AUTOMATIC VISKOMETER
Amran Fauzi, S.T.
Devisi Riset dan
Pengembangan Elektronika Am_Tronik
Web :
am_tronik.indonetwork.co.id, HP/WA : 081802631326
Abstrak
Viskometer adalah alat ukur yang digunakan untuk
menghitung nilai viskositas suatu zat cair (fluida) oleh praktisi dalam bidang
Ilmu Fisika, Biologi dan Kimia serta pada keperluan industri atau penelitian
tertentu. Viskometer yang digunakan oleh praktikan untuk menghitung Viskositas
suatu zat cair (fluida), pengukuran dioperasikan secara manual menggunakan
stopwatch. Kemampuan pengukuran dengan menggunakan
stopwatch ini memiliki kelemahan karena keterbatasan sudut pandang dan
ketelitian praktikan berbeda-beda sehingga hasil pengukuran beberapa praktikan
tidaklah sama.
Solusi yang dapat dilakukan untuk permasalahan diatas
adalah membuat Viskometer yang dapat mengukur waktu yang dibutuhkan larutan
melalui jarak x ke x secara otomatis. Pengendali
utama viskometer menggunakan Mikrokontroler MCS51 AT89S52, stopwatch
sebagai pengukur waktu dan deteksi
aliran zat cair (fluida) menggunakan photo sensor. Viskometer dibuat bersensor delapan, empat sensor untuk titik awal, empat
sensor untuk titik akhir, kedelapan sensor yang dipakai akan membuat viskometer
dapat bekerja secara otomatis untuk memulai waktu pada titik awal dan mengahiri
waktu pada titik akhir sehingga dapat melakukan pengukuran waktu secara
otomatis.
Hasil akhir dari penelitian ini menunjukkan bahwa Automatic Viskometer ini dapat dibuat dengan menggunakan serta menggabungkan perangkat
keras dan perangkat lunak yang dikontrol Mikrokontroler AT89S52. Dari pengujian
yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa Automatic Viskometer ini
dapat dapat mengukur waktu yang dibutuhkan larutan melalui jarak x ke x secara
otomatis
Kata kunci: Mikrokontroler
AT89S52, Viskometer, Stopwatch.
1.PENDAHULUAN
Viskometer selama ini dioperasikan dengan stopwatch
untuk mengukur waktu yang dibutuhkan larutan melalui jarak x ke x. Viskometer
yang digunakan oleh praktikan untuk menghitung Viskositas suatu zat cair
(fluida), pengukuran dioperasikan secara manual menggunakan stopwatch.
Kemampuan dengan stopwatch ini memiliki
kelemahan dalam pengukuran karena keterbatasan sudut pandang dan ketelitian
praktikan berbeda-beda sehingga hasil pengukuran beberapa praktikan tidak sama.
Solusi yang dapat dilakukan untuk permasalahan diatas adalah membuat Viskometer
yang dapat mengukur waktu yang dibutuhkan larutan melalui jarak x ke x secara
otomatis
2.BAHAN DAN METODE
2.1 Susunan Peralatan
Pada
perancangan automatic viskometer ini terdiri atas beberapa komponen yang
mempunyai fungsi masing-masing yaitu mikrokontroler, photo sensor, dan
stopwatch. Perancangan sistem viskometer
ini pengendali utamanya yaitu pada mikrokontroler AT89S52. Dalam sistem viskometer
ini untuk mengoperasikan semua sistem board
atau modul yang sudah disiapkan, maka dibutuhkan catu daya dengan tegangan
yang sesuai pada masing-masing fungsi dari sistem rangkaian tersebut. Untuk lebih jelasnya pada
sistem perancangan perangkat keras dapat dilihat pada Gambar 1.
berikut:
Gambar 1. Diagram Blok Sistem Automatic Viskometer.
2.2 Photo Sensor
Photo sensor dipasang pada bagian balok kaca viskometer, digunakan untuk menentukan start / stop stopwatch agar
dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan. Cara kerja dari Photo sensor setiap sensor mewakili bit, dan setiap bit ini hanya terdapat on dan off
atau 0 dan 1. dengan demikian kombinasi dari bit - bit tersebut dapat dianggap
sebagai bilangan biner. ketika pada posisi On akan bernilai 1 dan pada
posisi Off akan bernilai 0. Kombinasi
yang digunakan pada photo sensor adalah 8 buah, 4 buah untuk titik awal
dipararelkan menjadi 1 bit dan 4 buah titik akhir diparelkan menjadi 1 bit untuk
dihubungkan ke mikrokontroler dengan data 2bit. Apabila kondisi photo sensor 11 selanjutnya akan mengirimkan
sinyal ke mikrokontroler. Mikrokontroler memproses data dan menghasilkan
tegangan output, sehingga dapat menentukan viskometer untuk stanby. Apabila kondisi photo
sensor 10 (sensor pada titik
awal tetutup zat cair) maka viskometer akan start, apabila kondisi photo sensor 01
(sensor pada titik akhir tertutup zat cair) maka viskometer akan stop. Photo
Sensor dapat ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar
2. Photo Sensor
2.3. Rangkaian Mikrokontroler
AT89S52
Rangkaian mikrokontroler AT89S52 ini merupakan sistem kontrol yang mengatur automatic
viskometer ini. Dalam penelitian ini,
mikrokontroler digunakan sebagai sistem kontrol masukan (input) dan keluaran (output).
Rangkaian sistem minimum mikrokontroler ditunjukkan pada Gambar 3. berikut ini:
Gambar
3. Rangkaian Sistem Minimum Mikrokontroler
Mikrokontroler AT89S52 menggunakan PORT1 sebagai port untuk masukan proses. Masukan
proses yaitu sinyal masukan dari photo sensor yang berfungsi untuk kendali start dan stop. Photo sensor di hubungkan pada PORT1.0 dan PORT1.1.
PORT3 digunakan sebagai jalur keluaran ke
stopwatch. Mikrokontroler memberikan sinyal kepada stopwatch sesuai perintah
pada program. Stopwatch terhubung dengan PORT3.0.
2.4 Stopwatch
Stopwatch yang umumnya digunakan sebagai alat ukur
waktu, dimana memiliki navigasi tombol start / stop dan reset. stopwatch ini
menggunakan LCD sebagai penampil waktu yang dilengkapi dengan rincian menit,
detik dan milidetik. Stopwacth ini pada bagian tombol start / stop yang
dihubungkan pada mikrokontroler PORT3.0. Stopwatch yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 4. berikut:
Gambar
4. Stopwatch
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah
melakukan proses perancangan automatic viskometer selesai, maka langkah
selanjutnya adalah melakukan pengukuran kerja pada automatic viskometer yang
telah dirancang. Pengukuran dilakukan agar bisa mendapatkan data dari suatu
sistem automatic viskometer tersebut, sehingga dengan data ini kita dapat
mengetahui spesifikasi dari automatic viskometer yang telah dirancang. Hasil pengukuran dapat menjadi sumber dalam
penganalisaan rangkaian. Adapun metode pengukuran pada masing-masing titik uji
dilakukan agar dapat mengetahui karakteristik outputnya dan diperoleh kesesuian
antara satu blok dengan blok yang lainnya.
Pengukuran ini bertujuan agar mengetahui
keluaran semua blok rangkaian, baik rangkaian power suplay, stopwatch dan photo sensor. Pada rangkaian power suplay, untuk melakukan pengukuran
dilakukan beberapa titik uji. Titik uji pengujian itu adalah tegangan keluaran
dari sumber tegangan, tegangan pada masukan mikrokontroler, tegangan output
pada mikrokontroler.
3.1 Hasil Pengukuran Pada Rangkaian Catu Daya
Pengujian
rangkaian catu daya di lakukan dengan memberikan tegangan input pada rangkaian.
Sumber tegangan menggunakan baterai LI-ION dengan tegangan output 12 volt.
Pengujian output rangkaian regulator menggunakan voltmeter untuk mengetahui
besar tegangan yang di hasilkan oleh regulator. Besar tegangan setiap output
regulator di pastikan sebesar 5 volt dan
hasil pengukuran dapat dilihat pada Tabel 1. dibawah ini.
Tabel
1. Tegangan Output Regulator
|
Titik
|
IC LM 7805
|
Output
|
Keterangan
|
|
1
|
Regulator 1
|
4.90 volt
|
Mikrokontroler
& Photo sensor
|
3.2
SISTEM KESELURUHAN AUTOMATIC VISKOMETER
Automatic Viskometer merupakan kombinasi dari Photo sensor, Modul kendali Mikrokontroller dan Stopwatch ditunjukkan pada Gambar
5. berikut ini :
Gambar
5. Automatic Viskometer
3.2 Pengujian Sistem
Pengujian menggunakan
perancangan balok yang dapat dilihat
pada Gambar 6. berikut:
Gambar
6. Balok Viskometer
Balok
menggunakan bahan kaca/ Akrlic sebagai wadah zat cair (fluida). Benda yang
dilewatkan pada zat cair dapat berupa kelereng/ atau benda bulat yang lain
(dengan memperhitungkan berat jenis benda tersebut). Besar gaya F yang
diperlukan untuk mengerakkan suatu fluida dengan kelajuan tetap v untuk luas A
dan letaknya pada jarak y dari suatu permukaan yang tidak bergerak dinyatakan
oleh penurunan rumus:
F = n Av
Keterangan:
N = koefisien viskositas
Av = besar
gaya F yang diperlukan untuk menggerakkan suatu lapisan fluida
y = letak sesuatu dari permukaan yang tidak
bergerak
Penulis selaku
pembuat alat tidak melakukan uji yang lebih mendetail sehingga tidak menyantumkan
data dalam tabel pengujian.
4.KESIMPULAN
Berdasarkan
hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan mengenai Automatic
Viskometer. Dapat diambil kesimpulan :
1. Kecepatan
respon start dan stop Automatic Viskometer lebih baik dibandingkan
Viskometer manual
2. Automatic Viskometer dapat melakukan pengukuran waktu secara otomatis sehingga lebih unggul
dibandingkan dengan Viskometer manual.
3. Alat dapat dikembangkan menggunakan LCD 16 X 2, stopwatch dan perhitungan
dapat dibuat pada listing program pada mikrokontroler sehingga hasil yang
ditampilkan merupakan nilai Vikositas suatu zat cair secara matang
DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT PENULIS
Amran Fauzi lahir di Jambi pada 06 April 1987. Penulis menamatkan pendidikan S1 di
Universitas Ahmad Dahlan dalam bidang Teknik Elektro pada tahun 2012.
