PEMBUATAN ALAT UJI VISKOMETER SISTEM BOLA JATUHBERBASIS DIGITAL

(Skripsi)

Oleh

RAZIZ ARIF WIBOWO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2018

ABSTRAK

PEMBUATAN ALAT UJI VISKOMETER SISTEM BOLAJATUH BERBASIS DIGITAL

Oleh

Raziz Arif Wibowo

Viskometer sistem bola jatuh merupakan perangkat uji kekentalan fluida denganmetode menjatuhkan bola pada tabung berisi fluida uji. Kekentalan fluida ujitersebut dapat dihitung dari kecepatan terminal jatuhnya bola. Alat uji viskometermenunjukkan hasil yang cukup baik, akan tetapi dengan menerapkan kontroldigital sebagai sensor kecepatan jatuhnya bola, maka nilai yang dihasilkan dapatlebih baik dan mengurangi error dalam pengukuran fluida uji. Sistem digitalmenggunakan Arduino sebagai prosesor utama, sensor proximity sebagaipendeteksi bola, dan sensor LM35 sebagai kontrol suhu fluida.

Jarak antara sensor pertama ke sensor kedua ditetapkan sebesar 0.15 m. Posisiterbaik untuk kedua sensor diputuskan dengan menggunakan 5 buah sensorpendeteksi jatuh bola yang disusun dengan jarak 0.1 m antara yang satu denganyang lain, juga grafik GLB dan GLBB. Dari prosedur tersebut, diperoleh posisisensor pertama 0.40 m dan sensor kedua 0.55 m. Dalam posisi ini, kesalahanpengukuran sebesar 0 % – 4.41 %.

Fluida uji yang digunakan adalah oli Shell Helix SAE 15 W-40 dan Mesran SuperSAE 20 W-50. Viskositas yang terbaca yaitu untuk oli Shell Helix sebesar 0.09kg/m.s dan Mesran Super sebesar 0.13 kg/m.s, dengan data aktual karakteristik olisebesar 0.09 kg/m.s untuk oli Shell Helix dan 0.136 kg/m.s untuk oli MesranSuper.

Kata Kunci : Viskositas, Viskometer,sistem bola jatuh, arduino,sensor proximity, jaraksensor, kecepatan terminal.

ABSTRACT

MAKING VISCOMETER EXPERIMENTAL INSTRUMENTOF DIGITAL BASED FALLING BALL SYSTEM

By

Raziz Arif Wibowo

The falling ball viscometer is a fluid viscosity tester that utilizes the method ofdropping a ball into a tube containing a test fluid. The viscosity of the test fluidcan be calculated from the terminal speed of the falling ball. Actually, theviscometer has given the good results. But, those results can be even better andtherefore will reduce errors in test fluid measurements if the speed sensor is in theform of digital control. The digital system uses Arduino as the main processor,proximity sensor as the ball detector, and LM35 sensor as the fluid temperaturecontrol.

The distance between a sensor to another sensor was determined at 0.15 m. Thebest position for the two was decided by using 5 sensors as the falling balldetectors that were arranged consecutively with the 0.1 m space between them aswell as the GLB and GLBB graphic. Based on the result of the procedure, the firstsensor was placed at 0.40 m and, consequently, the second was at 0.55 m. In thesepositions, the measurement error was 0% - 4.41%.

The test fluids were Shell Helix SAE 15 W-40 oil and Mesran Super SAE 20 W-50 oil. The viscosity of the two oils was, respectively, 0.09 kg/ms and 0.13 kg/ms,while the actual characteristic data was 0.09 kg/ms and 0.136 kg/ms.

Keywords: Viscosity, Viscometer, falling ball system, Arduino, proximity sensor, sensordistance, terminal speed

PEMBUATAN ALAT UJI VISKOMETER SISTEM BOLA

JATUH BERBASIS DIGITAL

Oleh

Raziz Arif Wibowo

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Lampung

TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2018

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Labuhan Maringgai, Kabupaten

Lampung Timur Provinsi Lampung pada 17 Juli 1993,

yang merupakan anak pertama dari 2 bersaudara dari

pasangan Sri Sarjono dan Mustika. Penulis menyelesaikan

pendidikan dasar di SDN Bumi Dipasena Abadi Rawajitu

Timur pada tahun 2006. Kemudian penulis melanjutkan ke

Sekolah Menengah Pertama di SMPN 1 Bandar Sribawono dan lulus pada tahun

2009. Dan pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMA N 1 Bandar Sribawono

selesai pada tahun 2012. Pada tahun yang sama penulis mengikuti Ujian Seleksi

Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) tulis dan diterima sebagai

Mahasiswa Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung.

Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah aktif dalam organisasi kemahasiswaan

Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin (HIMATEM) sebagai staff bidang Penelitian

dan Pengembangan (2013 – 2014). Pada tahun 2015 penulis juga telah melakukan

kerja praktek di PT. Garuda Bumi Perkasa, Mesuji, Lampung. Dan mengambil

topik bahasan “Perhitungan Daya Sudu Turbin Uap Merek Shinko Tipe RB4”.

Kemudian Penulis juga melakukan Kuliah Kerja Nyata (KKN) Periode Januari

2016 dan ditempatkan di desa Sriminosari, kecamatan Labuhan Maringgai,

Kabupaten Lampung Timur. Dan pada Tugas Akhir penulis melakukan penelitian

dengan judul “Pembuatan Alat Uji Viskometer Sistem Bola Jatuh Berbasis

Digital” dibawah Bimbingan Bapak Jorfri Boike Sinaga, S.T.,M.T. dan Bapak

Martinus, S.T., M.Sc.

Persembahan

Segala Puji Bagi Allah SWT, Dzat Yang Maha SempurnaSholawat serta Salam Selalu Tercurah Kepada Uswatun Hasanah

Muhammad Rasululloh SAW.

Kupersembahkan karya kecil ini sebagai tanda cinta & kasihsayangku kepada:

Ibu (Mustika) dan Bapak (Sri Sarjono), serta saudaraku (Andi AriefSulistio)

Para Pendidik di Lingkungan Teknik Mesin Universitas LampungSemua Sahabat-sahabatku

Almamater kebanggan Universitas Lampung

MOTTO

Dunia ini ibarat bayangan. Kalau kau berusaha menangkapnya, ia akan lari.Tapi kalau kau membelakanginya, ia tak punya pilihan selain mengikutimu.

(Ibnu Qayyim Al Jauziyyah)

Boleh jadi kamu membenci sesuatu, padahal ia amat baik bagimu, dan boleh jadi(pula) kamu menyukai sesuatu, padahal ia amat buruk bagimu; Allahmengetahui, sedang kamu tidak mengetahui.

(QS Al Baqarah 216)

Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah keadaan suatu kaum, sehinggamereka mengubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri.

(QS Ar Ra’d 11)

“Keberhasilan bukanlah milik orang pintar. Keberhasilan adalah kepunyaanmereka yang senantiasa berusaha”

(B.J. Habibie)

“if today were the last day of my life, would i want to do what i am about to dotoday ?”

(Steve Jobs, 1955-2011)

Kepribadian seseoarang adalah dari dia menyikapi setiap permasalahan yangdihadapinya, tidak ada yang benar-benar sama.

(Raziz Arif Wibowo)

SANWACANA

Assalamualaikum Wr. Wb

Alhamdulillah puji syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat

dan karunia-Nya sehingga penyusunan skripsi ini dapat terselesaikan. Sholawat

serta salam semoga selalu tercurah kepada manusia panutan yang akhlaknya

paling mulia, yang telah membawa perubahan luar biasa, dan menjadi uswatun

khasanah di muka bumi ini, yaitu Nabi Muhammad Rasulullah SAW.

Skripsi yang berjudul “Pembuatan Alat Uji Viskometer Sistem Bola Jatuh

Berbasis Digital” adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

pada Fakultas Teknik, Universitas Lampung. Penulis menyadari sepenuhnya

bahwa terselesaikannya penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan,

dukungan, dan do’a berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima

kasih kepada:

1. Kedua orang tuaku, Bapak (Sri Sarjono) dan Ibu (Mustika) yang telah

menjadi inspirasi dan motivasi dalam hidupku. Terima kasih atas perhatian

dan kasih sayang yang telah diberikan serta doa yang terus dilantunkan

selama ini.

2. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Lampung.

3. Bapak Ahmad Su’udi, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

Universitas Lampung.

4. Bapak Jorfri Boike Sinaga, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing I yang

telah bersedia meluangkan waktunya untuk membimbing, memberikan

perhatian, dan memotivasi selama ini sehingga skripsi ini menjadi lebih baik.

5. Bapak Martinus, S.T., M.Sc., selaku Dosen Pembimbing II yang telah

bersedia meluangkan waktu untuk membimbing, memberikan arahan, kritik,

dan saran kepada penulis demi terselesaikannya skripsi ini.

6. Bapak Agus Sugiri, S.T., M.Eng., selaku Dosen pembahas yang telah

memberikan masukan baik kritik maupun saran yang sangat bermanfaat bagi

penulis.

7. Ibu Ir. Arinal Hamni, M.T. Selaku dosen pembimbing akademik, terima kasih

atas bimbingannya selama ini.

8. Seluruh Dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung yang

telah memberikan bekal ilmu pengetahuan kepada penulis.

9. Adikku, Andi Arief Sulistio terima kasih atas bantuan, dukungan, serta doanya

selama ini.

10. Teman – teman Tim Lab Fluida, Joel Aritonang, Aang khonaifi, Milia

Rahman, bang Purga, Nuril Fatah, terimakasih atas bantuan, semangat, dan

kerjasamanya, sehingga terselesaikannya skripsi ini.

11. Sahabat-sahabat saya Heru, Iwan, Fahmi, Wakhid, Iqbal, Farid, Bagus, Ajito,

Ipin, Rifa’i, Muhdi, Komang, Wahyu, Aziz, Alfian, yang selalu memberikan

hiburan dan memotivasi agar tidak putus asa dan selalu bersemangat.

12. Teman-teman Teknik Mesin 2012, Dedi, Suef, Faris, yusuf, Purnadi, Agus,

Faris, Imam, Opi, Alex, Anggun, Wafda, Aldi, Rizki, fahrizal, Bima, Cristian,

Faisal, Arif, Imron, Sidiq dan lain – lain yang tidak dapat disebutkan

semuanya. Terima kasih atas kebersamaannya dan semua bantuan yang telah

diberikan selama ini. Semoga kebersamaan kita selalu menjadi memori positif

yang tidak terlupakan. “Salam Solidarity M Forever”.

13. Abang tingkat Teknik Mesin angkatan 2010, dan 2011 serta adik-adik tingkatku

angkatan 2013, 2014, 2015, dan 2016 terima kasih atas kebersamaannya.

14. Pak Sugiman, Mas Marta, Mas Dadang, Mas Nanang, terima kasih atas bantuan

yang telah diberikan selama ini.

15. Dan Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini.

Semoga dengan kebaikan, bantuan, dan dukungan yang telah diberikan pada

penulis mendapat balasan pahala yang berlipat ganda dari Allah SWT dan semoga

skripsi ini bermanfaat. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Bandar Lampung, 15 Oktober 2018Penulis

Raziz Arif WibowoNPM. 1215021066

DAFTAR ISI

Halaman

Daftar Isi .............................................................................................................i

Daftar Gambar ................................................................................................iii

Daftar Tabel ..................................................................................................... V

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar belakang.........................................................................................1B. Tujuan penelitian.....................................................................................2C. Batasan masalah ......................................................................................3D. Sistematika penulisan..............................................................................3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Viskositas ...............................................................................................5B. Alat Ukur Viskositas ...............................................................................6

1. Viskometer Ostwald .........................................................................62. Viskometer Lehman .........................................................................63. Viscometer Bola Jatuh .....................................................................7

C. Hokum Newton dan Hukum Stokes........................................................7D. Otomasi ..................................................................................................9E. Sistem Kontrol .....................................................................................13F. Mikrokontroler .....................................................................................13G. Sensor ...................................................................................................16

1. Modul Sensor Proximity .................................................................172. Sensor Suhu Lm-35 ........................................................................18

H. Aktuator ................................................................................................20

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat ...............................................................................221. Tempat Penelitian ...........................................................................222. Waktu Penelitian ............................................................................22

B. Alat dan Bahan .....................................................................................23

ii

C. Diagram Alur Pelaksanaan Tugas Akhir ..............................................26D. Prosedur Penelitian ...............................................................................27

1. Tahap-tahap Prosedur Penelitian ....................................................272. Mekanisme Kerja Sistem ...............................................................273. Pembuatan Benda Kerja .................................................................29

E. Pengujian Sistem Otomasi ...................................................................32F. Analisis Data ........................................................................................33

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Pembuatan ............................................................................................351. Perangkat Keras (hardware) ..........................................................362. Perangkat Lunak (software) ...........................................................39

B. Pengujian ..............................................................................................421. Data Hasil Pengujian Waktu Jatuh Bola ........................................422. Data Hasil Pengujian Kecepatan Teminal Bola Jatuh ....................44

BAB V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan ..............................................................................................53B. Saran .....................................................................................................54

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Gaya-gaya pada bola di dalam fluida .....................................................7

2. Diagram blok sistem kontrol ................................................................10

3. Diagram blok pengendali feedback ......................................................11

4. Diagram blok pengendali feedforward .................................................12

5. Blok diagram I/O untuk konfigurasi sistem inferential .......................12

6. Arduino Uno ........................................................................................14

7. Modul Sensor Proximity dan bagian-bagianya ....................................17

8. Sensor LM-35 ......................................................................................19

9. Functional Block Diagram ...................................................................20

10. Grafik akurasi LM-35 terhadap suhu ...................................................20

11. Arduino Uno R3 ...................................................................................24

12. Modul proximity dengan sensor LDR ..................................................24

13. Diagaram alur penelitian tugas akhir ...................................................26

14. Loop otomasi untuk alat uji viskometer sistem bola jatuh ...................28

15. Skema alat uji viskometer digital sistem bola jatuh .............................31

16. Rangkaian sistem kontrol otomatis ......................................................36

17. Rangkaian catu daya ............................................................................37

iv

18. Rangkaian sensor .................................................................................38

19. Rangkaian pengendali motor / oil pump ...............................................39

20. Sistem loop otomasi .............................................................................40

21. State space diagram sistem ..................................................................41

22. Contoh software Arduino .....................................................................41

23. Grafik hubungan jarak terhadap waktu jatuh bola pada bahan uji oli

Shell Helix SAE 15 W-40 ....................................................................43

24. Grafik hubungan jarak terhadap waktu jatuh bola pada bahan uji oli

Mesran Super SAE 20 W-50 ................................................................44

25. Grafik hubungan jarak terhadap kecepatan jatuh bola pada bahan uji

oli Shell Helix SAE 15 W-40 ...............................................................46

26. Grafik hubungan jarak terhadap kecepatan jatuh bola pada bahan uji

oli Mesran Super SAE 20 W-50 ..........................................................46

27. Grafik hubungan perubahan suhu fluida terhadap viskositas fluida

dengan jarak penempatan sensor yang berbeda pada bahan uji oli

Mesran Super SAE 20 W-50 ................................................................50

28. Grafik hubungan viskositas fluida terhadap perubahan suhu fluida

dengan jarak penempatan sensor yang berbeda pada bahan uji oli Shell

Helix SAE 15 W-40 .............................................................................51

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Karakteristik sensor IR .........................................................................18

2. Design parameter .................................................................................19

3. Jadwal Kegiatan Penelitian ..................................................................22

4. Contoh tabel pengambilan data pengujian viskometer ........................33

5. Hasil pengujian waktu jatuh bola..........................................................42

6. Data hasil pengujian kecepatan terminal bola jatuh .............................45

7. Data hasil pengujian oli Mesran Super SAE 20 W-50 .........................47

8. Data hasil pengujian oli Mesran Super SAE 20 W-50 dan error .........48

9. Data hasil pengujian oli Shell Helix SAE 15 W-40 .............................48

10. Data hasil pengujian oli Shell Helix SAE 15 W-40 dan error ............49

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Bidang sains dan teknologi dari tahun ke tahun mengalami perkembangan

yang cukup signifikan, terlebih dalam bidang Engineering. Sejak

ditemukanya mesin uap pertama kali (sekitar 10 – 70 Masehi) oleh Hero dari

Alexandria, turbin uap De laval tahun (1883) hingga sekarang ini, sangat

mengalami kemajuan. Peran alat-alat instrumentasi tentu saja turut

mendukung dalam kemajuannya, yang digunakan sebagai research and

development untuk pengembangan mesin-mesin tersebut. Salah satunya yaitu

teknologi alat ukur uji viskositas fluida, dimana dalam praktiknya, alat ini

digunakan untuk mengukur kekentalan suatu fluida cair (pelumas). Nilai

kekentalan fluida cair (pelumas) menjadi patokan dalam perancangan sebuah

mesin penggerak, dan semua mesin yang didalamnya terdapat kontak

mekanik untuk mentransmisikan daya sehingga membutuhkan pelumasan

dalam tingkat keamanan yang baik. (Darmanto, 2011)

Hal ini tentu saja menjadi potensi besar untuk pengembangan alat uji

viskositas, dimana alat tersebut menjadi kebutuhan, mengingat semakin

dibutuhkanya dalam bidang Engineering. Namun, saat ini alat uji viskositas

fluida sistem bola jatuh yang digunakan di Laboratorium Mekanika fluida,

jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung, masih bersifat manual atau

2

konvensional. Viskometer sistem bola jatuh merupakan alat uji viskositas

fluida sederhana, dimana nilai viskositasnya didasarkan oleh waktu kecepatan

bola jatuh ke permukaan tabung yang diisi oleh fluida uji. Keunggulan

viskometer bola jatuh mudah untuk dibuat, dan juga biaya pembuatan dan

perawatan alat uji yang rendah.

Menurut (Aritonang, 2017), dalam skripsinya yang berjudul perancangan dan

pembuatan alat uji viskometer sistem bola jatuh, bahwa hasil yang didapatkan

ketika dilakukan pengujian masih memiliki error yang tinggi dari data actual

(characteristic) pelumas uji yang digunakan dalam pengujian, yaitu 10 - 11

%. Hal ini yang menjadi dasar mengapa alat uji viskometer konvensional

untuk dapat dibuat secara digital, dan potensi daya guna yang baik untuk

kedepanya yang menarik penulis untuk melakukan penelitian, sehingga dalam

penggunaan alat uji ini, dapat langsung menampilkan nilai viskositas fluida

yang diuji dengan tigkat error yang lebih rendah, penelitian ini dibuat dengan

judul “Pembuatan Alat Uji Viskometer Sistem Bola Jatuh Berbasis

Digital”.

B. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian adalah :

1. Menerapkan metode sistem bola jatuh, kontrol arduino dan sensor

proximity untuk pembuatan alat uji viskometer digital.

2. Melakukan pengujian dan menganalisis data hasil uji alat uji viskometer

sistem bola jatuh secara digital, kemudian membandingkan hasil yang

didapat dengan data konvensional dan data actual characteristic.

3

3. Membuat alat uji viskometer digital sistem bola jatuh dengan tingkat

error yang rendah.

C. Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang digunakan pada pembuatan alat uji viskometer

digital sistem bola jatuh adalah sebagai berikut :

1. Alat uji yang dibuat adalah alat uji viskometer digital dengan sistem bola

jatuh menggunakan sensor proximity dan kontrol arduino dengan fluida

yang diuji adalah fluida newton dan fluida incompressible.

2. Pembuatan dan penambahan rangkaian digital menyesuaikan dengan

perancangan alat sebelumnya. Baik proses pemanasan fluida uji, hingga

jarak pengukuran bola jatuh.

D. Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan penelitian ini adalah sebagai berikut :

I. PENDAHULUAN

Berisikan latar belakang, tujuan penelitian, batasan masalah dan

sistematika penulisan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Berisikan tentang teori dan konsep dasar perancangan viskosmeter bola

jatuh, dan dasar elektronika yang berkaitan dengan penelitian yang

dilakukan.

4

III. METODOLOGI PENELITIAN

Berisikan tentang hal-hal yang berhubungan dengan pelaksanaan

penelitian, bahan penelitian, peralatan dan pengambilan data untuk analisis

alat uji yang digunakan.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Berisikan tentang hasil pengujian dan pembahasan dari data-data yang

diperoleh.

V. SIMPULAN DAN SARAN

Berisikan simpulan yang diperoleh dari hasil pengujian dan saran –saran

yang diberikan oleh peneliti.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Viskositas

Viskositas adalah ukuran kekentalan suatu fluida, dimana dalam mendapatkan

nilai tersebut zat cair atau fluida uji dilakukan pengujian menggunakan alat

viskometer, jadi dapat diartikan sebagai karakteristik nilai kekentalanya.

Karekteristik nilai kekentalan dari fluida dapat dihitung dengan

membandingkan nilai hambatan per satuan luas terhadap kecepatan

perubahan aliran dari fluida. (Robert, 1934)

Ilmu dasar ini yang dimanfaatkan untuk menghitung nilai kekentalan suatu

fluida dengan percobaan menggunakan metode putar, yaitu dengan

meletakkan hambatan ke dalam fluida uji dan kemudian diputar. Dengan

begitu nilai viskositas dapat diperoleh, semakin lambat putaran berarti

semakin tinggi angka kekentalanya.

Kemudian dikembangkan pula metode yang tidak menyebabkan kerusakan

pada cairan uji, yaitu menggunakan metode gelombang ultrasonic. Metode ini

mengukur cepat rambat gelombang pada cairan, yakni semakin cepat rambat

gelombang berarti semakin tinggi nilai kekentalan suatu cairan tersebut.

Selanjutnya untuk metode yang sudah lama dikenal yang baik untuk

mendapatkan nilai kekentalan suatu fluida adalah dengan cara menghitung

6

kecepatan bola jatuh dalam fluida tersebut. Metode ini dikenal dengan metode

bola jatuh (falling ball method). Metode ini menggunakan prinsip Hukum

Stokes. (Warsito dkk, 2012)

B. Alat Ukur Viskositas

Alat ukur viskositas atau dapat disebut juga dengan Viskometer merupakan

alat ukur yang digunakan untuk mengukur viskositas suatu fluida. Adapun

jenis-jenis dari viskometer yang sering digunakan adalah sebagai berikut ini :

1. Viskometer Ostwald

Viskometer ostwald adalah alat ukur viskositas yang menggunakan

metode penggukuran dengan berdasarkan laju aliran fluida dalam pipa

kapiler vertikal, yang menempuh jarak tertentu menggunakan hukum

poisulle. Pada alat ukur ini, parameter yang diukur adalah waktu fluida

untuk mengalir melalui pipa kapiler, dengan gaya yang disebabkan oleh

berat fluida tersebut. Alat ini memiliki kelemahan yaitu tidak dapat

digunakan untuk mengukur fluida yang kental. Ini disebabkan karena

waktu yang diperlukan fluida kental untuk melalui pipa kapiler sangat

lama.

2. Viskometer Lehman

Viskometer Lehman adalah alat ukur viskositas yang nilai viskositasnya

didasarkan pada kecepatan waktu alir fluida yang diuji. Atau nilai

viskositasnya berbanding terbalik dengan waktu kecepatan alir fluida

pembanding. Fluida pembanding yang digunakan adalah air.

7

3. Viskometer Bola Jatuh

Viskometer bola jatuh merupakan alat ukur viskositas yang terdiri dari

tabung dengan dinding bagian luar nya diselubungi dengan air agar suhu

fluida pada tabung tetap konstan. Nilai viskositasnya didasarkan oleh

waktu kecepatan bola jatuh ke permukaan tabung yang diisi oleh fluida

uji.

C. Hukum Newton dan Hukum Stokes

Ketika bola dijatuh kedalam fluida, maka akan terjadi gaya apung bola (FA),

gaya gesekan antara bola dengan fluida (FS) dan juga gaya berat (W). Maka

dapat dirumuskan dengan dasar hukum I Newton. Hukum 1 Newton

mengatakan bahwa perecepatan benda nol jika gaya total (gaya resultan) yang

bekerja pada benda sama dengan nol.

Gambar 1. Gaya-gaya pada bola di dalam fluida

(Sumber : Budianto, 2008)

8

Dengan dasar hukum I Newton maka dapat dirumuskan sebagai berikut :

∑ F = 0 (1)

FA + FS = m.g (2)

Dengan memasukan rumusan gaya apung (FA) rumusan gaya gesekan (FS),

dan menggunakan hukum stokes dan juga memasukkan rumusan massa (W)

bola, maka akan didapat formula viskositas fluida sebagai berikut ini :

+ 6 rV = m. g (3)+ 6 rv = ρ πr g (4)

6 v = r g(ρ − ρ ) (5)= 29 x gr2 ρb−ρfv (6)

Dimana :

= koefisien kekentalan fluida (Kg/m.s)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

r = jari-jari bola (m)

= massa jenis bola (kg/m3)

= massa jenis fluida (kg/m3)

V = kecepatan terminal bola uji (m/s)

Rumus yang didapat menunjukkan adanya hubungan viskositas fluida yang

diuji dengan kecepatan terminal bola jatuh. Ketika dijatuhkan, bola melintasi

fluida secara vertikal dan terjadi koreksi antara bola dengan fluida yang diuji.

9

Maka akan terjadi pengaruh terhadap kecepatan bola jatuh. Ini disebabkan

karena adanya interaksi dinding tabung yang digunakan, dengan bola (W)

hingga titik akhir jatuh (E), oleh karena itu diperoleh persamaan untuk

menghitung nilai viskositas. ( Leblanc, 1999)

dengan rumus sebagai berikut :

= x ρ ρ× (7)

Dimana

W = 1 − 2.014 + 2.09 ( ) − 0.95 ( ) (8)

E = 1 + 3.3 ( ) (9)

Dimana :

W = Koreksi dinding

rs = Jari – jari bola

r = Jari – jari Tabung

H = Jarak tempuh bola

D. Otomasi

Otomasi adalah sebuah sistem mandiri, dimana dalam kerjanya akan otomatis

berjalan sesuai dengan program yang ada didalamnya. Dapat juga dikatakan

sebagai proses yang secara otomatis mengontrol operasi dan perlengkapan

sistem dengan perlengkapan mekanik dan elektronika yang dapat

menggantikan peran manusia dalam mengamati dan mengambil keputusan.

Sistem kerja alat otomatis tidak jauh berbeda dengan sistem kerja pada sistem

manual, hanya saja pada sistem otomatis keseluruhannya dikerjakan oleh

10

sebuah perangkat kontrol dengan sistem mandiri, yang merupakan bagian dari

DCS (Distributed Control System). Sistem ini melakukan empat fungsi yang

sudah dirancang yaitu, mengatur, membandingkan, menghitung dan

mengoreksi. Dan berikut ini dapat dilihat pada Gambar 2 mengenai diagram

blok sistem kontrol.

Gambar 2. Diagram blok sistem kontrol

(Sumber : Martinus, 2012)

Diagram Gambar 2 menunjukkan diagram model matematis suatu sistem.

Dimana :

R(s) = sebagai input sistem

C(s) = sebagai output sistem

G(s) = hubungan input dan output dari sistem

Setidaknya ada tiga elemen dasar yang menjadi syarat mutlak bagi sistem

dengan otomasi, yaitu : power, program of instruction dan control system.

Ketiga syarat tersebut mendukung proses sistem otomasi yang dibangun.

Terdapat tiga tipe konfigurasi pengendalian yang biasa digunakan dalam

sistem pengendalian secara otomatis, yaitu :

SistemINPUT OUTPUT

R(s) C(s)

G(s)

11

a. Feedback control configuration

Dalam konfigurasi ini, sistem mengukur secara langsung variabel yang

dikendalikan untuk mengatur harga variable yang dimanipulasi. Tujuan

dibangunya sistem ini adalah untuk mempertahankan variable kendali

pada level yang diinginkan. Dapat dilihat pada Gambar 3 diagram blok

sistem feedback.

Gambar 3. Diagram blok pengendali feedback

(Sumber : Martinus, 2013)

b. Feedforward control configuration

Pada konfigurasi menggunakan sistem pengendali feedforward

memanfaatkan pengukuran secara langsung pada disturbance untuk

mengatur harga variable yang akan dimanipulasi. Tujuan dari sistem ini

adalah untuk mempertahankan output yang dikendalikan pada nilai yang

diharapkan. Dapat dilihat pada Gambar 4 mengenai diagram blok

pengendali feedforward.

MASUKANpengendali proses

feed back

12

Gambar 4. Diagram blok pengendali feedforward

(Sumber : Maheda, 2015)

c. Inferential control configuration

Sistem inferential memanfaatkan data hasil pengukuran output sekunder

(secondary measurement) untuk mengatur harga variabel yang akan

dimanipulasi. Hal ini dilakukan karena variabel output yang akan

dikendalikan tidak dapat diukur secara langsung. Tujuan pengendalian ini

adalah mempertahankan variable unmeasured output pada harga yang

telah ditetapkan di set point. Berikut dapat dilihat pada Gambar 5 diagram

blok i/o untuk sistem inferential.

Gambar 5. Blok diagram I/O untuk konfigurasi sistem inferential(Sumber : Martinus, 2012)

Manipulated input Controller output

Feedforwardcontoller

Proses

Sensor

kontroler

aktuator

aktuatorSistem

Sensor

13

E. Sistem Kontrol

Sistem kontrol adalah bagian penting dalam sistem otomasi. Sistem otomasi

dapat dikatakan sebagai otak/pikiran yang mengatur keseluruhan sistem.

Sistem kontrol tersusun dari rangkaian elektronik sederhana/lebih rumit

dengan sebuah chip cpu sebagai otak yang mengatur seluruh atau sebagian

sistem. Sistem kontrol sederhana dapat ditemukan dari berbagai macam

peralatan seperti :

1. Penampung air otomatis memiliki mekanisme kontrol untuk mengisi

ulang tangki air dengan otomatis. Pengisian sesuai dengan kapasitas dari

tangki tersebut.

2. Air conditioner merupakan sistem otomasi yang menggunakan sistem

kontrol mikroelektronik atau yang sering disebut computer sederhana.

3. Robot assembly contoh sistem otomasi yang menggunakan kontrol sistem

computer atau sejenisnya. Sistem kontrol ini akan memberikan kontrol

pada gerakan tertentu untuk menyusun suatu peralatan pada industri.

F. Mikrokontroler

Mikrokontroler/microcontroller adalah bagian dasar dari sebuah sistem

komputer yang berbentuk kecil dan memiliki tugas yang sangat spesifik.

Meskipun dalam bentuk yang kecil, namun microcontroller tetap dibangun

dari elemen dasar yang sama dari sebuah komputer pribadi dan komputer

mainframe. Seperti pada sebuah komputer, microcontroller adalah sebuah

alat yang bekerja melalui instruksi-instruksi yang diberikan kepadanya

melalui program yang ditulis. Program ini bekerja dengan memberikan

14

perintah secara berurutan ke microcontroller untuk melakukan tugas

sederhana hingga tugas yang lebih kompleks yang diinginkan oleh

programmer (Maheda, 2015).

Berikut ini adalah contoh dari microcontroller yang sering digunakan untuk

membangun sebuah sistem sederhana :

1. Arduino

Arduino adalah termasuk kedalam microcontroller single-board yang

dirancang untuk mempermudah developer elektronik dalam membangun

sistem elektronik diberbagai bidang penggunaaan. Arduino bersifat open-

source, diturunkan dari Wiring platform dengan hardware menggunakan

prosesor Atmel AVR dan software yang memiliki bahasa pemrograman

sendiri.

Gambar 6. Arduino Uno

(Sumber : arduino.cc, 2016)

Mode pemrograman pada arduino memiliki sebuah software khusus untuk

membangun sebuah program yang diinginkan. Bahasa pemrograman yang

15

digunakan tergolong kedalam bahasa C. Berikut adalah struktur dasar

bahasa pemrograman pada arduino :

void setup() {// put your setup code here, to run once:

}

void loop() {// put your main code here, to run repeatedly:

}Dimana setup ( ) adalah bagian yang berfungsi untuk pengenalan atau

inisialisasi dan hanya dijalankan satu kali di awal program berjalan,

sedangkan loop ( ) dijalankan berulang kali untuk mengeksekusi sebuah

perintah dalam program tersebut untuk berjalan selamanya.

void setup () {pinMode (13, OUTPUT); //untuk mengset pin 13 sebagai output

}

void loop () {// put your main code here, to run repeatedly:

}

Fungsi setup ( ) berfungsi untuk mengenalkan pin keluaran atau memulai

sebuah komunikasi serial. Fungsi setup ( ) harus selalu diikut sertakan

dalam membangun program walaupun tidak ada statement yang

dijalankan. (Evans, 2007).

16

G. Sensor

Sensor adalah suatu alat yang dapat merubah dari besaran fisika menjadi

besaran listrik. Misalnya suhu, suhu merupakan suatu besaran. Dapat

dikatakan suatu besaran karena dapat diukur, diamati dan dapat digunakan

hampir pada setiap sistem fisik. Besaran tersebut tentunya harus dapat diubah

kedalam berbagai jenis besaran yang lain, tentu saja dapat diubah kedalam

besaran listrik. Dalam besaran listrik, ada dua cara yang mendasar yang

mewakili besaran tersebut, yaitu secara digital dan analog.

Untuk besaran yang diubah ke sinyal analog ini dapat diartikan besaran yang

diubah berbanding lurus dengan besaran yang pertama. Sebagi contoh yaitu

dapat dilihat pada thermometer air raksa. Yaitu ketika suhu ukur yang diukur

menggunakan thermometer air raksa ini naik maka akan mengakibatkan

tinggi air raksa dalam pipa kapiler pada thermometer itu juga akan berubah

mengikuti suhu terukur tersebut. Karakteristik besaran analog ini adalah

perubahan akan terjadi secara berkesinabungan (continuous).

Sedangkan untuk besaran dalam digital, besaran akan diwakili dengan angka

biner, yaitu logika 1 dan logika 0 atau disebut juga dengan keluaran (I/O).

Jika dalam besaran analog sinyal berubah secara bertahap, maka pada besaran

digital sinyal berubah secara discrete. (Maheda, 2015)

Berikut ini beberapa jenis sensor yang dapat digunakan dalam penerapan uji

viskositas sistem bola jatuh :

17

1. Modul Sensor Proximity

Modul sensor proximity menggunakan sensor LDR (Light Dependent

Resistor) yang peka terhadap cahaya. Sensor ini adalah jenis resistor

variabel yang nilai resistansinya beubah terhadap intensitas cahaya yang

diterimanya.

Modul akan menghasilkan sinyal output berupa logika 1 jika mendeteksi

cahaya dan logika 0 jika tidak terdeteksi cahaya.

Gambar 7. Modul Sensor Proximity dan bagian-bagianya

(Sumber : www.cretechs.in, 2017)

Keterangan :

a. (1) sensor LDR

b. (2) adjust

c. (3) Power LED

18

d. (4) Signal indicator LED

e. (5) Analog output (AO)

f. (6) input GND (-)

g. (7) input VCC (+)

h. (8) Digital output (DO)

Tabel 1. Karakteristik sensor LDR

Items Condition Min Type Max UnitSystem characteristicsVCC - 3 5 30 VSupply current - 0.5 - 3 mAPhoto-resistor characteristicLight resistance 10 LUX 8 - 20 K OhmDark resistance 0 LUX - 1 - K Ohm

Response time Rising - 20 - msPeak wavelength - - 540 - nm

Temperature - -30 - +70 0C

2. Sensor suhu LM-35

Sensor suhu LM-35 adalah komponen sensor yang dapat mendeteksi suhu

hingga suhu 100 derajat celcius. Sensor ini bekerja dengan mengubah

besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan.

19

Gambar 8. Sensor LM-35(Sumber : Texas instruments, 2016)

Tabel 2. Design parameter

Parameter Value

Accuracy at 250C ±0.50C

Accuracy from -550C to 1500C ± 10C

Temperature slope 10 mV/0C

Dari Tabel 2 Design parameter diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu

LM-35 pada dasarnya memiliki 3 pin diantaranya yaitu, pin 1 berfungsi

sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau tengah digunakan

sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja dari 0 Volt

sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat

digunakan antar 4 Volt sampai 30 Volt. Keluaran sensor ini akan naik

sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan

sebagai berikut :

35 = ℎ × 10 (10)

20

Gambar 9. Functional Block Diagram

(Sumber : Texas instruments, 2016)

Gambar 10. Grafik akurasi LM-35 terhadap suhu

(Sumber : Texas instruments, 2016)

H. Aktuator

Aktuator adalah peranti yang berfungsi mengubah variabel dalam sistem yang

dikendalikan mikrokontroler untuk mendapatkan aksi yang diinginkan.

Secara khusus aktuator adalah peralatan elektronik yang berfungsi untuk

21

mengubah besaran listrik menjadi besaran gaya atau torsi untuk mendapatkan

gerakan (perubahan posisi, kecepatan dan percepatan). Namun aksi yang

diberikan aktuator juga bisa bukan dalam bentuk gerakan, melainkan dalam

bentuk panas dan cahaya. (Adi, 2010).

Ada beberapa jenis aktuator, yaitu :

1. Aktuator tenaga listrik

2. Aktuator tenaga hidrolik

3. Aktuator tenaga pneumatik

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat

1. Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Mekanika Fluida jurusan Teknik

Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.

2. Waktu Penelitian

Perancangan, pembuatan alat dan pengambilan data dilaksanakan pada

bulan Mei hingga Juli 2017, dengan jadwal pelaksanaan tersusun dalam

tabel berikut ini :

Tabel 3. Jadwal Kegiatan Penelitian

No Nama Kegiatan

Mei Juni Juli

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

1 Persiapan

a. Studi Literatur

b. Perancangan

2 Pembelian Alat

3 Pembuatan sistem

4 Perakitan dan Instalasi

5 Eksperimen

23

6 Analisis Data

7 Pembuatan Laporan

B. Alat dan Bahan

Adapun alat yang digunakan dalam proses pengujian adalah sebagai berikut

ini :

1. Penggaris besi

Penggaris digunakan untuk mengukur jarak penempatan sensor.

2. LCD 16x2

LCD digunakan untuk menampilkan hasil pengujian pada alat uji

viscometer.

3. Gelas Ukur

Gelas ukur digunakan untuk mengukur volume fluida yang akan

digunakan.

Bahan – bahan yang digunakan adalah :

a. Arduino

Arduino sebagai mikrokontroler yang digunakan untuk mengontrol sistem

yang dibangun.

24

Gambar 11. Arduino Uno R3

b. Micro SD

Micro SD digunakan untuk menyimpan data hasil pengujian.

c. Sensor proximity

Sensor proximity digunakan untuk mendeteksi jatuhnya bola dalam

tabung akrilik.

Gambar 12. Modul proximity dengan sensor LDR

25

4. Aktuator Heater

Aktuator oil pump dan Heater. Heater digunakan untuk meningkatkan

suhu fluida, suhu disesuaikan dengan parameter/set point yang telah

ditentukan.

5. Breadboard

Breadboard digunakan untuk membuat rangkaian elektronik yang bersifat

percobaan.

26

C. Diagram Alur Pelaksanaan Tugas Akhir

Alur pelaksanan yang dilakukan dalam tugas akhir ini, digambarkan pada

diagaram berikut ini:

Kurang baik

baik

Gambar 13. Diagaram alur penelitian tugas akhir

Studi literatur

Penempatan sensor pada alat uji viskometersistem bola jatuh

Penempatan aktuator pada alat uji viskometersistem bola jatuh

Pengujian alat uji viskometer sistem bola jatuh

Pengujiansistem

Pembuatan laporan

Simpulan

Mulai

Pemeriksaan

Analisis dan pembahasan

27

D. Prosedur penelitian

1. Tahap – tahap prosedur penelitian

pada prosedur penelitian tugas akhir ini terdiri dari tiga tahap, yaitu :

a. Best partice sistem otomasi pada alat uji viskositas sistem bola jatuh.

b. Pembuatan desain sistem kontrol

c. Pembuatan benda kerja

2. Mekanisme kerja sistem

Proses ini merupakan proses yang utama sebelum melanjutkan ketahap

berikutnya. Mekanisme kerja alat terbilang cukup sederhana yaitu, sistem

ini dibangun dengan menggunakan material dan alat yang mudah didapat,

sistem kontrol berupa arduino akan bekerja dengan mendapat sinyal dari

sensor proximity yang diletak kan pada alat uji, kemudian sensor akan

mendeteksi benda yang dilewatkan dan akan tercatat waktu jatuh sebelum

mencapai kedasar. Kemudian waktu tempuh antara titik pertama hingga

titik kedua digunakan sebagai perhitungan untuk mendapatkan angka

viskositanya.

Pembuatan desain merupakan tahap dasar untuk merencanakan

pembuatan benda kerja yang akan dibuat. Adapun desain yang akan

dibuat di sini adalah desain pembuatan loop sistem otomasi dan desain

penempatan sensor pada alat uji viskositas sistem bola jatuh.

Sistem bekerja dengan sinyal terkondisi pada sensor proximity pada alat

uji yang diletakkan di tabung bagian atas, kemudian sensor kedua

diletakkan pada bagian bawah tabung. Ketika bola dijatuhkan, makan

28

sistem akan menghitung waktu pertama bola melewati sensor pertama

kemudian waktu berjalan dan berhenti hingga melewati sensor kedua.

Akumulasi waktu dari sensor pertama hingga sensor kedua kemudian

digunakan sebagai nilai perhitungan dalam rumus yang sudah dibuat.

Selanjutnya sistem akan melakukan perhitungan secara otomatis, dan nilai

viskositas akan ditampilkan pada layar lcd sistem. Loop otomasi yang

digunakan adalah sebagai berikut :

set point +

Gambar 14. Loop otomasi untuk alat uji viskometer sistem bola jatuh

Mikrokontroler Aktuator Sistem alat ujiviskositas

Sensorproximity

Sensor suhuLM35

Monitor

LCD 16x2

Data logger

Output

29

3. Pembuatan Benda kerja

Pembuatan benda kerja ini meliputi tiga tahap, yaitu :

a. Pembuatan perangkat keras (hardware)

Tahap ini meliputi semua proses yang mengacu pada pembuatan

perangkat keras yang terdiri dari pembuatan rangkaian elektronika,

dan rangkaian mekanisnya. Pembuatan perangkat elektronika meliputi

perencanaan rangkaian, percobaan sementara, serta pemasangan

komponen yang terhubung pada mikrokontroler. Kemudian untuk

pembuatan perangkat mekanis yaitu meliputi pembuatan rangkaian

sensor yang langsung terhubung keluarannya seperti ke Monitor LCD

dan Heater (pemanas fluida).

b. Pembuatan perangkat lunak (software)

Tahap ini mencakup semua hal yang berkaitan dengan perangkat

lunak dalam sistem mikrokontroler. Perangkat lunak (software) yang

digunakan dalam tugas akhir ini yaitu menggunakan bahasa

pemrograman C dengan target mikrokontroler arduino. Bahasa C

merupakan perangkat lunak yang menjadi bagian dari sistem bertugas

megatur kerja mikrokontroler dan seluruh perangkat keras yang

terhubung ke mikrokontroler.

Langkah – langkah pembuatan program tersebut adalah sebagai

berikut :

1. Membuat loop sistem kontrol (flowchart) dari program yang akan

dibuat.

30

2. Membuat program menggunakan pemrograman C dengan refrensi

diagram blok dari sistem kontrol yang akan dibuat

3. Mengkopilasi program yang telah dibuat sampai tidak terjadi

kesalahan.

4. Pengisian program.

c. Pemasangan sistem kontrol

Tahap ini merupakan proses pemasangan sistem kontrol secara

menyeluruh ke dalam sistem alat uji viskositas bola jatuh. Dimana

dalam penerapannya sensor yang digunakan adalah, sensor proximity

kemudian menggunakan mikrokontroler arduino uno R3, dan

dilengkapi dengan sensor suhu sebagai kontrol suhu yang diinginkan

dengan aktuator elemen pemanas fluida. Penempatan sensor sensor

tersebut tentunya mengikuti perhitungan dari hasil perancangan sistem

yang didapat dari perancangan sistem alat uji viskositas bola jatuh

tersebut. Pemasangan sistem kontrol pada alat uji viskometer sistem

bola jatuh yang dilaksanakan di Laboratorium Mekanika Fluida

Teknik Mesin Universitas Lampung, skema alat uji ditunjukan pada

gambar 15, sebagai berikut:

31

7 5 9 10

11

4 70 cm 140 cm

3 8

11

2

1 6

Gambar 15. Skema alat uji viskometer digital sistem bola jatuh

Keterangan gambar :

1. Penampung fluida 7. Termokopel

2. Pipa 8. Kerangka alat uji

3. Tabung akrilik 9. Kerangka Heater

4. Bola 10. Heater

5. Sensor proximity 11. Sensor proximity

6. Kontroler

32

Pada tahap ini terdapat beberapa tahapan yaitu :

1. Menyiapkan bahan-bahan dan tools yang digunakan dalam pembuatan

alat ukur viskometer sistem bola jatuh

2. Merangkai sensor ke mikrokontroler yang akan digunakan dalam alat

uji viskometer sistem bola jatuh dan aktuator heater.

3. Setelah semua alat dan bahan yang dibutuhkan sudah lengkap, maka

dilakukan perakitan/assembly.

E. Pengujian sistem otomasi pada Alat Uji Viskometer Sistem Bola Jatuh

Pada proses pengugujian ini, dilakukan untuk mengetahui hubungan antara

viskositas fluida terhadap temperatur fluida dan juga terhadap sensor yang

digunakan pada sistem otomasi alat uji viskometer sistem bola jatuh. Adapun

parameter-parameter yang dapat diketahui dalam pengujian ini adalah :

1. Suhu/temperatur fluida yang diuji dan diukur dengan menggunakan alat

ukur suhu.

2. Waktu (t) bola jatuh yang diukur dengan proximity sensor.

Prosedur pengujian yang dilakukan pada saat pengambilan data adalah

sebagai berikut ini :

a. Menyiapkan fluida yang akan diuji dan juga menyiapkan bola.

b. Melakukan persiapan alat (pemanasan fluida) dengan menggunakan

heater/elemen panas untuk menaikkan temperatur fluida sesuai dengan

temperatur yang telah ditentukan pada set point otomasi.

33

c. Melakukan pengambilan data waktu bola jatuh dan dilakukan secara

bertahap dengan menggunakan fluida yang berbeda dan juga variasi

temperatur yang telah ditentukan.

d. Melakukan penggantian sensor bila memungkinkan, dan mengulangi

point a sampai c dan membandingkan hasilnya.

F. Analisis Data

Setelah dilakukan pengujian, maka diadapat data-data hasil pengujian yang

akan dianalisis dan dibandingkan dengan grafik hubungan viskositas terhadap

perbedaan temperatur. Dimana alat ini akan digunakan untuk menujang

praktikum Fenomena Dasar Mesin untuk S1 dan praktikum Fisika Terapan

untuk mahasiswa D3 Teknik Mesin di Labaoratorium Mekanika Fluida

jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung. Data-data yang akan diperoleh

dari pengujian alat ukur viskometer sistem bola jatuh dapat dilihat pada Tabel

4.

Tabel 4. Contoh tabel pengambilan data pengujian viskometer

Massa dandiameter bola

Jarak(m)

Waktu (s)Temperatur (C)

t1 t2

34

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Adapun simpulan yang didapat dari pembuatan dan pengujian sistem alat uji

viskositas digital adalah sebagai berikut :

1. Pembuatan alat uji viskometer digital menggunakan sensor proximity dan

mikrokontroler arduino, dapat berjalan dengan baik dan menghasilkan

data yang lebih baik, dengan analisis waktu jatuh bola yang lebih tepat

dan error yang rendah dibandingkan dengan analisis alat uji sebelumnya.

2. Data hasil pengujian alat uji viskometer digital dengan bahan uji oli

Mesran Super SAE 20 W-50 dan oli Shell Helix SAE 15 W-40 pada suhu

± 40 0C pada jarak 40-55 cm didapatkan waktu jatuh bola untuk oli

Mesran Super selama 1077 ms dengan viskositas 0,13 kg/m.s dan waktu

jatuh bola untuk oli Shell Helix selama 698 ms dengan viskositas sebesar

0,09 kg/m.s.

3. Data aktual kharakteristik viskositas oli Mesran Super sebesar 0,136

kg/m.s dan Shell Helix sebesar 0,09 kg/m.s, maka error dari alat uji yang

dihasilkan sebesar 4.41% dan 0 %. Penyimpangan sebesar itu disebabkan

54

oleh pembulatan angka dibelakang koma, dalam analisis perhitungan di

dalam program arduino.

B. Saran

Adapun saran yang dapat diberikan dari pembuatan dan pengujian alat uji

viskositas digital adalah sebagai berikut :

1. Alat uji viskositas digital sudah dapat digunakan dengan baik, namun

perlu adanya penelitian lebih lanjut, baik dari peningkatan kualitas

perangkat keras dan juga perangkat lunaknya, guna dapat memberikan

hasil pembacaan yang lebih baik lagi.

2. Dalam penggunaan alat uji viskositas digital, kalibrasi sensor dan

penyesuaian program yang digunakan masih dalam tahap manual,

sehingga diperlukan peningkatan perangkat lunak supaya lebih mudah

dalam penggunaannya, tanpa perlu penulisan program ulang secara

manual menyesuaikan fluida yang ingin diuji.

DAFTAR PUSTAKA

Adi, Agung Nugroho. 2010. Mekatronika. Graha Ilmu. Yogyakarta.

Aritonang, Joel. 2017. Perancangan Dan Pembuatan Alat Uji Viskometer Sistem

Bola Jatuh. Skripsi Teknik Mesin. Universitas Lampung. Bandar

Lampung.

Budianto, Anwar. 2008. Metode Penentuan Koefisien Kekentalan Zat Cair

Dengan Menggunakan Regresi Linear Hukum Stokes. Yogyakarta.

Darmanto, 2011. Mengenal Pelumas Pada Mesin. Jurnal Momentum,Vol.7, hal. 5

– 10. Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim. Semarang.

Evans, W. Brian. 2007. Arduino Programing Notebook. California. USA.

G.E. Leblanc, et.al. 1999. Viscosity measurement. McMaster University. New

York City.

Martinus. 2012. Buku Ajar Mekatronika. Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Maheda, Aan. Hendridunan., 2015. Aplikasi Data Logger Emisi Gas Ammonia

Pada Peternakan Ayam Dengan Model Kandang Close House Berbasis

Mikrokontroler. Skripsi Teknik Mesin. Universitas Lampung. Bandar

Lampung.

Robert, W. Fox., and Alan, T. McDonald. 1934. Introduction To Fluid Mechanics

Third Edition. John Wiley & Sons, Inc. Canada.

Warsito, dkk. 2011. Jurnal Desain dan Analisis Pengukuran Viskositas Dengan

Metode Bola Jatuh Berbasis Sensor Optocoupler dan Sistem Akuisisinya

pada Komputer. Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Situs :

https://www.arduino.cc/en/main/arduinoBoardUno. diakses pada 17 oktober 2016

http://www.ti.com/product/LM35/datasheet. diakses pada 15 oktober 2016

http:// www.cretechs.in . diakses pada 6 maret 2017

https://www.electronicshub.org/light-detector-using-ldr/. diakses pada 6 maret

2017