BAB III PERANCANGAN ALAT PEMBANDING TERMOMETER

Transkripsi

1 BAB III PERACAGA ALAT PEMBADIG TERMOMETER 3.1 Definisi Alat Pembanding Termometer Alat pembanding termometer adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tingkat akurasi termometer (sensor suhu) dengan cara membandingkan antara termometer equipment dengan termometer master, sedangkan termometer equipment adalah termometer yang akan diuji atau yang akan dibandingkan, dan termometer master adalah termometer yang sudah dikalibrasi oleh badan atau organisasi yang biasa melakukan proses kalibrasi tersebut dan sesuai dengan standard yang berlaku. Badan-badan atau organisasi yang biasa melakukan kalibrasi antara lain adalah LIPI (Lembaga Ilmu dan Penelitian Indonesia), okogawa, Sucofindo, dan lain sebagainya. 3.2 Konsep Perancangan Alat Pembanding Termometer Bab ini akan menguraikan langkah-langkah yang dilakukan dalam penyelesaian rancangan. Metodologi yang digunakan dalam perancangan ini merujuk pada tahapan perancangan berdasarkan Persatuan Insinyur Jerman (Verein Deutsche Ingenieuer VDI 2222). Adapun diagram alir konsep perancangannya disusun seperti terlihat pada gambar 3.1 : 24

2 Mulai Identifikasi Masalah Pemilihan pekerjaan Penentuan pekerjaan AALISA Disetujui Memperjelas pekerjaan Membuat daftar tuntutaan MEMBUAT KOSEP Pembagian fungsi Disetujui Kalkulasi, pemilihan komponen Melengkapi material list Menggambar electrical drawing MEMBUAT RACAGA 1 25

3 1 Pembagian proses pengerjaan kelistrikan Disetujui PEKERJAA AKHIR Diserahkan ke workshop untuk pengerjaan Proses permesinan dan elektikal trial error PEERAHA KE PROSES PRODUKSI Pemeriksaan alat dan trial Prosedur perawatan Selesai Gambar 3.1. Diagram alir konsep perancangan 26

4 3.2.1 Analisa Dalam penyelesaian rancangan alat pembanding termometer, diperlukan tahapan langkah penyelesaian masalah yang dapat dijadikan landasan pada perancangan maupun pembuatannya. Tahapan pertama dari analisa adalah sebagai berikut : Identifikasi Permasalahan Dalam proses pengolahan terdapat batch record dimana isinya adalah langkahlangkah proses pengolahan sebuah bulk kosmetik. Misalnya kapan memasukkan bahan utama kosmetik, berapa derajat memasukkan bahan kosmetik lainnya, kapan mengaktifkan, menonaktifkan pemanas atau heater, dan lain sebagainya. Pentingnya kontrol temperatur sangat dirasakan ketika dalam proses pengolahan sebuah bulk kosmetik. Oleh sebab itu semua mesin pengolahan terdapat kontrol temperatur yang terdiri dari pemanas (heater), display dan kontrol temperatur, serta sensor temperatur. Salah satu contoh dalam pengolahan bulk lipstik, dimana jika temperatur yang terjadi melebihi setting temperatur yang diinginkan, maka bulk tersebut akan reject (tidak lulus untuk proses selanjutnya) karena biasanya warna, kekentalan, dan performa bulknya tidak sesuai dengan standard. Dan biasanya salah satu penyebab masalahnya adalah sensor temperaturnya yang rusak/tidak presisi lagi. Oleh sebab itu tujuan pembuatan alat pembanding termometer adalah untuk meminimalkan kesalahan atau error dari sensor temperatur yang membaca langsung perubahan temperatur yang terjadi Pemilihan Pekerjaan Dengan identifikasi masalah seperti di atas maka solusinya adalah membuat alat dengan fungsi untuk mengetahui tingkat akurasi dari sebuah termometer yang akan diuji Penentuan Pekerjaan Untuk membuat alat tersebut dibutuhkan pengerjan dari mekanikal dan kelistrikan. Dalam kasus ini akan dibahas pengerjaan oleh kelistrikan. 27

5 3.2.2 Membuat Konsep Memperjelas Pekerjaan Agar dalam proses pekerjaan jelas dan terfokus maka disusunlah upaya-upaya agar pekerjaan perencanaan suatu alat ini bisa lebih jelas,upaya pemecahan masalah tersebut antara lain: o Mencegah perbedaan pengukuran temperatur yang besar, dengan cara membuat suatu sistem perata temperatur pada media pengujian air berupa bagian pengaduk. o Menjaga agar temperatur di dalam penampung tidak terpengaruh oleh temperatur di luar penampung selain itu juga untuk mempercepat proses kenaikan suhu. Hal ini dilakukan dengan cara memberikan isolator pada bagian penampung. o Memperbanyak jumlah termometer yang diuji. Hal ini dilakukan dengan cara memperbesar volume penampung media pengujian, sehingga termometer yang dapat diuji lebih dari satu buah untuk satu kali pengujian. o Menjamin keakuratan data yang diperoleh dari proses pengujian. Hal ini dilakukan dengan cara penggunaan display (penunjuk temperature yang akan disetting dan yang akan terbaca) untuk pembacaan temperatur termometer master dan termometer uji. o Memberikan kenyamanan dan kemudahan operator. Hal ini dilakukan dengan cara menyesuaikan desain alat dengan ergonomi (kenyamanan) laboratorium QC dan kemudahan operator Daftar Tuntutan Dalam sebuah perencanaan, pembuatan, atau modifikasi alat, daftar tuntutan merupakan kondisi ideal untuk mendapatkan hasil yang optimal dan sesuai harapan. Daftar tuntutan ini memberikan batasan-batasan yang harus dipenuhi dan diperhatikan dalam melakukan perancangan dan pembuatan ataupun modifikasi alat. Daftar tuntutan dalam perancangan dan pembuatan alat pembanding termometer ini dapat ditinjau dari berbagai segi atau aspek, yaitu : 28

6 1. Fungsi teknis, adalah alat berfungsi secara optimal sesuai kegunaan dan fungsinya. 2. Faktor teknologi, yang dipakai tidak menyulitkan bagi para penggunanya dan mudah untuk dirawat serta tidak begitu sulit untuk diperbaikinya ketika ada masalah. 3. Faktor ekonomi, maksudnya material yang digunakan tidak terlalu mahal akan tetapi mempunyai kualitas yang terjamin atau menggunakan material yang ada diperusahaan (stock). 4. Faktor dokumentasi, adanya pembukuan atau penyimpanan data-data baik dari gambar rancangan, instruksi kerja pemakaian alat tersebut, manual book, fotonya dan lain sebagainya. Meskipun masih dirasa adanya kekurangan dalam kondisi sesungguhnya, namun kekurangan tersebut diolah dengan ketentuan dan aturan sebagaimana harusnya sebuah rancangan sistem kelistrikan, sehingga dihasilkan tuntutantuntutan berdasarkan tabel 3.1 berikut : Tabel 3.1 Daftar tuntutan rancangan sistem kelistrikan Bahan panel Mempunyai sifat anti karat atau dilapis cat. Konstruksi layout - Mudah dalam layout panel. panel - Mudah dalam perakitan (assembly).. - Mudah dalam pengerjaan wiring cable. - Mudah dalam pengecekan ketika ada masalah. - Mudah dalam perawatan. Sistem kontrol - Berbasis control relay. - Dapat mempermudah dalam pemeriksaan dan pemeliharaan sistem. Fungsi - Sesederhana mungkin, namun dapat memenuhi tuntutan secara maksimal. Proses pengerjaan - Cepat, dan tepat sesuai schedulle yang telah dibuat. - Efisien, dan efektif. 29

7 Target produksi - Mampu melakukan pengujian 4 termometer equipment sekaligus dalam satu kali pengujian. Proses pengujian - Lebih cepat dalam pemasangan. - Lebih cepat dalam proses pengujian. - Hasil yang didapat akurat. Pengoperasian - Mudah dalam hal pengoperasian Pembagian Fungsi Proses Pengerjaan Sistem Kelistrikan Untuk mempermudah dalam proses pengerjaan alat pembanding termometer ini, maka dilakukan pembagian proses pengerjaannya dapat dilihat pada gambar 3.2 berikut : 1. Gambar rangkaian kelistrikan Sistem Kelistrikan 2. Pemilihan dan perhitungan material 3. Proses Pengerjaan Layout & Assembly di panel 4. Proses finishing dan testing trial Gambar 3.2 Bagan pembagian fungsi proses pengerjaan kelistrikan Membuat Rancangan Pemilihan Sistem Kontrol Kelistrikan Sistem kontrol kelistrikan yang dipilih adalah berbasis relay dan digabungkan dengan temperature control. Fungsi relay diaplikasikan untuk mengatur dan 30

8 memilih termometer mana yang akan diuji. Sedangkan fungsi dari temperature control adalah untuk mengetahui berapa suhu atau temperatur yang dibaca oleh termometer, disamping itu temperature control berfungsi untuk mengontrol bekerjanya heater atau pemanas dimana diatur oleh setting suhu yang akan dicapai. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar 3.3. Thermometer Heater Temperature control TZ4S+Relay Gambar 3.3 Penggabungan temperature control TZ4S dengan sistem kontrol berbasis relay Pemilihan temperature control dan relay memiliki keuntungannya yaitu : 1. Dibandingkan dengan sistem kontrol lainnya biaya yang dibutuhkan relative lebih murah, 2. Temperature control dan relay menggunakan tegangan 220 VAC jadi tidak membutuhkan power supply DC atau lainnya, dan 3. Sistem kontrol cenderung lebih mudah dalam hal desain, trouble shooting, dan perawatannya (maintenance). Sedangkan terdapat beberapa kerugiannya, yaitu : 1. Dalam proses pengawatannya membutuhkan banyak kabel, 2. Membutuhkan lebih dari satu relay Pemilihan Material Untuk Komponen Daya Motor atau Agitator Fungsi dari motor atau agitator adalah untuk meratakan suhu atau temperature air yang sedang dipanaskan oleh heater. Motor dihubungkan dengan poros dimana diujung poros tersebut terdapat baling-baling. 31

9 Motor yang dipilih adalah motor induksi dengan tegangan AC 220 Volt. Prinsip kerjanya yaitu sumber AC yang diberikan kemotor membangkitkan putaran medan magnet yang menyebabkan motor berputar. Karena motor ini tidak ditambahkan inverter maka putaran dari motor ini konstan atau tetap tidak bisa diubah-ubah. Gambar 3.4 Motor AC Pemanas (Heater) Pemanas (heater) merupakan elemen yang bisa menghasilkan panas. Pemanas ini menggunakan reaktansi dimana panas yang dihasilkan pada sebuah elemen dipindahkan pada bagian dalam panas dengan cara konduksi jika dialiri arus listrik. Elemen heater yang digunakan adalah jenis band heater. Bentuk heater ini seperti menyerupai drum atau tabung. Keuntungan menggunakan band heater adalah: 1. Karena bentuknya seperti drum atau tabung yang mengelilingi tanki maka proses pemanasan cepat, 2. Proses pemanasan secara konduksi langsung memanaskan lapisan tanki (tanpa adanya penghantaran media air), 3. Terjadinya pemanasan yang merata disemua lapisan tanki. 32

10 Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar 3.5 berikut : Gambar 3.5 Band heater 33

11 Mulai Identifikasi Masalah Pemilihan pekerjaan Penentuan pekerjaan AALISA Disetujui Memperjelas pekerjaan Membuat daftar tuntutaan MEGKOSEP Pembagian fungsi Disetujui Kalkulasi, pemilihan komponen Melengkapi material list Menggambar electrical drawing MERACAG 1

12 1 Pembagian proses pengerjaan kelistrikan Disetujui PEELESAIA Diserahkan ke workshop untuk pengerjaan Proses permesinan dan elektikal trial error PEERAHA KE PROSES PRODUKSI Pemeriksaan alat dan trial Prosedur perawatan Selesai Diagram alir konsep perancangan

13 Mulai Fluida air dimasukkan ke tanki 7 lt Termometer equipment & termometer master dimasukkan Proses pengujian Pencatatan temperatur Termometer masih fungsi? Hasil luaran yang diharapkan. - cek semua system tidak ada error - ganti dengan yang baru dan lulus uji Selesai Diagram alir pengujian termometer