34
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian
Tahapan proses yang akan dilakukan pada penelitian ini digambarkan pada
diagram alir pada gambar 3.1 berikut ini.
Gambar 3.1 Flow Chart Diagram Alir Penelitian
35
3.2. Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah jenis penelitian
experimental. Kajian literatur dari berbagai sumber baik dari buku maupun
jurnal yang terkait digunakan untuk menambah informasi yang diperlukan.
3.3. Tempat dan Waktu
Penelitian dilakukan di Laboratorium Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang, pelaksanaan penelitian dilakukan selama kurang
lebih 3 bulan yaitu antara bulan juli-september 2019.
3.4. Alat Dan Bahan
1. Strain gauge
Suatu tahanan elektris yang disebut strain gauge (pengukur
regangan) adalah sensor untuk mengukur regangan normal di permukaan
suatu benda yang mengalami tegangan. Bentuk dari strain gauge dapat
dilihat pada gambar 3.2.
(sumber:www.amazon.com)
Gambar 3.2 Sensor Strain Gauge
36
Berikut merupakan spesifikasi strain gauge yang digunakan pada
penelitian :
Tipe : BF 350 – 3AA
Gage Factor : 2.0 0,1
Hambatan : 350 0,1
2. Beam
Material logam berbentuk strip pejal dengan panjang,lebar dan
tebal tertentu. Digunakan sebagai objek penelitian untuk mengukur
tegangan dan regangan yag terjadi. Spesifikasi dari beam yang digunakan
pada penelitian adalah sebagai berikut :
Material yang digunakan adalah jenis kuningan
Memiliki panjang 55cm
Memiliki lebar 2cm
Memiliki tebal 3mm
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 3.3.
Gambar 3.3 Beam kuningan
37
3. Strain Gauge Adhesive Cement Glue
Strain gauge adhesive cement glue yang digunakan adalah kyowa CC33A.
Merupakan lem yang diformulasikan khusus untuk menempelkan sensor
strain gauge pada permukaan benda uji. Memiliki kekuatan rekat yang
tinggi dan cepat kering. Berikut merupakan strain gauge adhesive cement
lem dapat dilihat pada gambar 3.4.
Sumber: (Tokopedia)
Gambar 3.4. Strain Gauge Adhesive Cement Glue
4. Alat Peraga Percobaan
Alat peraga percobaan yang digunakan untuk mengukur tegangan
dan regangan ini berbentuk kerangka/ frame yang dibuat dari besi kotak.
Alat ini dilengkapi dengan tumpuan jepit dan engsel sebagai tumpuan dari
beam. Alat peraga percobaan dapat dilihat pada gambar 3.5 dibawah ini.
38
Gambar 3.5 Alat peraga percobaan
5. Komputer dan Alat Akuisisi Data
Perolehan data berbasis PC menggunakan satu kombinasi
perangkat keras modular, software aplikasi, dan satu komputer untuk
mengambil hasil pengukuran.
a) Terminal Compact DAQ NI 9172
Dengan Compact DAQ NI 9172 memberikan pengukuran cepat,
akurat dalam sistem kecil, sederhana, dan terjangkau. Opsi
perangkat lunak yang fleksibel membuatnya mudah digunakan
untuk mencatat data untuk eksperimen sederhana atau untuk
mengembangkan pengujian otomatis atau sistem kontrol. Compact
DAQ NI 9172 dapat dilihat pada gambar 3.6.
(sumber:artisantg.com)
Gambar 3.6 Compact DAQ NI 9172
39
b) Modul National Instrumen dengan tipe NI 9219.
Dengan NI 9219, dapat mengukur beberapa sensor seperti strain
gauge, termokopel, load cell dan sensor-sensor mesin lain. Berikut
merupakan NI 9219 dapat dilihat pada gambar 3.7.
(sumber:ni.com)
Gambar 3.7 Modul NI 9219
Modul NI 9219 memiliki empat saluran. Pengukuran cukup
berbeda untuk masing-masing jenis dari pengukuran dan meliputi
sampai ke 60 V untuk voltase dan 25 mA untuk arus.
6. Alat Yang Mendukung
a. Amplas (Kertas Gosok)
b. Solvent / Cairan pembersih (Aseton)
c. Solder dan timah
d. Solasi
e. Kabel
40
3.5. Langkah Pengujian
3.5.1. Pengukuran Regangan
Skema pengukuran tegangan dan regangan dapat dilihat pada gambar 3.8.
Gambar 3.8. Skema Pengujian
Pada penelitian ini, beam sudah dipasang sensor berupa strain gauge dengan
sistem jembatan wheatstone half bridge yang dirangkai dengan 3 buah kabel pada
kaki-kakinya. Adapun langkah-langka berikutnya adalah:
1) Nyalakan Amplifier pada terminal cDAQ NI 9172 beberapa menit
sebelum percobaan dimulai. Hal ini dimaksudkan untuk lebih
menstabilkan alat.
2) Pasang module NI 9219 pada terminal slot cDAQ 9172, pastikan
module tertancap dengan tepat agar terbaca oleh software.
3) Selanjutnya masukan kabel rangkaian jembatan wheatstone pada port
modul NI 9219 sesuai dengan connection diagram pada software.
41
4) Letakan beban pada beam secara bergantian mulai dari 400gr , 800gr,
1200gr dan 1600gr. Tempatkan tepat di posisi tengah beam, tunggu
hingga beban stabil.
5) Jalankan software akuisisi data.
3.5.2. Akuisisi Data
Tujuan dari perolehan data adalah untuk mengukur satu elektrik atau
gejala fisik seperti tegangan, arus, suhu, tekanan, atau bunyi.. Perolehan data
berbasis PC menggunakan satu kombinasi perangkat keras modular, software
aplikasi, dan satu komputer untuk mengambil hasil pengukuran. Sedang masing-
masing sistem akuisisi data digambarkan oleh persyaratan-persyaratan penerapan
nya, tiap-tiap sistem berbagi satu gol umum tentang memperoleh, penelitian, dan
informasi memperkenalkan. Sistem perolehan data menyertakan signal, sensor,
pengkondisian tanda, peranti-peranti perolehan data, dan software aplikasi. Skema
akuisisi data dapat dilihat pada gambar 3.9.
(sumber:artisantg.com)
Gambar 3.9. Skema Akuisisi Data
Disini software yang digunakan adalah LabVIEW SignalExpress 2015. Langkah-
langkah mengoperasikan LabVIEW SignalExpress untuk pengambilan data:
42
a. Membuka Proyek.
Klik 2x pada icon LabView SignalExpress , Jika
LabVIEW SignalExpress telah terbuka secara default, maka klik view
~ Data View. Maka akan muncul gambar muka program Labview
Signal Ekspress seperti gambar 3.10
Gambar 3.10 Tampilan Muka Labview Signal Ekspress
b. Memulai Proyek
Klik Add Step ~ Acquire Signal ~ DAQmx Acquire ~
Analog Input ~ pilih Strain. Seperti terlihat pada gambar 3.11
dibawah ini.
43
Gambar 3.11 Langkah Memulai Proyek
Kemudian klik step setup, maka akan muncul dialog box add
Chanel to task seperti terlihat pada gambar 3.12.
Gambar 3.12 Step Setup Proyek
Setelah itu pilihlah 1 chanel yang telah terpasang dengan kabel
yang terbubung dengan strain gauge, (diambil dari pemasangan kabel
pada instrumen). Setelah dipilih kemudian klik OK. Seperti terlihat pada
gambar 3.13
44
c. Menentukan jenis strain gages
Gambar 3.13 Pengisian Format Setup
Isikan nilai yang telah diperoleh:
Gage Faktor = 2.0
Gage Resistance = 350
Initial Voltage = 0
Vex Source = internal
Vex Value = 2.5
Kemudian pada strain Configuration ~ pilih half bridge I
Lead Resistance = 0
Setelah itu klik kembali data view
d. Menjalankan proyek
Klik icon run , , maka akan muncul sinyal-sinyal yang
bergerak pada data view.
45
e. Merekam Sinyal
Klik icon record , untuk membuka dialog box
Logging Signal Selection. Kemudian klik Strain ~ cDAQ1mod1_ai3
(sesuai dengan posisi kabel), pada dialog box masukkan nama sesuai nama
penelitiannya, disini diisi dengan jepit bebas terpusat, kemudian klik OK.
Seperti terlihat pada gambar 3.14.
Gambar 3.14 Merekam Sinyal
f. Menampilkan sinyal
Klik log ~ pilih nama penelitiannya ~ tarik strain ke arah data
view. Seperti terlihat pada gambar 3.15.
46
Gambar 3.15 Menampilkan Sinyal
g. Finish
Klik icon stop , untuk mengakhiri pengambilan data.