Alat Deteksi Kebocoran Gas Hidrogen Pada Miniatur Plan Generator Dengan Interface Modem Sms
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan teknologi semakin berkembang dan mempermudah
manusia dalam beraktifitas, namun dalam perkembangan teknologi dalam bidang
apapun terkadang tidak diimbangi dengan minimalisasi dampak negatifnya.Dalam
era perkembangan teknologi jaman sekarang, kebutuhan manusiaakan pengolahan
data dan informasi semakin berkembang dan sangat dibutuhkanterutama dibidang
energi terbarukan.
Gasanalyzermerupakan salah satu contoh alat ukur yang digunakan untuk
mengenali kandungan gas dan kadar kontrasi gas tersebut dalam satuan ppm (part
per milion). GasAnalyzerdigunakan untuk menentukan kadar kandungan gas yang
dihasilkan dari proses biogas dan jenis gas yang dihasilkan. Namun harga
GasAnalyzer sangat mahal di pasaran sehingga diperlukannya alat yang dapat
menentukan kadar konsentrasi gas yang dihasilkan biogas dengan biaya yang
lebih ekonomis.
Gas H2 (Hidrogen) adalah salah satu dari berbagai jenis gas polutan yang
membuat kadar udara menurun. Gas hidrogen sangat mudah terbakar dan akan
terbakar pada konsentrasi 4% H2 di udara bebas. Oleh karena itu polusi udara
akan menjadi masalah yang sangatlah penting apabila terus menerus terjadi,
apalagi kita sebagai makhluk hidup yang sangat berkebutuhan khusus terhadap
udara yang segar. Jika udara dibumi terkontaminasi oleh zat gas yang berbahaya
seperti hidrogen secara berkelanjutan maka bisa jadi akan mempengaruhi
kesehatan manusia yang berdampak pada kematian. Kebocoran gas dalam skala
besar yang sering terjadi dilingkungan industri menjadi salah satu contoh
pencemaran udara. Maka di buatlah alat untuk mendeteksi adanya kebocoran gas
hidrogen dengan menggunakan sensor gas MQ-8 melalui proses dari
mikrokontroler.
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan uraian diatas, maka diperlukan penelitian yang menghasilkan
sebuah alat deteksi kebocoran gas hidrogen berbasis mikrokontroler Arduino Uno
R3.
1.2. Perumusan Masalah
Dari latar belakang yang telah disampaikan sebelumnya, maka
dapatdijabarkan rumusan masalah yang dibahas pada tugas akhir ini, yaitu:
1. Bagaimana cara merancang sistem instrumentasi alat pendeteksi kebocoran gas
hidrogenuntuk menentukan kandungan kadar gas hidrogen yang mengalami
kebocoran.
2. Bagaimana cara menganalisa proses karakteristik sensor yang digunakan pada
alat deteksi kebocoran gas hidrogen yang dibuat ini.
1.3. Tujuan Penelitian
Berdasarkan dari rumusan masalah, tujuan dari tugas akhir adalah
sebagaiberikut:
1. Merancang sistem instrumentasi alat pendeteksi kebocoran gas hidrogen.
2. Menganalisis karakteristik sensor pada alat deteksi kebocoran gas hidrogen
berupalinieritas, sensitivitas, range, waktu respon, dan waktu penetapan.
3. Memahami prinsip kerja elekrolisasi air menjadi gas hidrogen.
1.4. Batasan Masalah
Agar perancangan dan pembuatan alat deteksi kebocoran gas hidrogen ini
lebih terarah,maka perlu melakukan pembatasan masalah. Penulis membatasi
masalah dalamtugas akhir ini dalam ruang lingkup sebagai berikut:
1. Mikrokontroler yang digunakan dalam perancangan adalah Arduino Uno R3
sebagai pengolahan data dari analog ke digital dan sebagai pusat pengontrol
sistem.
2. Gas yang diukur adalah gas hidrogen melalui elektrolisasi air.
3. Sensor yang digunakan dalam perancangan alat ini adalah sensor gas MQ-8.
4. Penggunaan bahasa pemrograman menggunakanbahasa C dan AT Command
sebagai masukan data untuk mengatur kinerjapengontrol.
Universitas Sumatera Utara
5. LCD menjadi salah satu interface yang digunakan dan komponen pembantu
untuk mengirim data jarak jauh dengan bantuan modem sms Simcomm (Sim
900A).
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat yang dicapai dari tugas akhir ini adalah :
1. Hasil dari penelitian diharapkan bisa dikembangkan untuk memproduksi alat
deteksi kebocoran gas hidrogen dengan harga yang lebih murah dibandingkan
dengan alat ukur gas hidrogen yang sudah diproduksi dipasaran.
2. Penerapan langsung (aplikasi) disiplin ilmu Instrumentasi yang telahdiperoleh
selama bangku perkuliahan.
3. Agar mahasiswa dapat membuat peralatan terhadap teknologi terapan
sertadapat mengembangkan kreatifitas.
4. Agar mahasiswa dapat menganalisis dan mengetahui proses karakterisasi
alatukur yang dibuat.
5. Memahami dan mendalami proses kerja ADC Mikrokontroler.
1.6.Sistematika Penulian
Sistematika penulisan bertujuan untuk memperoleh gambaran umum
daripenelitian. Sistematika penulisan Tugas Akhir adalah sebagai berikut:
BAB 1
PENDAHULUAN
Pada bab ini berisikan mengenai Latar Belakang, Perumusan Masalah,
Tujuan Penelitian, Batasan Masalah, Manfaat Penelitian, Serta Sistematika
Penulisan.
BAB 2
LANDASAN TEORI
Pada bab ini membahas tentang definisi dan rumusan dasar dari alat gas
hidrogen, teori dasar pengukuran kadar gas, konsep dasar mikrokontroler,
penjelasan mengenai perangkat keras maupun perangkat lunak alat deteksi
kebocoran gas hidrogen.
BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT
Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok
dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir dari
program yang akan diisikan ke mikrokontroler Arduino Uno R3.
Universitas Sumatera Utara
BAB 4 PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA
Pada bab ini akan dibahas pengolahan dan hasil analisa dari rangkaian
dan sistem kerja alat, penjelasan mengenai program-program yang digunakan
untuk mengaktifkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang diisikan ke
mikrokontroler Arduino Uno R3.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan
daripembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian
ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan.perakitannya pada suatu metode
lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan teknologi semakin berkembang dan mempermudah
manusia dalam beraktifitas, namun dalam perkembangan teknologi dalam bidang
apapun terkadang tidak diimbangi dengan minimalisasi dampak negatifnya.Dalam
era perkembangan teknologi jaman sekarang, kebutuhan manusiaakan pengolahan
data dan informasi semakin berkembang dan sangat dibutuhkanterutama dibidang
energi terbarukan.
Gasanalyzermerupakan salah satu contoh alat ukur yang digunakan untuk
mengenali kandungan gas dan kadar kontrasi gas tersebut dalam satuan ppm (part
per milion). GasAnalyzerdigunakan untuk menentukan kadar kandungan gas yang
dihasilkan dari proses biogas dan jenis gas yang dihasilkan. Namun harga
GasAnalyzer sangat mahal di pasaran sehingga diperlukannya alat yang dapat
menentukan kadar konsentrasi gas yang dihasilkan biogas dengan biaya yang
lebih ekonomis.
Gas H2 (Hidrogen) adalah salah satu dari berbagai jenis gas polutan yang
membuat kadar udara menurun. Gas hidrogen sangat mudah terbakar dan akan
terbakar pada konsentrasi 4% H2 di udara bebas. Oleh karena itu polusi udara
akan menjadi masalah yang sangatlah penting apabila terus menerus terjadi,
apalagi kita sebagai makhluk hidup yang sangat berkebutuhan khusus terhadap
udara yang segar. Jika udara dibumi terkontaminasi oleh zat gas yang berbahaya
seperti hidrogen secara berkelanjutan maka bisa jadi akan mempengaruhi
kesehatan manusia yang berdampak pada kematian. Kebocoran gas dalam skala
besar yang sering terjadi dilingkungan industri menjadi salah satu contoh
pencemaran udara. Maka di buatlah alat untuk mendeteksi adanya kebocoran gas
hidrogen dengan menggunakan sensor gas MQ-8 melalui proses dari
mikrokontroler.
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan uraian diatas, maka diperlukan penelitian yang menghasilkan
sebuah alat deteksi kebocoran gas hidrogen berbasis mikrokontroler Arduino Uno
R3.
1.2. Perumusan Masalah
Dari latar belakang yang telah disampaikan sebelumnya, maka
dapatdijabarkan rumusan masalah yang dibahas pada tugas akhir ini, yaitu:
1. Bagaimana cara merancang sistem instrumentasi alat pendeteksi kebocoran gas
hidrogenuntuk menentukan kandungan kadar gas hidrogen yang mengalami
kebocoran.
2. Bagaimana cara menganalisa proses karakteristik sensor yang digunakan pada
alat deteksi kebocoran gas hidrogen yang dibuat ini.
1.3. Tujuan Penelitian
Berdasarkan dari rumusan masalah, tujuan dari tugas akhir adalah
sebagaiberikut:
1. Merancang sistem instrumentasi alat pendeteksi kebocoran gas hidrogen.
2. Menganalisis karakteristik sensor pada alat deteksi kebocoran gas hidrogen
berupalinieritas, sensitivitas, range, waktu respon, dan waktu penetapan.
3. Memahami prinsip kerja elekrolisasi air menjadi gas hidrogen.
1.4. Batasan Masalah
Agar perancangan dan pembuatan alat deteksi kebocoran gas hidrogen ini
lebih terarah,maka perlu melakukan pembatasan masalah. Penulis membatasi
masalah dalamtugas akhir ini dalam ruang lingkup sebagai berikut:
1. Mikrokontroler yang digunakan dalam perancangan adalah Arduino Uno R3
sebagai pengolahan data dari analog ke digital dan sebagai pusat pengontrol
sistem.
2. Gas yang diukur adalah gas hidrogen melalui elektrolisasi air.
3. Sensor yang digunakan dalam perancangan alat ini adalah sensor gas MQ-8.
4. Penggunaan bahasa pemrograman menggunakanbahasa C dan AT Command
sebagai masukan data untuk mengatur kinerjapengontrol.
Universitas Sumatera Utara
5. LCD menjadi salah satu interface yang digunakan dan komponen pembantu
untuk mengirim data jarak jauh dengan bantuan modem sms Simcomm (Sim
900A).
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat yang dicapai dari tugas akhir ini adalah :
1. Hasil dari penelitian diharapkan bisa dikembangkan untuk memproduksi alat
deteksi kebocoran gas hidrogen dengan harga yang lebih murah dibandingkan
dengan alat ukur gas hidrogen yang sudah diproduksi dipasaran.
2. Penerapan langsung (aplikasi) disiplin ilmu Instrumentasi yang telahdiperoleh
selama bangku perkuliahan.
3. Agar mahasiswa dapat membuat peralatan terhadap teknologi terapan
sertadapat mengembangkan kreatifitas.
4. Agar mahasiswa dapat menganalisis dan mengetahui proses karakterisasi
alatukur yang dibuat.
5. Memahami dan mendalami proses kerja ADC Mikrokontroler.
1.6.Sistematika Penulian
Sistematika penulisan bertujuan untuk memperoleh gambaran umum
daripenelitian. Sistematika penulisan Tugas Akhir adalah sebagai berikut:
BAB 1
PENDAHULUAN
Pada bab ini berisikan mengenai Latar Belakang, Perumusan Masalah,
Tujuan Penelitian, Batasan Masalah, Manfaat Penelitian, Serta Sistematika
Penulisan.
BAB 2
LANDASAN TEORI
Pada bab ini membahas tentang definisi dan rumusan dasar dari alat gas
hidrogen, teori dasar pengukuran kadar gas, konsep dasar mikrokontroler,
penjelasan mengenai perangkat keras maupun perangkat lunak alat deteksi
kebocoran gas hidrogen.
BAB 3 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT
Pada bagian ini akan dibahas perancangan dari alat, yaitu diagram blok
dari rangkaian, skematik dari masing-masing rangkaian dan diagram alir dari
program yang akan diisikan ke mikrokontroler Arduino Uno R3.
Universitas Sumatera Utara
BAB 4 PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA
Pada bab ini akan dibahas pengolahan dan hasil analisa dari rangkaian
dan sistem kerja alat, penjelasan mengenai program-program yang digunakan
untuk mengaktifkan rangkaian, penjelasan mengenai program yang diisikan ke
mikrokontroler Arduino Uno R3.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan
daripembahasan yang dilakukan dari tugas akhir ini serta saran apakah rangkaian
ini dapat dibuat lebih efisien dan dikembangkan.perakitannya pada suatu metode
lain yang mempunyai sistem kerja yang sama.
Universitas Sumatera Utara