BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kita dapat menemukan benda-benda di dunia ini seperti kayu, beton, air, udara, pensil, susu, kecap, balon dan yang lainnya. Dari bentuk wujudnya benda dapat dibedakan menjadi 3 macam, yakni benda padat, cair dan gas. Benda padat mempunyai contoh yakni, seperti kayu, beton, pensil. Benda cair mempunyai contoh yakni, seperti susu dan kecap. Benda gas mempunyai contoh balon dan udara yang kita hirup di dunia ini. Ketiga wujud benda tersebut mempunyai sifatnya masing-masing yang berbeda. Benda cair mempunyai sifat yakni: bentuknya tidak tetap, menekan ke segala arah, mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah, permukaannya yang selalu datar, dapat meresap melalui celah-celah kecil. Benda gas mempunyai sifat yakni : mempunyai bentuk dan volume sesuai dengan wadahnya dan menekan ke segala arah. Sedangkan benda padat mempunyai sifat yakni : memiliki berat, tidak merubah bentuk jika dipindahkan, bentuknya ada yang keras dan lembut serta benda padat dapat berubah wujud. Benda padat sering digunakan pada kehidupan kita sehari-hari misalnya pada beton, batu bata, batako yang digunakan untuk pembangunan rumah, jembatan, gedung-gedung, kantor dan bangunan lainnya. Benda padat tersebut membuat bangunan menjadi lebih kokoh sehingga akan membuat bangunan tersebut tidak mudah hancur jika terkena suatu bencana. Pembuatan benda padat tersebut dibuat dengan mesin secara otomasi atau secara manual (tenaga manusia). Dari hasil cetakan benda padat, tidak semua cetakan tersebut tercetak dengan bagus, pasti ada saja bagian dari benda padat tersebut yang terdapat lubang pada bagian dalam dari benda padat tersebut sehingga membuat bahaya suatu bangunan jika menggunakan benda padat tersebut. 1
2 Mochalin (1998) menjelaskan bahwa ultrasonik dapat memungkinkan kita untuk mencari kecacatan pada suatu bahan material yang tersembunyi serta dapat digunakan juga untuk mengukur ketebalan bahan material tersebut. Disamping itu, pemanfaatan ultrasonik sendiri mempunyai fungsi sebagai uji kualitas dari bahan padat tersebut sehingga nantinya ultrasonik akan mendapatkan data apakah benda padat tersebut mempunyai kualitas yang bagus atau tidak. Untuk mengukur jarak lubang pada benda padat digunakan metode pulsa pantul dari gelombang ultrasonik dengan perangkat osiloskop sebagai penampil gelombangnya sehingga keluaran gelombang ultrasonik dapat menembus permukaan benda yang memperoleh suatu nilai jarak lubang pada benda padat. Berbeda dengan menggunakan metode visual yang hanya dapat mendeteksi lubang atau kerusakan pada permukaan dari suatu benda padat. Berdasarkan latar belakang diatas, maka dalam penelitian ini akan merancang bangun alat untuk mengukur jarak lubang pada benda padat menggunakan sensor ultrasonik menggunakan metode pulsa pantul serta menggunakan perangkat osiloskop sebagai penampil keluaran gelombang dari sensor ultrasonik sehingga dapat mengetahui jarak lubang pada benda padat serta menguji kualitas benda padat tersebut. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan masalah penelitian sebagai berikut : Bagaimana cara menggunakan osiloskop untuk mengukur jarak lubang pada benda padat menggunakan sensor ultrasonik. 1.3 Batasan Masalah Dalam pembuatan dan uji coba sistem ini, diberikan beberapa batasan masalah sebagai berikut :
3 a) Metode pengambilan data menggunakan metode pulsa pantulan untuk pengambilan data jarak lubang pada benda padat yang didapatkan dari sensor ultrasonik. b) Osiloskop digunakan untuk menampilkan gelombang yang dihasilkan dari data jarak lubang pada benda padat yang didapatkan oleh sensor ultrasonik, function generator digunakan sebagai sumber eksternal dari rangkaian untuk masukan frekuensi sinyal ultrasonik dari sensor ultrasonik. c) Objek yang digunakan pada pengukuran adalah beton dengan perbandingan pencampuran semen,pasir dan air adalah 1:2:1. Lubang yang digunakan pada pengukuran divariasikan pada beberapa jarak, yaitu: 1,3 cm; 2,5 cm; 3,0 cm; 3,9 cm; 5,0 cm serta jarak lubang yang belum diketahui. d) Sensor ultrasonik yang dirancang dapat berfungsi secara maksimal pada frekuensi 40 KHz. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah merancang bangun alat untuk mengukur jarak lubang pada benda padat menggunakan sensor ultrasonik serta menggunakan osiloskop sebagai penampil gelombang dari hasil keluaran sensor ultrasonik. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah membuat metode yang lebih mudah untuk mendapatkan nilai jarak dari lubang pada benda padat menggunakan sensor ultrasonik serta perangkat osiloskop sebagai penampil gelombang ultrasonik serta untuk menguji kualitas benda padat. 1.6 Metodologi Penelitian Langkah-langkah yang ditempuh di dalam penelitian meliputi: 1. Melakukan identifikasi masalah dari tema yang dilatarbelakangi oleh keadaan dan permasalahan dari penyampaian hasil pemantauan pada
4 benda padat homogen yang kita gunakan saat ini, menganalisis berbagai permasalahan yang masih ada serta mencari solusi atas masalah yang ditemukan. 2. Merumuskan tujuan peneltian. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang bangun alat untuk mengukur jarak lubang pada benda padat menggunakan sensor ultrasonik serta osiloskop sebagai penampil keluaran dari sensor ultrasonik. Alat pengukuran lubang benda padat homogen ini menggunakan sebuah sensor ultrasonik, osiloskop, function generator, transformator serta beberapa rangkaian penguat. 3. Melakukan pembelajaran lebih lanjut tentang sistem yang dibahas pada penelitian ini dengan metode: a) Studi literatur, yaitu mempelajari artikel, makalah, jurnal, karya tulis, serta buku-buku yang terkait dengan sensor ultrasonik, serta penggunaan NDT (Non Destructive Testing) pada alat pengukuran lubang pada benda padat menggunakan sensor ultrasonik yang menggunakan metode pulsa pantul pada pengujiannya serta menggunakan osiloskop sebagai penampil keluaran gelombangnya. b) Studi konsultasi kepada dosen pembimbing mengenai rancangan dan pengembangan yang bisa diterapkan pada sistem. 4. Membuat perancangan sistem yang terdiri dari tiga bagian, yaitu : 1. Perancangan desain hardware alat pengukuran lubang pada benda padat homogen, dimana : function generator sebagai sumber eksternal untuk mengeluarkan frekuensi yang digunakan pada sensor ultrasonik untuk pengujian, sinyal ultrasonik yang dikeluarkan transmitter dari sensor ultrasonik sebagai input, receiver sensor ultrasonik akan menerima pulsa pantul dari benda padat homogen tersebut, osiloskop sebagai penampil gelombang yang diperoleh dari receiver sensor ultrasonik.
5 2. Pengujian dilakukan pada benda padat homogen berupa beton yang dengan variasi jarak lubang pada benda padat tersebut yang sudah diketahui dan yang belum diketahui oleh penulis. 3. Analisis terhadap sistem yang telah dibuat dengan cara pengolahan data secara manual berupa nilai jarak lubang pada benda padat yang diperoleh dari receiver sensor ultrasonik yang didapatkan ketika pengujian pada objek benda padat berupa beton dengan variasi jarak lubang yang sudah ditentukan dan jarak lubang yang belum diketahui oleh penulis yang kemudian melakukan perbandingan antara data yang diperoleh pada pengukuran yang berupa jarak lubang pada benda padat dengan dengan jarak lubang yang sebenarnya. 1.7 Sistematika Penulisan Sistematika dalam penulisan skripsi ini dibagi menjadi tujuh bab, yaitu: BAB I PENDAHULUAN Berisi latar belakang pembuatan skripsi, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian serta sistematika penulisan pada skripsi. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Berisi tentang pemaparan hasil penelitian yang terdahulu atau teknologi yang berkaitan dengan penelitian yang dilakukan oleh penulis. BAB III DASAR TEORI Berisi tentang dasar teori dan komponen-komponen yang akan digunakan pada sistem baik komponen elektronik maupun bahan uji coba. Penjelasan berdasarkan sifat, fungsi, dan karakteristik dari komponen yang digunakan. BAB IV RANCANGAN SISTEM Berisi tentang perancangan sistem yang dibuat, meliputi perancangan perangkat keras.
6 BAB V IMPLEMENTASI Membahas tentang implementasi (uji coba) dari rancangan alat dalam bentuk dari kinerja hardware yang dibuat oleh penulis. BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN Membahas tentang hasil pengujian sistem yang telah dilakukan oleh penulis meliputi pengamatan perangkat keras serta data hasil pengujian yang kemudian dibahas dan dianalisis hasil dan kinerjanya. BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN Membahas tentang kesimpulan dan saran-saran dari pengujian yang telah dilakukan oleh penulis agar penelitian ini dapat dikembangkan lebih lanjut, dengan harapan dapat digunakan untuk mendukung kehidupan bermasyarakat.