Rancang Bangun Pemanas Dan Pengaduk Larutan Terintegrasi Untuk Sintesis Material Berbasis Mikrokontroler - Fatahillah Fatahillah; Indra Wahyudhin Fathona; Ahmad Awaludin (eProceedings of Engineering, 2019)
Abstrak Telah dilakukan perancangan suatu sistem pemanas dan pengaduk larutan terintegrasi yangberbasis hotplate dan magnetic stirrer. Pengaturan kecepatan putaran pada pengaduk yaknidengan cara mengatur lebar pulsa (PWM), sedangkan untuk pengaturan temperaturpemanas menggunakan teknik kontrol otomatis pada sistem tertutup berupa PID denganparameter Kp = 8, Ki = 4.5, dan Kd = 5 yang didapatkan dengan menggunakan pendekatantuning trial and error. Pada penelitian ini, pengujian dilakukan sesuai dengan kebutuhan alatuntuk sintesis material polimer. Oleh karena polimer memiliki viskositas yang cenderungtinggi, maka kecepatan putaran motor dibuat hingga dapat mencapai (±) 5000 RPM dengankondisi diberikan beban magnet. Pemberian beban magnet pada motor dc, diuji padapenelitian ini yang hasilnya adalah pemberian beban magnet tersebut dapat menurunkan nilaitegangan dan kecepatan putaran motor yang dihasilkan dibandingkan kondisi tanpa bebanmagnet. Selain itu, stabilitas dan daya tahan alat juga diuji karena penggunaan alat padalarutan polimer cenderung membutuhkan waktu yang lama (4 – 24 jam). Pengujian stabilitasdilakukan selama 24 jam menggunakan larutan PEG (150 ml) pada tiap variasi temperaturuji (80 °C, 100 °C, 120 °C, 140 °C, dan 160 °C) sembari diaduk pada kecepatan konstan (2500RPM) dan menghasilkan simpangan kesalahan pada pemanas <2% dan pada pengaduk(±)8%. Pada akhir penelitian dilakukan juga pengujian terkait pengaruh kecepatan pengaduk yang dibuat konstan (2500 RPM) terhadap viskositas larutan PVA 400 yang divariasikanpersen massanya (5 Wt%, 10 Wt%, 15 Wt%) pada temperatur ruangan dengan hasilpengujian tersebut berupa penurunan viskositas PVA 400. Berdasarkan ketiga pengujiantersebut, didapatkan hasil yang menunjukkan bahwa pemanas dan pengaduk ini dapatdigunakan untuk sintesis material polimer PEG dan PVA 400 dengan indikator berupapenurunan viskositas pada kedua larutan tersebut. Kata kunci : pemanas, pengaduk, PWM, PID, RPM, viskositasAbstract Integrated solution heater and stirrer system based on hotplate and magnetic stirrer have beendesigned. The adjustment of stirrer rotation speed adjusted by changing pulsewidth of output(PWM), while the adjustment of heater temperature using automatic control techniques in closedsystem by PID with the parameters of Kp=8, Ki=4.5, and Kd=5 with trial and error approach. Inthis research, testing was carried out in accordance with the needs for polymeric materials.Because the polymer has a viscosity which tends to be high, the rotational speed of motor is madeup to 5000 RPM by the conditions given the magnetic load. The giving of a magnetic load on adc motor was tested in this research that the result is magnetic load could reduce the voltage valueand the rotaion speed of motor produced compared to the condition without the magnetic load.Furthermore, stability and endurancy are also tested because the use of devices in polymersolutions tends to require a long time (4-24 Hours). Stability testing was carried out for 24 hoursusing PEG solution (150 ml) at each temperature variation tested (80 °C, 100 °C, 120 °C, 140 °C,and 160 °C) while stirring at a constant speed (2500 RPM) and produced an error deviation <2%for heater and (±)8% for stirrer. At the end session of research, a test was also carried out relatedto the effect of constant stirring speed (2500 RPM) to the thickness (viscosity) of PVA 400 solutionwhich varied by mass percent (5 Wt%, 10 Wt%, and 15 Wt%) at room temperature with the testresults is a decrease in PVA 400 viscosity . Based on the three tests conducted, the result show that this Heater and Stirrer can be used for synthesis of PEG and PVA 400 polymer materialswhich are marked by viscosity reduced in both solutions.Keywords: Heater, Stirrer, PWM, PID, RPM, viscosity