Bab I pendahuluan latar Belakang dan Permasalahan



Yüklə 30,6 Kb.
Pdf görüntüsü
tarix06.02.2018
ölçüsü30,6 Kb.
#25823


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang dan Permasalahan

Pusat  Teknologi  Akselerator  dan  Proses  Bahan  (PTAPB)  BATAN

Yogyakarta  sedang  meneliti  dan  mengembangkan  sistem  pengukuran  medan

magnet  untuk  alat  siklotron.  Siklotron  merupakan  sebuah  akselerator  untuk

mempercepat  gerak  dari  sebuah  partikel  bermuatan.  Dalam  piranti  siklotron,

percepatan  gerak  partikel  dipengaruhi  oleh  medan  listrik  dan  induksi  medan

magnet  yang  timbul  dari  kumparan.  Produk  yang  diperoleh  dari  penggunaan

siklotron  adalah  partikel  bermuatan  dengan  tingkat  energi  cukup  besar  hingga

mencapai 100 MeV  (Prior, 2004).Pemanfaatan dari energi  yang dihasilkan dapat

digunakan  dalam  berbagai  bidang  misalnya  terapi  radiasi,  rekayasa  bahan,

sterilisasi dan masih banyak aplikasi lainnya (Bryant, 2008).

Selama  siklotron  beroperasi  akan  terjadi  kenaikan  temperatur  pada

penampang  penghantar  arus  kumparan.  Kenaikan  temperatur  pada  penghantar

arus  kumparan  diakibatkan  oleh  kebocoran arus  listrik  yang  kemudian

menimbulkan  panas.Kenaikan  temperatur  penghantar  listrik  berbanding  lurus

dengan kenaikan tahanan listrik. Jika temperatur penghantar arus kumparan naik,

maka  tahanan  listrik  pada  penghantar  juga  akan  naik.  Kenaikan  nilai  tahanan

listrik  pada  penghantar  akan  menyebabkan  nilai  arus  kumparan  menurun  pada

kondisi tegangan listrik yang tetap. Perubahan nilai arus kumparan mengakibatkan

besaran  induksi  magnetik  menjadi  tidak  stabil.  Kestabilan  medan  magnet  dalam

siklotron harus dijaga untuk menghasilkan percepatan gerak partikel yang optimal

(Aditya, 2011).

Pengukuran  medan  magnet  pada  siklotron  diperlukan  untuk  mengetahui

besar  dan  arah  dari  medan  magnet  yang  digunakan  dalam  mesin

siklotron.Pengukuran  ini  menggunakan  sistem  pemetaan medan  magnet  untuk

mengetahui  distribusi  medan  magnet  pada  mesin  siklotron  (Yang,  2009).  Sistem

untuk  mengukur  medan  magnet  dibuat  dengan  tujuan  untuk  mempermudah,

mempercepat,  serta  mengoptimalkan  pengukuran  yang  dilakukan  dalam  dimensi




2

pengukuran  yang  luas  dan  orde  dimensi  pengukuran  yang  kecil  (contohnya,

dimensi pengukuran dalam satuan mm).

Terdapat dua fungsi utama dari sistem pengukuran tersebut, yaitu akuisisi

data  dan  kendali  sistem  pengukuran.Fungsi  akuisisi  data  bertugas  mengambil

informasi data dari obyek pengukuran. Untuk merepresentasikan fungsi ini, pada

sistem  pengukuran  digunakan  sebuah  sensor  magnet  sebagai  pendeteksi  kuat

medan  magnet.  Sedangkan  fungsi  kendali  bertugas  mengatur  proses  atau  kerja

dari sistem pengukuran. Dalam sistem pengukuran medan magnet, fungsi kendali

akan  diterapkan  dalam sistem.  Hal-hal  yang  akan  dikendalikan  dalam  sistem

pengukuran  adalah  perubahan  posisi  pengukuran  dalam  sistem  koordinat

kartesian. Untuk  mendukung  fungsi  tersebut  digunakan  sebuah  aktuator,  yaitu

motor stepper (Park, 2005).

Pada  tahun  2011,  PTAPB  BATAN  telah  melaksanakan  sebuah  penelitian

yang dimaksudkan untuk merintis penelitian yang sedang dilakukan saat ini. Pada

penelitian tersebut telah dibuat simulasi sistem pengukuran medan magnet dengan

menggunakan  PLC T100MD1616+ sebagai controller-nya  (Aditya,  2011).

Penelitian  tersebut  juga  dimaksudkan  sebagai  uji  coba  implementasi  dari

algoritme pemrograman yang bertugas mengendalikan sistem pengukuran medan

magnet. Berdasarkan penjelasan serta penelitian referensi yang sudah disebutkan,

penelitian  ini  dilaksanakan  sebagai  upaya  untuk  membuat  sebuah  sistem

pengukuran medan magnet



1.2.Rumusan Masalah

Dari  penjelasan  yang  terdapat  pada  bagian  latar  belakang  masalah,  dapat

dirumuskan sebuah masalah, yakni : Bagaimanakah pembuatan, dan implementasi

fungsi  kendali  dan  akuisisi  data  yang diaplikasikan  ke  dalam sistem  pengukuran

medan magnet?



3

1.3.Tujuan Penelitian

Penelitian 

ini 

dilaksanakan 



dengan 

tujuan 


untuk

membuat,


mengimplementasikan,  menguji,  serta  menganalisis  sistem  pengukuran  medan

magnet.


1.4.Batasan Masalah

Penelitian  ini  dalam  pengerjaan,  pembahasan,  dan  penulisannya  dibatasi

oleh beberapa hal, yaitu sebagai berikut:

1. Magnet uji yang  digunakan  adalah  sebuah  magnet  permanen.  Magnet

ini tidak memiliki dokumentasi mengenai spesifikasi kekuatan medan

magnetnya  dan  ketika  diukur  menghasilkan  kuat  medan  magnet  yang

kecil. Sehingga penggunaan magnet lebih difokuskan untuk bahan uji

kemampuan  dari  fungsi  akuisisi  data  sistem  dengan  menghiraukan

besar kuat medan magnet yang terbaca.

2. Oleh karena bentuk dan ukuran magnet uji yang relatif kecil, pengujian

terhadap  magnet  uji dilakukan  dengan  cara memposisikan  magnet  di

daerah  tengah sistem, sehingga  sistem  akan  diatur  sedemikan  rupa

sehingga koordinat posisi  awal  dari  pengukuran  akan berada  di  dekat

magnet.


3. Metode  kendali  yang  diterapkan  dalam  sistem  pengukuran  ini  adalah

metode  kendali  on-off  atau  metode  dua  posisi  (two-position). Metode

kendali ini telah terintegrasi dalam sistem yang dimiliki NI 9512 yang

digunakan dalam penelitian ini.



1.5.Metode Penelitian

Metode-metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  sebagai

berikut:

1. Menentukan  topik  yang  diangkat  serta  tujuan  dan  batasan  masalah

dengan melihat faktor-faktor yang bermanfaat bagi sistem.

2. Melakukan  kajian  dan  pembelajaran lebih  lanjut  tentang  sistem  yang

akan dibahas pada penelitian ini dengan metode:



4

(a) Studi  literatur,  yaitu  mempelajari  artikel,  makalah,  jurnal,  karya

tulis, serta buku-buku yang berkaitan dengan topik yang dibahas,

untuk  kemudian  dijadikan  sebagai  acuan  dan referensi  dalam

merancang dan membuat penelitian ini.

(b) Konsultasi  dengan  dosen  pembimbing  dari  BATAN  dan

universitas mengenai rancangan sistem, dan inovasi-inovasi yang

bisa diterapkan pada sistem.

(c) Melakukan korespondensi melalui forum di internet dengan pihak

pembuat NI CRIO-9022 dan Digital Teslameter DTM-151.

3. Membuat rancangan sistem yang terdiri dari dua bagian, yaitu:

(a) Perangkat keras (Hardware)

Melakukan  pengkabelan  pada  NI  CRIO-9022,  modul  NI

9512,Digital  TeslameterDTM-151,  beserta  komponen-komponen

elektronika lain  yang diperlukan, dan perangkaian dengan sistem

mekanik.


(b) Perangkat lunak (Software)

Membuat block  diagram dan front  panel dengan  menggunakan

LabVIEW 2011 yang akan digunakan untuk pemrograman sistem

dan  tampilan  antarmuka  serta  fungsi penerima  dan  penyimpan

akuisisi data.

4. Pengujian  untuk  setiap  bagian  sistem,  pengujian  terhadap  kinerja

akuisisi  data  medan  magnet,  pengujian  terhadap  kendali  posisi  untuk

gerakan sensor teslameter arah sumbu x-y pada bidang magnet.

5. Langkah  terakhir  adalah

melakukan  pengujian  sistem  secara

keseluruhan  untuk  memastikan  apakah  sistem  dapat  bekerja  dengan

baik dan hasilnya sesuai dengan yang diharapkan.

6. Penelitian  ini  dilaksanakan  dari  bulan Februari sampai  dengan  bulan

Mei 2013 dan bertempat di PTAPB BATAN Yogyakarta.




5

1.6.Sistematika Penulisan

Secara  garis  besar  penulisan  laporan  penelitian  ini  terdiri  dari  tujuh  bab,

dengan susunan sebagai berikut:

-

BAB I: PENDAHULUAN



Bab  ini  berisi  penguraian  tentang latar  belakang  masalah  yang  dikaji,

perumusan  masalah, tujuan  penelitian,  batasan  masalah,  metode

penulisan yang dilakukan serta sistematika penulisan laporan penelitian.

-

BAB II: KAJIAN PUSTAKA



Bab  ini  berisi  penjelasan  mengenai

penelitian-penelitian

yang

digunakan sebagai referensi untuk penelitian ini.



-

BAB III: DASAR TEORI

Bab  ini  berisi  penjelasan  dan  dasar  teori  yang  meliputi:  pengertian

magnet,  prinsip  kerja  pengukuran  medan  magnet,  metode  kendali  on-

off, dan tentang protokol komunikasi.

-

BAB IV: ANALISIS DAN RANCANGAN SISTEM



Bab  ini  berisi  penjelasan  mengenai  rancangan  dari  sistem  yang  akan

dibuat yang meliputi blok diagram sistem dan diagram alir dari sistem.

-

BAB V: IMPLEMENTASI



Bab  ini  berisi  penjelasan  tentang  implementasi  dari  rancangan  yang

telah  dibuat  sebelumnya  yang  meliputi  implementasi  rancangan  secara



hardware maupun secara software.

-

BAB VI: HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN



Bab ini berisi hasil pengujian dan analisis kerja dari sistem pengukuran

medan magnet, serta pembahasan hasil pengujian simulasi sistem secara

keseluruhan.

-

BAB VII: PENUTUP



Bab  ini  berisi  kesimpulan  atas  penelitian  yang  telah  dilakukan,  serta

memberikan saran untuk pengembangan sistem lebih lanjut.



Yüklə 30,6 Kb.

Dostları ilə paylaş:




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə