut didistribusikan pada area seluas satu inci persegi.
Jika Anda mengambil versi 30 kaki dari balok yang sama, bobotnya akan bertambah secara proporsional. Berdiri di kolom setinggi 30 kaki akan mengeluarkan tenaga 10 psi. Kolom setinggi 300 kaki akan mengeluarkan tenaga 100 psi.
Prinsip ini juga berlaku pada zat cair. Air sedalam satu kaki mempunyai tekanan sekitar 0,43 psi. Jika Anda berada satu mil di bawah air, berat kolom air di atas Anda kira-kira 2.270 psi. Kolom air berukuran satu inci persegi yang membentang setinggi satu mil akan memiliki berat 2,270 pon.
Udara berperilaku dengan cara yang sama. Atmosfernya kira-kira memiliki kedalaman 50 mil. Di permukaan laut, kolom udara berukuran satu inci persegi dengan tinggi 50 mil berbobot 14,7 pon. Hal ini menciptakan tekanan atmosfer sebesar 14,7 psi. Tubuh kita diberi tekanan untuk menyesuaikannya, jadi kita tidak merasakannya.
Tekanan turun saat Anda naik lebih tinggi. Berikut adalah perubahan tekanan atmosfer seiring ketinggian:
- Permukaan laut: 14,7 psi
- 10.000 kaki: 10,2 psi
- 20.000 kaki: 6,4 psi
- 30.000 kaki: 4,3 psi
- 40.000 kaki: 2,7 psi
- 50.000 kaki: 1,6 psi
Bagaimana Gas Menciptakan Kekuatan
Di dalam ban atau balon, tekanan tercipta akibat tumbukan. Atom-atom gas terus bergerak. Mereka memantul dari dinding bagian dalam wadah. Kecepatan atom-atom ini ditentukan oleh suhu.
Pada nol mutlak (0 Kelvin), gerak atom terhenti. Ketika suhu meningkat, atom-atom bergerak lebih cepat. Atom yang lebih cepat menghantam dinding dengan lebih keras dan lebih sering. Hal ini menciptakan tekanan dari luar.
Anda dapat meningkatkan tekanan dengan dua cara:
1. Naikkan suhunya.
2. Tambahkan lebih banyak atom.
Saat Anda memompa ban, Anda melakukan opsi kedua. Anda memaksa lebih banyak molekul udara menjadi volume konstan. Ban mobil biasanya menampung 30 psi. Ban sepeda mungkin membutuhkan 60 hingga 100 psi. Pompa itu tidak menggunakan sihir; itu hanya mengemas lebih banyak gas ke dalam ruang yang sama. Meningkatnya jumlah tumbukan meningkatkan tekanan.
Mekanisme Pengukur Tongkat
Jadi bagaimana tabung plastik sederhana mengukur gaya ini?
Kebanyakan pengukur tongkat menggunakan piston pegas sederhana. Di dalam silinder terdapat sebuah pendorong yang dapat digerakkan dan dihubungkan dengan pegas. Ujung pengukur memiliki katup yang terbuka saat Anda menekannya ke batang katup ban.
Saat Anda menekan pengukur ke batang, udara dari ban mengalir ke dalam tabung. Udara ini mendorong pendorong. Tekanan udara memberikan gaya pada luas permukaan pendorong.
Pegas menolak gerakan ini. Plunger bergerak hingga gaya tekanan udara sama dengan hambatan pegas. Pada titik keseimbangan tersebut, pendorong berhenti bergerak.
Posisi pendorong sesuai dengan tekanan tertentu. Skala geser di sisi tabung sejajar dengan ujung pendorong. Anda membaca nomor di mana pendorong berhenti.
Alasan mengapa timbangan tidak meledak adalah karena pegas memberikan gaya tandingan. Pegas dikalibrasi agar sesuai dengan kisaran tekanan ban pada umumnya. Jika tekanannya terlalu tinggi, pegas akan semakin terkompresi, namun pegas dirancang untuk menahan tekanan maksimum yang diharapkan tanpa mengalami kegagalan. Jika tekanannya terlalu rendah, pegas akan mendorong pendorong keluar kembali.
Akurasinya bergantung pada kalibrasi pegas dan gesekan pendorong. Alat pengukur yang murah memiliki lebih banyak gesekan, sehingga menyebabkan ketidakkonsistenan. Pengukur yang lebih baik menggunakan bahan dengan gesekan rendah dan toleransi yang lebih ketat.
Saat berikutnya Anda memeriksa ban, ingatlah bahwa Anda sedang menyeimbangkan gaya atmosfer dengan tegangan pegas mekanis. Ini adalah solusi yang sederhana dan elegan.
Mengapa Akurasi Itu Penting
Kebanyakan
Cara Sebenarnya Membaca Alat Ukur Tekanan Ban
Kebanyakan dial digital atau analog memiliki jiwa mekanis yang sama. Di dalam cangkang plastik atau baja itu terdapat mekanisme sederhana yang dirancang untuk mengukur gaya. Anda tidak menebak-nebak. Anda sedang mengukur.
Prosesnya ada tiga langkah. Ini bukan ilmu roket, tetapi orang-orang terus-menerus mengacaukannya.
Pertama. Temukan pendirian yang stabil. Jika Anda goyah, segel Anda akan lemah. Bersandarlah. Pastikan Anda dapat memberikan tekanan yang konsisten tanpa menyentak alat.
Berikutnya adalah kontak. Anda tidak hanya menyentuh batang katup. Anda menyegelnya. Tekan nosel pengukur dengan kuat ke inti katup. Anda akan mendengarnya. Desisan itu adalah udara yang keluar dari ban dan masuk ke ruang pengukur. Di dalam alat, sebuah pin mendorong pin katup di dalam batang. Tindakan ini menekan inti ban, sehingga udara bertekanan dari ban Anda seimbang dengan sensor internal pengukur. Jika Anda tidak mendengar semburan udara yang cepat, Anda belum menyegelnya. Coba lagi.
Akhirnya. Lihatlah angka-angkanya. Jika berbentuk dial, tunggu hingga jarumnya berhenti bergetar. Jika digital, tunggu hingga digitnya terkunci. Jangan membacanya saat alat pengukur masih terhubung dan udara masih mengalir. Pembacaan itu tidak akurat.
Desisan yang terdengar bukan berarti ban kempes. Itu adalah alat pengukur yang melakukan tugasnya.
Banyak pengemudi yang melewatkan hal ini karena dianggap membosankan. Mereka menggunakan “tes tendangan” sebagai gantinya. Itu bukanlah cara kerja fisika. Pegangan yang longgar pada pengukur menyebabkan kesalahan. Sudut miring merusak segelnya. Keduanya menyebabkan rendahnya inflasi.
Inflasi yang rendah mematikan penghematan bahan bakar. Ban menjadi aus secara tidak merata. Hal ini meningkatkan risiko ledakan pada kecepatan jalan raya. Pengukurnya tidak berbohong. Anda hanya perlu menahannya cukup lama agar ia dapat berbicara.
Jantung Mekanis Pengukur
Di dalam housing, mekanismenya tampak sederhana. Bayangkan silinder pompa sepeda. Ada piston yang meluncur di dalam tabung. Dinding tabung dipoles hingga menjadi cermin. Pistonnya sendiri berbahan karet lunak. Itu menekan dengan kuat pada logam. Minyak ringan melapisi bagian dalam. Pelumasan ini mengurangi gesekan. Ini juga memastikan segel yang rapat.
Jika Anda melihat rakitannya, piston berada di salah satu ujung perjalanan. berhenti menentukan batas di ujung lainnya. Di antara mereka terdapat mata air.
Pegas yang terkompresi mendorong piston ke arah sisi kiri tabung.
Musim semi ini konstan. Itu selalu dalam ketegangan. Ini memaksa piston ke kiri. Hal ini menciptakan posisi dasar. Pengukur bergantung pada pengembalian mekanis ini. Tanpa pegas, piston mungkin akan macet. Akurasi akan turun menjadi nol. Sistem membutuhkan dorongan kembali. Dibutuhkan ketegangan untuk diatur ulang. Setiap kali tekanan turun, pegas mengambil alih. Ini mendorong piston pulang. Pergerakan inilah yang Anda lihat pada dial. Atau lebih tepatnya, apa yang diukur oleh dial tersebut.
Mekanisme dial
Tonjolan bulat di sebelah kiri bukan hanya untuk pertunjukan. Bentuknya berongga, dirancang khusus agar pas dengan batang katup ban. Perhatikan baik-baik bukaannya dan Anda akan melihat dua komponen penting: segel karet dan pin tetap kecil.
Segel melakukan tugasnya dengan menekan bibir batang katup. Hal ini menciptakan penghalang kedap udara sehingga tekanan tidak bocor saat Anda mencoba mengukurnya. Sedangkan pin berperan sebagai trigger. Ini menekan katup di dalam batang, membuka pintu bagi aliran udara.
Udara tersebut bergerak mengelilingi pin, bergerak melalui inti berongga bola, dan memasuki ruang piston.
Bagaimana tekanan menggerakkan jarum
Setelah pengukur terkunci pada batang katup, tindakan segera dilakukan. Udara bertekanan dari ban masuk dan mendorong piston ke kanan. Jarak pergerakan piston berkorelasi langsung dengan tekanan ban.
Ini adalah tarik-menarik perang yang sederhana. Udara mendorong piston ke kanan. Sebuah pegas mendorong kembali ke kiri.
Pengukur dibuat untuk menangani tekanan maksimum. Mari kita asumsikan batasnya adalah 60 psi untuk contoh ini. Pegas dikalibrasi secara tepat untuk rentang ini.
– Pada 60 psi, tekanan udara melampaui pegas sepenuhnya, menggerakkan piston ke ujung kanan tabung.
– Pada 30 psi, gayanya berkurang setengahnya. Piston berhenti di tengah jalan.
– Tekanan lebih rendah? Piston tidak bergerak sejauh itu.
Lepaskan pengukur dari katup. Aliran udara terhenti. Pegas langsung mengambil alih, mengembalikan piston ke posisi istirahatnya di sebelah kiri.
Membaca data
Untuk memahami pergerakan piston, ada batang terkalibrasi di dalam tabung:
Mekanisme Max-Hold Dijelaskan
Diagram visual menghilangkan pegas internal, namun tetap ada. Batang yang dikalibrasi terletak di dalamnya. Batangnya tidak menempel pada piston. Itu hanya naik ke atas. Kesesuaian antara batang dan penahannya rapat. Hampir penuh gesekan.
Perhatikan urutannya. Piston bergerak ke kanan. Ini mendorong batang yang dikalibrasi ke depan. Fisika sederhana. Ketika tekanan turun, piston mundur ke kiri. Batangnya? Itu tetap ada. Terkunci pada titik maksimumnya. Ini memungkinkan Anda membaca tekanan puncak setelah Anda melepaskan alat pengukur.
Mengapa Lampu TPMS Anda Menyala Saat Ban Terlihat Baik
Anda memeriksa bannya. Mereka terlihat berlebihan. Dasbornya masih menjerit. Mengapa?
Cuaca dingin adalah penyebab umum. Kontrak udara dalam cuaca dingin. Sensornya trip. Lampu akan mati nanti, setelah Anda mengemudi cukup untuk menghangatkan tekanan internal. Tapi jangan hanya percaya pada dashboard saja. Periksa tekanan ban Anda dengan pengukur manual. Verifikasi bahwa mengemudi aman sebelum mengabaikan peringatan.
Dimana Pengukur Ban JACO Dibuat?
Kontrol kualitas itu penting. Semua produk JACO diproduksi di A.S. Mereka menguji keakuratan setiap unit sebelum dipasarkan. Jika Anda mencari tempat pembuatan alat pengukur ban JACO, jawabannya adalah dalam negeri.
Apa yang Harus Dibaca pada Pengukur Tekanan Ban Saya?
Sistem Pemantauan Tekanan Ban (TPMS) memiliki rentang toleransi yang terprogram. Untuk pemantauan langsung, sweet spot tersebut biasanya berukuran antara 28 dan 35 pon per inci persegi (psi). Apa pun di luar jendela itu akan memicu sistem.
Jika pengukur Anda menunjukkan lebih rendah dari 28 psi, Anda kekurangan angin. Di atas 35? Anda mungkin terlalu berlebihan. Tetap berpegang pada kisaran untuk kinerja dan keamanan optimal.
Apakah Pengecer Besar Membawa Peralatan Ini?
Walmart menjual alat pengukur tekanan ban. Anda dapat menelusuri dan berbelanja langsung di situs web mereka. Ini adalah salah satu tempat termudah untuk menemukan model mekanik atau digital dasar.
Lebih lanjut tentang Tekanan dan Fisika
Jika mekanisme inflasi menarik minat Anda, gali lebih dalam.
- Cara Kerja Ban
- Cara Kerja Balon Udara Panas
- Cara Kerja SCUBA
- Bagaimana Atom Bekerja
- Bagaimana 30 pon udara di ban Anda dapat menampung 2 ton mobil?
- Mengapa ban mobil balap tidak menggunakan udara normal?
- Apa artinya barometer naik atau turun?
- Bisakah Anda menjelaskan kabin pesawat bertekanan?
Bacaan Lebih Lanjut
- Tekanan dan Gas
- Tekanan
- TireSafety.com
- Cara memeriksa tekanan ban
- Video GM Goodwrench
