Range (jangkauan) Tinggi Pengukuran : 150 meter
Range (jangkauan) Konsentrasi CH4 : 0 ~ 500 ppm.
Gambar 7 : Methan (CH4) Detector RS 232
Dalam menggunakan alat methan (CH4) detector ini dapat langsung dihubungkan ke komputer (PC) melalui kabel RS232
2. 6. Regulator Power Supply (RPS)
Regulator power supply (RPS) menggunakan IC regulator yang dapat mensupply tegangan super stabil untuk kebutuhan sensor methan (+5V), OpAmp (+12V, dan -12V), dan logger ADC (+5V) rancangan RPS ditunjukkan pada gambar 8 :
Gambar 8 : Rancangan RPS
ISBN : 978-979-17763-5-6
108
Data hasil pengukuran merupakan respon instrument alat desain (AD) antara sinyal input terhadap output (I/O) yang dibandingkan dengan alat lain (AL) sebagai acuan. Alat lain yang digunakan untuk pembanding adalah : Methan (CH4) Detector RS232. Pengukuran dilakukan dengan cara menempatkan kedua sensor berdekatan dan pengambilan data dilakukan dalam waktu bersamaan dengan data yang dicatat : AR, Sensor dan AD seperti pada tabel 1 :
Tabel 1 : Data Pengukuran AR dan AD
AR Sensor AD (ppm) (mV) (mV) 18.8 2.4 16.8 25.5 3.9 27.3 34.7 4.3 30.1 39.8 5.9 41.3 47.7 6.6 46.2 55.8 8.2 57.4 64.6 8.7 60.9 75.3 10.2 71.4 87.8 12.8 89.6 96.3 14.3 100.1 103.7 15.2 106.4 112.4 15.9 111.3 127.4 17.7 123.9 135.7 18.5 129.5 148.3 20.3 142.1 156.2 21.1 147.7 166.7 24.7 172.9
ISBN : 978-979-17763-5-6
109
174.7 25.7 179.9 185.8 26.7 186.9 199.2 28.7 200.9 205.3 29.8 208.6 217.5 31.7 221.9 228.4 32.1 224.7Respon sensor terhadap kenaikan konsentrasi CH4 tidak terlalu linear, seperti pada gambar grafik dan mengasilkan keluaran sinyal tegangan analog dalam ordo kecil, sehingga untuk menyamakan respon terhadap AR harus dilakukan pada Op-Amp dengan mengatur adjust agar mendapatkan nilai penguatan yang sesuai. Tampilan perbandingan grafik sensor CH4 terhadap grafik AR ditunjukkan pada gambar 9 :
Gambar 9 : Perbandingan grafik AR vs respon sensor CH4
Perbandingan grafik antara AR terhadap keluaran sensor dalam merespon perubahan konsentrasi CH4 kurang linear dan sangat kecil dengan nilai sebenarnya. Untuk hal tersebut perlu pendekatan nilai sebenarnya melalui tampilan AD yang sudah melalui Op=Amp, seperti ditunjukkan pada grafik alat desain (AD) pada gambar 10 :
0 200 400 1 4 7 10 13 16 19 22 CH 4(p p m ) Grafik AR 0 20 40 1 4 7 10 13 16 19 22 Teg Sen sor (m V) Grafik Sensor AD
ISBN : 978-979-17763-5-6
110
Gambar 10 : Grafik AD vs AR
Hasil data grafik AD terhadap AR hampir berimpit tetapi masih ada perbedaan respon dan kurang linear
Jumlah ( Σ ) dari data pengamatan sesuai AD & AR adalah :
Alat Desain (AD) : 2697,8 sedangkan Alat referensi (AR) : 2707,6
Selisih (SL) : 9,8
IV. ANALISA & KESIMPULAN
4. 1. Analisa :
Suatu sistem instrument dapat bekerja dengan stabil apabila sinyal input/output (I/O) mempunyai respon linear terhadap perubahan parameter yang diukur. Dalam pengujian untuk tingkat validasi dilakukan dengan cara membandingkan respon alat desain (AD) terhadap alat lain (AR) yang akan digunakan sebagai acuan langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :
Melakukan uji lapangan dalam waktu yang bersamaan Membuat kesamaan media yang diukur
Membandingkan respon AD terhadap AR dengan proses analisis Mengatur setting pada tiap blok sistem instrument
0 100 200 300 0 100 200 300 CH 4 ( p p m ) Grafik AD & AR AD AR
ISBN : 978-979-17763-5-6
111
Proses kalibrasi instrument ini dilakukan dengan mengatur adjust pada resistansi feedback (Rf) yang mempunyai tingkat penguatan sinyal (Av) sebesar : Rf/Rin pada Op-Amp. tampilan data AR > AD
4. 2. Kesimpulan :
Dari hasil data respon instrument AD/AL berdasarkan jumlah data uji coba maka dapat disimpulkan tingkat akurasi & toleransi instrument sebagai berikut :
∑ Data AD/AR : 2697,8 / 2707,6 ppm selisih (SL) : 9,8
Tingkat akurasi : (AD/AR) x 100 % = 99,6 %
Toleransi : ((SL/AR) x 100 %) =0,36 %
Resolusi ADC 14 bit
Resolusi tegangan Q : E FSR / 2 = E FSR / N N = 2 E FSR : Range tegangan dalam skala penuh Skala penuh ADC : 0 – 5 Volt
Resolusi ADC 14 bit : 2 N14 = 16384 (kode)
Resolusi tegangan ADC 14 bit = (5V / 16384) = 0,3 mV / kode Impedansi (Z) : 22KΩ
Disipasi daya instrument : 22 Watt
Dari hasil analisa pengukuran diatas maka kondisi instrument mempunyai disipasi daya relatip kecil, sehingga dapat digunakan dalam jangka waktu relatip lama, resolusi tegangan ADC = 0,3 mV Artinya setiap perubahan kenaikan angka digit memerlukan perubahan tegangan dari semula sebesar 0,3 mV. Dengan terbangunnya instrument yang dapat digunakan untuk mendeteksi gas methana (CH4) semoga kebutuhan akan parameter data tersebut dapat diatasi dengan tingkat akurasi dan kecepatan yang memadai.
ISBN : 978-979-17763-5-6
112
V. DAFTAR PUSTAKA
1 . Coughlin, Robert and Federick Driscoll, Penguat Operasional dan
Rangkaian Terpadu linier,Jakarta : Erlangga.
2 . Malvino, Prinsip – prinsip Elektronika, Jakarta, Erlangga, 1996.
3 . Milman dan Halkias 1985, Elektronika Terpadu (Integrated Electronics) Rangkaian Sistem Analog dan Digital terjemahan Barmawi M, Tjia M. O. Jakarta Erlangga.
4 . Rashid, M.H., 1993, “Power Electronics: Circuit, Devices, and Application”, Prentice Hall International, INC., Englewood Cliffs,
New Jersey.
5 . Toni Subiakto (2008), Desain & Rancang Bangun Instrument Pendeteksi Ozon Permukaan Sistem Logger dari Sensor ECC Ozonesonde, dari Prosiding Seminar Instrumentasi Berbasis Fisika 2008 Gedung Fisika ITB.
ISBN : 978-979-17763-5-6
113
PENERAPAN GRAFIK PENGENDALI BERDASARKAN ESTIMASI FUNGSI DENSITAS KERNEL BIVARIAT
Selfie Pattihahuan, Adi Setiawan, Leopoldus Ricky Sasongko Program Studi Matematika, Fakultas Sains dan Matematika
Universitas Kristen Satya Wacana
Jl. Diponegoro 52-62 Salatiga 50711, email: [email protected]
Abstrak
Pengendalian kualitas memiliki peranan penting dalam meningkatkan penjualan produk. Salah satu metode statistik yang digunakan dalam mengendalikan produk adalah penggunaan grafik pengendali. Kualitas suatu produk biasanya ditentukan oleh lebih dari satu karakteristik. Jika dipunyai dua karakteristik (bivariat) maka dapat dibuat grafik pengendali dengan menggunakan estimasi fungsi densitas kernel. Dimana dari data bivariat dapat dicari nilai estimasi densitas kernel bivariat (kernel density estimation) berdasarkan pemilihan nilai bandwidth optimal yang bergantung pada data dengan menggunakan metode MISE (Mean Integrated Square Error) terkecil. Penelitian ini akan menggunakan data bivariat karakteristik pH dan berat jenis Sabun Sirih dari perusahaan “B” selama bulan September sampai dengan Desember 2010. Pada grafik pengendali berdasarkan estimasi densitas kernel bivariat diperoleh batas spesifikasi yaitu pada level (nilai estimasi densitas kernel) 59.8985dengan tingkat signifikansi (level of significance) α=0.0027. Berdasarkan batas tersebut, terdeteksi satu titik sampel yang berada di luar kendali (out of control) yaitu titik sampel ke-126 yang berada pada koordinat (3.86, 0.9867) dengan level 59.8982.
Kata kunci : estimasi densitas kernel (kernel density estimation), grafik pengendali.
1. Pendahuluan
Perkembangan industri di tanah air, menyebabkan terjadinya persaingan yang cukup ketat antar perusahaan dalam menarik perhatian konsumen untuk menggunakan produk yang dihasilkan oleh perusahaan tersebut. Salah satu faktor yang mempengaruhi keputusan konsumen dalam memilih suatu produk adalah kualitas produk tersebut. Mengingat pentingnya peranan kualitas produk dalam
ISBN : 978-979-17763-5-6
114
setiap perusahaan maka pengendalian kualitas produk sangat dibutuhkan dalam suatu proses produksi untuk menjaga kestabilan kualitas.
Pengendalian kualitas adalah aktivitas keteknikan dan manajemen, dimana aktivitas tersebut mengukur ciri-ciri kualitas produk, membandingkannya dengan spesifikasi atau persyaratan, dan mengambil tindakan penyehatan yang sesuai apabila ada perbedaan antara penampilan yang sebenarnya dan yang standar (Montgomery, 1990).
Dalam pengendalian kualitas sering digunakan pengendalian proses statistik. Salah satu teknik pengendalian proses statistik adalah grafik pengendali (control chart). Pembuatan grafik pengendali pada umumnya selalu didasarkan pada asumsi bahwa suatu proses produksi berdistribusi normal. Namun dalam kenyataannya, karakteristik kualitas proses produksi tidak selalu berdistribusi normal. Oleh karena itu, perlu dikembangkan alternatif grafik pengendali dengan metode non-parametrik karena metode non-parametrik tidak membutuhkan asumsi distribusi normal (Najib, 2007).
Metode statistika non-parametrik dapat digunakan untuk pengujian hipotesis atau dugaan. Salah satu dugaan menggunakan metode statistika non-parametrik adalah estimasi fungsi densitas kernel (kernel density estimation) yang akan diterapkan pada kandungan Sabun Sirih “A” pada perusahaan “B”. Data dalam penelitian ini terdiri dari dua jenis variabel yaitu kadar pH dan berat jenis Sabun Sirih, selanjutnya akan dicari estimasi fungsi densitas kernel dari kedua variabel tersebut kemudian dibuat dalam suatu grafik pengendali.
Dalam makalah ini akan dibahas tentang bagaimana menerapkan grafik pengendali non-parametrik berdasarkan pendekatan fungsi densitas kernel untuk data bivariat. Tujuan dari penelitian ini adalah menerapkan grafik pengendali non-parametrik berdasarkan pendekatan kernel untuk data bivariat dan mengidentifikasi titik sampel yang berada di luar grafik pengendali.
ISBN : 978-979-17763-5-6