21
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 WAKTU DAN TEMPAT
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari sampai November 2012, bertempat di Laboratorium Teknik Energi Terbarukan TET dan Laboratorium Instrumentasi dan Kontrol.
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
3.2 ALAT DAN BAHAN
Alat
Peralatan yang akan digunakan dalam pengeringan jagung pipilan tipe tumpukan ini adalah : Peralatan untuk pengambilan data meliputi
a. Sitem akuisisi dengan alat kendali sensor SHT 75
b. Hybryd recorder Yokogawa
c. Termokopel tipe CC Copper Constanta
d. Oven
e. Digital Moisture Tester model TD-1
f. Timbangan Digital AND Model EK-1200A
g. Watt Meter DW-6091
h. Volt Meter
i. Amphere meter
j. KWH Meter
k. Anemometer Kanomax tipe 6011
l. Manometer
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah jagung pipilan varietas Pioneer dengan kadar air rata-rata 20b.b dengan kapasitas pengeringan optimal 50 kg yang diperoleh dari Lampung
dan untuk uji pressure drop 50 kg dengan kadar air rata – rata 26b.b yang di peroleh dari distributor
jagung pipil pasar Bogor, Sukasari, Kota Bogor.
3.3 METODE
3.3.1 Tahap – tahap penelitian
Metode penelitian yang dilakukan meliputi beberapa tahapan yaitu mendesain model alat pengering, merancang perangkat kersa dan perangkat lunak sistem kendali, melakukan pengujian
pressure drop pada jagung pipilan dengan kadar air yang berbeda, perancangan strategi pengendalian, pengujian sistem kendali pada alat pengering dan pengambilan data pengeringan jagung pipilan.
Tahapan ini dapat terlihat pada Gambar 11.
22 Gambar 11. Bagan rancangan penelitian
3.3.2 Perancangan Desain Model Pengering Tipe Vertical Bed Dryer
Perancangan alat pengering ini diantaranya : bentuk bak penampung yang disesuaikan dengan kapasitas bahan yaitu 50kg, perancangan bagian Screen sebagai penyangga bahan jagung pipil,
Reducer agar tidak terjadi turbulensi udara, control spacer sebagai tempat alat ukur manometer dan katup buang, blower pengering yang disesuaikan dengan jumlah bahan yang akan dikeringkan dan
juga penyangga pengering yang dilengkapi tangga dan shutter. Penggambaran desain alat pengering dilakukan dengan menggunakan software SolidWork 2010 educational version. Tempat pembuatan
alat dilakukan dibengkel ATC Ciomas, Bogor. Bahan pembuat alat pengering jagung tipe vertical bed dryer, terdiri atas :
a. Bak Pengering
Body : plat PVC 6mm
Sambungan : Plat PvC 6mm
Pintu : Plat PVC 6mm
Armaflex : 12mm
Almunium foil Mulai
Merancang dan Menguji alat pengering jagung pipilan
Bekerja dengan baik?
Pengambilan data pengujian pressure drop
Y T
Y T
Merancang perangkat keras dan perangkat lunak sistem kendali
Pengujian sistem kendali pada alat pengering
Pengambilan data pengeringan jagung pipilan menggunakan
sistem kendali Bekerja
dengan baik?
Selesai
23 Penyangga bak
: besi siku 20mm b.
Screen Kawat ram 1 cm
c. Reducer
Body : Plat PVC 6mm
Sambungan : plat PVC 6mm
Almunium foil d.
Control Spacer Body
: pipa Rucika 2 ½” Sambungan
: Plat PVC 6mm Shock drat ½”
Elbow valve ½” Manometer
Klem 2 ½” Penyangga manometer : besi plat 2mm
Shock drat 1 ½” Drain valve 1 ½”
e. Blower CKE turbo blower tipe CZR 180Watt, AC 220V, 50 Hz.
3.3.3 Perancangan Sistem kendali
Strategi pengendalian pada proses pengeringan jagung pipilan dengan tumpukan dilakukan dengan mengatur tingkat kecepatan putaran kipas berdasarkan pada nilai suhu dan kelembaban relatif
RH dan juga dari perbandingan kadar air kesetimbangan M lingkungan dan kadar air kesetimbangan M dalam tumpukan pada lapisan paling bawah dan lapisan paling atas.
Peralatan untuk aplikasi system kendali :
a. Laptop dengan processor Intel Atom
b. Mikrokontroler DT-51 MinSys Pertafuzz ver 3.3
c. Mikrokontroler DT-51 lowcost mikro cer 2.2
d. Rangkaian zerocrossing detector
e. Sensor SHT 75
f. Keypad 4x4 dan LCD 16x2
g. Rangkaian Catu daya travo CT3A output 5V, 9V, 12V.
h. Sofware µC-51
a. Perancangan Hardware
Rancangan bagian sistem kendali diantaranya : posisi dari bagian sumber tenaga, pengubah tegangan, penerima sinyal, mikrokontoler, dan rangkaian zerocrossing yang disusun sesuai dengan
fungsi yang digunakan sehingga tidak terjadi penyilangan jalur dari rangkaian elektronik yang dibuat. Sistem kendali yang akan di desain berfungsi untuk mengontrol kecepatan putaran kipas selama
proses pengeringan berdasarkan kondisi sensor suhu dan RH yang di deteksi. Adapun bagian-bagian dari sistem kendali adalah sebagai berikut :
24
Mikrokontroler DT-51 Petrafuzz ver 3.3
Program yang digunakan untuk sistem pengendalian akan diinput kedalam mikrokontroler. Lalu mikrokontroler akan mengolah nilai yang terukur pada sensor suhu dan RH dan
mengolahnya menjadi nilai suhu dan RH yang terbaca dengan persamaan 9 dan 10 serta mengolah nilai suhu dan RH tersebut menjadi nilai kadar air kesetimbangan Me.
Rangkaian LCD dan keypad
Nilai RH dan suhu yang telah diolah oleh mikrokontroler akan ditampilkan didalam LCD untuk proses pengambilan data nilai suhu dan RH yang terdeteksi sensor selama proses
pengeringan. Rangkaian LCD terhubung dengan mikrokontroler.
Rangkaian Catu daya dan Supply
Catu daya yang digunakan adalah travo CT 3A yang kemudian dihubungkan pada rangkaian power supply untuk membagi tegangan yang dibutuhkan untuk rangkaian lain.
Rangkaian Pengaturan Kecepatan Putar kipas zero crossing
Rangkaian pengaturan kecepatan putar kipas AC terdiri dari IC LM339, BTA41, IC MOC 3021 yang berfungsi mendeteksi zerocrossing
kondisi dimana perubahan dari „1‟ ke „0‟ atau sebaliknya pada gelombang, pembangkit gelombang segiempat dan waktu delay.
Mikrokontroler DT-51 Low cost micro sistem ver 2.2
Mikrokontroler ini bertugas untuk mendeteksi terjadinya zerocrossing dimana tegangannya ditahan dengan nilai „0‟ atau „1‟ selama waktu tertentu tergantung keluaran yang diinginkan.
Sensor
Sensor yang akan digunakan pada sistem kendali untuk pegeringan jagung pipilan ini adalah SHT75 karena memiliki keakurasian yang tinggi dalam pembacaan suhu dan kelembaban
udara.
b. Perancangan Software