Perancangan Sensor Kebakaran (Asap) Menggunakan Serat Optik Plastik

Transkripsi

1

2 Perancangan Sensor Kebakaran (Asap) Menggunakan Serat Optik Plastik Oleh : Desica Alfiana Pembimbing I : Ir. Heru Setijono, MSc Pembimbing II : Agus M. Hatta, ST, MSi, PhD 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 1

3 1 Latar Belakang 2 Permasalahan 3 Batasan Masalah Tujuan Dasar Teori Metodologi Penelitian Analisa Data dan Pembahasan Kesimpulan 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 2

4 Sulitnya Mencari Sumber Titik Api Sistem Deteksi Kebakaran (Asap) 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 3

5 Bagaimana merancang sensor kebakaran khususnya asap sebagai deteksi dini terjadinya kebakaran dengan prinsip absorbsi cahaya menggunakan serat optik plastik Bagaimana pengaruh asap yang diberikan terhadap respon sistem dengan variasi jarak kopling yang diberi jumlah sumber asap yang berbeda 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 4

6 Sumber cahaya yang digunakan adalah LED infra merah Serat optik yang digunakan adalah serat optik plastik dengan ukuran diameter inti 980 μm dan diameter kulit inti 20 μm (980/1000) Fotodetektor yang digunakan adalah optical powermeter Pengaruh suhu yang terjadi diabaikan, hanya mengidentifikasi asap Jarak kopling yang digunakan ada 3 variasi, yaitu pada jarak 0,01 mm; 0,02 mm; dan 0,03 mm Sumber asap menggunakan obat nyamuk bakar baygon, dengan jumlah sumber asap yang digunakan adalah 1, 2, dan 3 buah sumber Variabel yang dianalisis adalah intensitas cahaya yang ditransmisikan 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 5

7 Mampu merancang sensor kebakaran khususnya asap sebagai deteksi dini terjadinya kebakaran dengan prinsip absorbsi cahaya menggunakan serat optik plastik Mengetahui pengaruh asap yang diberikan terhadap respon sistem dengan variasi jarak kopling yang diberi jumlah sumber asap yang berbeda 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 6

8 Prinsip Kerja Serat Optik Plastik Menggunakan konsep pemantulan dan pembiasan. Jika sudut datang dibuat makin kecil pada sudut tertentu, pembiasan akan menjadi nol dan jika pengecilan sudut datang diteruskan, maka akan terjadi pemantulan sempurna 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 7

9 Persambungan Serat Optik Plastik Pemasangan yang sederhana dan biaya murah, hanya saja dalam pemasangannya dilakukan dengan teliti agar sinyal optik yang dibawa dari serat optik tidak hilang/loss Konfigurasi sambungan : 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 8

10 Longitudinal Misalignment Terjadi ketika serat optik yang mempunyai sumbu sama tetapi ada sebuah jarak d antara serat optik plastik 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 9

11 Hukum Beer-Lambert Jumlah radiasi cahaya tampak yang diserap atau ditransmisikan oleh suatu sampel (asap) merupakan suatu fungsi eksponen dari konsentrasi zat dan tebal sampel (asap) Hubungan antara absorbansi dan intensitas 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 10

12 Mulai Studi Literatur Perencanaan dan Pembuatan Sensor Kebakaran (Asap) Menggunakan Serat Optik Plastik Pengambilan Data (Nilai Intensitas Cahaya yang ditransmisikan) Analisa Data, Pembahasan, dan Penarikan Kesimpulan Pengujian Sensor Kebakaran (Asap) dengan Variasi Jarak Kopling yang diberi Pengaruh Asap dengan Jumlah Sumber Asap yang Berbeda Penyusunan Laporan Tugas Akhir Selesai Sensor Bekerja YA TIDAK Flowchart Pengerjaan Tugas Akhir 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 11

13 Skema Sistem Keterangan : SO = Serat Optik d = Jarak Kopling (mm) D = Diameter Inti 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 12

14 Pengaruh Jarak Kopling Jarak Kopling d (mm) Intensitas Cahaya yang ditransmisikan I1 (μw) 0,01 0,571 0,02 0,369 0,03 0,255 Semakin bertambah jarak kopling, nilai intensitas cahaya yang ditransmisikan akan menurun, hal ini disebabkan luas satuan per unit dari berkas cahaya yang dipancarkan semakin besar 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 13

15 Pengaruh Jarak Kopling d (mm) Perhitungan (μw) Pengukuran (μw) 0,01 1, , ,02 1, , ,03 1, , ,04 1, , ,05 1, , ,06 1, , ,07 1, , ,08 1, , ,09 1, , ,1 1, , /7/2012 Seminar Tugas Akhir 14

16 Pengaruh Jumlah Sumber Asap pada Jarak Kopling Tertentu d (mm) Intensitas Cahaya yang ditransmisikan (μw) 1 Sumber Asap 2 Sumber Asap 3 Sumber Asap 0,01 0,570 0,569 0,567 d (mm) Intensitas Cahaya yang ditransmisikan (μw) 1 Sumber Asap 2 Sumber Asap 3 Sumber Asap 0,02 0,368 0,367 0,365 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 15

17 Pengaruh Jumlah Sumber Asap pada Jarak Kopling Tertentu d (mm) Intensitas Cahaya yang ditransmisikan (μw) 1 Sumber Asap 2 Sumber Asap 3 Sumber Asap 0,03 0,254 0,253 0,251 Nilai intensitas cahaya yang ditransmisikan mengalami penurunan ketika diberi penambahan jumlah sumber asap. Penurunan ini disebabkan oleh kerapatan asap didalam tungku asap semakin banyak dan pekat. Sehingga cahaya yang diterima sedikit karena mengalami absorbsi. 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 16

18 Nilai Sensitifitas dari Masing-Masing Jarak Kopling Jarak Kopling d (mm) Sensitifitas (μw) 0,01 0, ,02 0, ,03 0,00100 Jarak kopling 0,01 mm merupakan jarak yang paling sensitif Hubungan Absorbsi dengan Intensitas Cahaya yang ditransmisikan I1 (μw) A (μw) 0,569 1,573 0,367 2,439 0,253 3,537 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 17

19 Dari penelitian yang telah dilakukan ini, maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut : Suatu sistem fotonika yang terdiri dari LED, serat optik plastik, dan fotodetektor dapat digunakan sebagai sensor asap. Perancangan sensor asap ini mampu mendeteksi adanya perubahan intensitas cahaya yang ditransmisikan. Perubahan ini terjadi karena adanya absorbsi cahaya. Semakin banyak jumlah sumber asap, maka nilai intensitas cahaya yang ditransmisikan semakin menurun. Dengan jarak kopling 0,01 mm memiliki nilai sensitifitas tertinggi sebesar 0,00140 μw, hal ini disebabkan karena berkas cahaya yang dipancarkan mampu diserap banyak (sebesar diameter inti = 0,98 mm) oleh inti serat optik penerima karena luas satuan per unitnya lebih kecil. 9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 18

20