perancangan modul antar muka untuk data logger analisa unsur

SEMINAR NASIONAL XI
SDM TEKNOLOGI NUKLIR
YOGYAKARTA, 15 SEPTEMBER 2015
ISSN 1978-0176
_______________________
________________________________________________
_____________________________________________
PERANCANGAN MODUL ANTAR MUKA UNTUK DATA LOGGER
ANALISA UNSUR DENGAN TEKNIK XRF UNTUK INDUSTRI
MENGGUNAKAN PORT USB
Ikhsan Shobari, Wahyuni Z Imran, Rony Djokorayono
Pusat Rekayasa Fasilitas Nuklir – BATAN, Gd 71, Kawasan Puspiptek Serpong,
Tangerang Selatan Banten. Email : [email protected]
ABSTRAK
PERANCANGAN MODUL ANTAR MUKA UNTUK DATA LOGGER ANALISA UNSUR
DENGAN TEKNIK XRF UNTUK INDUSTRI MENGGUNAKAN PORT USB. Pengukuran gramatur
kertas (basis weight), kelembaban (moisture), dan kadar abu (ash content) secara on-line diperlukan untuk
menjamin kualitas produksi di industri kertas. Analisa unsur dengan teknik XRF (X-Ray Fluorescence)
dapat diaplikasikan untuk melakukan pengukuran unsur terutama yang mempengaruhi kadar abu.
Pengukuran secara on-line dengan komputer proses dan dedicated computer dapat menghemat waktu dan
mengoptimalkan pemakaian aditif. Komputer proses berfungsi sebagai data logger dan antar muka antar
operator dengan mesin. Data hasil pembacaan sensor dikirim dari detektor dengan standar arus 4 – 20 mA.
Sinyal dikonversi menjadi nilai digital, dan dilakukan perhitungan di modul dedicated computer. Data
selanjutnya dikirim ke komputer secara serial melalui port USB. Hasil rancangan telah diuji dengan nilai
penyimpangan terbesar 3,21 % dan nilai penyimpangan terkecil 0,59 %.
Kata kunci: data_logger, XRF_industri, USB_port
ABSTRACT
DESIGNING A DATA LOGGER ON ANALYSIS OF THE ELEMENTS WITH XRF
TECHNIQUES FOR THE INDUSTRY USING USB PORT. The measurement of gramatur paper ( base
weight ), moisture, and ash content in online, are needed to ensure the quality of production in the industry
paper. Analysis of the elements with XRF (X-Ray Fluorescence) technique can be applied for measurements
of elements affecting especially the levels of ashes. Measurement by online method using the computer
processes and dedicated computer can save time and optimize the use of additives. Computer process serves
as a data logger and the interface between machine and operator. The reading of the data are sent from a r
detector with the standard current 4 - 20 mA. A signal is converted into digital format, and performed
calculations in module dedicated computer. The data is then sent to a computer through a serial USB port.
The design has been tested and the largest deviation is 3,21 % and the smallest is 0.59 %.
Key words: data_logger, XRF_industri, USB_port
PENDAHULUAN
Pemakaian kertas untuk kegiatan seharihari saat ini masih belum dapat ditinggalkan.
Masyarakat kita masih mengandalkan untuk
kegiatan
dokumentasi,
sarana
belajar,
administrasi perkantoran, advertaising, media,
dan lainnya masih memanfaatkan kertas.
Ukuran kertas biasanya dijadikan sebagai
varian dari identitas kertas, misalnya kertas
HVS 70 gr, 80 gr, atau 100 gr. Jenis kertas
HVS, kalkir, buram atau kertas koran sangat
dipengaruhi oleh bahan dan komposisi proses
produksi. Jaminan kualitas produksi kertas
sangat mempengaruhi akan keekonomian suatu
produk kertas yang dihasilkan [1]. Produsen
berusaha secara ketat melakukan berbagai
inovasi agar produk kertas yang dihasilkan
_______________________
________________________________________________
_____________________
52
SEMINAR NASIONAL XI
SDM TEKNOLOGI NUKLIR
YOGYAKARTA, 15 SEPTEMBER 2015
ISSN 1978-0176
_______________________
________________________________________________
_____________________________________________
memiliki kualitas dan sesuai standar produksi.
Salah satu upaya yang dilakukan adalah
melakukan automatisasi proses roduksi dengan
mengendalikan gramatur (basis weight),
kelembaban kertas (moisture), dan kadar abu
(conten Ash) secara on-line. Produsen kertas
meningkatkan
kualitas
kertas
dengan
menambahan
aditif
tertentu
untuk
mendapatkan kualitas yang baik.
Aditif
organic atau pigmen digunakan untuk
meningkatkan printability dan opasitas di
industri kertas. Penambahan filler (pengisi) dan
pelapis pigmen harus dikendalikan secara ketat
selama pabrik kertas berproduksi agar
kualitasnya baik dan seragam serta ekonomis.
Salah satu teknik yang bisa digunakan
untuk melakukan pengendalian produk kertas
adalah dengan menggunakan teknik XRF (xray flourecence) yang dilengkapi komputer.
Cara ini digunakan untuk mengendalikan clay,
TiO2 secara optimal serta memantau secara
selektip lembaran kertas dengan mengukur
variable kadar abu dan opasitas secara on-line.
Kertas halus atau kertas karton (board) sering
menggunakan aditif filler clay (tanah liat) dan
opacifier TiO2, digunakan untuk menghasilkan
kertas dengan permukaan yang halus, tetapi
mudah patah. Penambahan aditif CaCO3, dapat
menambah liat sehingga kertas tidak mudah
patah dan sobek. Penambahan harus dilakukan
secara tepat dan dengan optimasi dari
komposisi furnish di antaranya clay, TiO2 dan
CaCO3. Jika dikombinasi dengan pengukuran
opasitas maka akan mengoptimasi secara
lengkap terhadap pengukuran kadar abu, kadar
TiO2 dan opasitas[2]. Saat ini sebagian besar
pabrik kertas memantau Total aditif organik
dengan metoda sampling (disobek). Metoda ini
tidak cocok digunakan untuk pengendalian
proses yang efektif karena tidak cepat dan
tidak memberikan pengukuran komponen aditif
yang tepat. Analisa rinci menggunakan matoda
analisa kimia basah atau dengan aktivasi
neutron, akan memerlukan sampel yang
volumenya cukup besar, sehingga tidak layak
digunakan di pabrik kertas[1].
Pengukuran
parameter
yang
mempengaruhi kualitas produksi kertas saat ini
dapat dilakukan secara otomatis dan on-line.
perkembangan teknologi komunikasi dan
sensor memungkinkan parameter gramatur,
moisture, aditif
TiO2 dan CaCO3 dapat
dilakukan pengukuran secara tepat dan cepat.
Pemanfaatan komputer untuk melakukan
proses perhitungan dan menampung data
pengukuran yang besar diperlukan. Komputer
proses dapat difungsikan selain sebagai
terminal data akan dapat difungsikan sebagai
pengendali proses.[3] Komunikasi pengiriman
data dari sensor dan antar muka komputer
dapat dilakukan dengan berbagai cara. Serial
komunikasi dengan menggunakan kabel saat
ini
sudah
digunakan
yaitu
dengan
menggunakan komunikasi memanfaatkan port
serial RS 232 pada PC. Aplikasi program
tampilan data logger dijalankan pada sistem
operasi DOS versi 6.22. Kelemahan dari sistem
ini, perlu konverter RS 232 ke USB port dan
peragkat keras komputer untuk saat ini sudah
tidak mendukung. Saat ini personal komputer
bahkan laptop sudah menghilangkan port
komunikasi RS232, sebagai gantinya dengan
menggunakan port serial USB [3][4]. Pada
makalah ini disampaikan
rancangan
penggunaan komunikasi serial dengan USB
yang digunakan untuk komunikasi data dari
antar muka komputer ke komputer proses.
Program aplikasi data logger dapat dijalankan
pada sistem operasi Microsoft Windows Seven.
Selanjutnya pada makalah ini modul antar
muka disebut sebagai dedicated computer.
DASAR TEORI DAN METODOLOGI
Poly-Ash adalah dua sisi pengukuran
dari TiO2 dan CaCO3 yang selektif dengan
menggunakan metoda flourescence x-ray dan
pengukuran total Ash dengan metoda serapan
transmisi x-ray. Gambar 1. Menjelaskan
prinsip pengukuran total Ash dengan metoda
serapan transmisi x-ray . Sebuah sumber
radioisotop x-ray Fe-55 digunakan untuk
meradiasi lembaran kertas. Pemakaian sumber
radioaktif Fe55 sebagai sumber x-ray karena
untuk mengurangi biaya atau kegiatan
pemeliharaan dan masalah kesetabilan. Berkas
x-ray flourescence yang terpantul (backscater)
dari
lembaran
kertas
dideteksi
oleh
proporsional counter, dan serapan radiasi
lembaran kertas diseberangnya diukur oleh
detektor ionisasation chamber. Penggunaan
energi x-ray flourescence dengan pemilah
spektrum yang selektif yang diaplikasikan
untuk menentukan konsentrasi unsur didalam
suatu material atau bahan telah diterima oleh
kalangan industri secara luas. Primer foton dari
sumber radioisotop penghasil x-ray, digunakan
_______________________
________________________________________________
_____________________
53
SEMINAR NASIONAL XI
SDM TEKNOLOGI NUKLIR
YOGYAKARTA, 15 SEPTEMBER 2015
ISSN 1978-0176
_______________________
________________________________________________
_____________________________________________
untuk meradiasi lembaran kertas sehingga
memindahkan elektron dari kulit K orbital
didalam unsur titanium dan kalsium, akibatnya
terjadi kekosongan sesaat atau distorsi didalam
struktur elektron atom tersebut. Kekosongan
ini secara cepat diisi oleh elektron kulit terluar,
pada saat perpindahan elektron akan
memancarkan x-ray florescence, energi x-ray
ini memiliki karakteristik dengan ikatan
elektron secara spesifik untuk masing - masing
unsur.[2]
Detektor x-rays Gross Counter
Plastic Scintilation
Kertas Uji
Detektor x-rays
energi sensitif
Berkas x-rays primer
Berkas x-rays
fluorescent
Sumber radioaktif
Fe 55, 100 mCi
Gambar. 1. Prinsip pengukuran total Ash
dengan metoda serapan transmisi x-ray .[2]
Atom
titanium
memancarkan
flourescence x-ray dengan energi 4,5 keV,
kalsium memancarkan flourescence x-ray
dengan energi 3,69 keV, merupakan salah satu
contoh. Jumlah cacahan (counting) atau
intensitas x-ray flourescence setiap unsur
menunjukan konsentrasi unsur yang terdapat
didalam material atau senyawa lembaran kertas
uji.
RANCANGAN SISTEM
Sistem pada perekayasaan perangkat
analisa unsur dengan teknik XRF untuk
industri, terdiri dari tiga bagian utama. Gambar
2. menjelaskan blok diagram sistem secara
keseluruhan, dan Gambar 3 menjelaskan blok
diagram dedicated computer proses. Dedicated
computer ini merupakan antar muka antara
sistem data logger dengan komputer proses.
Pada makalah ini disampaikan pembahasan
rancangan dedicated computer dengan data
logger dan komunikasinya. Komponen utama
dedicated computer yaitu mikroprosesor
ATMEL berbasis ARM, SAM3X8BE.
Microprosesor ini memiliki analog input
sampai 12 kanal, 32 bit, 2 kanal analog output
12 bit. Digital input dan output sebanyak 54
kanal dan dengan 12 kanal dapat difungsikan
sebagai PWM dengan resolusi 8 bit. Memory
flash 512 KB, dan SRAM 96 KB. Antar muka
bahasa yang digunakan untuk melakukan
pemrograman menggunakan Arduino IDE
Sketch versi 1.65 yang berbasis C.
Detektor x-rays Gross Counter
Plastic Scintilation
Berkas x-rays primer
Kertas Uji
Berkas x-rays
fluorescent
Detektor x-rays
energi sensitif
Sumber radioaktif
Fe 55, 100 mCi
Discriminator
TiO 2
Discriminator
CaCO3
Pulse Shaping &
Comparator
Microcontroller
Counter To current
Converter
Microcontroller
Counter To current
Converter
Microcontroller
Counter To current
Converter
4 – 20 mA
4 – 20 mA
4 – 20 mA
Dedicated
Computer Proces
Basis Weight
% TiO 2
% CaCO3
% Clay
Total Ash
Moisture
Gambar. 2. Blok diagram perangkat analisa
unsur dengan teknik XRF untuk industri[2]
Modul dedicated computer dilengkapi
dengan modul catu daya 12 V dan 5 V yang
digunakan untuk memenuhi kebutuhan catu
daya sistem. Terdapat panel layar LCD 4 baris
20 karakter untuk menampilkan informasi nilai
parameter
yang
terbaca.
Data
dari
mikrokontroler ditampilkan ke layar LCD
dengan komunikasi I2C. Modul konversi dari
arus ke tegangan berfungsi untuk merubah
besaran arus dari sinyal detektor standar 4 –
20 mA, menjadi 0 – 3 V. Keluaran dari modul
ini berupa tegangan antara 0 – 3 volt sebagai
masukan sub modul mikrokontroler. Nilai
tegangan akan dikonversi sebagai nilai digital
dan dilakukan perhitungan sesuai degan
parameter kalibrasi yang telah diuji cobakan.
Peralatan yang digunakan dalam
penelitian ini adalah sistem ini berupa toolset
elektronik, Digital Multimeter Fluke 117,
kalibrator Hioki 7016 Signal source. Peralatan
penunjang untuk pembuatan program berupa
software perangkat lunak Sketch versi 1.65,
untuk pembuatan program mikrokontrolernya,
dan program aplikasi tampilan dibuat dengan
C#.NET Microsoft Visual Studio 2013
_______________________
________________________________________________
_____________________
54
SEMINAR NASIONAL XI
SDM TEKNOLOGI NUKLIR
YOGYAKARTA, 15 SEPTEMBER 2015
ISSN 1978-0176
_______________________
________________________________________________
_____________________________________________
Comunity. Komputer dengan sistem operasi
Microsoft Window Seven Home Premium SEA,
dengan product key MKGP2-HF3WDKCMGY-KVQP8-CYYBH, difungsikan untuk
pembuatan program dan sebagai komputer
proses.
proses secara serial melalui port USB. Gambar
4, menunjukan langkah akuisi pembacaan data
dari sensor untuk selanjutnya dikirim ke
komputer proses.
mulai
Terima data
Dedicated Computer Proces
Sub Modul
Komunikasi I2C
USB Port
Sub Penampil
LCD 4 x 20
Kirim data ke
komputer proses
Tampilkan
data
Sub Modul
Mikrokontroller
ADC 16 - 32 Bit
Komputer
Proses
Simpan data
Basis Weight
Moisture
TiO2
CaCO3
Clay
dll, maks 12
kanal
Selesai
Sub Modul
Antar muka data input
Konverter arus ke tegangan
(4 – 20 mA ke 0 – 3 V)
Sub Modul
Catu Daya
AC 220V/50 Hz
Gambar. 3.
Blok diagram Dedicated
Computer
Bahan utama yang digunakan dalam
pembuatan modul dedicated computer process
adalah modul Arduino Due, modul catu daya
tegangan rendah 5 dan 12 volt, modul LCD 4
x 20, modul komunikasi I2C. Capasitor dan
Resistor digunakan untuk melakukan konversi
arus 4 – 20 mA menjadi tegangan 0 – 3 V.
Projectboard sebagai media pembuatan
prototipe uji coba modul.
Langkah kerja yang dilakukan dalam
perancangan ini adalah melakukan studi
literatur terutama cara kerja dari sistem
instrumentasi basisa weigh dan moisture di
pabrik kertas. Melakukan rancangan sistem
keseluruhan. Prototiping, yaitu melakukan
penyusunan perangkat keras, dengan LCD 4 x
20, modul komunikasi I2C, dan modul
konversi arus ke tegangan. Pembuatan software
di perangkat keras untuk akuisisi dan data
logger ke komputer proses. Selanjutnya adalah
pembuatan aplikasi program tampilan di
komputer proses.
Perangkat lunak yang digunakan untuk
memprogram adalah Sketch versi 1.65.
Perangkat lunak ini di upload ke modul
mikrokontroler ARM, SAM3X8BE untuk
selanjutnya modul akan menangani perintah
untuk melakukan pembacaan sinyal arus yang
dirubah ke tegangan. Data dikirim ke komputer
Gambar. 4. Flowchart terima data, kirimkan
data, dan tampilkan data pada komputer
informasi dari modul dedicated computer
Program aplikasi Sketch digunakan
untuk membuat program mikrokontroler yang
digunakan untuk menerima data dan
mengirimkan ke komputer proses melalui port
USB. Penggalan list programnya adalah
sebagai berikut :
//tampil dan format data logger :
Serial.print ("xAa");
Serial.println (tio/1000);
Serial.print ("b");
Serial.println (caco/1000);
Serial.print ("c");
Serial.println (clay);
Serial.print ("d");
Serial.println (basis_weight);
Serial.print ("e");
Serial.println (moisture);
Serial.print ("f");
Serial.println (ch_05);
Serial.print ("g");
Serial.println (ch_06);
Serial.print ("h");
Serial.println (ch_07);
// -----------------------------------
Program aplikasi tampilan dan data
logger di komputer proses dibuat terakhir,
setelah prototiping di projectboard selesai dan
diintegrasi dengan program akuisisi dan
komunikasi data di mikrokontroler-nya.
Program aplikasi yang dirancang akan
menampilkan parameter yang diukur dalam
bentuk digital, menampilkan dalam bentuk
trend grafik, dan menyimpan dalam bentuk file
dengan format *.CSV. Program aplikasi
menampilkan tampilan digital (mVolt) dan
_______________________
________________________________________________
_____________________
55
SEMINAR NASIONAL XI
SDM TEKNOLOGI NUKLIR
YOGYAKARTA, 15 SEPTEMBER 2015
ISSN 1978-0176
_______________________
________________________________________________
_____________________________________________
untuk dapat menampilkan dalam bentuk
besaran yang sebenarnya harus dilakukan
kalibrasi.
Kalibrasi
dilakukan
dengan
membandingkan terhadap obyek ukur standar
atau dengan membandingkan dengan sistem
alat lain. Nilai persamaan kalibrasi dapat
langsung dimasukkan ke dalam program
aplikasi.
Proses yang terakhir adalah melakukan
pengujian, yaitu membandingkan hasil bacaan
dengan nilai yang sebenarnya. Cara ini
dilakukan dengan melakukan injeksi arus
dengan menggunakan kalibrator Signal source.
Perangkat Dedicated Computer diinjeksi
dengan arus standar 4 sampai 20 mA, dan di
baca hasilnya pada layar tampilan di LCD dan
di komputer proses. Pengujian dilakukan untuk
setiap kanal analog input yang gunakan.
Penggalan list program untuk data
logger-nya adalah sebagai berikut :
private void periodicSave(object sender,
EventArgs e)
{
try
{
string pathfile = @"D:\XRF Data
Monitor\";
string filename = txtStartTime.Text
+ ".csv";
if (startF == 1)
{
System.IO.File.AppendAllText(pa
thfile + filename, "XRF Data
Logger Demo Version\r\n");
System.IO.File.AppendAllText(pa
thfile + filename, "For
technical support contact:
[email protected]\r\n\r\n");
System.IO.File.AppendAllText(pa
thfile + filename, "TIME;WEIGHT
(Kg);SPEED (mps);FLOW RATE
(Kgps);TOTAL WEIGHT
(Ton)\r\n");
//System.IO.File.AppendAllText(
pathfile + filename, "Time;
Ch1; Ch2; Ch3; Ch4; Ch5; Ch6;
Ch7; Ch8\r\n");
startF = 2;
}
System.IO.File.AppendAllText(pathfil
e + filename, txtToFile.Text);
}
catch (Exception ex3)
{
MessageBox.Show(ex3.Message, "File
Saving Error");
}
}
HASIL DAN PEMBAHASAN
source
untuk setiap kanal. Gambar 5
menampilkan skema penggujian dengan
menggunakan signal source. Arus injeksi
dibuat bervariasi dari 4 mA sampai dengan 20
mA, dengan kenaikan setiap 1 mA. Hasil
pembacaan dibandingkan dengan nilai
tampilan pada signal source, selanjutnya
dilakukan perhitungan. Perhitungan kesalahan
pembacaan adalah dengan menggunakan
persamaan :

Dengan KR merupakan kesalahan relatif,
PS adalah hasil pembacaan sistem, dan PP
merupakan hasil pembacaan pada kalibrator
signal source, atau dari hasil perhitungan.
Hasil perhitungan ditampilkan seperti pada
Tabel 3, untuk masing – masing kanal dan
rerata kesalahan relatif masing-masing kanal,
diperhitungkan dari variasi injeksi masukan
arus signal source. Data hasil pembacaan dapat
menggunakan file data yang tersimpan (data
logger) dari hasil pengujian. File data logger
dapat dibuka dengan menggunakan program
aplikasi Microsoft Office Excel, yang
selanjutnya dilakukan perhitungan prosentase
kesalahan relatif untuk masing-masing kanal.
Tabel. 1. Data hasil pengukuran
Arus
(mA)
Kanal ADC Terbaca (mV)
0
1
2
3
4
5
6
7
4
604
616
612
608
596
608
592
596
5
755
770
765
760
745
760
740
745
6
906
924
918
912
894
912
888
894
7
1057
1078
1071
1064
1043
1064
1036
1043
8
1208
1232
1224
1216
1192
1216
1184
1192
9
1359
1386
1377
1368
1341
1368
1332
1341
10
1510
1540
1530
1520
1490
1520
1480
1490
11
1661
1694
1683
1672
1639
1672
1628
1639
12
1812
1848
1836
1824
1788
1824
1776
1788
13
1963
2002
1989
1976
1937
1976
1924
1937
14
2114
2156
2142
2128
2086
2128
2072
2086
15
2265
2310
2295
2280
2235
2280
2220
2235
16
2416
2464
2448
2432
2384
2432
2368
2384
17
2567
2618
2601
2584
2533
2584
2516
2533
18
2718
2772
2754
2736
2682
2736
2664
2682
19
2869
2926
2907
2888
2831
2888
2812
2831
20
3020
3080
3060
3040
2980
3040
2960
2980
Data hasil pengujian ditampilkan seperti
pada Tabel 1. Data diambil dengan melakukan
injeksi arus 4 – 20 mA menggunakan signal
_______________________
________________________________________________
_____________________
56
SEMINAR NASIONAL XI
SDM TEKNOLOGI NUKLIR
YOGYAKARTA, 15 SEPTEMBER 2015
ISSN 1978-0176
_______________________
________________________________________________
_____________________________________________
dengan kesalahan relatif paling besar pada port
A1, sebesar 3,21 % dan kesalahan paling kecil
pada port A7 dengan penyimpangan sebesar
0,59 %. Kesalahan dapat terjadi pada
pemakaian komponen resistor yang digunakan
untuk mengkonversi sinyal arus 4 – 20 mA
menjadi sinyal tegangan 0 – 3 V DC.
Perbaikan
dapat
dilakukan
dengan
menggunakan komponen resistor yang lebih
presisi dan dikoreksi terhadap nilai hasil
perhitungan pemakaian komponen resistor.
Gambar. 5. Pengujian perangkat keras
dedicated computer diinjeksi arus 4 – 20 mA,
dengan kalibrator Signal source
Tabel. 2. Data hasil pengukuran
Arus
(mA)
Prosentase kesalahan setiap Kanal ADC (%)
0
1
2
3
4
5
6
7
4
0,67
3,00
2,33
2,00
1,50
0,17
0,17
3,50
5
0,80
4,00
1,87
2,40
0,13
1,47
0,13
0,67
6
0,56
5,56
2,00
1,78
1,33
1,33
0,22
0,22
7
0,86
2,76
2,10
2,29
1,24
1,81
3,43
0,57
8
1,00
4,58
2,00
2,17
1,50
1,83
1,33
0,17
9
0,37
3,56
2,74
1,33
0,81
1,33
0,15
0,30
10
2,33
4,67
2,07
1,93
0,13
1,87
1,27
0,60
11
1,76
2,79
2,36
1,33
0,24
1,76
1,39
0,67
12
0,67
3,22
2,56
0,78
1,22
2,44
1,22
0,11
13
1,90
4,21
2,51
2,36
0,36
1,44
1,33
0,15
14
1,67
3,14
1,05
1,33
1,62
0,86
1,38
0,57
15
0,27
2,98
1,11
1,73
0,67
1,56
1,20
0,84
16
1,13
2,25
2,42
0,92
0,25
1,54
0,92
0,25
17
0,71
2,27
2,39
0,55
0,47
1,45
0,55
0,12
18
1,26
1,19
1,63
1,81
0,41
0,96
0,96
1,04
19
0,88
3,02
2,35
0,67
1,02
1,68
0,63
0,04
20
0,83
1,47
2,17
2,13
0,43
1,57
0,63
0,30
rerata
1,04
3,21
2,10
1,62
0,78
1,47
1,00
0,59
Gambar 6. menampilkan screen capture
program aplikasi data logger yang dibuat
dengan menggunakan program C# pada
Microsoft Visual Studio 2013 Community.
Program aplikasi secara otomatis merekam dan
menyimpan data dari masing-masing kanal.
Program aplikasi menampilkan trend grafik,
dan nilai tampilan untuk masing-masing kanan,
direktory file disimpan, tanggal dan jam.
Setting komunikasi port serial dipilih sesuai
port yang aktif.
Seperti Tabel 2, hasil kesalahan relatif
pembacaan untuk masing-masing port analog
input rerata kesalahannya di bawah 5 %,
Gambar. 6. Screen capture tampilan data
logger pada komputer proses
Hasil rancangan dedicated computer
dalam prototiping projectboard ditampilkan
seperti pada Gambar 7. Gambar 8
menampilkan skematik rancangan yang
direalisasikan pada gambar 7. Perbaikan
realisasi rancangan dapat dilakukan dengan
mengganti projectboard dengan konektor
terminal. Penempatan modul dalam suatu
subrack atau kotak elektronik dan disatukan
dengan modul catu daya akan menjadikan
modul lebih ringkas dan sederhana.
Gambar. 7. Rancangan Hardware Dedicated
Computer yang terintegrasi
_______________________
________________________________________________
_____________________
57
SEMINAR NASIONAL XI
SDM TEKNOLOGI NUKLIR
YOGYAKARTA, 15 SEPTEMBER 2015
ISSN 1978-0176
_______________________
________________________________________________
_____________________________________________
USB Port
VSS
Sub Modul
Komunikasi I2C
5V
Signal
Source
4 – 20 mA
gnd 5 V
SDA
Basis Weight
TANYA JAWAB
VDD
V0
RS
R/W
Enable
Sub Penampil
LCD 4 x 20
Pertanyaan
Data
bus
SCL
1. Indikator apa yang digunakan untuk
teknik kalibrasi kertas?
2. Bagaimana
teknik
XRF
pada
pengukuran kertas?
20 21
A0
A1
Moisture
A2
A3
TiO 2
A4
A5
CaCO3
A6
Sub Modul
Mikrokontroller
AT91-SAM3X8E
A7
Clay
dll, maks 12
kanal
gnd 12 V
Sub Modul
Catu Daya
5 V, 12 V
Gambar. 8. Skematik Rancangan Hardware
Dedicated Computer yang terintegrasi
KESIMPULAN
Dari hasil pengujian dan pembahasan
dapat disimpulkan sistem yang dirancang
berhasil mengirimkan data dengan komunikasi
kabel USB antara modul dedicated computer
dengan komputer proses. Tampilan sistem
dapat menyimpan file data pengukuran dengan
format *.CSV. Tampilan dapat dikembangkan
agar lebih informatif dan user frienly. Dalam
pengujian modul dedicated computer dan
komputer proses sebagai data logger dapat
berfungsi dengan baik. Penyimpangan
pengukuran saat dilakukan pengujian paling
tinggi sebesar 3,21 % dan terendah 0,59 %.
Jawaban
1. Teknik kalibrasi dilakukan dengan
kertas standar, atau dapat dibandingkan
dengan hasil pengukuran laboratorium
terakreditasi.
2. Alat XRF menggunakan sumber Fe-55.
Spektrum dari X-ray karakteristik yang
menampilkan unsur TiO, CaCO3, dan
clay.
DAFTAR PUSTAKA
1. Rony Djokorayono, “On-line ash analyzer
reduces furnish cost, improves additive
control) On line ash analyzer mengurangi
biaya furnish, dengan mengendalikan
material additive” makalah tidak terbit.
2. Rony Djokorayono, “Program Manual
Perekayasaan Perangkat Analisa unsur
dengan Teknik XRF untuk Industri”
No.Dok: PM01-WP0-WBS0-RFN-2015010, PRFN – BATAN, Tahun 2015.
3. Rony Djokorayono, dkk “Rancangan dasar
on-line Analyzer Batubara pada Belt
Conveyor dengan Teknik Aktivasi
Neutron” Jurnal Perangkat Nuklir Volume
08, Nomor 01, Juni 2014, ISSN No. 19783515.
4. Rony Djokorayono, dkk “Perekayasaan
Sistem Pencitraan Material di dalam
Reaktor Petrokimia dengan Teknik
Serapan Sinar Gamma” Jurnal Perangkat
Nuklir Volume 07, Nomor 01, Juni 2013,
ISSN No. 1978-3515.
_______________________
________________________________________________
_____________________
58