sistem kromatografi gas menggunakan sensor...

SISTEM KROMATOGRAFI GAS MENGGUNAKAN SENSOR SEMIKONDUKTOR DAN NEURAL NETWORKUNTUK KLASIFIKASI MINYAK MENTAH

Sugeng Dwi Riyanto2209204004

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH

NOPEMBERSURABAYA

2010

Presentasi Sidang Tesis

Abstrak

• Peralatan kromatografi gas diaplikasikan dalam banyak bidang, seperti, industri makanan, kesehatan industri gas dan minyak. Pada bidang industri gas dan minyak peralatan ini dapat digunakan sebagai penganalisa hasil produksi dari gas atau minyak mentah. Peralatan kromatografi gas terdiri kolom partisi yang merupakan jantung dari sistem kromatografi gas yang berfungsi memisahkan komponen-komponen senyawa penyusun dari suatu gas campuran. Gas yang merupakan material fasa gerak akan berinteraksi dengan material fasa diam kolom partisi. Komponen senyawa yang merupakan ikatan yang kuat terhadap fasa diam akan keluar paling akhir pada detektor atau sensor.

• Detektor yang digunakan pada umumnya memerlukan tegangan yang tinggi sekitar 180 V dan suhu yang tinggi sekitar 600-8000C. Pada penelitian ini digunakan sensor semikonduktorsebagai detektor pada sistem kromatografi gas. Senyawa yang masuk pada sensor gas mengakibatkan menaiknya tegangan pada sensor. Dari hasil percobaan menunjukkan bahwa sensor ini dapat memberikan pola pergeseran tegangan yang berbeda untuk setiap sampel yang di ujikan. Neural network digunakan untuk mengenali jenis larutan yang diujikan dengan tingkat dengan tingkat identifikasi sebesar 76,6%.

Perumusan MasalahDalam penelitian yang berjudul sistem kromatografi gasmenggunakansensor semikonduktor dan neural network untuk klasifikasiminyak mentah ini terdapat beberapa pokok perumusan masalah antara lain :

• Melakukan pembacaan sampel minyak oleh sensor dan ditampilkan dalam bentuk grafik kromatogram pada komputer.

• Implementasi neural network dengan metode backpropagtion dalam sistem kromatografi gas untuk klasifikasi minyak mentah.

Tujuan dan Manfaat

• Tujuan dari penelitian sistem kromatografi gas menggunakan sensor semikonduktor dan neural network untuk klasifikasi minyak mentah adalah untuk mengetahui bentuk grafik dan mengklasifikasi kromatogramdari minyak mentah.

• Manfaat dari sistem yang di diteliti ini diharapkan mampu memberikanbahan kajian awal sebelum dilakukan pengolahan pada minyak mentah.

ITS ElEcTrIcal EngInErIng

Sugeng Dwi Riyanto

Peralatan kromatografi gas

GC Tools

Kolom partisiGas pembawa

Detector

Data akuisisi

Injector

Pengolahan data


Perancangan sistem

Sampel minyak disuntikkanke dalam ruang sampel.

Sampel minyak didorong dengan gas pembawa dan masukke dalam kolom partisi

Keluaran dari kolom partisi akan dideteksi oleh detektor sensor gas,yang kemudian masuk ke data akuisisi

dan masuk ke komputer untuk dilakukan Pengolahan data untuk menampilkan

Grafik kromatogram.

1

2 3


Sugeng Dwi Riyanto

Percobaan awal• Sebelum dilakukan pengujian langsung pada minyak mentah, dilakukan beberapa percobaan dengan bahan

sampel premium, pertamax dan pertamax plus. Dan kemudian dibandingkan dengan peralatan laboratorium kromatografi. Perbandingan antara grafik keluaran alat pada penelitian dengan alat kromatografi laboratorium menunjukkan profil yang hampir sama. Beberapa puncak grafik kromatogram hasil dari penelitian terletak pada posisi yang sama dengan grafik kromatogram hasil alat kromatografi laboratorium. Hal ini menunjukkan bahwa alat penelitian bisa digunakan untuk menguji premium, pertamax dan pertamax-plus

Grafik kromatogram premium hasil alat laboratorium kromatografi

Grafik kromatogram premium dengan alat penelitian

Percobaan awal

Grafik kromatogram pertamax hasil alat laboratorium kromatografi

Grafik kromatogram pertamax dengan alat penelitian

Grafik kromatogram pertamax plus hasil alat laboratorium kromatografi

Grafik kromatogram pertamax plus dengan alat penelitian

hasilBerdasarkan hasil percobaan pada penelitian ini, dapat diketahui bahwa sensor gas TGS 2610 dapatdigunakan sebagai detektor pada sistem kromatografi gas. Hasil pembacaan berupa besar nilai teganganterhadap waktu. Garis puncak pada grafik menunjukkan senyawa yang dapat terdeteksi oleh sensor. Prosespembacaan sampel minyak pada peralatan kromatografi gas ini dilakukan selamam 400 detik.

cepu bojonegoro

palembang

Nilai aktifasi neuron output

• Nilai aktifasi neuron output

Cepu Bojonegoro

Palembang

Kesimpulan

• Berdasarkan hasil percobaan pada penelitian ini dapat disimpulkan bahwa sensor semikonduktor sebagai detektor dalam sistem kromatografi gas mampu untuk mendeteksi jenis uap minyak mentah yang diujikan. Sampel berupa uap minyak mentah diambil cuplikan sebesar 2mL dan dimasukkan dalam tabung sampel sebesar 1mL yang didorong olehsebuah gas pembawa. Gas pembawa menggunakan pompa udara biasa. Sampel masuk ke dalam ke kolom dan keluar di terima oleh detektor berupa sensor semikonduktor dan ditampilkan oleh komputer berupa grafik kromatogram. Proses pengujian untuk setiap sampel minyak mentah pada peralatan kromatografi gas ini dilakukan selama 400 detik .

• Neural network dengan menggunakan metode back propagation dilatih untuk mengenali setiap sampel minyak mentah yang diujikan. Jumlah node input empat ratus sesuai dengan jumlah data input perubahan tegangan. Jumlah neuron output adalah tiga sesuai dengan jumlah jenis sampel. Jumlah neuron pada unit tersembunyi adalah seratus. Sejumlah 30 data diinputkan ke neural network dan dapat dikenali dengan tingkat identifikasi sebesar 76,6 %.

Sugeng Dwi Riyanto

Kolom partisiITS ElEcTrIcal EngInErIng

Sugeng Dwi Riyanto

Merupakan jantung dari peralatan kromatografi gas, berfungsi untuk memisahkan komponen senyawa penyusun suatu gas campuran. Gas yangmerupakan material fasa gerak akan berinteraksi dengan material fasa diam kolom partisi.

Kolom partisi

Kolom partisi menggunakanmaterial gelas dengan diameter3,2 mm dan panjang 1,6 m.Sebagai material fasa diamnyaadalah Thermon-3000 5%dengan material penyangganyaadalah Shincarbona ukuran60/80 mesh yang sifatmaterialnya adalah polar

Sensor gas

Bahan detektor gas dari sensor adalah metal oksida, khususnya senyawa SnO2.


Sugeng Dwi Riyanto

R = A[C]-α

R = resistansi sensorA,α = konstanta[C] = konsentrasi gas

Setiap perubahan nilai hambatan sensor (RS) dicatatsebagai perubahan di (VRL). Penurunan (RS) menyebabkan peningkatan (VRL) Tegangan VRL iniakan diukur terhadap waktu dan direkam danditampilkan sebagai bentuk kromatogram.

BackpropagationITS ElEcTrIcal EngInErIng

Sugeng Dwi Riyanto

Membuat input sinyal learning berupa sinyal hasil dari sensor gas, diambil untuk point dengan jarak yang bebeda dan mendesain struktur MLP NN

Menghitung respon dari jaringan untuk masing-masing layer, dengan

Kemudian membandingkan respon jaringan dengan nilai actual output yang diinginkan, dimana hasilnya adalah output error

menghitung MSE (Mean Square error)

seting bobot (weight) masing-masing layer

1

2

3

4

5

sistem kromatografi gas menggunakan sensor...

Documents