Rancang Bangun Pengendali Katup Solenoid Proporsional Dua Arah Otomatis Melalui PC Pada Kalibrator Laju Aliran Air Piston Prover OT-400

 Jurnal Nasional terakreditasi pertamaku -> Cek dimari

======================== Terus Berkarya =======================

Rancang Bangun Pengendali Katup Solenoid Proporsional Dua Arah Otomatis
 Melalui PC Pada Kalibrator Laju Aliran Air Piston Prover OT-400

Jalu Ahmad Prakosa

Pusat Penelitian KIM – LIPI

jalu@kim.lipi.go.id   
Bernadus H. Sirenden

Pusat Penelitian KIM – LIPI

ben@ kim.lipi.go.id

Abstract

Designing and creating of automatic solenoid valve of control circuit through the Personal Comupter (PC) on  water flow rate calibration system piston prover OT-400 has been done at the fluid flow laboratory of  Research Center for Calibration, Instrumentation and Metrology LIPI. Solenoid is used to control the water flow rate by adjusting the opening and closing its valve. ATmega328 microcontroller on the Arduino Duemilanove board is used to control the input voltage solenoid by using Pulse Width Modulation (PWM) and communicates serially via the PC with USB port. From the results of testing and measurement obtained comparison uncertainty value of water flow rate to the value of measuring is the smallest place on providing the PWM value by 80% ie 5.50% when opening and 3.84% when closing the solenoid valve. While the comparison of the difference in the water flow rate with the uncertainty is the smallest at the opening versus closing the solenoid valve condition for the entire cycle of 0.066% that is contained on a PWM scoring of 70%. Therefore, the automatic controlling of proportional directional solenoid via PC are easier and faster measurement time of two point six times more than previous studies which are still manually, using a source voltage of the potentiometer.

Keywords: automatic control, solenoid valve, Arduino Duemilanove, water flow rate.

Abstrak

Telah dilakukan perancangan dan pembuatan rangkaian pengendali katup solenoid otomatis melalui Personal Comupter(PC) pada sistem kalibrasi laju aliran air piston prover OT-400 di laboratorium aliran fluida  Pusat Penelitian Kalibrasi, Instrumentasi dan Metrologi LIPI. Solenoid ini digunakan untuk mengendalikan laju aliran air dengan mengatur buka tutup katupnya. Digunakan mikrokontroler ATmega328 pada board arduino Duemilanove untuk mengendalikan tegangan input solenoid dengan menggunakan Pulse Width Modulation(PWM) dan berkomunikasi serial dengan PC melaui port USB. Dari hasil pengujian dan pengukuran didapatkan perbandingan ketidakpastian nilai laju aliran air terhadap nilai ukurnya yang terkecil terjadi pada pemberian nilai PWM sebesar 80 % yaitu 5,77 % saat membuka dan 4,34 % saat menutup katup solenoid.  Sedangkan perbandingan selisih laju aliran air beserta ketidakpastiannya terkecil pada kondisi membuka dengan menutup katup solenoid untuk seluruh siklus yaitu 0,53 % yang terdapat pada pemberian nilai PWM sebesar 100 %. Oleh karena itu pengendalian katup solenoid proporsional dua arah secara otomatis melalui PC lebih mudah dan cepat dengan waktu pengukurannya lebih cepat dua koma enam kali lipat daripada penelitian sebelumnya yang masih secara manual yaitu menggunakan sumber tegangan potensiometer.

Kata kunci: kendali otomatis, katup solenoid, Arduino Duemilanove, laju aliran air.

 
1. Pendahuluan

Sebuah katup solenoid adalah katup elektromekanis yang digunakan pada fluida mengalir yaitu berupa cairan atau gas .[1] Katup solenoid mempunyai peranan cukup penting dalam pengukuran laju aliran terutama ketika dimanfaatkan dalam perhitungan volume air yang terbuang pada proses penentuan K-Faktor sistem kalibrasi laju aliran air Piston Prover OT-400.[2]

Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan analisa pengaruh pengaturan buka tutup katup solenoid proporsional dua arah terhadap laju aliran air pada sistem kalibrasi piston prover OT-400 tetapi dalam pengaturan buka tutup katup solenoid masih manual yaitu menggunakan sumber tegangan potensiometer sehingga kegiatan penelitian ini terasa lebih sulit, lambat dan kurang efisien.[3] Oleh karena itu diperlukan sistem pengendali katup solenoid otomatis melalui PC untuk mengatasi masalah tersebut. Pada tulisan ini akan dibahas perancangan dan pembuatan rangkaian pengendali katup solenoid otomatis melalui PC pada sistem kalibrasi laju aliran air Piston Prover OT-400. Dapat digunakan mikrokontroler ATmega328 pada board Arduino Duemilanove untuk mengendalikan tegangan input solenoid dengan menggunakan Pulse Width Modulation(PWM) dan juga berkomunikasi serial dengan PC melaui port USB. Diharapkan rangkaian pengendali ini dapat membuat kegiatan penelitian dalam menganalisa pengendalian katup solenoid terhadap laju aliran air dilakukan dengan lebih mudah, cepat dan efisien.