Embed Size (px)
DESCRIPTION
ja;lj
Citation preview
Sistem Instrumentasi Fisika
Otomatisasi Pengisian Air Pada Tandon dengan Menggunakan Sensor Ultrasonik Berbasis
Mikrokontroller
Oleh :
Rahmi Nurfaidah (20214004)
Ria Dwi Izahyanti (20214006)
Aurista M. Ilmah (20214007)
MAGISTER FISIKA
Institut Teknologi Bandung
2015
Pendahuluan
1. Latar Belakang
Permasalahan dalam
pemakaian pompa air
Kesulitan dalam mendeteksi
volume air dalam tandon
Butuh pengawasan
penuh
Sistem
pengelolaan air
pada tandon
Sistem kontrol
dengan
potensiometer
yang sudah
dikembangkan
Kekurangan :
• Kerusakan pada potensiometer
• Besi penempel pada pelampung
yang berkarat
Berdasarkan latar belakang tersebut, kami mencoba memberikan
solusi :
“Otomatisasi Pengisian Tandon dengan Menggunakan Sensor
Ultrasonik berbasis Mikroontroller”
terdiri dari alat pendeteksi tinggi permukan air secara otomatis
yang berfungsi membaca ketingian air pada tandon serta dapat
mematikan pompa air bila kondisi air pada tandon sudah terisi
penuh dan menghidupkan kembali pompa air bila air dalam tandon
dalam keadaan kosong secara otomatis.
2. Permasalahan
• Bagaimanakah rangkaian sistem pengontrol pengisian tandon secara otomatis?
• Bagaimanakah hubungan antara kedalaman wadah dan waktu pengisian untuk dua jenis wadah yang berbeda ?
• Bagaimanakah perbandingan debit air pada proses pengisian dari atas dan bawah wadah?
• Bagaimanakah perbandingan daya pada proses pengsian dari atas dan bawah wadah ?
• Bagaimanakan perbandingan efisiensi daya pada proses pengisian dari atas dan bawah wadah ?
3. Batasan Masalah
• Sistem pengontrol pengisian tandon dalam penelitian ini tidak meninjau pola / profil pengosongan tandon. Jadi, selama proses pengisian tandon diasumsikan tidak ada air yang keluar dari tandon.
• Pada penelitian ini digunakan dua jenis wadah dengan dimensi yang berbeda.
• Level pengisian air pada tandon, waktu pengisian tandon serta informasi lainnya ditampilkan melalui interface berbasis LabView.
4.Tujuan Penelitian
• Mengembangkan sebuah sistem yang dapat digunakan untuk
pengontrolan pengisian air tandon.
• Untuk menghasilkan interface (antar muka) rangkaian
mikrokontroler yang dapat menampilkan informasi kepada
pengguna.
Tinjauan Pustaka
Sensor Ultrasonik
mikrokontroler
sebuah chip atau IC(Integrated Circuit) yang diprogramkan menggunakan komputer.
Labview
Labview merupakan software pemrograman yang menggunakan bahasa pemrograman berbasis grafis atau blok diagram
Debit adalah besaran yang menyatakan banyaknya air yang mengalir selama 1 detik yan melewati suatu penampangg luas
Efisiensi merupakan perbandingan antara output dan input
Daya adalah laju energi yang dihantarkan atau kerja yang dilakukan per satuan waktu
Metode Penelitian
Blok Diagram Rangkaian
DATA DAN PEMBAHASAN
Data dan analisa untuk posisi selang air di bagian bawah
Hasil berupa grafik tersebut menunjukkan
bahwa luas permukaan penampang dari wadah
penampung air berpengaruh terhadap
gelombang yang dipancarkan dan diterima
kembali oleh sensor ultrasonik melalui bidang
pantul yang berupa luas permukaan penampang
dari wadah penampang air
Data dan analisa untuk posisi selang air di bagian atas
Hasil berupa grafik tersebut menunjukkan
bahwa luas permukaan penampang dari wadah
penampung air berpengaruh terhadap
gelombang yang dipancarkan dan diterima
kembali oleh sensor ultrasonik melalui bidang
pantul yang berupa luas permukaan penampang
dari wadah penampang air
Terlihat bahwa, posisi selang bagian atas memiliki debit sebesar 50.28199 m3/sekon, sedangkan untuk
posisi selang bagian bawah memiliki debit sebesar 41.0016 m3/sekon. Hasil yang didapatkan dipengaruhi
oleh kecepatan aliran fluida saat pengisian. Posisi selang air dibagian atas memiliki kecepatan pengisian air
lebih besar dibandingkan dengan kecepatan pengisian air yang dilakukan dengan posisi selang dibagian
bawah.
Perbandingan debit air pada posisi selang dibagian atas dan dibagian bawah untuk wadah penampung air jenis B
Daya yang dibutuhkan pada saat pengisian air untuk posisi selang diatas sebesar 68.16478 watt,
sedangkan daya yang dibutuhkan pada saat pengisian air untuk posisi selang dibawah sebesar 189.7656
watt. Terlihat posisi selang air di bagian atas membutuhkan daya yang lebih kecil dibandingkan posisi
selang air di bagian bawah pada proses pengisian air dalam wadah penampung jenis B.
Perbandingan daya air pada selang dibagian atas dan dibagian bawah untuk wadah penampung air jenis B
Daya masukan dari pompa air sebesar 9 watt, dengan menggunakan persamaan efisiensi didapatkan
efisiensi untuk pengisian air dengan posisi selang dibagian atas sebesar 75,7 %, sedangkan efisiensi untuk
pengisian air dengan posisi selang dibawah sebesar 21,09 %. Terlihat posisi selang air di bagian atas
memberikan efisiensi yang lebih besar dibandingkan efisiensi pada posisi selang air di bagian bawah pada
proses pengisian air dalam wadah penampung jenis B
Perbandingan Efisiensi Daya pada selang dibagian atas dan dibagian bawah untuk wadah penampung air jenis B
Dari percobaan yang telah dilakukan dalam mengaplikasikan sensor ultrasonic untuk mendeteksi
ketinggian air dalam wadah penampung air, didapatkan kesimpulan sebagai berikut,
• Luas permukaan bidang pantul mempengaruhi kepekaan sensor ultrasonik dalam memancarkan dan
menerima gelombang yang dipantulkan oleh bidang pantul. Semakin luas permukaan dari penampang
bidang pantul maka semakin linier dan semakin akurat data yang dihasilkan oleh sensor ultrasonik
dalam mengukur ketinggian air dalam suatu wadah.
• Posisi selang air di bagian atas memiliki kecepatan pengisian air lebih besar dibandingkan dengan
kecepatan pengisian air yang dilakukan dengan posisi selang di bagian bawah, sehingga
mempengaruhi besarnya debit air saat pengisian.
• Posisi selang air di bagian atas membutuhkan daya yang lebih kecil dibandingkan posisi selang air di
bagian bawah pada proses pengisian air dalam wadah penampung.
• Posisi selang air di bagian atas memberikan efisiensi yang lebih besar dibandingkan efisiensi pada
posisi selang air di bagian bawah pada proses pengisian air dalam wadah penampung
KESIMPULAN
LAMPIRAN
