uji kecepatan alir.pdf

7/25/2019 Uji kecepatan alir.pdf

1/6

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) Periode III ISSN: 1979-911X

Yogyakarta, 3 November 2012

B-1

RANCANG BANGUN SISTEM INSTRUMENTASI OTOMATIS

UJI KECEPATAN ALIR GRANUL/SERBUK OBAT

Abdul Fadlil1, Wahyu Sapto Aji2, dan Nur Azis3), Arif Budi Setianto4,

1,2,3)Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Univesitas Ahmad Dahlan

4)

Program Studi Farmasi, Fakultas Farmasi, Univesitas Ahmad DahlanKampus III UAD Jl. Prof. Dr. Soepomo, Janturan, Umbulharjo, Yogyakarta

E-mail:[email protected], [email protected], [email protected], [email protected]

ABSTRACTThe important one in the manufacture of tablets is to test the quality granule / powder medicine as basic

materials. One way to test the quality of the granules is through flow rate tester. Currently instrumentation formeasuring flow rate of granules that are used mostly still manual. Flow rate is calculated based on the time flow

of a granular weighing 100 grams, which flowed through the funnel were read by using a stopwatch. Flow rate

of granules that is both more than 10 grams / sec. In this paper discussed the design automated tester

instrumentation systems granule quality. This instrument system includes sensor LDR (Light Dependent

Resistor), Microcontroller ATMega 8535 as a processing unit and the LCD (Liquid Crystal Display). The

performance of the instrument system has been made using two types of samples tested by comparing the

readings of granule time of instrumentation equipment have been made and the reading time of the stopwatch. In

the first experiment with the granules obtained an average error of 0.99%, while the second experiment with thegranules obtained an average error of 4.76%

Keywords: Flow rate granules, LDR, Microcontroller ATMega 8535

ABSTRAKSatu hal penting dalam pembuatan tablet obat adalah menguji kualitas granul/serbuk obat sebagai bahan

dasarnya. Salah satu cara untuk menguji kualitas granul adalah melalui uji kecepatan alirnya. Saat ini peralataninstrumentasi untuk pengukur kecepatan alir granul yang digunakan kebanyakan masih bersifat manual.

Kecepatan alir dihitung berdasarkan waktu alir sejumlah granul seberat 100 gram yang dialirkan melalui corongyang dibaca dengan menggunakan stopwatch. Kecepatan alir granul yang baik adalah lebih dari 10 gram/detik.

Pada makalah ini dibahas rancang bangun sistem instrumentasi otomatis untuk uji kualitas granul. Sisteminstrumen ini meliputi sensor LDR (Light Dependent Resistor),unit pemproses Mikrokontroler ATMega 8535

serta penampil LCD (Liquid Crystal Display). Unjuk kerja sistem instrumen yang telah dibuat diujimenggunakan 2 jenis sampel granul berdasarkan perbandingan hasil pembacaan waktu dari peralatan

instrumentasi yang telah dibuat dan pembacaan waktu dari stopwatch. Pada percobaan dengan granul pertama

diperoleh hasil rata-rata kesalahan sebesar 0,99 %, sedangkan percobaan dengan granul kedua diperoleh rata-rata kesalahan sebesar 4,76 %.

Kata kunci: Kecepatan Alir Granul, LDR, Mikrokontroler ATMega 8535

PENDAHULUANKetersediaan obat bagi masyarakat dengan harga yang terjangkau adalah merupakan tantangan

bagi industri obat/jamu. Pada prinsipnya biaya pembuatan obat tergantung dari bahan obat dan prosespembuatannya. Secara umum bahan obat mudah dan murah didapatkan, karena Indonesia kaya akanjenis tanaman obat. Namun pada proses pembuatannya masih memerlukan pembiayaaan yang tinggi

terkait dengan peralatan yang kebanyakan masih impor. Hal inilah yang menjadi latar belakangpenelitian ini dilakukan.

Salah satu peralatan yang biasa dipakai dalam proses pembuatan obat adalah alat pengujikualitas granul/serbuk obat. Ada beberapa cara untuk menguji kualitas granul/serbuk obat antara laindengan mengetahui kecepatan alirnya (Anshory, H., dkk, 2007). Peralatan yang ada saat ini

kebanyakan masih diimpor dari luar negeri dan pengoperasiannya masih bersifat manual sertaharganya relatif mahal.

Waktu alir granul adalah waktu yang diperlukan untuk mengalirkan dari sejumlah granul

melalui lubang corong dalam suatu waktu tertentu. Granul dinyatakan berkualitas baik jika 100 gram


2/6



B-2

granul waktu alirnya tidak lebih dari 10 detik. Peralatan uji kecepatan alir granul yang ada saat ini

kebanyakan masih dilakukan secara manual dengan menggunakan stopwatch.(Carstensen dan Chan,

1977).Berdasarkan latar belakang masalah ini maka dirumuskan bagaimana membuat peralatan uji

kecepatan alir granul yang dapat bekerja secara otomatis. Olehkarenanya penelitian ini dilakukanbertujuan dihasilkannya rancang bangun peralatan uji kecepatan alir granul sehingga dapat digunakan

untuk menentukan kualitas granul yang digunakan sebagai bahan dasar tablet.

METODEDalam pembuatan sistem alat uji kecepatan alir granul menggunakan mikrokontroler

ATMega8535 ini diperlukan beberapa bahan penelitian berupa komponen elektronis dan mekanis.

Instumentasi elektronis merupakan sebuah sistem yang tujuan umumnya adalah mendapatkan dataatau informasi dari sebuah obyek dengan memanfaatkan rangkain elektronis. Adapun desain alat uji

kecepatan alir granul dapat dilihat pada Gambar 1, berikut:

Gambar 1. Desain Alat Uji Kecepatan Alir Granul

Pada Gambar 1 diatas, sistem terdiri dari corong yang berfungsi untuk menaruh granul/serbukobat, katup (selenoide valve), sensor LDR dan sumber cahaya LED (Light Emitting Diode). Unit

pemroses sistem menggunakan mikrokontroler ATMega8535, dengan keseluruhan blok diagramsistem alat uji kecepatan granul ini ditunjukkan pada Gambar 2 berikut ini:

Gambar 2. Blok Diagram Alat Uji Kecepatan Alir Granul

Mikrokontroler

ATMega 8535

Switch ush button/Reset

LCDSensor LDR

Sumber LED

Catu Daya


3/6



B-3

Sedangkan gambar rangkaian keseluruhan alat uji kecepatan alir granul, lebih jelasnya dapat

dilihat pada Gambar 3, berikut ini:

Gambar 3. Rangkaian Alat Uji Kecepatan Alir Granul

Pada bagian sebelumnya telah diuraikan mengenai perancangan perangkat keras (hardware),

untuk itu agar perangkat keras tersebut dapat bekerja maka dibutuhkan perancangan perangkat lunak.

Dalam penelitian ini program yang digunakan adalah bahasa C yang nantinya akan di-download ke dalam IC mikrokontroler type ATMega8535. Prosedur dalam perancangan

perangkat lunak dimulai dengan menginisialisasi adanya masukan dari sensor LDR. Apabilasensor LDR terkena cahaya dan nilai ADCnya 240. Pada saattimerberhenti data waktu alir granul dan hasil identifikasi kualitas

granul akan ditampilkan ke LCD.

PEMBAHASANDilakukan beberapa pengujian pada rangkaian catu daya yang telah dibuat maka diperoleh

data-data pengukuran berupa tegangan yang diukur dengan menggunakan multimeter analog merk

heles pada masing-masing blok masukan dan keluaran.

Catu daya yang digunakan dalam rangkaiaan otomatisasi alat ukur kecepatan alir granulmenggunakan DC 5 V dan 12 V untuk mensupplay selenoid. Tegangan 9 V dan 12 V AC dari

transformator stepdown 1 A disearahkan dengan masing-masing 2 dioda. Dalam usaha mengurangi

riak tegangan yang timbul digunakan masing-masing kondesator dengan kapasitas 2200 uF/25V.Pemberian regulator 7805 dan 7812, dimaksudkan untuk memperoleh tegangan keluaran tetap stabil

meskipun terjadi perubahan tegangan yang masuk dalam transformator. Catu daya yang diukur

keluaran dari transformator menggunakan 9 V AC disearahkan menggunakan dioda. Setelahdisearahkan tegangan terukur sebesar 11 V DC, dan setelah diregulator 7805 dihasilkan tegangan 4,8


4/6



B-4

V DC. Selanjutnya untuk yang menggunakan 12 V AC, disearahkan dan terukur sebesar 16 V DC

setelah diregulator 7812 dihasilkan tegangan 11,5 V DC.

Pengujian Sensor Cahaya (LDR), LDR berfungsi sebagai sensor untuk mendeteksi dan

untuk menentukan nilai kondisi pada saat itu. Kondisi pada saat itu menentukan besar

kecilnya tahanan sensor, sehingga secara otomatis tegangan yang keluar pada rangkaiansensor akan berubah, dan tegangan inilah yang akan diolah oleh mikrokontroler untuk

memasukkan dan mengaktifkan timer. Gambar sensor cahaya (LDR) dan sensor air

ditunjukkan pada Gambar 4, berikut:

Gambar 4. Rangkaian LDR

Merujuk dari Gambar 4 diatas, maka tahanan (R) pada sensor dapat diuji dengan persamaan padarangkaian sensor diatas. Perhitungan ini untuk menguji apakah tahanan (R) dan tegangan (V) yang

diukur dengan menggunakan multimeter, sesuai dengan persamaan yang didapat dari sensor.

a. Saat sensor cahaya kondisi normal (belum ada aliran granul )

Saat sensor cahaya (LDR) normal (Vout 4,6 V)

(1)

(2)

Sehingga diperoleh

Jadi besar yang terdapat pada rangkaian sensor cahaya (LDR) dengan Vout 4,6 V adalahsebesar 434,78 ohm.

b. Saat sensor cahaya kondisi ada aliran granul.

Saat sensor cahaya (LDR) ada aliran granul (Vout V)

(3)

(4)

Sehingga diperoleh


5/6



B-5

Jadi besar dengan menggunakan persamaan yang terdapat pada rangkaian sensor cahaya

(LDR) dengan Vout 3,4 V adalah ohm.

Pengujian alat dilakukan agar bisa mendapatkan data hasil pengujian dari suatu sistem alat

yang telah dibuat, sehingga dengan data ini dapat diketahui unjuk kerja dari alat yang telah dirancang.Pengambilan data dilakukan dengan menggunakan dua jenis granul yang berbeda dengan berat yang

sama yaitu 100 gram dan diuji masing-masing sebanyak 10 kali. Hasil pengujiannya dapat dilihatpada Tabel 1 dan Tabel 2, sebagai berikut:

Tabel 1. Hasil pengukuran waktu alir granul pertama

NoWaktu alat yang dibuat

(detik)Waktustopwatch

(detik)Kesalahan (%)

1 10 10,18 1,76

2 10 10,26 2,533 10 10,13 1,28

4 10 10,11 1,085 10 10,15 1,47

6 10 10,02 0,19

7 10 10,02 0,198 10 10,03 0,29

9 10 10,02 0,1910 10 10,08 0,79

Rata-rata 10 10,10 0,99

Jadi untuk hasil dari uji coba 10 kali dari pengukuran waktu alir granul pertama mempunyaiprosentase kesalahan antara waktu dari alat alat yang dibuat dengan stopwatch adalah sebesar 0,99 %.

Kategori granul pertama ini menunjukkan kualitas buruk karena waktu alir lebih dari 10 detik.Sedangkan hasil pengujian untuk pengukuran waktu alir granul kedua sebagaimana ditunjukkan

pada Tabel 2 berikut:

Tabel 2. Hasil pengukuran waktu alir granul kedua

NoWaktu alat yang dibuat

(detik)

Waktustopwatch

(detik)Kesalahan (%)

1 13 13,56 4,12

2 13 13,68 4,973 13 13,70 5,10

4 13 13,74 5,385 13 13,56 4,136 13 13,61 4,48

7 13 13,73 5,31

8 13 13,76 5,52

9 13 13,63 4,6210 13 13,62 4,55

Rata-rata 13 13,65 4,76

Jadi untuk hasil dari uji coba 10 kali pengukuran waktu alir granul kedua mempunyai

prosentase kesalahan antara waktu dari alat pengukur waktu alir granul yang dibuat dengan waktu dari

stopwatch adalah sebesar 4,76 %. Kategori granul kedua ini menunjukkan kualitas buruk karena waktu

alir lebih dari 10 detik.


6/6



B-6

KESIMPULAN

Peralatan uji kecepatan alir granul yang dapat bekerja secara otomatis telah berhasil dibuat.

Berdasarkan analisis hasil pengujian alat telah diperoleh unjuk kerja yang optimal yaitu 0,99% untuk

granul pertama dan 4,76% untuk granul kedua. Hasil ini menunjukkan bahwa alat yang telah dibuat ini

potensial untuk dikomersialkan. Pada penelitian selanjutnya alat ini akan dikembangkan dengan

menambah metode pengujian lain yaitu pengukuran sudut diam dari granul.

DAFTAR PUSTAKA

Anshory, H., Syukri, Y., dan Malasari, Y., Formulasi Tablet Effervescent Dari Ekstrak Ginseng Jawa

(Talinum Paniculatum) Dengan Variasi Kadar Pemanis Aspartam, Jurnal Ilmiah Farmasi Vol.4 No.1, 2007.

Carstensen, J. T., and Chan. P.C., Flow Rates and Repose Angles of Wet- Processed Granulation, J.

Pharm. Sci, Vol. 66 No.9, p. 1235-1238 (1977)

Dunn, W. C.,2006, Introduction to Instrumentation,Sensors, and Process Control, Artech House,Norwood

Winoto, A. 2008.Mikrokontroler AVR Atmega8/16/32/8535 dan Pemrogramannya dengan Bahasa C

pada WinAVR. Informatika Bandung.

uji kecepatan alir.pdf

Documents