Tampilan data pengukuran - METODELOGI PENELITIAN

METODELOGI PENELITIAN

3. Tampilan data pengukuran

Tampilan yang ditampilkan merupakan tampilan digital, dimana awalnya masih berupa data analog dan diubah^l menjadi^l tampilan data^l digital oleh^l arduino^l uno^l R3 berupa angka dan^l huruf yang menujukkan hasil secara visual. Tampilan digital tersebut ditampilkan menggunakan LCD 2 x 16 cm².

Rancangan Struktural

Dalam penentuan struktural komponen alat, beberapa dimensi dari beberapa komponen akan disesuaikan dengan kebutuhan:

1. Rangka

Rangka akan dibuat dengan menggunakan besi pejal agar alat kokoh dan tidak mudah bengkok saat dilakukan penekanan. Tebal besi rangka tegak lurus yang digunakan memiliki diameter 1,3 cm, panjang handle 23,5 cm sesuai dengan ukuran tangan orang dewasa pada umumnya dapat memposisikan tangan tidak kekecilan maupun kebesaran, panjang batang penetrometer 75 cm ukuran ini digunakan dikarenakan disesuaikan dengan batang penetrometer yang ada dan juga digunakan untuk lahan basah panjang batang penetrometer lahan basah lebih panjang dibandingkan dengan panjang batang penetrometer pada lahan kering dikarenakan pada lahan basah batang penetrometer lebih mudah untuk masuk kedalam tanah, dan tinggi alat keseluruhan 98 cm alat tidak lebih tinggi dibandingkan dengan tinggi badan orang dewasa.

2. Plat besi Penetrometer

Plat besi yang digunakan dalam pengukuran penetrasi tanah dengan ukuran

l5 x ^l5 ^lcm², 5 ^lx 10 ^lcm², 5 ^lx 15 ^lcm², dan ^l5 x ^l20 ^lcm² penggunaan ukuran^l plat^l ini disesuaikan dengan penggunaan plat yang biasanya digunakan pada penelitian

pada lahan basah bisa dilihat pada penelitian Iqbal, M (2019) dan Rizaldi,dkk (2019). Ukuran plat ini digunakan untuk pengujian dalam pembentukan roda sirip traktor.

3. Kotak Sensor

Kotak sensor yang digunakan sebagai meletakkan perangkat keras dimana kotak sensor tersebut terbuat dari bahan besi hallow dan diberi akrilik 19 x 9 cm sebagai pelindung perangkat keras juga sebagai dudukan LCD dan tombol reset data.

3. Perangkat keras penetrometer digital berbasis Arduino Uno R3

Dari perancangan perangkat keras penetrometer digital berbasis Arduino Uno R3, dari alat tersebut menghasilkan keluaran yaitu LCD sebagai penampil program yang berjalan sampai akhir. Pengukuran yang dilakukan oleh sensor ultrasonik menggunakan prinsip memancarkan gelombang terpantul oleh objek yang ada didepan dan gelombang tersebut kembali dan menghasilkan keluaran angka dengan satuan jarak dalam mendeteksi masuknya batang penetrometer kedalaman tanah.

Gambar^l 10. Bagan^l alir pembacaan^l sensor^l ultrasonik Pengumpulan Data

1. Ketelitian dan keakuratan sensor^l ultrasonik^l dianalisis di laboratorium untuk dapat mengolah data yang didapat di lapangan.

Sensor ultrasonik

Arduino Uno R3

Peraga^l digital^l

2. Kadar^l air tanah^l dianalisis di^l laboratorium^l mengunakan metode^l gravimetri^l untuk^l mengetahui kadar^l air^l tanah. Kadar^l air tanah^l dapat dihitung^l dengan^l Persamaan^l 1.

3. Kerapatan^l massa dianalisis^l di laboratorium^l untuk mendapatkan^l data^l kerapatan^l

lmassa ^ltanah. Kerapatan^l massa^l dapat dihitung^l dengan ^lPersamaan ^l2.

4. Kerapatan^l partikel^l dianalisis di laboratorium untuk mendapatkan data kerapatan partikel tanah. Kerapatan massa dapat hitung dengan Persamaan 3.

5. Porositas dihitung untuk mendapatkan data kerapatan partikel ^ltanah. Porositas^l dapat dihitung^l dengan ^lPersamaan ^l4.

6. Tahanan^l penetrasi dianalisis^l di lapangan^l untuk mendapatkan^l data tahanan^l penetrasi^l tanah. Tanahan penetrasi dapat dihitung dengan Persamaan 5.

Parameter Penelitian

Adapun^l parameter yang^l diteliti dalam^l penelitian ini^l yaitu pengambilan^l data^l sampel tanah^l dilakukan dengan^l uji laboratorium^l yaitu :

1. Tingkat ketelitian dan keakuratan sensor ultrasonik dapat dihitung menggunakan Persamaan 6 dan 7.

2. Kadar^l air tanah^l

Perhitungan^l kadar air^l tanah dilakukan^l dengan mengambil^l sampel tanah^l pada^l

lsetiap ^lperlakuan, ditimbang^l dan^l pengeringan sampel tanah dengan bahan organik selama lebih dari 24 jam dengan suhu 105°C. Perhitungan kadar air dilakukan pada kedalaman 5 cm, 10 cm, dan 15 cm. Kadar air tanah dihitung menggunakan Persamaan ^l1.

3. Kerapatan^l massa tanah^l

Perhitungan kerapatan^l massa^l dapat ditentukan dengan^l pengamatan tanah yang diambil dengan ring sampel, selanjutnya dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam. Kemudian dimasukkan ke dalam desikator untuk didinginkan kemudian ditimbang tanah beserta ring sampelnya dan dikeluarkan tanahnya kemudian ditimbang ring sampelnya. Dapat dihitung dengan mengambil sampel tanah pada setiap perlakuan yang dihitung dengan Persamaan 2, sedangkan kerapatan^l partikel^l dihitung dengan^l Persamaan ^l3.

4. Porositas^l tanah^l

Porositas^l merupakan keseluruhan volume pori-pori yang ada didalam tanah yang dinyatakan^l dalam ^lpersen. Nilai^l porositas dapat^l dihitung dengan^l Persamaan^l 4.

5. Tahanan penetrasi tanah

Perhitungan tahanan penetrasi tanah dilakukan dengan menekan handle penetrometer digital maka data tekanan akan keluar, lalu dihitung dengan luas penampang plat yang digunakan. Tahanan penetrasi tanah dihitung dengan Persamaan 5.

Prosedur Penelitian Pembuatan alat

Alat akan dirancang berdasarkan rumus-rumus komponen alat yang telah dikumpulkan, kemudian dimodelkan secara grafis dalam bentuk 2 dimensi menggunakan aplikasi solidworks. Tahapan penelitian yang akan dilakukan :

1. Dipersiapkan semua literatur yang dijadikan referensi

2. Dirancang alat dengan menggunakan komponen alat dan bahan yang akan digunakan untuk membuat alat penetrometer digital berbasis Arduino Uno R3

3. Dirancang alat dengan aplikasi solidworks

4. Dibuat alat sesuai dengan pengukuran dan perancangan yang sudah ditentukan.

Pengujian alat

1. Disediakan penetrometer digital berbasis Arduino Uno R3.

2. Diukur jarak secara manual menggunakan penggaris dengan memberi tanda pada karton dengan jarak yang telah ditentukan. Guna karton ini yaitu menandai jarak yang telah ditentukan agar mempermudah dalam meletakan objek saat pengujian sensor ultrasonik.

3. Dilakukan tiga kali pengukuran secara manual dan otomatis secara sekaligus dengan meletakan objek sesuai dengan jarak yang ditentukan pada karton yang telah ditandai dan dibandingkan dengan nilai yang terbaca pada LCD.

Pengujian alat di lapangan

1. Dipersiapkan lahan sawah untuk pengambilan data seluas 50 m². 2. Disediakan penetrometer digital berbasis Arduino Uno R3.

3. Ditempatkan ujung plat pada tanah yang telah dibersihkan dengan posisi sesuai dengan perlakuan.

4. Dilakukan pengujian alat untuk penetrometer digital berbasis Arduino Uno R3 dengan cara menekan handle dan ditekan tombol merah penetrometer digital yang berfungsi untuk mengukur tekanan dan jarak secara otomatis.

5. Dilakukan tiga kali pengulangan pada kedalaman h1 = 5 cm, h2 = 10 cm, dan h3 = 15 cm, dengan sudut kemiringan 30ô, 45ô, 60ô, 75ô dan 90ôjuga

dengan luas penampang plat ^l5 x ^l5 ^lcm², 5 ^lx 10 ^lcm², 5 ^lx 15 ^lcm², 5 ^lx 20 ^lcm². Pengukuran sudut kemiringan menggunakan keramik yang

telah digarisi sesuai dengan sudut kemiringan. Gambaran garis kemiringan pada keramik diukur menggunakan busur sesuai dengan sudut yang akan diuji dilapangan. Digunakan keramik karena aman jika terkena air, keramik tersebut ditancapkan tegak lurus pada tanah yang diuji. Pada saat pengambilan data penetrasi tanah peneliti harus dapat menjaga konsistensi pada saat pengambilan data baik saat penusukan dan juga kemiringan alat.

Dalam dokumen PENGEMBANGAN DAN PENGUJIAN PENETROMETER DIGITAL BERBASIS ARDUINO UNO R3 DENGAN PENAMBAHAN SENSOR ULTRASONIK SKRIPSI OLEH: (Halaman 31-37)