1 1.1 Latar Belakang
Aroma terdiri dari molekul yang masing-masing memiliki ukuran dan bentuk tertentu. Sedangkan senyawa atau molekul aroma yang dapat dideteksi oleh hidung manusia sebesar 300 D (dalton) (Pearce, dkk., 2003). Masing-masing molekul ini memiliki reseptor yang mirip dengan ukuran dan bentuk reseptor dalam hidung manusia. Berkat kemajuan ilmu Biomimetrik, maka ditemukan electronic nose (enose) yang bekerja seperti hidung manusia yang berfungsi untuk mendeteksi aroma. Enose adalah sistem kemometrik yang mengekstrak informasi berdasarkan data dari suatu sistem kimiawi (Nicolas, J., 2001). Pada dasarnya enose bekerja dengan membedakan pola dari suatu aroma, oleh sebab itu enose (hidung elektronik) terdiri dari larik sensor gas yang tidak spesifik dan dirancang sedemikian rupa agar masing-masing sensor merespon bahan kimia dengan tingkat sensitifitas yang unik terhadap sensor lain.
Berdasarkan jenisnya enose dibagi menjadi dua jenis yaitu statik dan dinamik (Pearce, dkk., 2003). Enose model statik adalah enose dengan model pengambilan aroma langsung terhadap sampel. Enose pada model statik pengambilan aroma dengan cara menghadapkan sensor langsung pada objek sampel uji dan biasanya untuk membawa aroma menuju sensor dibantu dengan kipas. Sedangkan pada model dinamikmodel pengambilan aromanya melalui aliran udara yang dibawa dari ruang sampel. Dalam sistem enose model dinamikini, sampel uji ditempatkan pada ruang sampel dan aroma yang dihasilkan berasal dari ruang sampel tersebut. Aroma yang dihasilkan pada ruang sampel tersebut dibawa ke ruang sensor dengan memanfaatkan sistem aliran udara melalui selang-selang dan kran (solenoid valve) yang diatur penggunaannya (Pearce dkk., 2003). Hal-hal yang harus diperhatikan pada enose model dinamik dalam pengukuran aroma diperlukan proses flushing, collecting, dan purging. Baik proses flushing, collecting, dan
optimal dari ketiga proses tersebut akan diperoleh respon sinyal sensor yang dapat digunakan untuk proses selanjutnya seperti preprosesing dan pengenalan pola.
Proses pengukuran aroma sampel dengan enose yang dibuat oleh Widyatmoko (2014) didalam mengklasifikasi kemurnian minyak tanah dapat dilakukan dengan baik dengan hasil pada percobaan pertama mencapai 94,2%, percobaan kedua sebesar 91,4%, percobaan ketiga sebesar 93,6%, percobaan keempat sebesar 93,1% dan percobaan kelima sebesar 91,8% dari total variabilitas. Sistem ini bekerja seperti enose model dinamik, dimana sistem aliran udara yang membawa aroma dari ruang sampel menuju ruang sensor untuk ketiga proses tersebut dilakukan secara manual. Akibat proses pengukuran dilakukan secara manual, maka akan terjadi inkonsistensi pewaktuan saat flushing, collecting, dan purging. Dimana pada ketiga proses tersebut sangat subyektif. Akibatnya proses preprosesing sulit dilakukan dengan cepat dan harus dilakukan secara manual. Untuk itu diperlukan pengendalian katup aliran udara pada enose model dinamik dan pengendalian sistem aliran udara yang dapat bekerja secara otomatis. Pengendalian secara otomatis ini dapat dilakukan dengan komputer.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka yang menjadi rumusan masalah penelitian ini yaitu bagaimana mengimplementasikan pengendalian aliran udara pada sistem hidung elektronik dengan kendali on/off.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini antara lain :
1. Jenis hidung elektronik yang digunakan adalah model hidung elektronik dinamik.
2. Aliran udara yang digunakan pada saat proses pengambilan data sebesar 4 liter/menit.
3. Pemvariasian jenis dan diameter solenoid valve yang digunakan ditinjau dari respon sensor terhadap aroma sampel.
4. Tahapan pada pengolahan data lebih lanjut tidak disinggung dalam penelitian ini, seperti ekstraksi ciri, klasifikasi, dan identifikasi dengan JST.
1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah mengimplementasikan pengendalian aliran udara pada enose model dinamik dengan kendali on/off. Adapun manfaat dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan respon sensor yang dapat digunakan pada proses pengenalan pola.
1.5 Metodologi Penelitian
Langkah-langkah yang ditempuh dalam penelitian ini adalah :
1. Pengambilan data dilakukan untuk mendapatkan hasil respon aroma yang terdeteksi oleh sensor. Pengambilan data dilakukan dengan cara terlebih dahulu menyiapkan sampel sebanyak 50 gr. Kemudian men-setting pada menu control panel untuk flush, collect, purge, wave, set suhu, dan sampling
data serta men setting aliran udara. Untuk set point flush 150 detik, collect
60 detik, purge 80 detik, jumlah wave 5 peak, set suhu 40 °C, dan sampling
data 1000 mili second serta aliran udara 4 liter/menit. Selanjutnya sampel tersebut dimasukkan ke dalam wadah dan wadah sampel tersebut dimasukkan ke dalam ruang pemanas. Ruang pemanas bertujuan untuk memanaskan sampel untuk menghasilkan aroma. Aroma yang dihasilkan dialirkan menuju ruang sensor menggunakan solenoid valve. Aroma yang terdeteksi oleh sensor akan menghasilkan grafik respon sensor berupa tegangan yang ditampilkan pada user interface. Hasil data respon sensor yang dihasilkan dalam bentuk data excel.
2. Setelah mengetahui cara pengambilan data, maka melakukan percobaan pengambilan data terhadap pemvariasian solenoid valve yang digunakan yaitu pemvariasian jenis solenoid valve jenis steam dengan jenis water dan pemvariasian diameter solenoid valve ¼ inch dengan ½ inch.
3. Pada pengujian terhadap pemvariasian solenoid valve yang digunakan dilakukan dengan cara, yaitu :
Pada pemvariasian jenis solenoid valve dilakukan dengan cara pertama proses pengambilan data menggunakan solenoid valve jenis
steam, kemudian melakukan percobaan pengambilan data dengan
sensor terhadap aroma sampel. Selanjutnya dilakukan proses pengambilan data dengan menggunakan solenoid valve jenis water
dengan ketentuan pengambilan data yang telah ditentukan, sehingga didapatkan hasil respon sensor terhadap aroma sampel. Penggunaan
solenoid valve jenis water sudah terdapat pada sistem hidung elektronik sebelumnya, namun proses pengujiannya dengan menggunakan ruang sensor dan ruang sampel yang sama, serta aliran udara yang dikontrol.
Pada pemvariasian diameter solenoid valve dilakukan dengan cara pertama proses pengambilan data menggunakan solenoid valve ¼
inch. Selang yang digunakan menyesuaikan dengan diameter yang digunakan, karena fitting pada solenoid valve mengikuti diameter pada solenoid valve. Selanjutnya proses pengambilan data dengan menggunakan solenoid valve ½ inch. Selang yang digunakan juga mengikuti diameter solenoid valve nya. Pada proses pengambilan data dengan perbedaan diameter ini dilakukan dengan menggunakan sampel teh jenis 1, 2, dan 3.
4. Selanjutnya kriteria pengujian dari masing-masing pemvariasian diameter dan jenis solenoid valve yang digunakan adalah pada pemvariasian diameter dilakukan untuk mengetahui tingkat kecepatan aliran udara saat membawa aroma dari ruang sampel menuju ruang sensor dan jumlah pendeteksian aroma sampel yang dapat terdeteksi oleh sensor. Kemudian pada pemvariasian jenis solenoid valve yang digunakan untuk mengetahui pencapaian rise time saat proses collecting dilakukan dan rise time saat proses purging dilakukan. Pencapaian rise time yang cepat dalam proses
collecting dan purging menandakan bahwa jenis tersebut cocok untuk membawa aroma sampel yang telah dipanaskan.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Pada bab ini terdiri atas latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Memuat uraian sistematis tentang informasi hasil penelitian-penelitian terdahulu yang yang berkaitan dengan latar belakang masalah yang dikaji dan disajikan dalam pustaka.
BAB III : LANDASAN TEORI
Berisi teori dan penjelasan mengenai komponen-komponen yang diterapkan pada sistem sebagai dasar penulis untuk melakukan penelitian. Teori tersebut berupa teori mengenai perangkat keras dari sistem.
BAB IV : ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Berisi penjelasan mengenai perancangan sistem secara keseluruhan. Mulai dari penjelasan sistem secara umum hingga penjelasan mengenai komponen yang digunakan dalam pembangunan sistem.
BAB V : IMPLEMENTASI
Berisi penjelasan tentang penerapan sistem dari rancangan yang telah dibuat sebelumnya, meliputi implementasi rancangan hardware dan software.
BAB VI : HASIL DAN PEMBAHASAN
Berisi hasil pengujian fungsionalitas sistem, baik perbagian maupun sistem secara keseluruhan. Hasil yang diperoleh kemudian dianalisis dan dibahas.
BAB VII : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan dari penelitian serta saran terkait penelitian yang dilakukan.
