Articles
Perancangan, Pembuatan dan Karakterisasi Tranduser Ultrasonik 3,5 MHz Untuk Pengujian Bahan Padat
Mokhamad Halim Fathoni;
Muhammad Rivai
Jurnal Teknik ITS Vol 2, No 1 (2013)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (290.144 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v2i1.2295
Dalam penelitian ini telah dibuat sepasang transduser ultrasonik untuk pengujian bahan padat. Konstruksi transduser ultrasonik yang dibuat terdiri dari holder berbahan akrilik dan kuningan, backing material berbahan styrofoam, epoxy dan busa karet, elemen aktif berbahan piezoelektrik dan matching layers menggunakan akrilik. Bahan penyusun konstruksi tersebut dilakukan pengujian terlebih dahulu untuk mengetahui pengaruhnya terhadap karakteristik transduser ultrasonik. Dan untuk menunjang pengujian, maka dibuat sebuah alat sederhana dengan metode transmisi pulsa untuk melakukan pengukuran Time of Flight(TOF) gelombang ultrasonik. Karakterisasi bahan transduser dilakukan dengan melakukan beberapa tahap pengujian. Tahap pertama dilakukan pengujian respon frekuensi pada piezoelektrik untuk mendapatkan frekuensi resonansi yang sesuai. Kemudian dilakukan pengujian bahan backing material untuk mengetahui respon impulse dari sinyal ultrasonik dan menguji bahan matching layers untuk mendapatkan faktor delay pada pengukuran. Setelah karakterisasi bahan didapatkan, maka dilanjutkan dengan implementasi transduser ultrasonik untuk pengujian cacat pada bahan. Pengujian ini menggunakan aluminium berdimensi (15x5x1)cm dengan bentuk cacat yang telah ditentukan. Proses pengujian cacat ini dilakukan dengan cara scanning secara manual dengan perubahan jarak setiap 0.5 cm. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan diperoleh karakteristik transduser ultrasonik dengan holder berbahan akrilik, backing material berbahan styrofoam, frekuensi resonansi sebesar 3.5 MHz, bandwith sebesar 2.04 MHz, respon impulse >10 siklus, delay sebesar 1,6 us ,Q (faktor kualitas mekanis getaran harmonis) sebesar 1,667 dan impedansi sebesar 78,6 ohm. Untuk pengujian cacat bahan didapatkan hasil bahwa transduser ultrasonik bisa mendeteksi adanya cacat dan mengestimasi panjang ukuran cacat dengan error pengukuran sebesar 0.5 cm. Namun, kedalaman cacat tidak bisa ditentukan sehingga dibutuhkan pengukuran sistem echo untuk memperbaiki pengukuran tersebut.
Rancang Bangun Sistem Pencacah Frekuensi Untuk Sensor Gas Quartz Crystal Microbalance
Brilianda Adi Wicaksono;
Muhammad Rivai;
Tasripan Tasripan
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 1 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (220.928 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v3i1.5754
Dalam suatu sistem identifikasi gas menggunakan sensor Quartz Crystal Microbalance (QCM) diperlukan sebuah pencacah frekuensi yang digunakan untuk menghitung perubahan frekuensi dari sensor. Sistem ini digunakan untuk menghasilkan output berupa perubahan frekuensi yang akan diproses untuk identifikasi gas. Metode ini menggunakan selisih antara frekuensi sensor QCM dan frekuensi referensi. Hasil dari selisih tersebut dibagi dan digunakan untuk mengaktifkan pencacah frekuensi. Semakin besar bilangan pembagi, maka sistem pencacah frekuensi ini semakin stabil dan akurat. Penelitian ini menggunakan kristal referensi 20MHz dengan pencacah frekuensi 24 bit. Data hasil pencacahan diakuisisi oleh mikrokontroler dan dikirim ke komputer untuk proses identifikasi menggunakan neural network. Output dari neural network ini merupakan hasil dari proses identifikasi gas. Dengan metode yang digunakan, perubahan frekuensi yang dapat dideteksi mencapai 0,068 Hz. Dalam pengujian keseluruhan sistem digunakan 3 bahan uji, yaitu alkohol, amoniak, dan asam asetat (cuka).Untuk sistem identifikasi gas telah dapat mengenali gas uji dengan keberhasilan 90%. Secara keseluruhan, metode ini diharapkan menjadi metode yang baik untuk sistem identifikasi gas.
Implementasi Sensor Gas pada Kontrol Lengan Robot untuk Mencari Sumber Gas
Abi Nawang Gustica;
Muhammad Rivai;
Tasripan Tasripan
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 1 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (461.899 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v3i1.5785
Kebakaran dapat mengakibatkan berbagai kerugian. Salah satu penyebab kebakaran yang sering terjadi yaitu kebocoran gas mudah terbakar. Mobile robot dengan sensor gas dapat digunakan untuk mencari sumber kebocoran. Mobile robot dengan sensor gas hanya dapat memposisikan sensor pada posisi terdekat sumber gas yang dapat dijangkau. Letak sumber gas yang tidak pasti sejajar dengan sensor gas pada mobile robot, tidak memungkinkan untuk menemukan letak sumber gas. Dengan diimplementasikannya sensor gas pada lengan robot, maka sumber gas dapat ditemukan. Dalam penelitian ini dirancang implementasi sensor gas pada kontrol lengan robot untuk mencari sumber gas. Sensor gas yang digunakan TGS 2620 yang dipasang pada ujung lengan robot. Pergerakan lengan robot ditentukan sesuai dengan output posisi dari sistem fuzzy. Aktuator lengan robot menggunakan motor servo yang dikontrol dengan servo controller. Keberhasilan terbesar adalah ketika lengan robot berada posisi 90°, karena posisi ini adalah posisi terdekat dari set point lengan robot. Semakin jauh letak sumber gas dari posisi set point lengan robot, maka keberhasilannya akan semakin kecil. Dibutuhkan pompa penyedot yang lebih kuat untuk dapat membantu sensor mendeteksi dengan jangkauan yang lebih jauh.
Metode Pencacahan Frekuensi Reciprocal Untuk Sensor Gas Resonator Kuarsa Yang Diimplementasikan Pada Field Programmable Gate Array
Reza Barkah Harjunadi;
Muhammad Rivai;
Rudy Dikairono
Jurnal Teknik ITS Vol 4, No 1 (2015)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (379.136 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v4i1.8607
Quartz Crystal Microbalance (QCM) merupakan salah satu jenis resonator kuarsa yang memiliki membran sensitif terhadap gas. Pada sistem identifikasi gas menggunakan QCM, perubahan frekuensi dari sensor ini begitu cepat, sehingga untuk mendapatkan perubahan frekuensinya diperlukan metode pencacahan yang lebih cepat dibanding metode yang biasanya digunakan. Beberapa aplikasi QCM digunakan pada sistem identifikasi gas. Untuk mendapatkan luaran QCM diperlukan sebuah proses instrumentasi, salah satu cara yang pernah dirancang adalah menggunakan sistem pencacah reciprocal frequency. Sistem ini berbasis digital yang tersusun atas rangkaian diferensial frekuensi, rangkaian pembagi frekuensi, dan rangkaian pencacah. Pada penelitian ini sistem digital direalisasikan menggunakan Field Programmable Gate Array (FPGA). FPGA memiliki kelebihan diantaranya jenis dan jumlah gerbangnya sangat banyak, dan mudah diprogram berkali-kali. Pada perancangan sistem ini untuk mendapatkan pergeseran frekuensi dilakukan dengan membandingkan antara frekuensi referensi (fr) dan frekuensi probe sensor (fx). Hasilnya berupa selisih frekuensi (fd) yang dibagi menggunakan rangkaian pembagi frekuensi. Pencacahan dilakukan dengan menggunakan frekuensi referensi (fr) dan selisih frekuensi yang di bagi (fd/N) sebagai periodenya. Data dari pencacahan ini dikirim ke komputer untuk proses identifikasi menggunakan neural network. Prosentase keberhasilan keseluruhan sistem dalam mengidentifikasi gas uji sebesar 80%.
PENGEMBANGAN ROBOT HEXAPOD UNTUK MELACAK SUMBER GAS
Hani Avrilyantama;
Muhammad Rivai;
Djoko Purwanto
Jurnal Teknik ITS Vol 4, No 1 (2015)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
DOI: 10.12962/j23373539.v4i1.8608
Saat ini untuk mengevaluasi kebocoran pipa gas atau minyak bahan bakar dilakukan oleh manusia. Robot dapat diimplementasikan untuk mengganti tugas manusia dalam hal pencarian lokasi kebocoran gas. Pada dasarnya tiap robot memiliki implementasi yang berbeda, seperti robot yang mampu bergerak di jalan yang licin dan ada pula robot yang mampu bergerak di jalan yang kasar. Robot beroda mampu berjalan di tempat yang licin tetapi tidak bisa berjalan di tempat yang kasar dan berlumpur. Untuk keperluan investigasi kebocoran pipa gas tersebut maka diperlukan sistem robot berkaki hexapod. Pada penelitian ini telah dirancang dan dibuat robot berkaki hexapod dilengkapi dengan sensor gas yang digunakan untuk mendeteksi adanya titik bocor gas dengan menggunakan garis hitam sebagai garis panduan dan sistem jalan robot dengan menggunakan metode inverse kinematics. Sensor gas yang digunakan adalah TGS 2620 dan pergerakkan robot mengikuti garis hitam, ketika ada sumber gas maka robot akan berhenti. Dari hasil percobaan pada pencarian gas alkohol sebanyak 20 kali, robot dapat mendeteksi gas dengan keberhasilan 90% . Kesalahan dalam pencarian gas dipengaruhi oleh ketidakstabilan robot dalam berjalan dikarenakan torsi motor servo lebih kecil dibandingkan torsi beban pada robot.
Aplikasi Non-Dispersif Infrared Sensor untuk Mengukur Konsentrasi Alkohol
Faraha Pambayun Julismana;
Muhammad Rivai
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 1 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (611.282 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v5i1.15153
Pengukuran konsentrasi alkohol merupakan hal yang sangat penting dalam pencampuran suatu larutan kimia. Pada umumnya, pengukuran konsentrasi alkohol menggunakan metode yang konvensional yang membutuhkan waktu yang cukup lama. Metode Non-Dispersif Infrared (NDIR) mampu mengukur konsentrasi alkohol tanpa ada kontak langsung dan membutuhkan waktu uji yang relatif cepat. Pada sistem NDIR, sinar inframerah yang dikeluarkan oleh sumber akan melewati tabung sampel sehingga sinar akan diserap oleh partikel hidrokarbon dari alkohol yang kemudian dibaca oleh sensor inframerah. Pada penelitian ini, sumber inframerah yang digunakan berasal dari kawat nikelin berukuran 19 Gauge yang dipanaskan pada suhu 60°C dengan kontrol PID. Sinar inframerah yang terserap akan diterima oleh thermopile yang kemudian dikonversikan menjadi tegangan. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa nilai penyerapan alkohol berbanding lurus terhadap besarnya konsentrasi dimana semakin besar konsentrasi maka semakin tinggi nilai absorbansinya. Nilai absorbansi pada aquades adalah 0 sedangkan nilai absorbansi pada alkohol 20 % berada pada 0.15 dan alkohol 60 % adalah 0.26.
Unmanned Surface Vehicle Untuk Mencari Lokasi Tumpahan Minyak Menggunakan Ardupilot Mega
Dedy Permana;
Muhammad Rivai;
Astria Nur Irfansyah
Jurnal Teknik ITS Vol 7, No 2 (2018)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (377.123 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v7i2.30999
Minyak adalah sumber energi yang sering digunakan dalam dunia industri. Akhir-akhir ini penggunaan minyak meningkat yang dapat menyebabkan meningkatnya polusi minyak di perairan akibat dari tumpahan minyak mentah. Meningkatnya polusi minyak ini menjadi perhatian yang cukup serius dibidang lingkungan hidup. Akibat adanya polusi minyak ini menyebabkan sektor pariwisata kelautan menjadi tidak optimal dan dapat mencemari lingkungan laut. Pada penelitian ini telah dibuat suatu alat untuk mendeteksi tumpahan minyak di perairan berupa Unmanned Surface Vehicle (USV) yang dapat menyisir area dengan waypoint tertentu untuk mendeteksi lokasi dari tumpahan minyak. USV ini dilengkapi dengan sensor berupa sensor resistif yang digunakan untuk mendeteksi adanya tumpahan minyak di perairan. Agar USV dapat berjalan secara autonomous, maka digunakan Global Positioning System (GPS) untuk mengetahui keberadaan USV dan lokasi tumpahan minyak. GPS yang digunakan adalah tipe ublox neo 6m. IMU sensor MPU6000 digunakan untuk mengetahui arah dan kecepatan dari USV. Untuk mikrokontroler yang digunakan adalah Ardupilot Mega karena memiliki fitur yang meliputi sensor barometer, akselerometer, gyrometer dan magnetometer. USV dapat mendeteksi lokasi tumpahan minyak dengan metode waypoint yang diberikan pada ardupilot mega dengan ketebalan minyak minimal 3mm dan maksimal 40mm. Jarak antara lokasi yang dikirim GPS dengan lokasi sesungguhnya bergeser sejauh 30cm. USV ini mampu mengirimkan data-data tersebut secara real time.
Alat Sortir Biji Kopi Berbasis Metode Getaran Menggunakan Arduino Due
Dandi Zulfikar Azis;
Muhammad Rivai
Jurnal Teknik ITS Vol 7, No 2 (2018)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (265.16 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v7i2.31070
Ukuran biji kopi yang tidak seragam pada saat proses sangrai mengakibatkan tingkat kematangan biji kopi tidak merata. Jika proses tersebut terus dilanjutkan hingga menjadi bubuk kopi siap saji, hal itu sangat mempengaruhi kualitasnya. Penelitian ini mengimplementasikan alat sortir biji kopi dengan menggunakan getaran sebagai pengayaknya yang bertujuan untuk klasifikasi ukuran biji kopi agar proses sangrai dapat lebih merata. Alat sortir ini dilengkapi dengan motor getar sebagai sumber getaran yang digunakan, sensor percepatan ADXL345 sebagai monitor dan kendali getaran yang dihasilkan, sensor berat (Load Cell) sebagai monitoring berat total biji kopi yang sedang diayak. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perubahan kecepatan motor getar sebanding dengan perubahan getaran yang dihasilkan dan berat beban yang diampu berbanding terbalik dengan getaran yang dihasilkan. Pada penelitian ini, proses kendali getaran dengan mengendalikan kecepatan motor getar yang memiliki setpoint getaran ± 3 m/s2 menghasilkan getaran yang cukup stabil. Hasil implementasi alat sortir biji kopi ini dapat bekerja dengan baik, yaitu dapat melakukan proses sortasi biji kopi dengan berat 2 Kg dapat meloloskan total biji kopi sebesar 1,91 – 1,95 Kg, dengan tingkat error akhir pada biji kopi ukuran besar sebesar 1,91 – 2,24 % dan tingkat error pada biji kopi ukuran sedang sebesar 1,14 – 1,46 %.
Kontrol Laju Alir Pompa Air Berpenggerak Brushless DC Motor
Arista Ainurrohmah;
Muhammad Rivai;
Tasripan Tasripan
Jurnal Teknik ITS Vol 7, No 2 (2018)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (314.539 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v7i2.31133
Saat ini telah banyak dikembangkan sistem irigasi menggunakan tenaga matahari. Hal ini lebih diminati karena memanfaatkan energi alternatif dari alam. Namun penggunaan energi tersebut tidak efektif karena pada sistem irigasinya masih menggunakan pompa air listrik berpenggerak motor induksi yang membutuhkan arus bolak-balik (AC), sehingga dibutuhkan inverter untuk mengkonversi tegangan searah (DC) menjadi tegangan AC. Pada penelitian ini telah dilakukan rancang bangun untuk mengontrol laju aliran pompa air berpengerak Brushless DC motor (BLDC). Laju alir pompa air dibuat konstan dengan mengatur kecepatan putar motor BLDC menggunakan kontrol Proportional-Integral-Derivative (PID) yang terdeteksi dari sensor hall-effect. Laju alir pompa air akan terbaca oleh sensor water flow yang kemudian akan dibandingkan nilainya dengan nilai yang telah ditentukan sebagai nilai setpoint. Sistem ini diintegrasikan menggunakan mikrokontroler Arduino Due. Pada hasil pengujian keseluruhan sistem menunjukkan bahwa apabila diberikan beban berupa putaran kran pada sistem didapatkan laju aliran air yang stabil dan mendekati nilai setpoint yaitu dengan nilai rata – rata error nya mencapai 0.9%. Sistem ini dapat mempertahankan laju aliran air yang konstan mendekati nilai setpoint.
Mesin Pemanggang Biji Kopi dengan Suhu Terkendali Menggunakan Arduino Due
Irwan Juniar Sasongko;
Muhammad Rivai
Jurnal Teknik ITS Vol 7, No 2 (2018)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
Full PDF (621.392 KB)
|
DOI: 10.12962/j23373539.v7i2.31205
Indonesia merupakan Negara yang menghasilkan produk berupa biji kopi baik mentah maupun dalam kemasan. Produk ini merupakan salah satu komoditas unggulan bagi pendapatan nasional Negara Indonesia. Banyak teknologi pemanggangan biji kopi yang telah dibuat, namun kebanyakan memanfaatkan energi listrik sebagai sumber pemanas sehingga meningkatkan biaya operasional. Pada penelitian ini telah dibuat mesin pemanggang biji kopi dengan suhu terkendali menggunakan arduino due. Mesin pemanggang didesain seperti oven yang memiliki 2 lapisan bagian dalam dan luar. Peralatan ini memanfaatkan kompor gas portable sebagai alat pemanas pemanggang kopi dan menggunakan sensor suhu RTD (Resistance Temperature Detector). Sensor suhu akan memberikan feedback pada sistem kontrol proportional yang akan menggerakkan motor servo sebagai pengatur besar kecilnya nyala api yang digunakan pada proses pemanggangan biji kopi. Mikrokontroler dipilih menggunakan arduino due karena memiliki kecepatan akses data yang cepat. Devais ini merupakan mikrokontroler ARM (Advanced RISC Machine) dengan keunggulan memiliki performa yang baik dan juga efisiensi daya dengan tegangan kerja mikrokontroler ARM sebesar 3.3Volt. Terdapat beberapa kecocokan nilai histogram RGB (Red Green Blue) dari hasil penyangraian biji kopi dengan kopi yang telah disangrai oleh seorang ahli. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa tingkat kematangan biji kopi dapat ditentukan berdasarkan suhu akhir dari biji kopi 235℃ untuk tingkat kematangan medium roast, dan 240℃ untuk tingkat kematangan dark roast.