3.3.3 Integrasi dan Uji Kinerja Sistem
Setelah semua subsistem berfungsi dengan baik kemudian dilakukan integrasi menjadi sistem yang utuh. Uji kinerja sistem dilakukan dengan
mengukur parameter gas NO
2
di lapangan sesuai dengan panduan yang telah distandarisasi oleh SNI. Gambar 9 menunjukkan set up instrumentasi yang
digunakan dalam eksperimen. Bagian Kriteria keberhasilan instrumentasi yang dibangun adalah sistem mampu
mendeteksi kehadiran NO
2
di udara, memprosesnya secara elektronik, mengubah menjadi besaran digital, kemudian mengolahnya menjadi besaran ISPU. Uji
kinerja dilakukan melalui dua cara, yaitu pendeteksian NO
2
yang terjerap dalam larutan reagen secara waktu nyata dan pengukuran gas NO
2
dilapangan yang dilanjutkan dengan pengenceran di laboratorium. Hasil pengukuran pada uji kedua
divalidasi dengan data yang didapatkan dari pusat penelitian lingkungan hidup PPLH IPB.
Kriteria keberhasilan lainnya adalah sistem mampu melakukan pengontrolan mekanik instrumen pada saat inisialisasi sistem, pengosongan tabung penjerap,
pengisian reagen, dan isi ulang reagen ketika sudah mendekati batas jenuh. Semua proses berlangsung secara paralel untuk masing-masing parameter ISPU dengan
tidak menggangu mekanisme akuisisi dan pengiriman data melalui komunikasi serial. Mekanisasi proses Alur kerja sistem berupa kontrol mekanik dan akuisisi
data dapat dilihat pada Lampiran 2.
Gambar 10 Set up instrumentasi pengukuran gas NO
2
.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Kristal Fotonik dan Transduser Optik
Pemilihan komponen sensor optik disesuaikan dengan karakteristik absorbansi gas NO
2
dalam larutan reagen Griess-Saltzman. Absorbansi maksimum terjadi pada rentang panjang gelombang 500 nm - 600 nm, dengan
puncak tertinggi pada nilai 550 nm Budiarti 2011. Hal ini berarti, interaksi terbesar antara energi cahaya dan gas NO
2
yang terjerap dalam reagen terjadi pada rentang panjang gelombang 500 nm sampai dengan 600 nm. Pendeteksian pada
panjang gelombang absorbansi maksimum dapat memberikan informasi paling tepat tentang karakteristik gas NO
2
di dalam larutan reagen. Untuk meningkatkan sensitivitas maka PPB kristal fotonik didesain
beroperasi pada panjang gelombang 550 nm. Tetapi pengaruh dari tooling factor pada proses produksi menyebabkan PPB beroperasi pada nilai 533.16 nm. Nilai
ini masih berada dalam rentang absorbansi maksimum larutan reagen Griess- Saltzman. Sumber cahaya berupa LED dan fotodioda menggunakan produk
EPIGAP optronic. Panjang gelombang operasi LED dari 480 sampai 606 nm dengan puncak pada 525 nm. Sedangkan fotodioda beroperasi pada antara panjang
gelombang 490 sampai 560 nm. Gambar 2 menunjukkan spektra komponen optik penyusun sensor berbasis kristal fotonik.
Gangguan pengukuran akibat adanya interaksi dari luar yang terukur dapat dikurangi dengan penggunaan komponen optik yang memiliki panjang gelombang
operasi bersesuaian. Kemungkinan terukurnya cahaya selain dari LED dapat dikurangi dengan desain lebar celah cacat yang sangat sempit, sekitar 1 mm.
Selain itu, fotodioda yang digunakan memiliki sudut penerimaan yang kecil yaitu 20 derajat. Kombinasi kedua karakteristik tersebut menyebabkan intensitas PPB
yang diterima fotodioda hanya bersumber dari interaksi kristal fotonik dengan reagen. Perubahan intensitas PPB hanya dipengaruhi oleh perubahan indeks bias
larutan.
Kategori