APLIKASI BAHAN PIEZOELEKTRIK FILM PVDF (Polyvinilidene Flouride) SEBAGAI SENSOR VISKOSITAS ZAT CAIR

DAFTAR ISI

Halaman Judul

Lembar Pengesahan

Identitas Penguji

Pernyataan Orisinalitas Tesis

Riwayat Hidup

Ucapan Terima Kasih

Ringkasan

i

Summary

ii

Pengantar

iii

Daftar Isi

iv

Daftar Tabel

vi

Daftar Gambar

vii

BAB I PENDAHULUAN

1

1.1 Latar Belakang

1

1.2 Rumusan Masalah

4

1.3 Batasan Masalah

4

1.4 Tujuan Penelitian

5

1.5 Manfaat Penelitian

5

BAB II LANDASAN TEORI

6

2.1 Kajian Pustaka

7

2.2 Landasan Teori

9

2.2.1. Sensor dan Tranduser

9

2.2.2. Polimer Piezoelektrik

13

2.2.3. Tranduser Piezoelektrik

17

2.2.4. Piezoelektrik PVDF Film

18

2.2.5. Viscositas Zat Cair

20

2.2.6. Fluida Newtonian dan non Newtonian

23

2.2.7. Shear Viscosity

25

2.2.8. Persamaan Pouiseulle

30

2.3 Pengukuran Viskositas

35

2.3.1. Metode Silinder Konsentris

36

2.3.2. Metode Cone And Plate

38

2.3.3. Metode Piringan Sejajar

39

2.3.4. Metode Bola Jatuh

40

2.3.5. Metode Pipa Kapiler

42

2.4 Charge Amplifier

44

2.5 Strain Gage

46

BAB III KERANGKA KONSEP PENELITIAN

49

3.1 Diagram Alir Kerangka Konsep Penelitian

49

3.2 Konsep Penelitian

50

BAB IV METODE PENELITIAN

51

4.1 Waktu dan Tempat Penelitian

51

4.2 Metodologi Penelitian

51

4.3 Alat dan Bahan

52

4.4 Rancangan Penelitian

53

4.4.1. Rancangan Sensor

53

4.4.2. Susunan Alat

54

4.4.3. Pengkondisi Sinyal

55

4.4.4. Prosedur Kerja

59

4.4.5. Teknik Pengambilan Data

59

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

625.1 Pengujian Elektroda Sensor

62

5.2 Pengujian Charge Amplifier

64

5.3 Pengujian Nilai Viskositas Sampel

65

5.4 Pengujian Keseluruhan

65

BAB VI KESIMPULAN

73

6.1 Kesimpulan

73

6.2 Saran

73

Daftar Pustaka

75

Lampiran

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Properti Piezoelektrik yang Beredar di Pasar Komersial

16

Tabel 2.2. Nilai Viskositas Beberapa Gas

23

Tabel 2.3 Tabel Nilai Koefisien Beberapa Zat Cair dalam Berbagai Suhu

29

Tabel 4.1. Perbandingan Solar dan Oli Sampel Percobaan

59

Tabel 5.1. Hasil Uji Nilai Viskositas Sampel

64

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Kristal Simetris

7

Gambar 2.2 Efek Piezoelektrik dan Aplikasinya

8

Gambar 2.3. Daerah mati (dead zone)

12

Gambar 2.4 Grafik Saturasi

13

Gambar 2.5. Model space filling untuk bentuk kristal polar ( dan non-polar (14

Gambar 2.6 Model molekuler sederhana untuk menjelaskan efek piezoelektrik17

Gambar 2.7 Konstruksi Transduser Piezoelektrik

18

Gambar 2. 8 Sumbu-sumbu dalam Film PVDF

20

Gambar 2.9 Skema Shear Viscosity

25

Gambar 2.10 Aliran Fluida dalam Tabung

30

Gambar 2.11 Geometeri Viksometer Silinder Konsentris

36

Gambar 2.12 Geometeri Viksometer Cone and Plate

38

Gambar 2.13 Metode Piringan Sejajar

39

Gambar 2.14 Metode Bola Jatuh

40

Gambar 2.15. Bermacam-macam Viskometer Pipa Kapiler

41

Gambar 2.16. Penampang Pipa Kapiler pada Viskometer

43

Gambar 2.17. Rangkaian Charge Amplifier

44

Gambar 2.18. Definisi Stress dan Strain

46

Gambar 2.19. Strain Gage

46

Gambar 2.20. Rangkaian Jembatan Wheatstone

47

Gambar 3.1 Alur Kerangka Konseptual Penelitian

48Gambar 4.1 Diagram Alir Metodologi Penelitian

50

Gambar 4.2. Dimensi Bahan Sensor (PVDF)

52

Gambar 4.3 Gambar Diagram Blok Metodologi Penelitian

53

Gambar 4.4. Foto Susunan Alat yang Digunakan

54Gambar 4.5. Skema Rangkaian Charge Amplifier

55

Gambar 4.5. Rangkaian Jembatan Wheatstone dengan Penguat Tegangan57

Gambar 4.7. Multimeter yang Dilengkapi Memori Data (min-max)

58

Gambar 4.8 Sampel Pengujian

60

Gambar 5.1. Film PVDF yang Diberi Elektroda

61

Gambar 5.2. Pengujian Respon Sensor

63

Gambar 5.3. Hasil Pengujian Dinamik

63

Gambar 5.4. Grafik Tegangan Keluaran PVDF 1

65

Gambar 5.5 Grafik Tegangan Keluaran PVDF 2

66

Gambar 5.6. Grafik Tegangan Keluaran PVDF 3

67

Gambar 5.7. Grafik Tegangan Keluaran Strain Gage

68

Gambar 5.8. Grafik Perbandingan Tegangan Keluaran Empat Sensor

69PAGE v