DAFTAR PUSTAKA
A. R. - Acid Rain
III. METODOLOGI 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari hingga September 2011 di
Workshop Instrumentasi Meteorologi, Departemen Geofisika dan Meteorologi. 3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat mekanik workshop
instrumentasi. Sedangkan bahan yang digunakan adalah Komponen pasif elektronik (resistor, kapasistor), Komponen aktif elektronik ( IC logic, transistor, sensor magnet, saklar mekanik), 2 buah motor DC dengan tooth gear ( 3 kgf.cm), Resistance wire, Botol berukuran 20 ml, Sensor tipping bucket, Corong diameter 25 cm, kolektor hujan, Pipa PVC dan seperangkat tipping bucket bervolume 20 ml.
3.3 Metode Penelitian
Tahap awal penelitian ini adalah dengan melakukan pencarian data sheet IC ( Integra-ted Circuit). Literature tersebut kemudian dijadikan dasar pembuatan sampling alat penakar hujan asam sekuensial.
3.3.1 Memahami karakteristik IC (integrated circuit) dalam prototype
hujanasamsekuensial.
Mempelajari karakteristik kerja IC yang digunakan dalam prototype hujan asam sekuensial dan mengganti kerja relay dalam
prototype dengan menggunakan rangkaian transistor. Selain itu memperbaiki deboncer
kerja alat dalam kerja tutup kolektor hujan. 3.3.2 Pembuatan Sensor Hujan
Sensor hujan adalah suatu rangkaian alat yang mampu mendeteksi adanya hujan. sensor ini terbuat dari media win fin
berukuran 6 x 6 cm yang digulung dengan dua buah resistance wire yang terpisah dengan memposisikannya selang seling tanpa saling menyentuh. Ketika terjadi hujan maka butir air hujan akan mempersatukan kedua
resistance wire dan Mengalirkan arus pada
resistance wire tersebut. Adapun gambar sensor tersebut adalah sebagia berikut:
Gambar 1 Desain sensor hujan dengan merah resistance A dan biru resistance B. 3.3.3 Pembuatan Komponen Elektronik
Pendeteksi hujan.
Kompnen Elektronik pendeteksi hujan dibuat dengan menggunakan IC comparator. Dengan menggunakan IC comparator hujan akan terdeteksi secara langsung ketika butiran air hujan mengenai Resistance wire A dan
Resistance wire B yang saling bersebelahan. Adapun gambar komponen elektronik pendeksi hujan sebagai berikut.
Gambar 2 Rangkaian Basic Operation of voltage Comparation.
3.3.4 Pembuatan Bagian Elektronik Penggerak Tutup Kolektor Hujan. Pada bagian penggerak tutup kolektor hujan terdapat rangkaian Retrigerable yang membaca sinyal hujan dari rangkaian komparator dan menjadikan sinyal tersebut panjang dengan sifat delay pada rangkaian ini. Rangkaian Retrigerable menggunakan IC astable, counter, serta rangkaian penyempurna pembalik arus dengan menggunakan IC inverter dan IC switch. Seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 3 Rangkaian logic pembalik arah arus tutup kolektor hujan. Pada gambar 3 rangkaian ini terdapat
monostable retrigerable yang akan memberikan sinyal logic yang terus menerus, saat mendapat triger dari komparator secara terus menerus dalam selang waktu yang telah di perhitungkan pada prototype alat sampling hujan asam sebelumnya (Gunawan 2010).
Sinyal logic dari monostable Retrigerable akan dibaca oleh IC inverter dan
switch menjadi sebuah logic yang dapat diterjemahkan oleh rangkain H-Bridge untuk menggerakan tutup kolektor untuk bergerak membuka ataupun menutup. Adapun gambar rangkain H-Bridge tersebut sebagai berikut :
Gambar 4 Rangkaian H-Bridge 3.3.5Tahap Pengujian Kehilangan Air
Pada Kontener Plastik.
Dalam melakukan uji kehilangan air pada kontener plastik yang akan digunakan sebagai dasar botol sampel. Perlu melihat seberapa banyak air yang hilang atau dievaporasikan sehingga bisa menentukan banyak air yang nanti akan ditampung pada botol. Tujuan nantinya dilakukan penggantian botol sampling seminggu sekali maka harapan air
dalam botol tetap ada dan masih dapat diencerkan kemudian dibaca nilai pH air tersebut.
Adapun uji evaporasi botol ini dilakukan dengan dua kondisi, dimana uji evaporasi botol dilakukan dalam ruangan dan uji evaporasi botol di luar ruangan (matahari langung). Uji evaporasi botol tersebut dilakukan sebagai berikut :
Botol Tertutup Botol terbuka
Gambar 5 Uji evaporasi di dalam ruangan dan di luar ruangan.
Botol yang berada dalam ruangan akan cenderung lebih lambat terevaporasi diban-dingkan yang berada di luar yang terkena matahari langsung. Tingkat evaporasi botol dalam ruangan 0,5 mm perhari, sedangkan botol yang berada di luar memiliki tingkat evaporasi yang beragam mulai dari 1 mm hingga 3 mm perhari tergantung dari seberapa teriknya matahari saat itu. Adapun perhitungan volume tersebut sebagai berikut : Asumsi botol yang ditaruh di luar ruangan dengan nilai evaporasi 2 mm.
Diketahui :
Diameter botol = 2,5 cm
Tingkat evaporasi perhari = 2 mm Tingkat evaporasi perminggu = 14 mm Volume air yang akan hilang dalam 1 Minggu
= luas alas botol x tingkat evaporasi = (3,14 x (2,5/2)2) cm2 x (1,4) cm = 9,891 ml ≈ 10 ml
Dengan demikian agar botol sampel dapat digunakan maka volume minimum harus lebih besar dari 10 ml. Apabila volume botol sampel yang akan hilang dalam 1 minggu ditambahkan dengan tinggi minimum air dibotol (1 cm) saat pengukuran dengan alat pH meter maka,
Volume air minimum pH meter
= luas alas botol x tinggi air minimum = (3,14 x (2,5/2)2) cm2 x (1) cm = 7,065 ml ≈ 7 ml
Sehingga volume botol sampel
= Volume air yang hilang + Volume air pH meter
= 10 ml + 7 ml = 17 ml
Setelah menghitung volume air yang harus ditampung maka selanjutnya, Menghitung besaran luas dan diameter penampang hujan agar mampu memenuhi standart yang telah ditetapkan di awal.
Adapun cara perhitungan besaran luasan kolektor hujan adalah sebagai berikut : Volume botol yang ditetapkan = 17 ml Jeluk hujan hujan yang diinginkan = 0,2mm Luas permukaan kolektor hujan
= volume / jeluk hujan = (17 ml/ 0,02 cm) = 850 cm2
Sehingga jari-jari penampang kolektor hujan = 16,4 cm ≈ 16 cm
Karena untuk pembuatan kolekor hujan dengan luasan sebesar 850 cm2 dan jari – jari sebesar 16 cm dinilai sulit maka luasan kolektor hujan diperbesar dan jeluk hujan pun diperbesar menjadi seperti dibawah ini : Asumsi :
Diameter kolektor hujan = 25 cm Jeluk hujan = 0,4 mm Maka nilai volume yang tertampung
= Luas permukaan penakar x jeluk = 3,14 x ((25/2)2)cm x 0,04 cm = 19,625 ml ≈ 20 ml
Berdasarkan hasil tersebut maka nilai volume botol sampel adalah 20 ml.
3.3.6 Pembuatan Mekanik Alat
Rangkaian mekanik untuk penakar hujan sekuensial ini terdiri dari beberapa mekanik, seperti; mekanik penggerak tutup kolektor hujan, mekanik penggerak botol dan rangkaian penakar hujan dengan tipe tipping bucket dengan nilai satu jungkitan 20 ml dalam jeluk hujan 0,4 mm.
3.3.6.1 Mekanik Penggerak Tutup Kolektor Hujan
Mekanik penggerak tutup kolektor hujan ini adalah mekanik yang terdiri dari plastik berbentuk tabung dengan diameter penam-pang 25 cm dengan tutup yang dapat mem-buka dan menutup kolektor hujan tersebut.
Membuat kolektor hujan dengan menggunakan tempat sampah yang sudah memiliki tutup dengan luas dan diameter yang disesuaikan dengan perhitungan di atas dan merubah kerjanya menjadi kolektor hujan yang dapat membuka ± 1800 dari posisi menutup. Memasangkan corong dengan diameter yang sama untuk mengalirkan air ke
tipping bucket. Adapun gambar mekanik tersebut adalah sebagai berikut.
Gambar 6 Mekanik Tutup kolektor hujan. 3.3.6.2 Mekanik Penggerak Botol
Mekanik penggerak botol adalah mekanik yang terbuat dari bahan dasar alumunium (kaset botol) yang dihubungan dengan motor DC pada rangkaian elektronik penggerak botol.
3.3.7 Prinsip Kerja Alat
Secara keseluruhan sampling hujan asam sekuensial ini dapat bekerja seperti diagram alir dibawah ini.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN