Disain Instrumen Pembangkit Getaran Ultrasonik sebagai Alat Pencuci
DISAIN INSTRUMEN PEMBANGKlT
GETARArU ULTRASONIK SEBAGAI ALAT PENGUCI
1 9 8 4
INSTITUT PERTANIAM BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
B O G O R
ISi,iU TXI3O'V;O (5' 1 6 1 3 3 9 ) . D i s a i n I n s t r u m e n Pc::ibnni;lrit Getaran U l t r a s o n i k S e b n g a i A l a t ? e n c u c i .
(Dibawah bimbinean Ir
.
a
I
. SUSILO sIR\'/O~JO)
,
.
P r o s e s p e n c u c i a n dengan t e k n i...k u l t ."":
rasonik telah laI,.i.."
. * " ' . ..* . %if
ma d i t e r a p k a n d i -'bL$&$-.q r . gl?jd,2js;t~x.,.
pemanf a a t a n
,.sec&,ng';an'
.
:, " "
.,..",....' --" '
,.?,.
. :,, c .
'
pada b i d a n g pertan,ian..beLum.:b&~yakt e r l i h , a ;.t ..
.
-..
i
. d;#.j;,bU'i
....
'
,i
+
'
Tujuan p e b e l i e i q , , a d a l a h m e n d i s a i n . i & t r u m e n
).""4"'
3
_
14 >
J
I,
....
9
pebang-
Y
k i t g e t a r a n u l t r a 6 o._.&
n E t.-'- s e b a g a r a l a t peficuci b e r b z g a i komod i t i p e r t a n i a n dan inengadakan p e n g u j i a n t e - h i s maupun fungs i o n a l d a r i elat t e r s e b u t d i a t e s .
Frekviensi u l t r a s o n i l r a d a l a h f r e k x e n s i s u a r a d i l u a r
b a t a s kernam-pu~apendengaran manusia. Frek3:rensinya b e r a d a
d i z t a s 20.000 Hz.
Menurut G.II.
H i t h a 1 ( 1 9 8 1 ) a d a b e b e r a p a c a r a dalam
nembangkitkan g e t a r a n u l t r a s o n i k . C a r a - c a r a t e r s e b u t a d a l a h
.pembangirit s e c a r a T u n i n z f o r l r s , pemban:;lrit
s e c a r a Fralton
S h i s t l e , s e c a r a G a s C u r r e n t , s e c a r a Boltzmxn, dengan t e n a -
.
ga t e r m a l , s e c a r a o i e z o e l e l r t r i c dan dengan menggun-&an
m;7s-
netostrictinn.
C a r a ; n n . ~ n e t o s t r i c t i o na d a l a h dengan memanfaatlian
e f e k m a , g e t o s t r i k s i . 3 i l a s u a t u b a t a n g ;.,tau t a b u n c yang t e r b u a t d a r i bahan f e r r o m a 6 n e t i k d i t a r u h k e d d a m nedan magnit
s e c a r a p a r a l e l dengan ?on jang b a t a n g / t a b u n g
, maka
pan jang
b a t a n g / t a b u n c alran d i r u b a h s e d i k i t . Perubahan panjang i n i
-
a d a l a h k e c i l s e k i t a r l/l .OCO.OCO.
Penggunaan gelombang u l t r a s o n i k dengan amplitude
yang t i n g g i pods c a i r a n d a p a t mengakibatkan e f e k k a v i t a s i .
Efelr i r a v i t a s i i n i d a p n t digunakan untulr memisahkan k o t o r a n
yang melckat pada benda (ooyek yang d i b e r s i l f l r a n ) .
D i s a i n a l a t p e n c u c i yang d i b u a t menggunakan i . c
2206 seb.-.gai pembangkit avtal gelombang s i n u s , i . c .
tional-anplifier
XR
opera
-
741 s e b e c a i p r e a m p l i f i e r , dan a m p l i f i e r
penguat a k h i r dengan daga o u t p u t 1 0 0 w a t t pads impedansi
o h t p u t 4 ohm. T r a n s d u s e r y;ng
-
d i d i s a i n menggunakan/memanfa-
atkan p r i n s i p magnetostriksi.
-
Uji te!i?is
t e r h a d z p t r a n s d u s e r m a g n e t o s t r i k s i pada
f r e k n e n s i 40 k i l o h e r t z d i d a p a t k a n v i a t t a s e , k u a t g e t z r dan
k u a t medan.magnetik pada d a e r a h k u r v a yang besr?r/kuat, s e hingga pernilihan f r e k w e n s i 40 k i l o h e r t z a d a l a h cukup S a i k .
Imuedansi yang t e r l e t a k pada d a e r a h icurva yang r e n d a h pada
fre1.vkensi 40 k i l o h e r t z merupakan s a l a h s a t u f a l r t o r p u l a
yang mempertinggi d a y a k e r j a a l a t .
..
i ~ : i i'un,;sional
s l a t d i l a k u k z n pada f r e k ~ e n s i40 k i -
l o h e r t z ( C a r l i n 1 9 6 0 ) d e n g ~ nm e l i h a t t i n g k a t k e o e r s i h a n bahan y ~ n gd i c u c i . I i a s i l p e n c u c i a n t e r h a d a p k o t o r a n yang mempunyai daya l e k a t y m g r i n g a n s e p e r t i a b u yang d i h a s a h i yang
rnelekat p ~ d ak u l i t t e l u r d a p ~ td i b e r s i h k a n sampai 45,31 :L.
Pemilihan k o t o r a n gang mempunyai daya l e k a t yang ringa.n unt u k d i c u c i d i s e b a b k a n o l e h v a L t a s e d i s a i n dan k u a t medan
iii
mr..,gnetik d i s a i n y a n e l c e c i l s e h i n g z a k u r a n g h a t mengguncangk a n medium a i r yanG
z k < ~ membersihkan
n
kotorln terseout.
Oleh
Ismu Tribovio
F 161339
Sebngni s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k memperoleh g e l a r
peda F a k u l t a s l e k n o l o e i P e r t a n i a n
-i n s t i t u t
T e r t a n i a n 30g0r
Oleh
Ismu Trihowo
F 161339
S e b a g a i s a l n h s a c u s y a r a t untuk menperoleh g e l a r
pada F a k u l t a s T e k n o l o g i P e r t a n i a n
I n s t i t u t P e r t a n i a n Sogor
.
Disetujui,
9 e n u l i s d i l a h i r k a n pada tan;gal
29 i?gustus 1960 d i
a o e o r . Anak Icetiga d a r i Eanak H u r i d i n dan I'ilu Aminah.
P e n u l i s m e n y c l e s a i k a n s t u d i pada Sekolah Dasar t a hun
1372, S e k o l a h Menengah Pertama tahun 1375 dan Sekolah
Kenengah A t a s t a h u n 1979. I l i t e r i m a s e b a g a i mahasisma I n s t i t u t P e r t a n i a n Dogor, m e l a l u i Proyek P e r i n t i s I , t a h u n
1979
dan s e t a h u n S e r i k u t n y a mengambil 2,idang K e a h l i a n Viekanisasi
P e r t a n i a n , F,&uLtas N e k a n i s a s i Dan Te!mologi Kasil P e r t a n i an.
Se,yala p u j i p e n u l i s p a n j a t k a n kepada A l l a h S.W.T.
a t a s s e g a l a rakhmat dan raknim Xya s e h i n g e a p e n u l i s d a p a t
menyelesailcan s k r i p s i F n i .
P e n u l i s mengucapkan banyak t e r i m a k a s i h dan semoga
A l l a h S.W.'I'.
memberikan b z l a s a n p a h a l a k e p a d a :
1. Ir. S u s i l o Sarwono, s e b a g n i dosen pembimbing yang
dengan s a b a r memberikan dorongan dan bimbingan
kepada p e n u l i s s e h i n z g a t e r s e l e s a i k a n n y a s k r i p s i
ini
.
2. Sapak, Ibu, kakak-kakak dan adilc-adik s e r t a saud a r z - s e u d a r a t e r c i n t a s e i s i r u n z h $an6 p e n u l i s
sarnpai k i n i t e r n p a t i yang memberikan dorongan mo-
r i l dan m a t e r i l s e r t a memanjatlinn doa k e h a d i r a t
Nya u n t u k L e s e l a m a t a n p e n u l i s .
3. Rekan-rekan mahasisv!a y m g dengan s u k a r e l a memberilcan s a r a n kepada p e n u l i s untuk kebailian
s k r i p s i yang p e n u l i s b u a t .
4. Segenag p i h a k ynng p e n u l i s t a k d a p a t s e b u t k a n
.
yanz t e l a h p u l a n e n o l o n g p e n u l i s .
?.?engadari bahna p e n u l i s a d a l a h s a l s h s e o r a n g yang
s e d a n g b e l a j a r , mak?, s e g a l a k r i t i ~ cdan s a r a n demi Iiebaikan
t u l i s a n i n i p e n u l i s haraplcan dengan s e g a l a senang h a t i .
Bogor, Januari 1984
Penulis
BIiiCKh,j.4il
O::.F:CCl.2
...........................................
........................................v i i
........................................ i::
G?.t.!!3AR
DPtF2AR .iliiEZL
....................................
P2~:Ci\EIuLUl',i.T ......................................
D:\.iTA.R
I.
i
LA13PI?u~.l~T
................................
p c - n e l i t i a n .............................
PESTAIGi ................................
x
1
A. L a t a r b e l a k a n g
1
8. Tujuan
2
II. TIXJAUAPi
3
1. ?reki:~ensi ult-r-socilr dan c z r - ~~r;5ox;.l:it:rznr~z.. 3
...................
8
i r a v i t s s i dnn pen'centxKcan ge1eabun~-gelzmbung u d e r a
9
-
i-i
2. !dTr?;~netostricti-ce
!ransd.ucer
1:.
5.
?I'e!r
....................................
I)-.,-rn-t;ic?n:>l
:'-r1.i f5-er ( o n - :r!ns) -i n t e c r n t e d C i r c u -
- .................
r.kk!ir ...............
;ltl. s c b , ? ~ r?
i r e - \:lnlifi;?iit; "
-
7. -?n~li
l i c r s c b ~ - , ; z i pen,g~;.t
--1
1
,I
.
!
.
!,ip
17
23
U~~j,,S(jp~IK.
a
,
76
,
C
. TJisaii~?an;!c.?i:?n
.
pre-?nolii^ier
dsn transtiuser
.
Genei-.a tor/;?einoan. :kit
Ceiorilbnn;i:.
.i m n l i f i e r Pengunt 1 ' 2 ~ n i r . C a t u Dzyn.
.................................
...................................
A . 3 a h a n d a n i l l a t .................................
3 . >letoda P e n g u j i a n ...............................
C . P r o s e d u r P e n g u j i a n .............................
V . BASIL D!??.I PP?73i'.II:'.S!.N ..............................
V I . KESIMPULAN i).;iJ S!iRi..X .............................
a. s e s i m p u l a n .....................................
E . S a r a n ..........................................
.-TAR PUSTAKA .......................................
Li:?iIP~hr*..i .............................................
IV T:
GETARArU ULTRASONIK SEBAGAI ALAT PENGUCI
1 9 8 4
INSTITUT PERTANIAM BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
B O G O R
ISi,iU TXI3O'V;O (5' 1 6 1 3 3 9 ) . D i s a i n I n s t r u m e n Pc::ibnni;lrit Getaran U l t r a s o n i k S e b n g a i A l a t ? e n c u c i .
(Dibawah bimbinean Ir
.
a
I
. SUSILO sIR\'/O~JO)
,
.
P r o s e s p e n c u c i a n dengan t e k n i...k u l t ."":
rasonik telah laI,.i.."
. * " ' . ..* . %if
ma d i t e r a p k a n d i -'bL$&$-.q r . gl?jd,2js;t~x.,.
pemanf a a t a n
,.sec&,ng';an'
.
:, " "
.,..",....' --" '
,.?,.
. :,, c .
'
pada b i d a n g pertan,ian..beLum.:b&~yakt e r l i h , a ;.t ..
.
-..
i
. d;#.j;,bU'i
....
'
,i
+
'
Tujuan p e b e l i e i q , , a d a l a h m e n d i s a i n . i & t r u m e n
).""4"'
3
_
14 >
J
I,
....
9
pebang-
Y
k i t g e t a r a n u l t r a 6 o._.&
n E t.-'- s e b a g a r a l a t peficuci b e r b z g a i komod i t i p e r t a n i a n dan inengadakan p e n g u j i a n t e - h i s maupun fungs i o n a l d a r i elat t e r s e b u t d i a t e s .
Frekviensi u l t r a s o n i l r a d a l a h f r e k x e n s i s u a r a d i l u a r
b a t a s kernam-pu~apendengaran manusia. Frek3:rensinya b e r a d a
d i z t a s 20.000 Hz.
Menurut G.II.
H i t h a 1 ( 1 9 8 1 ) a d a b e b e r a p a c a r a dalam
nembangkitkan g e t a r a n u l t r a s o n i k . C a r a - c a r a t e r s e b u t a d a l a h
.pembangirit s e c a r a T u n i n z f o r l r s , pemban:;lrit
s e c a r a Fralton
S h i s t l e , s e c a r a G a s C u r r e n t , s e c a r a Boltzmxn, dengan t e n a -
.
ga t e r m a l , s e c a r a o i e z o e l e l r t r i c dan dengan menggun-&an
m;7s-
netostrictinn.
C a r a ; n n . ~ n e t o s t r i c t i o na d a l a h dengan memanfaatlian
e f e k m a , g e t o s t r i k s i . 3 i l a s u a t u b a t a n g ;.,tau t a b u n c yang t e r b u a t d a r i bahan f e r r o m a 6 n e t i k d i t a r u h k e d d a m nedan magnit
s e c a r a p a r a l e l dengan ?on jang b a t a n g / t a b u n g
, maka
pan jang
b a t a n g / t a b u n c alran d i r u b a h s e d i k i t . Perubahan panjang i n i
-
a d a l a h k e c i l s e k i t a r l/l .OCO.OCO.
Penggunaan gelombang u l t r a s o n i k dengan amplitude
yang t i n g g i pods c a i r a n d a p a t mengakibatkan e f e k k a v i t a s i .
Efelr i r a v i t a s i i n i d a p n t digunakan untulr memisahkan k o t o r a n
yang melckat pada benda (ooyek yang d i b e r s i l f l r a n ) .
D i s a i n a l a t p e n c u c i yang d i b u a t menggunakan i . c
2206 seb.-.gai pembangkit avtal gelombang s i n u s , i . c .
tional-anplifier
XR
opera
-
741 s e b e c a i p r e a m p l i f i e r , dan a m p l i f i e r
penguat a k h i r dengan daga o u t p u t 1 0 0 w a t t pads impedansi
o h t p u t 4 ohm. T r a n s d u s e r y;ng
-
d i d i s a i n menggunakan/memanfa-
atkan p r i n s i p magnetostriksi.
-
Uji te!i?is
t e r h a d z p t r a n s d u s e r m a g n e t o s t r i k s i pada
f r e k n e n s i 40 k i l o h e r t z d i d a p a t k a n v i a t t a s e , k u a t g e t z r dan
k u a t medan.magnetik pada d a e r a h k u r v a yang besr?r/kuat, s e hingga pernilihan f r e k w e n s i 40 k i l o h e r t z a d a l a h cukup S a i k .
Imuedansi yang t e r l e t a k pada d a e r a h icurva yang r e n d a h pada
fre1.vkensi 40 k i l o h e r t z merupakan s a l a h s a t u f a l r t o r p u l a
yang mempertinggi d a y a k e r j a a l a t .
..
i ~ : i i'un,;sional
s l a t d i l a k u k z n pada f r e k ~ e n s i40 k i -
l o h e r t z ( C a r l i n 1 9 6 0 ) d e n g ~ nm e l i h a t t i n g k a t k e o e r s i h a n bahan y ~ n gd i c u c i . I i a s i l p e n c u c i a n t e r h a d a p k o t o r a n yang mempunyai daya l e k a t y m g r i n g a n s e p e r t i a b u yang d i h a s a h i yang
rnelekat p ~ d ak u l i t t e l u r d a p ~ td i b e r s i h k a n sampai 45,31 :L.
Pemilihan k o t o r a n gang mempunyai daya l e k a t yang ringa.n unt u k d i c u c i d i s e b a b k a n o l e h v a L t a s e d i s a i n dan k u a t medan
iii
mr..,gnetik d i s a i n y a n e l c e c i l s e h i n g z a k u r a n g h a t mengguncangk a n medium a i r yanG
z k < ~ membersihkan
n
kotorln terseout.
Oleh
Ismu Tribovio
F 161339
Sebngni s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k memperoleh g e l a r
peda F a k u l t a s l e k n o l o e i P e r t a n i a n
-i n s t i t u t
T e r t a n i a n 30g0r
Oleh
Ismu Trihowo
F 161339
S e b a g a i s a l n h s a c u s y a r a t untuk menperoleh g e l a r
pada F a k u l t a s T e k n o l o g i P e r t a n i a n
I n s t i t u t P e r t a n i a n Sogor
.
Disetujui,
9 e n u l i s d i l a h i r k a n pada tan;gal
29 i?gustus 1960 d i
a o e o r . Anak Icetiga d a r i Eanak H u r i d i n dan I'ilu Aminah.
P e n u l i s m e n y c l e s a i k a n s t u d i pada Sekolah Dasar t a hun
1372, S e k o l a h Menengah Pertama tahun 1375 dan Sekolah
Kenengah A t a s t a h u n 1979. I l i t e r i m a s e b a g a i mahasisma I n s t i t u t P e r t a n i a n Dogor, m e l a l u i Proyek P e r i n t i s I , t a h u n
1979
dan s e t a h u n S e r i k u t n y a mengambil 2,idang K e a h l i a n Viekanisasi
P e r t a n i a n , F,&uLtas N e k a n i s a s i Dan Te!mologi Kasil P e r t a n i an.
Se,yala p u j i p e n u l i s p a n j a t k a n kepada A l l a h S.W.T.
a t a s s e g a l a rakhmat dan raknim Xya s e h i n g e a p e n u l i s d a p a t
menyelesailcan s k r i p s i F n i .
P e n u l i s mengucapkan banyak t e r i m a k a s i h dan semoga
A l l a h S.W.'I'.
memberikan b z l a s a n p a h a l a k e p a d a :
1. Ir. S u s i l o Sarwono, s e b a g n i dosen pembimbing yang
dengan s a b a r memberikan dorongan dan bimbingan
kepada p e n u l i s s e h i n z g a t e r s e l e s a i k a n n y a s k r i p s i
ini
.
2. Sapak, Ibu, kakak-kakak dan adilc-adik s e r t a saud a r z - s e u d a r a t e r c i n t a s e i s i r u n z h $an6 p e n u l i s
sarnpai k i n i t e r n p a t i yang memberikan dorongan mo-
r i l dan m a t e r i l s e r t a memanjatlinn doa k e h a d i r a t
Nya u n t u k L e s e l a m a t a n p e n u l i s .
3. Rekan-rekan mahasisv!a y m g dengan s u k a r e l a memberilcan s a r a n kepada p e n u l i s untuk kebailian
s k r i p s i yang p e n u l i s b u a t .
4. Segenag p i h a k ynng p e n u l i s t a k d a p a t s e b u t k a n
.
yanz t e l a h p u l a n e n o l o n g p e n u l i s .
?.?engadari bahna p e n u l i s a d a l a h s a l s h s e o r a n g yang
s e d a n g b e l a j a r , mak?, s e g a l a k r i t i ~ cdan s a r a n demi Iiebaikan
t u l i s a n i n i p e n u l i s haraplcan dengan s e g a l a senang h a t i .
Bogor, Januari 1984
Penulis
BIiiCKh,j.4il
O::.F:CCl.2
...........................................
........................................v i i
........................................ i::
G?.t.!!3AR
DPtF2AR .iliiEZL
....................................
P2~:Ci\EIuLUl',i.T ......................................
D:\.iTA.R
I.
i
LA13PI?u~.l~T
................................
p c - n e l i t i a n .............................
PESTAIGi ................................
x
1
A. L a t a r b e l a k a n g
1
8. Tujuan
2
II. TIXJAUAPi
3
1. ?reki:~ensi ult-r-socilr dan c z r - ~~r;5ox;.l:it:rznr~z.. 3
...................
8
i r a v i t s s i dnn pen'centxKcan ge1eabun~-gelzmbung u d e r a
9
-
i-i
2. !dTr?;~netostricti-ce
!ransd.ucer
1:.
5.
?I'e!r
....................................
I)-.,-rn-t;ic?n:>l
:'-r1.i f5-er ( o n - :r!ns) -i n t e c r n t e d C i r c u -
- .................
r.kk!ir ...............
;ltl. s c b , ? ~ r?
i r e - \:lnlifi;?iit; "
-
7. -?n~li
l i c r s c b ~ - , ; z i pen,g~;.t
--1
1
,I
.
!
.
!,ip
17
23
U~~j,,S(jp~IK.
a
,
76
,
C
. TJisaii~?an;!c.?i:?n
.
pre-?nolii^ier
dsn transtiuser
.
Genei-.a tor/;?einoan. :kit
Ceiorilbnn;i:.
.i m n l i f i e r Pengunt 1 ' 2 ~ n i r . C a t u Dzyn.
.................................
...................................
A . 3 a h a n d a n i l l a t .................................
3 . >letoda P e n g u j i a n ...............................
C . P r o s e d u r P e n g u j i a n .............................
V . BASIL D!??.I PP?73i'.II:'.S!.N ..............................
V I . KESIMPULAN i).;iJ S!iRi..X .............................
a. s e s i m p u l a n .....................................
E . S a r a n ..........................................
.-TAR PUSTAKA .......................................
Li:?iIP~hr*..i .............................................
IV T: