BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2. Pengujian Sistem
Pengujian sistem yang dirancang dilakukan meliputi beberapa pengujian yaitu pengujian sensor dengan sampel tertentu, pengujian sensor dengan menggunakan batas kadar pH tertentu pada air kolam ikan, dan pengujian sensor dengan menggunakan delay
waktu tertentu untuk penetralan motor sensor. Data hasil pengujian dari sensor pH yang dirancang kemudian akan dibandingan dengan sensor yang sudah ada dipasaran hal ini dimaksudkan untuk mengetahui seberapa besar error yang dihasilkan dari alat yang sudah dirancang. Perhitungan error yang terjadi diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut :
Error ( % )
=
(4.1)
4.2.1. Pengujian Alat Hasil Perancangan Dengan Sampel Tertentu
Pengujian alat hasil perancangan dilakukan dengan menggunakan sampel tertentu, dimana sampel yang digunakan meliputi sampel larutan yang berupa aquadest campur dengan asam asetat, dan sampel air yang berupa air dengan sumber yang berbeda – beda. Pengukuran sampel dilakukan dengan menggunakan alat hasil perancangan yang kemudian hasil dari nilai pH terukur akan dibandingkan dengan hasil pengukuran dari alat referensi yaitu sensor HANNA yang sudah dikalibrasi sebelumya. Dari kedua alat tersebut akan didapat perbedaan nilai hasil pengukuran pH, dari perbedaan nilai hasil pengukuran kemudian akan dicari nilai error dari percobaan pengukuran sampel yang dilakukan. Perhitungan nilai error yang didapatkan dihitung dengan menggunakan persamaan 4.1.
Pengujian secara lengkap dapat dilihat pada lampiran A1 – A8 Tabel 4.2 menunjukkan hasil pengujian rata – rata yang dilakukan dengan sampel tertentu.
Tabel 4.2. Hasil Rata – Rata Pengujian Sensor Dengan Sampel Tertentu
No. Jenis Larutan
Nilai pH Terukur
Error (%)
Alat Referensi Alat Hasil Perancangan 1. Larutan 1 4.5 4.8 6.7 2. Larutan 2 7.1 6.8 4.2 3. Larutan 3 10.1 9.9 2.0 4. Larutan 4 13.3 12.5 6.0 5. Air 1 6.5 6.5 0.0 6. Air 2 6.9 6.7 2.9 7. Air 3 6.9 7.0 1.4 8. Air 4 6.8 6.6 2.9 9. Air 5 6.4 6.1 4.7
Dari hasil pengujian terhadap sampel tertentu yang sudah dibandingkan dengan hasil pengukuran sensor pembanding didapatkan rata – rata error (%) yang tejadi adalah sebesar
3.4 %. Error yang dihasilkan dari data pengujian ini dipengaruhi beberapa faktor antara lain proses penetralan sensor, jarak waktu pengukuran sampel, dan cara pengukuran pada sensor.
Proses penetralan sensor ini sangat berpengaruh pada proses pengukuran, dimana apabila sensor setelah melakukan pengukuran sampel yang pertama tidak dibersihkan terlebih dahulu dan langsung digunakan maka akan menyebabkan hasil pengukuran yang tidak valid. Hal ini dikarenakan cairan sampel yang digunakan sebelumnya masih menempel pada probe sensor pH sehingga akan mempengaruhi proses pengukuran selanjutnya, untuk mengantisipasi kejadian tersebut alat yang dibuat ditambahkan dengan penetral sensor yang difungsikan untuk menghilang cairan sisa sampel yang menempel pada probe sensor.
Selain itu posisi sensor juga akan mempengaruhi proses pengukuran dimana ketika sampel yang akan diukur tidak mencapai level kemampuan pengukuran sensor maka hasil pengukuran tidak dapat ditampilkan oleh sensor, ini dikarenakan sensor tidak dapat mendeteksi adanya sampel yang akan diukur sehingga posisi sensor harus benar – benar diperhatikan dimana probe sebagai media pengukuran harus terendam sampel.
Jarak waktu pengukuran juga akan mempengaruhi proses pengukuran. Jarak waktu pengukuran yang dimaksud disini adalah jarak waktu pengukuran sampel yang sama namun dilakukan beberapa kali dengan waktu yang berbeda – beda, misalkan sampel 1 diukur hari ini dan hari berikutnya maka akan terjadi perubahan hasil nilai pH yang terukur. Hal ini akan berpengaruh pada kandungan yang terdapat dalam air yang dapat mempengaruhi kadar pH suatu larutan yang dijadikan sampel pengukuran. Berdasarkan pengalaman penulis pengukuran terhadap sampel dengan menggunakan sampel larutan campuran lebih cepat mengalami perubahan kadar pH yang terkandung didalamnya dibandingkan jika sampel yang digunakan hanyalah air biasa. Untuk itu dalam proses pengukurannya sampel yang diukur dengan sensor pH yang dirancang harus segera dibandingkan dengan sensor pembanding dengan jarak waktu pengukuran yang singkat.
Dilihat dari pengujian yang dilakukan dengan menggunakan alat ukur kadar pH yang dirancang menunjukan bahwa alat yang yang dirancang sudah dapat bekerja dengan baik dan berhasil. Hal ini ditunjukkan dengan hasil pengukuran dari alat ukur yang dirancang dapat mengukur berbagai sampel dengan kadar pH yang berbeda – beda dan memiliki error yang cukup kecil dengan sensor pembandingnya.
Jangkauan kadar keasaman yang dapat diukur oleh alat hasil perancangan adalah dari pH = 4 sampai dengan pH = 12.5. Pengukuran kadar keasaman dengan nilai kadar keasaman di bawah pH = 4 tidak bisa dilakukan pengukuran dikarenakan cairan asam dengan kadar keasaman rendah sangat berbahaya bagi kesehatan. Selain itu untuk pengukuran kadar keasaman yang rendah tidak dianjurkan menggunakan alat ukur mekanik, namun menggunakan kertas lakmus hal ini dikarenakan dapat menyebabkan korosi dan kerusakan alat.
4.2.2. Pengujian Alat Hasil Perancangan dengan Batas Kadar Keasaman
Tertentu
Pengujian alat hasil perancangan dilakukan dengan menggunakan batas kadar keasaman tertentu seperti yang diinformasikan pada alat yang sudah dibuat. Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui apakah sistem yang dirancang sudah bisa bekerja secara baik dan sesuai dengan perancangan ataupun tidak. Batas kadar keasaman yang digunakan mengacu pada batas kadar keasaman yang diinginkan ikan untuk bertahan hidup, karena setiap ikan mempunyai kemampuan hidup pada perairan yang berbeda.
Pengujian ini dilakukan dengan cara memasukkan batas keasaman tertentu dengan
keypad masukan yang sudah disediakan pada alat, kemudian dari pengujian ini akan diketahui apakah air tersebut dalam kondisi ”AMAN/TIDAK AMAN”. Data hasil pengujian alat hasil penrancangan dengan kadar keasaman tertentu selengkapnya dapat dilihat pada lampiran B21 – B27. Tabel 4.3 merupakan data nilai rata – rata pH terukur dari hasil pengujian alat hasil perancangan dengan batas kadar keasaman tertentu .
Tabel 4.3. Data Rerata Pengukuran Kadar Kadar Keasaman dengan Batas Kondisi Kadar Keasaman Tertentu Jenis Air Nilai Rerata pH terukur
Batas Kondisi Kadar Keasaman pH = 5 -6 pH = 7 - 7.6 pH = 7 - 8.5 pH = 7.5 - 8.5 pH = 6.5 - 8.5 pH = 7 -8 pH = 5 - 8.7 Air 1 6.4 TA TA TA TA TA TA A Air 2 6.4 TA TA TA TA TA TA A Air 3 6.7 TA TA TA TA A TA A
Tabel 4.3. ( Lanj.) Data Rerata Pengukuran Kadar Kadar Keasaman dengan Batas Kondisi Kadar Keasaman Tertentu
Jenis Air Nilai Rerata pH terukur
Batas Kondisi Kadar Keasaman pH = 5 -6 pH = 7 - 7.6 pH = 7 - 8.5 pH = 7.5 - 8.5 pH = 6.5 - 8.5 pH = 7 -8 pH = 5 - 8.7 Air 4 6.5 TA TA TA TA A TA A Air 5 5.8 TA TA TA TA TA TA A Keterangan : A = Aman TA = Tidak Aman
Dari data hasil pengujian Tabel 4.3 terlihat bahwa sistem sudah dapat mengukur kadar keasaman dengan batas tertentu, namun ada beberapa batas yang mengalami error dimana seharusnya dalam kondisi “AMAN” tapi sistem menampilkan “TIDAK AMAN”. Hal ini dikarenakan ada perbedaan perhitungan pembulatan nilai hasil pengukuran pada
chanel ADC mikrokontroler , dimana hasil pembulatan pada perhitungan ADC akan mempengaruhi nilai akhir hasil pengukuran kadar keasaman yang ditampilkan oleh sistem. Pada perhitungan awal ADC mikronktoler tidak menggunakan pembatasan pembulatan perhitungan, sehingga ini akan mempengaruhi data akhir pada pengukuran sistem. Untuk itu penulis kemudian membuat agar ada pembatasan pada perhitungan ADC pada mikrokontroler, sehingga tidak banyak mempengaruhi hasil akhir dari data sistem yang akan ditampilkan.
Pembatasan nilai ADC ini dilakukan dengan menambahkan penambahan beberapa fungsi hitungan pada listing program ADC mikrokontroler, dimana pada hasil akhirnya nilai pH yang ditampilkan sudah berupa pembulatan mulai dari perhitungan awal ADC yang terukur, sehingga nantinya nilai akhirnya sudah berupa pembulatan keseluruhan. Secara keseluruhan sistem yang dirancang sudah bekerja dengan baik dan sesuai perancangan, dimana sistem sudah dapat mengukur dengan batas tertentu dan menampilkan informasi yang sesuai dengan perancangan yang dibuat sebelumnya.
4.2.3. Pengujian Motor Penetral Sensor
Pengujian motor penetral sensor dilakukan untuk menentukan berapa lama waktu sensor itu dibersihkan. Pengujian motor penetral sensor dilakukan dengan menggunakan sampel dengan pH yang sudah diketahui nilainya, kemudian dilakukan pengukuran sampel tertentu dengan selang waktu penetralan sensor yang berbeda – beda.
Pengujian waktu motor penetral ini dilakukan dengan menggunakan sampel dengan nilai pH yang terukur bernilai pH = 6.5, Gambar 4.6 menunjukkan sampel yang digunakan sebagai referensi pengujian. Data hasil pengujian waktu penetralan sensor ditunjukkan Tabel 4.4.
Gambar 4.6. Pengukuran Sampel dengan Alat Referensi Kadar Keasaman Tabel 4.4. Data Waktu Pengujian Motor Penetralan Sensor
Nilai Pengukuran pH Referensi
Selang Waktu Pengukuran ( detik )
0.0 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 pH = 6.5 7.1 6.9 6.8 6.6 6.6 6.5 6.5 6.4 6.5 6.5
Data hasil pengujian didapatkan bahwa nilai pH terukur mula – mula pH = 7.1, pada pengukuran alat tidak langsung dinetralkan namun langsung digunakan untuk melakukan pengukuran sampel. Nilai pH terukur tidak mengalami perubahan sampai jeda waktu 0,5 detik, kemudian nilai hasil pengukuran mulai mengalami penurunan nilai pada saat alat yang dirancang mulai diberikan jeda untuk penetralan. Penurunan nilai pH terukur terus mengalami penurunan seperti terlihat pada Tabel 4.4. sampai mendekati nilai pH terukur dari hasil pengukuran referensi.
Penurunan nilai pH terjadi dari nilai pH = 7.1 sampai pH= 6.5, dari jeda waktu penetralan 1 detik sampai 3 detik. Nilai pengukuran alat yang dirancang mulai stabil ketika jeda waktu penetralan yang diberikan mulai dari 3 detik sampe 5 detik, dengan selang waktu 0.5 detik. Data hasil pengujian selengkapnya ditampilkan pada Tabel 4.4.
Dari pengujian yang dilakukan untuk menentukan jeda didapatkan data seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4.4. didapatkan data dimana nilai pH terukur mulai stabil ketika rentan jeda waktu yang diberikan untuk motor penetral sensor berkisar antara 3 detik – 5 detik. Berdasarkan dari data yag sudah didapatkan dari pengujian, penulis memberikan waktu jeda untuk melakukan penetralan sensor selama 3,5 detik utuk alat yang dirancang sebagai waktu penetralan sensor.