ISBN: 978-979-17047-5-5
· STEMAN 2014
PROSIDING Seminar Nasional Teknologi Manufaktur 2014 (STEMAN 2014)
Tema: Teknologi Manufaktur Sebagai Pendorong Produk Industri Nasional
Bandung, 19-20 Agustus 2014 RINEKAMAYA Politeknik Manufaktur Negeri Bandung Jl. Kanayakan No. 21 Oago Bandung - 40135
Penyelenggara:
~'"
':,(>'1 po/man·
P
POLITEKNIK MANUFAKTUR NEGERI BANDUNG Jln. Kanayakan 21, Oago-Bandung 40135 Homepeqe http://www.polman-bandung.ac.id Telepon : (022) 250 0241, Fax: (022) 2502649 E-mail:
[email protected]
STEMAN 2014
ISBN: 978-979-17047-5-5
Seminar Nasional Teknologi Manufaktur 2014 (STEMAN 2014) Tema: Teknologi Manufaktur
Sebagai Pendorong
Produk Industri
Nasional
Bandung, 19-20 Agustus 2014, Politeknik Manufaktur Negeri Bandung RINEKAMAYA
Editor: Siti Aminah, S.T., M.T. Nuryanti, S.T., M.Sc. Dewi Idamayanti, S.Sc., M.T.
Desain Sampul: Pramudiya Tri Hartadi
Hak Cipta (C) pada Penulis. Hak Publikasi pada Politeknik Manufaktur Negeri Bandung disebarkan secara bebas untuk tujuan bukan komersial, Dilarang memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini Pemegang Hak Publikasi prosiding ini tidak bertanggung prosiding ini.
(pOLMAN Bandung). Artikel pada prosiding ini dapat digunakan dan dengan syarat tidak menghapus atau mengubah atribut penulis. dalam bentuk apapun tanpa izin tertulis dari Penerbit dan Penulis. jawab atas tulisan dan opini yang dinyatakan oleh penulis dalam
ISBN 978-979-17047-5-5
STEMAN20lA
KAT A PENGANT AR Prosiding ini berisi makalah-makalah yang dipresentasikan pada STEMAN2014, yaitu seminar dalam rangka memperingati Dies Natalis ke-37 Politeknik Manufaktur Negeri Bandung (pOLMAN Bandung) dalam bidang Rekayasa dan Teknologi Manufaktur di Indonesia. STEMAN2014 memilih tema Teknologi Manufaktur Sebagai Produk Industri Nasional. Tujuan utama dari seminar ini adalah: 1. Meningkatkan kontribusi akademisi dan profesional dalam pengembangan rekayasa dan teknologi manufaktur. 2. Sebagai media diskusi dan pertukaran informasi dalam kegiatan penelitian dan pengembangan di bidang rekayasa dan teknologi manufaktur. 3. Membangun komunikasi dan jaringan antara perguruan tinggi, industri, lembaga penelitian dan pihak lainnya yang terkait. Topik-topik yang dibahas di dalam seminar dan prosiding ini 1. Rekayasa dan Teknologi Manufaktur untuk Pertanian, Otomotif, Elektronika, Lingkungan, Mitigasi Bencana, Terbarukan, Industri Kecil, dll. 2. Perancangan dan Pengembangan Produk Manufaktur 3. Teknologi Material & Metalurgi 4. Proses dan Teknologi Manufaktur 5. Mesin dan Peralatan Industri Manufaktur 6. Sistem Manufaktur 7. Sistem Kendali dan Mekatronika Industri Manufaktur 8. Sosio-Manufaktur 9. Topik-topik lainnya yang terkait dengan rekayasa dan
meliputi: Pertambangan, Energi Alternatif
dan
teknologi manufaktur
Seminar ini merupakan sarana diskusi ilmiah, komunikasi dan pertukaran informasi bagi para akademisi, peneliti, praktisi industri, pemerintah dan stakeholder lainnya dalam pengembangan rekayasa dan teknologi manufaktur. Panitia STEMAN 2014 menerima Extended Abstract sebanyak 75 hasil penelitian dari mahasiswa dan dosen Politeknik Manufaktur Negeri Bandung, Universitas Gajah Mada, Universitas Jenderal Achmad Yani, Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya, Universitas Syiah Kuala Aceh, Universitas Trunojoyo Madura, Politeknik Merlimau dan Kolej Komuniti Jasin, Malaysia, dan UPT. Balai Pengolahan Mineral Lampung-L1PI. Setelah melalui seleksi dan evaluasi oleh tim reviewer dan dewan editor, panitia memutuskan sebanyak 70 makalah dapat diterima untuk dipresentasikan dalam STEMAN2014. Hasil dari seminar nasional ini diharapkan dapat memberikan kontribusi pemikiran untuk mendukung terbentuknya industri manufaktur nasional yang unggul dan meningkatnya daya saing bangsa.
STEMAN 2014
ISBN 978-979-17047-5-5
SUSUNAN PANITIA STEMAN 2014 Komite Program : Ketua Anggota
Direktur POLMAN Para Wadir POLMAN
Tim Pengarah : Prof. Dr. Ir. Isa Setiasyah Toha, M.Sc. (Direktur POLMANBandung) Prof. Dr. Ir. Yatna Yuwana M. (Dekan FTMD - ITB) Prof. Dr. Ir. Tresna Priyana Soemardi, SE., M.S. (Universitas Indonesia) Dr. Zainal Arief, S.T., M.T. (Direktur PENSSurabaya) Tim Penelaah : Prof. Dr. Ir. Isa Setiasyah Toha, M.Sc. (pOLMAN Bandung/ITB) Prof. Dr. Ir. Yatna Yuwana M. (FTMD ITB) Engr. Dr. Md Saidin Wahab (UTHM - Malaysia) Ir. Dadet Pramadihanto, M.Eng., Ph.D. (PENS- Surabaya) Dr. Ismet P. Ilyas, BSMET,M.Eng.Sc. (pOLMAN Bandung) Dr. Carolus Bintoro, MT. (Politeknik Negeri Bandung) Dr. Ing. Yuliadi Erdani, M.Sc. (pOLMAN Bandung) Dr. Beny Bandanadjaya, ST., MT. (pOLMAN Bandung) Dr. Naval Lilansa, MT. (pOLMAN Bandung) Dr. Amang Sudarsano (PENS- Surabaya) Dr. Ali Ridho (PENS- Surabaya) Dr. Dipl. Ing. Ahmad Taqwa, MT. (POLSRI-Palembang) Pelaksana: Ketua Anggota
Emma Dwi Ariyani, S.Psi., M.Si. Adies Rahman Hakim, ST., MT. Agus Surjana Saefudin, ST., MT. Dewi Idamayanti, ST., MT. Nuryanti, S.T, M.Sc. Reza Yadi Hidayat, ST., MT. Rom Kusnowo, ST., MT. Supriyadi Sadikin, S.IP., M.Si. Siti Aminah, ST., MT. Wiwik Purwadi, ST., MT. Yoyok Setiyo Pamuji, ST. Kiki Sri Nur Endah, ST. Ratih Suhartini, S.Pd. Yati Yulia, S.AP Elis Siti Munawaroh, S.AP Idan Sukmara Pramudiya Tri Hartadi Engkos Koswara
Alamat Sekretariat : Politeknik Manufaktur Negeri Bandung Sdri. Ratih Suhartini Jl. Kanayakan No. 21 Dago Bandung - 40135 Tel. 022 - 2500241 ; Fax. 022 - 250 2649 Email:
[email protected] Homepage: stem an. polman-bandung. ac. id
11
STEMAN 2014
ISBN 978-979-17047-5-5
DAFTAR ISI Kata Pengantar Susunan Panitia Daftar Isi.
ii ..
..
.
. .. . . . . . .
....
..
. . . . . . .. .. . . . . . .. . . . .. .. . . . .. .
iv
Keynote Speaker Universitas Indonesia Prof. Dr. Ir. Tresna Priyana Soemardi, SE., M.S. Dirjen Kerjasama Industri Internasional Ir. Agus Tjahajana, SE., M.Sc.
Kementerian
Perindustrian
Chief Operation Officer PT Astra Otoparts-Winteq Direktur - PT Federal Izumi Mfg. Reiza Treistanto Abstrak Makalah Peserta
BIDANG KAJIAN : REKAYASA DAN TEKNOLOGI MANUFAKTUR UNTUK PERTANIAN, PERTAMBANGAN, OTOMOTIF, ELEKTRONIKA, DLL Aplikasi Metode Perancangan Pahl-Beitz pada Perancangan Lini Produksi Iman Apriana ............ .. ... ... .. ... ... ... . .... .......... ..
2
Design for Sustainability (DFS) and Design for Environment Automotive industry SKH Muhammad Bin SKH Abd Rahim.
8
(DfE) Practices in
Pembuatan dan Pengujian Model Pahat Insert dari Baja 34CrNiMo6 Melalui Proses Pack Carburizing Umen Rumendi ,..... 15 Pengaruh Temperatur dan Dwell Time Degassing terhadap Porositos Gas pada ALuminium JIS AC4C dengan Metode Gravity Casting BaLqis Mentari Efendi.
21
The Optimization Of Power Conversion From Wind Energy Norhana Binti Safee.
27
Modifikasi Vessel Nissan CWB45-ALDN45 untuk Peningkatan Kapasitas Angkut Unit Truck Herman Budi Harja. 32
IV
ISBN 978-979-17047-5-5
STEMAN 2014
Kajian Pengaruh Jenis Pasir, Temperatur Tuang, dan Jumlah Deoksidasi Alumunium terhadap Porositas Gas dalam Proses Gravity Sand Casting pada Nozzle Cup Material
13 Ade Rachman.
38
Pengembangan Sistem Pengendali Suhu pada Heater Reaktor Auger untuk Proses Pirolisis Cepat Cangkang Sawit Izarul Machdar
48
Perencanaan strategis persediaan peralatan kebencanaan berdasarkan siklus kebencanaan Muhammad Dirhamsyah.......
54
Perancangan Ulang Tool Holder Untuk Alur Dovetail Pada Ragum Polman 125 Menggunakan Metode DFMA Somantri "..................
57
Perbaikan Rancang-Bangun Kopling-Dog Pengendali Roda Traktor- Tangan Polman Bandung Haris Sayoko, Isa Setiasyah Toha
63
Perancangan Coren-Baja Menggunakan Bantuan Perangkat Lunak Sirnulasi Coran Solidcast 8.2.5 Studi Kasus pada Produk Link Track Beny Bandanadjaja
71
BIDANG KAJIAN : PERANCANGAN DAN PENGEMBANGAN PRODUK MANUFAKTUR Implementasi Surfaces 3D Scanner Menggunakan Metode Triangulation untuk Reverse Engineering Obyek Sederhana Bolo Dwiartomo.
dan Tesselation
78
Analisis Simulasi Reinforced Thermoplastic Pipe Dengan Metoda Elemen Hingga Melalui Pendekatan Pipa Multilayer Menggunakan Perangkat Lunak Rekayasa Asep Indra Komara. . .... .. ... .. . .... .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . . . . . . .. . . . . .. .. . . . . . . . . .. .. 86
Optimasi Bentuk Pisau Penghancur Limbah Tempurung Kelapa Berbentuk Piringan Bertakik untuk Mendapatkan Berat Optimum Aji Gumilar
92
Perancangan dan Pembuatan Prototipe Mesin Pengolah Air Bersih Sistem Mobile untuk Keadaan Darurat Air Yuliar Yasin Erlangga............................. .. 98
v
STEMAN 2014-
ISBN 978-979-17047-5-5
Perancangan Konstruksi Portable Bridge dan Alat Bantunya untuk Mobil Perkebunan (Wintor) dengan Mekanisme Lipat Adies Rahman Hakim.................................................. 105
BIDANG KAJIAN : TEKNOLOGI
MATERIAL METALURGI
Perbaikan Ketangguhan Meterial Baja Cor Paduan NI-CR-MO Melalui Proses Tempering Ganda Beny Bandanadjaja. 112 Simulasi Proses Perlakuan Panas Permukaan untuk Mendapatkan Waktu Pemanasan yang Sesuai Oyok Yudianto " . . .. 116
Pengaruh Laju Pendinginan dan Bahan Paduan terhadap Pembentukan Ketahanan Aus Besi Cor EN-JN2019 Kus Hanaldi.
Karbida M3Cdan 121
Kajian Faktor-Faktor yang Memberi Kesan Proses EDM terhadap AISI H13 Mohamad Shahril Bin Ibrahim..
126
A Study On Types Pineapple Leaf Fibers (PALF) Reinforced Po/y/actide Nurul Hayati Binti Jamil......
131
(PLA)
Analisis Struktur Mikro dan Kekerasan Permukaan Baja ST 37 Carburized melalui Proses Dekarburasi Oleh Air Muhammad Hilmi Wahhab................................................................. 137 Riserless Casttng of FCD 500 in Green Sand Mold Wiwik Purwadi...............................................................................
145
Analisis Kakisan Air pad a Logam dalam Sistem Aliran Dandang Noor Azlan Bin Ngasman . .... ... .. ... . . . . . . . . ... . . .... . . . .. . .... ... . . .. . . . . .. . ... . ..... . . . .
152
Kajian Prestasi Mata Alat Karbida Bersalut Semasa Melarik Keluli AISI H13 Menggunakan Bendalir Pemotong Azlan Shah Bin Kamaruddin 158
Analisa Uji Keausan Material ST 37 Hasil Carburizing dan Hardening dengan Menggunakan Mesin Uji Keausan Horizontal Tri Sugeri Gumilar Permana......
163
Analisa Perbandingan Kekerasan, Distribusi Kekerasan dan Struktur Mikro Material ST 37 pada Proses Karburasi dengan Metoda Single Quenching dan Direct Quenching Gerri Rinaldi................................................................................. 169 VI
STEMAN 2014
ISBN 978-979-17047-5-5
Kajian Pengaruh Aditif terhadap Pembentukan Nano Deposite Nikel pada Elektroplating Baja Karbon Rendah Dewi Idamayanti 177
Optimalisasi Desain dan Simulasi pada Coran Blade Turgo- Turbine Roni Kusnowo
"
182
BIDANG KAJIAN : PROSESDAN TEKNOLOGI MANUFAKTUR Optimalisasi Proses Pemesinan CNC Milling 3 Axis dengan Menggunakan Metode Taguchi Benny Haddli lrawan..................................... 189
Pengaplikasian CAIP (Computer Aided Inspection Planning) pada Operasi OMM (On Machine Measurement) dengan Alat Ukur Probe: Sistem Global CAIP Yogi Muldani Hendrawan.. 195
Pengaplikasian CAIP (Computer Aided Inspection Planning) pada Operasi OMM (On Machine Measurement) dengan Alat Ukur Probe: Rekonstruksi Feature dengan Metode Perbandingan Antara Permukaan Yogi Muldani Hendrawan.. 202
Pengaruh Minyak Kelapa sebagai Dielektrik Alternatif pada Benda Kerja AISI P21 Tjun Mahsunadi..
terhadap Kinerja Edm Diesinking 208
3 Axis CNC Milling Tool Path Strategy for Machining Spherical Surface Uyana Bintt Norizan........................................................................
216
Pengukuran kesesuaian produk terhadap spesifikasi untuk diameter pada bidang datar yang berbeda dan tidak sejajar Nandang Rusmana.........
222
dan posisi lubang
Analisis Pengaruh Variasi Temperatur Media Quenching Pada Proses Hardening Terhadap Kekerasan Permukaan dan Tingkat Distorsi Baja AISI 1045 Fikry Fauzi Rachman........................................................................
227
The Study Of Mechanical Properties of Laminated Bamboo (Brnb) Strip/Epoxy Composites Muhammad Hafiz Bin Kamarudin
234
VlI
STEMAN 2014
ISBN 978-979-17047-5-5
BIDANG KAJIAN : SISTEM MANUFAKTUR Metoda Overall Equipment Effectiveness Sebagai Ukuran Kinerja Mengelola Fasilitas Pus at Unggulan Teknologi dan Inovasi
Strategis
dalam
Iwan Harianton. Quality
239
Issue As a Part Of PBE (Production
Based Education)
System in POLMAN
244
Gamawan Ananto Analisa Kuantitatif dengan Metoda POLMAN Pad a Performa Unggulnya
BPR Membuka
Kebuntuan
Usaha Mengembalikan
Haris Sayoko Optimasi
250
Waktu
Mesin Pouching
Gel Menggunakan
Perangkat
Lunak Simulasi
Ruminto Subekti Analisa Alternatif Periode Penjadwalan Kerusakan pada Mesin Bubut Schaublin Bandung
Promodel 262
Perawatan Mesin dengan Metode Probabilitas 102N- VM dan Mesin Frais Aciera F3 di POLMAN
Abidin Husein .
268
Rancang Bangun Welding
Dedy
Fixture
untuk Modifikasi
Tubular
Propeller
Shaft Otomotif
Arietiianto .
274
BIDANG KAJIAN : SISTEM KENDAll DAN MEKATRONIKA INDUSTRI MANUFAKTUR Monitoring Kontinue
Temperatur
dan Kendali
Level Air pada Sistem Pembangkit
Uap Superheat
Nuryanti
281
Rancang Bangun Piranti ATMEGA 16
Akuisisi
Data Mesin Uji Tarik
Polimer
Berbasis Mikrokontroller
Adhitya Sumardi Sunarya Optimasi Zero Voltage Pemasangan Bearing
288
Switching
dan Buck Converter
sebagai
Pemanas
Induksi
untuk
Ismail Rochim................................................................................ Implementasi
Teknologi
GSM-SMS untuk
Kendali
294
Mesin CNC dari Jarak Jauh
Yuliadi Erdani
299
Rancang Bangun Stasi un Pemantau Kelembaban dan Kecepatan Angin
Cuaca Otomatis
dengan
Parameter
Suhu,
Yuliadi Erdani Pengendalian
307 Kecepatan
Motor
DC dengan
Ridwan
Logika Fuzi untuk
Program
Grafcet-
PLC 314
VIII
ISBN 978-979-17047-5-5
STEMAN 2014
Perancangan Dan Implementasi Hopper Conveyor Plant laidir JamaL
Kendali Fuzzy Menggunakan Mikrokontroler
Pada
'..........
320
Otomasi dan Supervisi Web pad a Proses Pemindahan Balok Menggunakan Overhead Cranes berbasis WebVue dan Google Web Toolkit Pipit Anggraeni 326
Low Cost Remote Terminal Unit (RTU) Sistem SCADA Berbasis Android Hendy Rudiansyah...........................................................................
333
BIDANG KAJIAN : SOSIO-MANUFAKTUR Kajian Kecermatan Metode dalam Pengukuran Soft Skills Mahasiswa Menggunakan Soft Competency Questionnaire-Self Assessment Achmad Muhammad.
The Phenomena of Using Scientific Text Among Undergraduate Study Focused on Nominalisation in Scientific Texts) Fatonah Penguatan Sistem Manajamen Metoda Evaluasi Mutu Internal DI ERA GLOBAL Iwan Harianton.
yang 341
Students (A ;.......
347
Mutu Pendidikan Berbasis Produksi dengan sebagai Usaha Membangun Keunggulan Institusi 354
The Importance of Oral Presentations for Engineering Students Dini Hadiani.................................................................................
359
BIDANG KAJIAN : TOPIK-TOPIK LAINNYA YANG TERKAIT DENGAN REKAYASA DAN TEKNOLOGIMANUFAKTUR Rancang Bangun Sistem Informasi Inventarisasi Berbasis Web (Studi Kasus Teknik Otomasi Manufaktur dan Mekatronika Politeknik Manufaktur Negeri Bandung) Siti Aminah
368
Ergonomics Bus Staircase Design for Elderly Nor Hisham bin SuLaiman...................................................................
374
Keandalan Sistem Pelumas Tanker dengan Model Pengaturan Persyaratan Keandalan dan Metode Pemilihan Tindakan Manajemen Tungga Bhimadi 379 Kajian Penggunaan Multimeter terhadap Kompetensi Pelajar di Jabatan Kejuruteraan Mekanikal, Politeknik Merlimau AinuL Azniza Binti Ahmad laini . 387
IX
STEMAN 2014
ISBN 978-979-17047-5-5
Rancang Bangun Sistem Informasi Berbasis Pendeteksian Wajah untuk Absensi Mahasiswa Teknik Otomasi Manufaktur dan Mekatronika POLMAN Bandung Atis Bud;yarto .. .. . .
395
Rancang Bangun Model Cup Counter Anemometer Skala Laboratorium Sebagai Salah Satu Sarana Pendukung Peringatan Dini Bencana Tanah Longsor di Indonesia NuryanU . .. . . . . . . .. 399 Penyusunan Arsitektur Teknologi Informasi Berbasis Sistem Terintegrasi Menggunakan Framework TOGAF Sebagai Landasan Penyusunan Cetak Biru Teknologi dan Keamanan Informasi Yoyok Setiyo Pamuji 404
x
STEMAN 2014
ISBN 978-979-17047-5-5
RANCANG BANGUN MODEL CUP COUNTER ANEMOMETER SKALA LABRATORIUM SEBAGAI SALAH SATU SARANA PENDUKUNG PERINGATAN DINI BENCANA TANAH LONGS OR DI INDONESIA Nuryanti, Yuliadi Erdani, Andi Lesmana Teknik Otomasi Manufaktur dan Mekatronika Politeknik Manufaktur Negeri Bandung JI Kanayakan No. 21 - Dago, Bandung - 40135 PhonelFax: 022. 250 0241 /250 2649 Email:
[email protected]
ABSTRAK Bencana tanah longsor yang banyak terjadi di tanah air memerIukan suatu system peringatan dini yang mencegah timbuinya banyak korban. Peringatan dini bencana (Early Warning System) membutuhkan sarana Stasiun Cuaca dan system pengiriman data parameter kondisi tanah sehingga dapat disimpulkan kondisi darurat bencananya. Angin merupakan salah satu parameter cuaca yang cukup signifikan dalam mempengaruhi kondisi cuaca seperti hujan. Sehingga peranan angin terhadap tanah longsor memiliki kontribusi yang jelas. Mengingat bahwa peralatan pengukur angin dan kecepatan angin masih banyak diimpor, maka diperlukan pengembangan peralatan tesebut dengan tujuan untuk penguasaan teknologi dan mengurangi ketergantungan impor. Makalah ini membahas tentang pengembangan pelaralatan pengukur kecepatan angin (anemometer) tipe cup atau mangkuk. Pembuatan anemometer mangkuk ini masih sebatas prototipe atau berskala laboratorium. Mangkuk yang digunakan berbentuk setengah lingkaran (hemisphere) dengan pemasangan sensor untuk penentu kecepatan dan arah angin berupa rotary encoder tipe E30S4-100-3-T-24 dengan microkontroller ATmegal6A sebagai pusat pengolahan data yang hasilnya akan di tampilkan pada LCD 6x12. Hasil pengukuran dengan membandingkan instrumen anemometer tipe Lutron LM-81AM maka diperoleh rata-rata eror sebesar 0.048%.
Kata kunci : cup anemometer, pengukur angin pengaruh pemasangannya pada tiang yang tinggi. Ada berbagai tipe anemometer antara lain tipe cup, tipe propeler dan tipe sonic. Tipe cup secara konvensional adalah terdiri dari 3 buah cup berbentuk setengah bola ( hemisphere) atau berbentuk kerucut yang dipasang pada rotor horisontal yang mengitari sebuah batang vertikal. Dari perputaran batang itu akan mengeluarkan sinyal untuk kemudian diolah. Sedangkan untuk tipe propeler atau tipe balingbaling dimana baling-baling tersebut dipasang pada sebuah rotor yang dipasang pada batang vertikal. Sedangkan tipe sonic yaitu anemometer yang tidak menggunakan kontruksi mekanik seperti halnya tipe cup maupun tipe propeler melainkan menggunakan rambatan gelombang ultrasonic berfrekuensi 100kHz. Dimana selisih waktu antara gelombang ultrasonic saat
1. Pendahuluan Bencana tanah longsor yang banyak terjadi di tanah air memerlukan suatu system peringatan dini yang mencegah timbulnya banyak korban. Peringatan dini bencana (Early ~arning System) membutuhkan sarana Stasiun Cuaca dan system pengiriman data parameter kondisi tanah sehingga dapat disimpulkan kondisi darurat bencananya. Komponen cuaca yang mengukur empat parameter yaitu curah hujan, kecepatan angin, temperature dan kelembaban memerlukan instrument anemometer sebagai pengukur kecepatan angin. Anemometer sebagai instrument pengukur kecepatan angin banyak menghadapi kendala ketidak pastian. Ketidakpastian tersebut akibat kondisi iklim, detail sensor yang digunakan, kalibrasi, dan
399
ISBN 978-979-17047-5-5
STEM AN 2014
dilepaskan dan saat dipantulkan kembali dikorelasikan terhadap kecepatan suara, jarak tempuh maka akan diperoleh kecepatan udara. Pada anemometer tipe cup memiliki kelebihan antara lain secara umum mampu untuk mendefinisikan kecepatan angin rata-rata sehingga dapat mengukur kecepatan angin lebih akurat. Tipe cup juga lebih robust dan secara ekonomis lebih murah dibandingkan dengan tipe yang lain. Cup anemometer dirancang untuk mengukur kecepatan angin yang datang pada arah horisontal. Maka jika kordinat sumbu adalah u,v,w maka laju angin yang diukur
••••
~ =;--.
..
I I
'--'. ....,....•_•.... J ·....7
.Ij
r .',
adalah ~U2 + v2 . Parameter kecepatan angin yang telah diperoleh ini akan diteruskan menjadi pulsa-pulsa digital yang dapat langsung dibaca pad a keypad maupun dapat diteruskan ke PC dengan antannuka Visual Basic.
~
Gbrl.Arsitektur
Sistem Pengukur Kecepatan angin
Perhitungan Momen lnersia Perhitungan momen inersia ini adalah untuk melihat seberapa besar kemampuan alat ini untuk mempertahankan kelembamannya. Adapun rumus dari perhitungan momen inersia anemometer [3] ini adaJah sebagai berikut :
2. Metodoiogi Penelitian Perancangan Sistem Pengukuran Kecepatan Angin dengan Anemometer tipe Cup Pada arsitektur perancangan system pengukuran kecepatan angin terlihat bahwa anemometer ini terdiri dari dua buah benda yang berfungsi sebagai sensor yaitu cup anemometer dan sirip penunjuk arah angin yang mana keduanya di hubungkan dengan rotary encoder E30S4-1003-T-24. Input gerakan berputar dari cup anemometer akan di rubah oleh rotary encoder menjadi serial pulsa. Sirip petunjuk arah angin akan menjadi input terhadap encoder yang selanjutnya gerak putar dari sirip tersebut akan dirubah menjadi serial pulsa. Output dari kedua encoder tadi akan di olah di mikrokontroler Atmega 16A dan di tampilkan di display, dimana gerakan cup anemometer akan di tampilkan sebagai kecepatan putar dengan satuan m/s dan gerakan sirip akan di tampilkan sebagai arah angin dengan satuan "0" (derajat).
Inersia batang Vi •. r-
. +~
l
I I I
J~--,
,/
/2::,
Gbr2. Skematik
=
=
batang
fX2dm
Iy =
Perancangan Cup Anemometer
x
.
fx2Pbt
obt
fLX2
dx
dx
o
Langkah awal perancangan anemometer ini adalah dengan terlebih dahulu membuat sketsa cup anemometer. Dalam penelitian ini sketsa yang di buat dengan menggunakan tiga buah cup. Tujuan pembuatan sketsa ini adalah untuk mempermudah proses pembuatan cup anemometer itu sendiri dan menentukn panjang jari-jari yang ideal.
(1)
400
...,
i
ISBN 978-979-17047-5-5
STEMAN 2014
Inersia Cup
._.--e
y
x
• I
I I
• Gbr4. Rancangan Cup Anemometer
Gbr3. Skematik cup
1='32 flCZ
r:"(
Data spek anemometer adalah:
9
7 2rrr-dr
("""))
Jari-jari cup = a = 31 mm Massa cup = 6.58 gr Jari -jari batang = 86 mm Massa batang akrilik = 72 gr Sehingga lnersia keseluruhan adalah :
o ~G
4 WJ ='3llg
r
dr
4
o
4 w =-rr-32as 15 g
.,
yang telah dibangun
= I hatang + ICup + lrotor I = 178 135 1353 + 20
I
+
-,
Dimana ; W = ':'1[0.
4
+
+ [encoder
I = 1686 !IT em::
"",
S
"w "' J = ':::'-32a':'
Maka;
30
64
J=
-ma
., 4
3
(2)
Inersia Rotor
Gbr6. Anemometer dan silinder rotary encoder
Gbr4. Skematik rotor
Perancangan Rangkaian Terdapat beberapa rangkaian elektrik yang di gunakan dalam pembuatan anemometer cup, dimana rangkaian-rangkaian tersebut fungsinya masing-masing yang akan mendukung kinerja alat tersebut secara maksimal.
Rangkaian Sistem Mikrokontroler ATMega 16
(3)
Minimum
Rangkaian ini merup akan rangkaian dasar mikrokontroler ATMega 16 dengan sistem reset,
401
ISBN 978-979-17047-5-5
STEMAN 2014
konfigurasi port-port yang digunakan dalam proses inisialisasi di dalam pemrograman mikrokontroler.
indikator LED ON, dan crystal clock pembangkit frekuensi 12 MHz. Input mikrokontroler berasal dari dua buah rotary encoder. Dimana encoder pertama berfungsi sebagai sensor kecepatan angin dan encoder kedua berfungsi sebagai sensor arah angin. Untuk encoder pertama output A di hubungkan dengan PIND2 untuk INTO pada pengukuran kecepatan angin. Dan untuk encoder kedua Output A di hubungkan dengan PINB2 untuk INT2, output B di hubungkan ke PINAO untuk arah putaran CW, dan output Z dihubungkan ke PINA I untuk arah putaran CCW. Selain itu LCD di hubungkan dengan PORTC.
Gbr 8. Koneksi Diagram
~A]
I
{~~ H( ,:-:,:,'1"(") -:[:,(,.• TSI.T.', ":i'!'t. F(~ ~t..(:.-:)1>"':"~J -:j:t~ TO: ,At·l.COJ.
~~'
f(t.
~ho
fb.';!.C":-:}'
-Jr..
7,'" rCt2·1.:":"): !i"" H'J,,1:':I:
-il'>:
nAI:O:-~P.)
Hl!."f x:·.A.., 1-1'11.1',.1' ~-:('.. rtn (IX!,
'1';('''
SW:;
V) !-.L-..L...J
]
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian encoder dilakukan dengan cara meniupkan angin pada cup Anemometer sehingga rotor anemometer berputar. Encoder mengubah gerakan putar rotor menjadi pulsa. Pulsa yang di hasilkan oleh encoder akan di tampilkan di display.
rto '.£CI ,',
~J~
ENe' PI)
Pengujian Encoder
~:~~~;;~['I ::-.0:.':\
Ie:
P_B2_1---t
AT~"'}1I16
3.
.r
_I
~t>
r-
EiEL .J))P~
Gbr 7. Rangkaian Minimum Sistem ATMega 16
Rangkaian LCD Rangkaian LCD dihubungkan dengan Port C mikrokontroler ATMega 16 dengan konfigurasi seperti pada gambar berikut.
r: 1
Gbr 9. Pengujian kinerja encoder ,".Q ~Yj iLl t;;
<:'
,J ••
r; 1:" ,~', o :1..~I.
-:::- ••~, ''';:' r-. ~. Il~ tri
Dari hasil pengujian di atas dapat di ketahui encoder sudah berjalan sesuai dengan fungsinya. Dan output dari encoder sebesar 5vdc.
6
,...
1~
c.• ) O.
.,... .,...
«
(.I ~t.. ~'J... \:"
Gambar 3,5 Rangkaian LCD Koneksi Rangkaian Koneksi rankaian mikrokontroler dan rangkaian lainnya dilakukan agar sistem berjalan dengan baik, dari koneksi rangkaian ini juga didapat
402
ISBN 978-979-17047-5-5
STEMAN 2014
Data perbandingan dengan alat ukur lain Kalibrasi alat dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui sampai sejauh mana kepresisian alat ukur yang telah di buat. Proses kalibrasi di lakukan dengan cara meniupkan angin dari blower ke cup anemometer, dan membandingkan hasil pengukuran dari anemometer yang telah di buat dengan anemometer standar yang telah ada. Disini anemometer yang digunakan sebagai pembanding adalah anemometer lutron LM81AM yang menggunakan baling-baling sebagai sensomya, memiliki ketelitian sebesar O,lm/s. Berikut adalah data hasil kalibrasi pertama yang dilakukan pada cup anemometer. Tabel 1. Data Perbandingan Pengukuran Cup Anemometer dan Anemometer lain Cup
Anemometer (m/s) 0,10 0,30 0,36 0,50 0,60 0,70 0,80 1,81 4,20 7,60
7,62 Rata-rata
Lutron LM81AM (m/s)
Selisih (m/s)
0,12 0,31 0,30 0,50 0,70 0,75 0,83 1,90 4,19 7,70 7,70
0,02 0,01 0,06 0,00 0,10 0,05 0,03 0,09 -0,01 0,10 0,08
dalam skim Bantuan Operasional Perguruan Tinggi Negeri (BOPTN) pada penelitian ini.
Bibliographi [1] Andi E.S., Ressa Mahardika, Perspektif Penelitian dan Pengembangan Kecuacaan dan Keilkiman untuk Mendukung Langkah Ketahahan Pangan dan Adaptasi Perubahan Iklim di Indonesia. diakses pada tanggal 15-2014 dari: http://www.opi.lipi.go.id/ [2] B. Maribo Pedersen, Troe1s Friis Pedersen,Helmut Klug, Nico van der Borg,Neil Kelley, Jan Ake dahlber, "Wind Speed Measurement And Use of Cup Anemometry," Glasgow, 1999. [3] BMKG, Tentang Meteorologi, diakses pada tanggal 1-5-2014 dari: http://wwvv.meleojuanda.info
[4] Giancoli, Physics for Scientist and Engineers 4th, Upper Sandleriver: Prentice Hall,2009. [5] Gilberto Fisch, 2010, Comparisons between aerovane and sonic anemometer wind measurements at Alcantara Launch Center, Journal of Aerospace Technology and Management, Vol. 2, no. 1. [6] Japan Meteorological Agency, Measurement of Wind Surface, diakses pada tanggal 1-52014 dari: http://www.jma.go.jp [7] Sarjani, IkIim dan Cuaca, tanggal 1-5-2014 dari:
0,048181818
diakses
pada
http://sugengriyantosma3.liles.wordpress.co
m
4. Kesimpulan •
•
[8] S. H. Clark, "Investigation of the NRG 40 Anemometer Slowdown," chicago, 2009.
Pengembangan ini telah menghasilkan suatu prototipe (skala lab) system pengukuran kecepatan angin tipe mangkuk (cup) dengan didukung perangkat elektronik mikrokontroler ATMega 16A. Prototipe ini mampu membaca kecepatan dan arah angin padaLCD Perbandingan data kecepatan angin dari anemometer skala laboratorium dan anemometer digital maka didapat rata-rata eror0.48%
Ucapan Terima Kasih Terimakasih kepada kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Rl Direktorat Pendidikan Tinggi yang telah memberikan dukungan pendanaan
403
