bab i pendahuluan

BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Aroma terdiri dari molekul yang masing-masing memiliki ukuran dan
bentuk tertentu. Sedangkan senyawa atau molekul aroma yang dapat dideteksi oleh
hidung manusia sebesar 300 D (dalton) (Pearce, dkk., 2003). Masing-masing
molekul ini memiliki reseptor yang mirip dengan ukuran dan bentuk reseptor dalam
hidung manusia. Berkat kemajuan ilmu Biomimetrik, maka ditemukan electronic
nose (enose) yang bekerja seperti hidung manusia yang berfungsi untuk mendeteksi
aroma. Enose adalah sistem kemometrik yang mengekstrak informasi berdasarkan
data dari suatu sistem kimiawi (Nicolas, J., 2001). Pada dasarnya enose bekerja
dengan membedakan pola dari suatu aroma, oleh sebab itu enose (hidung
elektronik) terdiri dari larik sensor gas yang tidak spesifik dan dirancang
sedemikian rupa agar masing-masing sensor merespon bahan kimia dengan tingkat
sensitifitas yang unik terhadap sensor lain.
Berdasarkan jenisnya enose dibagi menjadi dua jenis yaitu statik dan
dinamik (Pearce, dkk., 2003). Enose model statik adalah enose dengan model
pengambilan aroma langsung terhadap sampel. Enose pada model statik
pengambilan aroma dengan cara menghadapkan sensor langsung pada objek sampel
uji dan biasanya untuk membawa aroma menuju sensor dibantu dengan kipas.
Sedangkan pada model dinamik model pengambilan aromanya melalui aliran udara
yang dibawa dari ruang sampel. Dalam sistem enose model dinamik ini, sampel uji
ditempatkan pada ruang sampel dan aroma yang dihasilkan berasal dari ruang
sampel tersebut. Aroma yang dihasilkan pada ruang sampel tersebut dibawa ke
ruang sensor dengan memanfaatkan sistem aliran udara melalui selang-selang dan
kran (solenoid valve) yang diatur penggunaannya (Pearce dkk., 2003). Hal-hal yang
harus diperhatikan pada enose model dinamik dalam pengukuran aroma diperlukan
proses flushing, collecting, dan purging. Baik proses flushing, collecting, dan
purging masing-masing telah ditentukan batas waktunya. Penentuan waktu yang
1
2
optimal dari ketiga proses tersebut akan diperoleh respon sinyal sensor yang dapat
digunakan untuk proses selanjutnya seperti preprosesing dan pengenalan pola.
Proses pengukuran aroma sampel dengan enose yang dibuat oleh
Widyatmoko (2014) didalam mengklasifikasi kemurnian minyak tanah dapat
dilakukan dengan baik dengan hasil pada percobaan pertama mencapai 94,2%,
percobaan kedua sebesar 91,4%, percobaan ketiga sebesar 93,6%, percobaan
keempat sebesar 93,1% dan percobaan kelima sebesar 91,8% dari total
variabilitas. Sistem ini bekerja seperti enose model dinamik, dimana sistem aliran
udara yang membawa aroma dari ruang sampel menuju ruang sensor untuk ketiga
proses tersebut dilakukan secara manual. Akibat proses pengukuran dilakukan
secara manual, maka akan terjadi inkonsistensi pewaktuan saat flushing, collecting,
dan purging. Dimana pada ketiga proses tersebut sangat subyektif. Akibatnya
proses preprosesing sulit dilakukan dengan cepat dan harus dilakukan secara
manual. Untuk itu diperlukan pengendalian katup aliran udara pada enose model
dinamik dan pengendalian sistem aliran udara yang dapat bekerja secara otomatis.
Pengendalian secara otomatis ini dapat dilakukan dengan komputer.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka yang menjadi rumusan masalah
penelitian ini yaitu bagaimana mengimplementasikan pengendalian aliran udara
pada sistem hidung elektronik dengan kendali on/off.
1.3
Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini antara lain :
1. Jenis hidung elektronik yang digunakan adalah model hidung elektronik
dinamik.
2. Aliran udara yang digunakan pada saat proses pengambilan data sebesar
4 liter/menit.
3. Pemvariasian jenis dan diameter solenoid valve yang digunakan ditinjau
dari respon sensor terhadap aroma sampel.
4. Tahapan pada pengolahan data lebih lanjut tidak disinggung dalam
penelitian ini, seperti ekstraksi ciri, klasifikasi, dan identifikasi dengan
JST.
3
1.4
Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah mengimplementasikan pengendalian aliran
udara pada enose model dinamik dengan kendali on/off. Adapun manfaat dari
penelitian ini adalah untuk mendapatkan respon sensor yang dapat digunakan pada
proses pengenalan pola.
1.5
Metodologi Penelitian
Langkah-langkah yang ditempuh dalam penelitian ini adalah :
1. Pengambilan data dilakukan untuk mendapatkan hasil respon aroma yang
terdeteksi oleh sensor. Pengambilan data dilakukan dengan cara terlebih
dahulu menyiapkan sampel sebanyak 50 gr. Kemudian men-setting pada
menu control panel untuk flush, collect, purge, wave, set suhu, dan sampling
data serta men setting aliran udara. Untuk set point flush 150 detik, collect
60 detik, purge 80 detik, jumlah wave 5 peak, set suhu 40 °C, dan sampling
data 1000 mili second serta aliran udara 4 liter/menit. Selanjutnya sampel
tersebut dimasukkan ke dalam wadah dan wadah sampel tersebut
dimasukkan ke dalam ruang pemanas. Ruang pemanas bertujuan untuk
memanaskan sampel untuk menghasilkan aroma. Aroma yang dihasilkan
dialirkan menuju ruang sensor menggunakan solenoid valve. Aroma yang
terdeteksi oleh sensor akan menghasilkan grafik respon sensor berupa
tegangan yang ditampilkan pada user interface. Hasil data respon sensor
yang dihasilkan dalam bentuk data excel.
2. Setelah mengetahui cara pengambilan data, maka melakukan percobaan
pengambilan data terhadap pemvariasian solenoid valve yang digunakan
yaitu pemvariasian jenis solenoid valve jenis steam dengan jenis water dan
pemvariasian diameter solenoid valve ¼ inch dengan ½ inch.
3. Pada pengujian terhadap pemvariasian solenoid valve yang digunakan
dilakukan dengan cara, yaitu :

Pada pemvariasian jenis solenoid valve dilakukan dengan cara
pertama proses pengambilan data menggunakan solenoid valve jenis
steam, kemudian melakukan percobaan pengambilan data dengan
setting an yang telah ditentukan, sehingga didapatkan hasil respon
4
sensor terhadap aroma sampel. Selanjutnya dilakukan proses
pengambilan data dengan menggunakan solenoid valve jenis water
dengan ketentuan pengambilan data yang telah ditentukan, sehingga
didapatkan hasil respon sensor terhadap aroma sampel. Penggunaan
solenoid valve jenis water sudah terdapat pada sistem hidung
elektronik sebelumnya, namun proses pengujiannya dengan
menggunakan ruang sensor dan ruang sampel yang sama, serta aliran
udara yang dikontrol.

Pada pemvariasian diameter solenoid valve dilakukan dengan cara
pertama proses pengambilan data menggunakan solenoid valve ¼
inch. Selang yang digunakan menyesuaikan dengan diameter yang
digunakan, karena fitting pada solenoid valve mengikuti diameter
pada solenoid valve. Selanjutnya proses pengambilan data dengan
menggunakan solenoid valve ½ inch. Selang yang digunakan juga
mengikuti diameter solenoid valve nya. Pada proses pengambilan
data dengan perbedaan diameter ini dilakukan dengan menggunakan
sampel teh jenis 1, 2, dan 3.
4. Selanjutnya kriteria pengujian dari masing-masing pemvariasian diameter
dan jenis solenoid valve yang digunakan adalah pada pemvariasian diameter
dilakukan untuk mengetahui tingkat kecepatan aliran udara saat membawa
aroma dari ruang sampel menuju ruang sensor dan jumlah pendeteksian
aroma sampel yang dapat terdeteksi oleh sensor. Kemudian pada
pemvariasian jenis solenoid valve yang digunakan untuk mengetahui
pencapaian rise time saat proses collecting dilakukan dan rise time saat
proses purging dilakukan. Pencapaian rise time yang cepat dalam proses
collecting dan purging menandakan bahwa jenis tersebut cocok untuk
membawa aroma sampel yang telah dipanaskan.
5
1.6
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir
ini adalah sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Pada bab ini terdiri atas latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah,
tujuan dan manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Memuat uraian sistematis tentang informasi hasil penelitian-penelitian
terdahulu yang yang berkaitan dengan latar belakang masalah yang dikaji dan
disajikan dalam pustaka.
BAB III : LANDASAN TEORI
Berisi teori dan penjelasan mengenai komponen-komponen yang diterapkan
pada sistem sebagai dasar penulis untuk melakukan penelitian. Teori tersebut
berupa teori mengenai perangkat keras dari sistem.
BAB IV : ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Berisi penjelasan mengenai perancangan sistem secara keseluruhan. Mulai
dari penjelasan sistem secara umum hingga penjelasan mengenai komponen yang
digunakan dalam pembangunan sistem.
BAB V : IMPLEMENTASI
Berisi penjelasan tentang penerapan sistem dari rancangan yang telah dibuat
sebelumnya, meliputi implementasi rancangan hardware dan software.
BAB VI : HASIL DAN PEMBAHASAN
Berisi hasil pengujian fungsionalitas sistem, baik perbagian maupun sistem
secara keseluruhan. Hasil yang diperoleh kemudian dianalisis dan dibahas.
BAB VII : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan dari penelitian serta saran terkait
penelitian yang dilakukan.