ABSTRAK
Penggunaan isolator sekarang ini banyak ditemukan pada produk-produk
makanan instan yaitu sebagai pembungkus dan wadah untuk merebus
makanannya, pada kulkas yaitu isolator thermal. Agar produk-produk yang
dihasilkan tersebut sesuai dengan aplikasi, tentunya karakteristik dari isolator
yang dipakai harus memenuhi standar, tujuannya untuk mengisolasi kalor dari
lingkungannya..
Dalam Tugas Akhir ini akan dibahas cara pembuatan alat uji sifat
transmisi kalor dengan standar ASTMC 177-76 agar didapat nilai konduktivitas kalor (λ). Pengujian dengan standar ASTMC 177-76 mempunyai standar penempatan posisi bahan uji tersendiri, dan menggunakan guarded hot-plates, atau dikenal dengan plat heater yang berfungsi untuk menjaga suhu heater agar tetap pada setpoint.
Cara pengujian alat ini, pertama masukkan nilai set point (suhu heater) melalui keypad, lalu heater akan on hingga suhu set point tercapai kemudian heater off , dan terjadi looping control melalui MCS-51 II untuk menjaga suhu heater tetap pada set point. Setelah itu input secara manual tebal dari bahan uji (D) melalui keypad. Kemudian sensor suhu T1 (pada sisi dingin bahan uji) akan mengirimkan suhu dalam keadaan tunak. Setelah itu MCS-51 I akan
mengkalkulasi data input yang ada dan hasilnya ditampilkan di seven segment. Hasil uji coba pada setiap komponen cukup mendekati hasil yang
diinginkan. Sedangkan pada uji coba keseluruhan alat uji menunjukkan adanya
ABSTRACT
Nowadays, used of isolator can be find frequently in many product of
instant food as cover and place for boil, in refrigerator is called thermal isolator.
To make the product like the application, so the characteristic of isolator that’s
used must fullfil the standardrization, the purpose is to isolate calor from their
environment.
This Final Project will be explained the way to make device for test of
transmision under steady state condition using ASTMC 177-76 standardrization to
define thermal conductivity (λ). Testing with ASTMC 177-76 standardrizatioin has it’s standard in placing test specimen and use guarded hot-plates to maintain
temperature of heater still on set point.
The way to operate this device, first step is enter the set point (temperature
of heater) by keypad, then heater on until set point temperature be reached and
heater off, so occur looping control by MCS-51 II to maintain the temperature of
heater. After that enter the thickness of specimen measured along a path normal to
heater surface manually by keypad. Then thermocouple T1 (at the cold side of
specimen) will transmit a value of temperature under steady state condition. After
that MCS-51 I will calculate the input data and display the result on seven
segment.
The result of experiment to each component have come near to the desired
result. But in experiment of all test device is showing the error 6,76% in wood
specimen and more than 20% in styrofoam specimen. The factors which be
obstacles to this device are the response time of ADC is not fast enough to read
the increasing of heater’s temperature or the output voltage of thermocouple and
the temperature of heater is not spreaded evenly on all heater’s surface. The
conclusion, this device can be maked by MCS-51 controller with errors in
DAFTAR ISI
Abstrak... i
Abstract... ii
Kata Pengantar ...iii
Daftar Isi ... v
Daftar Gambar ...viii
Daftar Tabel... x
BAB I Pendahuluan ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Identifikasi Masalah ... 1
1.3 Tujuan ... 2
1.4 Pembatasan Masalah ... 2
1.5 Spesifikasi Alat ... 2
1.6 Sistematika Penulisan ... 2
Bab II Landasan Teori ...4
2.1 ASTMC 177-76 ... 4
2.2 Mikrokontroler AT89C51 ... 5
2.2.1 Organisasi Memori ... 8
2.2.2 Memori Program ... 9
2.2.3 Memori Data ... 10
2.5 Heater (Pemanas) ... 18
Bab III Perancangan Dan Realisasi Alat ... 19
3.1 Tujuan Perancangan ... 19
3.2 Diagram Blok, Diagram Alir dan Cara Kerja ... 19
3.3 Rangkaian Controller AT89C51... 22
3.4 Sensor Suhu... 24
3.5 Rangkaian Penguat (Amplifier) ... 25
3.6 Rangkaian ADC0804... 25
3.7 Rangkaian Catu Daya... 27
3.8 Rangkaian Penggerak Relay Penyala Heater ... 28
3.9 Rangkaian Keypad... 29
3.10 Rangkaian Seven Segment... 31
3.7 Program Perangkat Lunak... 32
Bab IV Pengujian Alat dan Data Pengamatan... 35
4.1 Pengukuran Catu Daya ... 35
4.2 Pengamatan pada Termokopel ... 36
4.3 Pengamatan pada rangkaian penguat... 39
4.4 Pengamatan pada rangkaian ADC0804...40
4.5 Pengamatan pada Heater ( pemanas )...42
4.6 Pengamatan pada Bahan Uji...43
4.7 Perhitungan nilai konduktivitas secara manual dari data-data yang diperoleh...45
4.8 Pengujian Waktu Keseluruhan yang Diperlukan Alat Uji....46
4.9 Pengujian Alat secara Keseluruhan... 47
Bab V Kesimpulan Dan Saran ... 50
5.1 Kesimpulan ... 50
5.2 Saran... 50
Lampiran A Data Sheet
Lampiran B Foto Alat
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Susunan Pin Pada MCS-51 ... 7
Gambar 2.2 Organisasi Memori MCS-51 ... 9
Gambar 2.3 Memori Program ... 9
Gambar 2.4 Memori Data Internal ... 9
Gambar 2.5 Rangkaian Tegangan Seebeck... 13
Gambar 2.6 Termokopel Tipikal... 14
Gambar 2.7 Rangkaian Termokopel Tipikal... 14
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem ... 20
Gambar 3.2 Posisi Bahan Uji ... 21
Gambar 3.3 Diagram Blok Perancangan Alat Uji... 13
Gambar 3.4 Rangkaian Controller AT89C51... 14
Gambar 3.5 Rangkaian Sensor Termokopel ... 14
Gambar 3.6 Susunan kaki OP07... 43
Gambar 3.7 Rangkaian Penguat 500 kali... 9
Gambar 3.8 Susunan kaki ADC0804... 13
Gambar 3.9 Rangkaian ADC0804... 14
Gambar 3.10 Rangkaian Catu Daya... 14
Gambar 3.11 Rangkaian Penyala Heater... 43
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Alamat Layanan Rutin Interupsi ... 11
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Tegangan Keluaran Catu Daya... 35
Tabel 4.2 Data Pengamatan Tegangan Keluaran Termokopel Terhadap Kenaikan suhu... 36
Tabel 4.3 Data Pengamatan pada rangkaian penguat... 40
Tabel 4.4 Data Pengamatan pada rangkaian ADC0804 untuk T1 ... 41
Tabel 4.5 Data Pengamatan pada rangkaian ADC0804 untuk T2 ... 41
Tabel 4.6 Data Pengamatan pada Heater dengan set point 150°C... 42
Tabel 4.7 Data Pengamatan pada Heater dengan set point 250°C... 43
Tabel 4.8 Data Pengamatan pada bahan uji styrofoam... 44
Tabel 4.9 Data Pengamatan pada bahan uji kayu ... 44
Tabel 4.10 Percobaan Waktu yang Dibutuhkan menguji bahan dari awal ... 46
Tabel 4.11 Pengujian Alat Secara Keseluruhan dengan bahan uji styrofoam.. 47
Thermal Conductivity
Material
Thermal conductivity
(cal/sec)/(cm
2C/cm)
Thermal conductivity
(W/m K)*
Diamond ...
1000
Silver 1.01
406.0
Copper 0.99
385.0
Gold ...
314
Brass ...
109.0
Aluminum 0.50
205.0
Iron 0.163
79.5
Steel ...
50.2
Lead 0.083
34.7
Mercury ...
8.3
Ice 0.005
1.6
Glass,ordinary 0.0025 0.8
Concrete 0.002
0.8
Water at 20° C
0.0014
0.6
Asbestos 0.0004
0.08
Snow (dry)
0.00026
...
Fiberglass 0.00015
0.04
Brick,insulating ... 0.15
Brick, red
...
0.6
Cork board
0.00011
0.04
Wool felt
0.0001
0.04
Rock wool
...
0.04
Polystyrene (styrofoam)
...
0.033
Polyurethane ...
0.02
Wood 0.0001
0.29
Air at 0° C
0.000057
0.024
Helium (20°C)
...
0.138
Index
Tables
Hydrogen(20°C) ... 0.172
Nitrogen(20°C) ... 0.0234
Oxygen(20°C) ...
0.0238
Silica aerogel
...
0.003
*Most from Young, Hugh D., University Physics, 7th Ed. Table 15-5. Values
for diamond and silica aerogel from CRC Handbook of Chemistry and
Physics.
Note that 1 (cal/sec)/(cm
2C/cm) = 419 W/m K. With this in mind, the two
columns above are not always consistent. All values are from published
tables, but can't be taken as authoritative.
The value of 0.02 W/mK for polyurethane can be taken as a nominal figure
which establishes polyurethane foam as one of the best insulators. NIST
published a numerical approximation routine for calculating the thermal
conductivity of polyurethane at
http://cryogenics.nist.gov/NewFiles/Polyurethane.html . Their calculation for
freon filled polyurethane of density 1.99 lb/ft
3at 20°C gives a thermal
conductivity of 0.022 W/mK. The calculation for CO2 filled polyurethane of
density 2.00 lb/ft
3gives 0.035 W/mK .
Heat conduction discussion
Debye Temperature and Thermal Conductivity
Wiedemann-Franz Ratio
The ratio between thermal and electrical conductivities of metals can be
expressed in terms of the ratio:
which may be called the Wiedemann-Franz Ratio or the Lorenz constant.
Metal
κ/σ
T (10
-8W
Ω
/K
2)
Cu 2.23
Ag 2.31
Au 2.35
Zn 2.31
Cd 2.42
Sn 2.52
Mo 2.61
Pb 2.47
Pt 2.51
Heat conduction discussion
Wiedemann-Franz Law
Index
Tables
Reference
Blatt
Section
13.2
Foto Alat
Program pada MCS-51 II : Kontrol Heater
$MOD51
MOV P2,#01h
; Mula-mula
heater on
, lalu masukkan
set point
dengan tekan tombol 6 (150°C) atau B
(250°C) dalam waktu beberapa detik agar suhu heater tidak melewati
set point.
SCAN1:
MOV A,P3
CJNE A,#01H, CEK_250
MOV A,#85H
AJMP S_150
CEK_250:
CJNE A,#02H, SCAN1
MOV A,#0FEH
AJMP S_250
S_150:
MOV P1,A
CJNE A,#085H, NYALA1
MOV A,#00H
MOV P2,A
AJMP S_150
NYALA1: CJNE
A,#79H,S_150
MOV
A,#01H
MOV
P2,A
AJMP
S_150
S_250:
MOV P1,A
CJNE A,#0FEH, NYALA2
MOV A,#00H
MOV P2,A
AJMP S_250
NYALA2: CJNE
A,#0F2H,S_250
Program pada MCS-51 I : Kalkulasi dan tampilkan output
$MOD51 MOV P2,#00H ;Input set point
SP: MOV P1,#10111111b JB P1.1,S_250 MOV A,#01H MOV R4,A AJMP OUT3 S_250: JB P1.1,SP
MOV A,#02H MOV R4,A AJMP OUT3 OUT3: MOV P3,A
TES: CJNE R4,# 01H, C250 AJMP C250 250N: CJNE R4,#02H, TES
AJMP C150
;input keypad dulu u/ D C150:
scan_AA: MOV P1,#01111111b JB P1.2,TIGA MOV A,#02H
MOV R0,A
AJMP cek
TIGA_AA: JB P1.1,EMPAT MOV A,#03h
MOV R0,A
AJMP cek EMPAT_AA:
MOV P1,#10111111b JB P1.3,LIMA MOV A,#04H
MOV R0,A
AJMP cek LIMA: JB P1.2,scan
MOV A,#05h
MOV R0,A
AJMP cek
cek_AA: MOV P1,#01111111b JB P1.0, cek_AA
ACALL DELAY_12S
MOV A,P0
;Deteksi hasil
D2a: CJNE R0,#02H,D3a AJMP CEK_A D3a: CJNE R0,#03H,D4a AJMP CEK_B D4a: CJNE R0,#04H,D5a AJMP CEK_C D5a: CJNE R0,#05H, scan_AA AJMP CEK_D
CEK_A: CJNE A,#2DH,S46A MOV A,# 38H AJMP OUT1 S46A: CJNE A,#2EH,S47A
MOV A,# 38H AJMP OUT1 S47A: CJNE A,#2FH,S48A
MOV A,# 39H AJMP OUT1 S48A: CJNE A,#30H,S49A
MOV A,# 39H AJMP OUT1 S49A: CJNE A,#31H,S50A
MOV A,# 40H AJMP OUT1 S50A: CJNE A,#32H,S51A
MOV A,# 40H AJMP OUT1 S51A: CJNE A,#33H,S52A
MOV A,# 40H AJMP OUT1 S52A: CJNE A,#34H,S53A
MOV A,# 41H AJMP OUT1 S53A: CJNE A,#35H,S54A
MOV A,# 41H AJMP OUT1 S54A: CJNE A,#36H,S55A
MOV A,#42H AJMP OUT1 S55A: CJNE A,#37H,S56A
AJMP OUT1
S60A: CJNE A,#3CH, CEK_A MOV A,# 44H
AJMP OUT1 CEK_B: CJNE A,#23H,S36B
MOV A,#53H AJMP OUT1 S36B: CJNE A,#24H,S37B
MOV A,#53H AJMP OUT1 S37B: CJNE A,#25H,S38B
MOV A,#54H AJMP OUT1 S38B: CJNE A,#26H,S39B
MOV A,#54H AJMP OUT1 S39B: CJNE A,#27H,S40B
MOV A,#54H AJMP OUT1 S40B: CJNE A,#28H,S41B
MOV A,#55H AJMP OUT1 S41B: CJNE A,#29H,S42B
MOV A,#55H AJMP OUT1 S42B: CJNE A,#2AH,S43B
MOV A,#56H AJMP OUT1 S43B: CJNE A,#2BH,S44B
MOV A,#56H AJMP OUT1 S44B: CJNE A,#2CH,S45B
MOV A,#57H AJMP OUT1 S45B: CJNE A,#2DH,S46B
MOV A,#57H AJMP OUT1 S46B: CJNE A,#2EH,S47B
MOV A,#58H AJMP OUT1 S47B: CJNE A,#2FH,S48B
MOV A,#58H AJMP OUT1 S48B: CJNE A,#30H,S49B
MOV A,#59H AJMP OUT1 S49B: CJNE A,#31H,S50B
MOV A,#59H AJMP OUT1 S50B: CJNE A,#32H,S51B
MOV A,#60H AJMP OUT1 S51B: CJNE A,#33H,S52B
S52B: CJNE A,#34H,S53B MOV A,#61H AJMP OUT1 S53B: CJNE A,#35H,S54B
MOV A,#62H AJMP OUT1 S54B: CJNE A,#36H,S55B
MOV A,#63H AJMP OUT1
S55B: CJNE A,#37H,CEK_B MOV A,#63H
AJMP OUT1 CEK_C: CJNE A,#23H,S36C
MOV A,#53H AJMP OUT1 S36C: CJNE A,#24H,S37C
MOV A,#53H AJMP OUT1 S37C: CJNE A,#25H,S38C
MOV A,#54H AJMP OUT1 S38C: CJNE A,#26H,S39C
MOV A,#54H AJMP OUT1 S39C: CJNE A,#27H,S40C
MOV A,#55H AJMP OUT1 S40C: CJNE A,#28H,S41C
MOV A,#55H AJMP OUT1 S41C: CJNE A,#29H,S42C
MOV A,#55H AJMP OUT1 S42C: CJNE A,#2AH,S43C
MOV A,#56H AJMP OUT1 S43C: CJNE A,#2BH,S44C
MOV A,#56H AJMP OUT1 S44C: CJNE A,#2CH,S45C
MOV A,#57H AJMP OUT1
S33D: CJNE A,#21H,S34D MOV A,#87H AJMP OUT1 S34D: CJNE A,#22H,S35D
MOV A,#87H AJMP OUT1 S35D: CJNE A,#23H,S36D
MOV A,#88H AJMP OUT1 S36D: CJNE A,#24H,S37D
MOV A,#88H AJMP OUT1 S37D: CJNE A,#25H,S38C
MOV A,#89H AJMP OUT1 S38D: CJNE A,#26H,S39D
MOV A,#89H AJMP OUT1 S39C: CJNE A,#27H,S40D
MOV A,#90H AJMP OUT1 S40D: CJNE A,#28H, S41D
MOV A,#91H AJMP OUT1 S41D: CJNE A,#29H,S42D
MOV A,#92H AJMP OUT2 S42D: CJNE A,#2AH,S43D
MOV A,#93H AJMP OUT1 S43D: CJNE A,#2B1H,S44D
MOV A,#93H AJMP OUT1 S44D: CJNE A,#2CH,S45D
MOV A,#94H AJMP OUT1
S45D: CJNE A,#2DH, CEK_D MOV A,#95H
AJMP OUT1 ;Input D melalui keypad C250:
scan_BB: MOV P1,#01111111b JB P1.2,TIGA MOV A,#02H
MOV R0,A
AJMP cek
TIGA_BB: JB P1.1,EMPAT MOV A,#03h
MOV R0,A AJMP cek
MOV R0,A AJMP cek
LIMA_BB: JB P1.2,scan
MOV A,#05h
MOV R0,A
AJMP cek
cek_B: MOV P1,#01111111b ; tekan tombol A JB P1.0,cek_B
ACALL DELAY_12S
MOV A,P0
AJMP D2 ;Deteksi hasil
D2: CJNE R0,#02H,D3 AJMP CEK_Ab D3: CJNE R0,#03H,D4 AJMP CEK_Bb D4: CJNE R0,#04H,D5 AJMP CEK_Cb D5: CJNE R0,#05H,scan_BB AJMP CEK_Db CEK_Ab: CJNE A,#3CH,S61Ab
MOV A,#21H AJMP OUT1
S61Ab: CJNE A,#3DH,S62Ab MOV A,#21H AJMP OUT1 S62Ab: CJNE A,#3EH,S63Ab
MOV A,#21H AJMP OUT1 S63Ab: CJNE A,#3FH,S64Ab
MOV A,#21H AJMP OUT1 S64Ab: CJNE A,#40H,S65Ab
MOV A,#22H AJMP OUT1 S65Ab: CJNE A,#41H,S66Ab
MOV A,#22H AJMP OUT1 S66Ab: CJNE A,#42H,S67Ab
AJMP OUT1 S71Ab: CJNE A,#47H,S72Ab
MOV A,#22H AJMP OUT1 S72Ab: CJNE A,#48H,S73Ab
MOV A,#22H AJMP OUT1 S73Ab: CJNE A,#49H,S74Ab
MOV A,#23H AJMP OUT1 S74Ab: CJNE A,#4AH,S75Ab
MOV A,#23H AJMP OUT1
S75Ab: CJNE A,#4BH, CEK_Ab MOV A,#23H
AJMP OUT1
CEK_Bb: CJNE A,#32H,S51Bb MOV A,#30H AJMP OUT1 S51Bb: CJNE A,#33H,S52Bb
MOV A,#30H AJMP OUT1 S52Bb: CJNE A,#34H,S53Bb
MOV A,#30H AJMP OUT1 S53Bb: CJNE A,#35H,S54Bb
MOV A,#30H AJMP OUT1 S54Bb: CJNE A,#36H,S55Bb
MOV A,#31H AJMP OUT1 S55Bb: CJNE A,#37H,S56Bb
MOV A,#31H AJMP OUT1 S56Bb: CJNE A,#38H,S57Bb
MOV A,#31H AJMP OUT1 S57Bb: CJNE A,#39H,S58Bb
MOV A,#31H AJMP OUT1 S58Bb: CJNE A,#3AH,S59Bb
MOV A,#31H AJMP OUT1 S59Bb: CJNE A,#3BH,S60B
MOV A,#31H AJMP OUT1 S60Bb: CJNE A,#3CH, S61Bb
MOV A,#31H AJMP OUT1 S61Bb: CJNE A,#33H,S62Bb
MOV A,#32H AJMP OUT1 S62Bb: CJNE A,#34H,S63Bb
S63Bb: CJNE A,#35H,S64Bb MOV A,#32H AJMP OUT1 S64Bb: CJNE A,#36H,S65Bb
MOV A,#32H AJMP OUT1
S65Bb: CJNE A,#37H, CEK_Bb MOV A,#32H
AJMP OUT1
CEK_Cb: CJNE A,#28H,S41Cb MOV A,#38H AJMP OUT1 S41Cb: CJNE A,#29H,S42Cb
MOV A,#38H AJMP OUT1 S42Cb: CJNE A,#2AH,S43Cb
MOV A,#38H AJMP OUT1 S43Cb: CJNE A,#2BH,S44Cb
MOV A,#399H AJMP OUT1 S44Cb: CJNE A,#2CH,S45Cb
MOV A,#39H AJMP OUT1 S45Cb: CJNE A,#2DH,S46Cb
MOV A,#39H AJMP OUT1 S46Cb: CJNE A,#2EH,S47Cb
MOV A,#39H AJMP OUT1 S47Cb: CJNE A,#2FH,S48Cb
MOV A,#40H AJMP OUT1 S48Cb: CJNE A,#30H,S49Cb
MOV A,#40H AJMP OUT1 S49Cb: CJNE A,#31H,S50Cb
MOV A,#40H AJMP OUT1 S50Cb: CJNE A,#32H,S51Cb
MOV A,#41H AJMP OUT1
CEK_Db: CJNE A,#23H,S36D MOV A,#46H AJMP OUT2 S36Db: CJNE A,#24H,S37Db
MOV A,#46H AJMP OUT2 S37Db: CJNE A,#25H,S38Db
MOV A,#47H AJMP OUT2 S38Db: CJNE A,#26H,S39Db
MOV A,#47H AJMP OUT2 S39Db: CJNE A,#27H,S40Db
MOV A,#47H AJMP OUT2 S40Db: CJNE A,#28H,S41Db
MOV A,#48H AJMP OUT2 S41Db: CJNE A,#29H,S42Db
MOV A,#48H AJMP OUT1 S42Db: CJNE A,#2AH,S43Db
MOV A,#48H AJMP OUT1 S43Db: CJNE A,#2BH,S44Db
MOV A,#48H AJMP OUT1 S44Db: CJNE A,#2CH,S45Db
MOV A,#49H AJMP OUT1
S45Db: CJNE A,#2DH, CEK_Db MOV A,#49H
AJMP OUT1
OUT1: MOV P2,#00H ;out ke 7segment ACALL DELAY_2S:
MOV P2,A AJMP scan
OUT2: MOV P2,#01H ;out ke 7segment ACALL DELAY_2S
MOV P2,A AJMP scan
DELAY_2S: MOV R5,#00H ulang0: MOV R7,#00H ULANG2: MOV R6,#00H ULANG1: INC R6
INC R7
CJNE R7,#0FFH,ULANG2 INC R5
CJNE R5,#04h,ulang0 RET
DELAY_12S: MOV R1,#00H ULANG4: MOV R2,#00H ULANG5: MOV R3,#00H ULANG6: INC R3
CJNE R3,#0FFH,ULANG6 INC R2
CJNE R2,#0FFH,ULANG5 INC R1
CJNE R1,#35h,ULANG4 RET
END
Bab I Pendahuluan 1
BAB I
PENDAHULUAN
Pada bab ini dibahas mengenai latar belakang dari pembuatan tugas akhir
ini dilanjutkan dengan identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah, identifikasi alat dan sistematika penulisan
I.1 Latar Belakang
Penggunaan isolator sekarang ini banyak ditemukan pada produk-produk
makanan instan yaitu sebagai pembungkus dan wadah untuk merebus makanannya, pada kulkas yaitu isolator thermal. Agar produk-produk yang dihasilkan tersebut sesuai dengan aplikasi tentunya karakteristik dari isolator yang dipakai harus memenuhi standar, tujuannya untuk mengisolasi kalor dari lingkungannya. Salah satu karakteristik isolator adalah besarnya sifat konduktansi
thermal yang dikenal dengan konstansta konduktivitas panas. Makin besar nilai konduktivitas panas dari isolator maka makin besar pula kemampuannya untuk mentransmisikan panas. Disini isolator yang diinginkan adalah yang kemampuan mentransmisikan panas kecil atau nilai konduktivitas panasnya kecil. Dengan
menggunakan standar ASTMC (American Standard Test Method for Conductivity) 177-76 dapat dicari nilai konduktivitas panasnya. Pada tugas akhir ini akan dirancang suatu alat uji yang dapat menentukan nilai konduktivitas kalor dari suatu bahan isolator.
I.2 Identifikasi Masalah
Bab I Pendahuluan 2
I.3 Tujuan
Tujuan dari tugas akhir ini adalah membuat alat uji konduktivitas kalor ( λ ) dengan standar ASTMC 177-76 .
I.4 Pembatasan Masalah
Dalam tugas akhir ini, pembahasan dibatasi sampai dengan hal-hal berikut:
1. Alat uji hanya untuk penentuan nilai konduktivitas kalor..
2. Sensor suhu yang digunakan hanya dua buah termokopel tipe K. 3. Tidak ada jarak antara heater dan bahan uji.
4. Suhu dari heater dikontrol metoda kontrol on off agar tetap pada rentang suhu set point sampai dengan set point -10°C dengan MCS-51.
5. Nilai konduktivitas kalor yang ditampilkan maksimum 3 digit dengan 2
digit desimal dan dalam satuan W / m.K.
I.5 Spesifikasi Alat
1. 2 buah MCS-51 tipe AT89C51 sebagai pengontrol.
2. Keypad 4×4 untuk input manual D ( tebal bahan uji dalam meter ), dan
set point ( suhu heater ).
3. Bahan uji yang digunakan hanya 2 macam: kayu dan styrofoam dengan ukuran: luas = 15 cm × 10 cm dan tebal 2-5 mm dalam bentuk segiempat. 4. Heater dalam berbentuk segiempat plat datar dan mempunyai spesifikasi:
Bab I Pendahuluan 3
• Bab II Landasan Teori
Bab ini berisi tentang teori penunjang, konsep dasar, pengertian, dan teori-teori tentang ASTMC ( American Standard Test Method for Conductivity ) 177-76 secara umum, melalui penjelasan diagram blok, diagram alir, bentuk desain yang digunakan untuk landasan perancangan dan realisasi alat uji sifat transmisi kalor dalam keadaan tunak dengan standar ASTMC 177-76.
• Bab III Perancangan dan Realisasi Alat
Pada bab ini akan dibahas tentang perancangan dan realisasi perangkat keras (hardware) maupun perangkat lunak (software) dari alat uji sifat transmisi
kalor dalam keadaan tunak dengan standar ASTMC 177-76.
• Bab IV Data Pengamatan
Bab ini membahas mengenai pengambilan data pengamatan dan pengujian alat yang dirancang meliputi pengambilan data pada masing-masing komponen
penyusun alat uji, pengambilan data pada alat uji secara keseluruhan.
• Bab V Kesimpulan dan Saran
KESIMPULAN
Dari hasil data pengujian yang diamati dapat disimpulkan menjadi
beberapa point antara lain :
1. Alat uji ini dapat sifat transmisi panas ini dapat dibuat dengan MCS-51,
dan dilakukan pengujian sebanyak 10 kali percobaan mempunyai
kesalahan >20% pada bahan uji styrofoam dan mempunyai kesalahan =
6,76 % pada bahan uji kayu seperti yang terlihat pada data pengamatan
Tabel 4.11 dan 4.12. Kesalahan adalah perbandingan dari hasil yang
ditampilkan alat uji terhadap data sheet ( pada Lampiran B ).
2. Kegagalan pada pengujian bahan uji styrofoam disebabkan oleh suhu pada
permukaan heater tidak merata atau tidak isothermal sehingga penyebaran
DAFTAR PUSTAKA
1. Woodside, W., and Wilson, A.G., “ Unbalance Errors in Guarded Hot Plate
Measurements, ” Symposium on Thermal Conductivity Measurements and
Applications of Thermal Insulations, ASTM STP 217, ASTTA, Am.Soc.Testing Mats.,1957, pp. 32-48.
2. Gilbo, C.F., “ Experiments with a Guarded Hot Plate Thermal Conductivity Set, ” Symposium on Thermal Insulating Materials, ASTM STP 119, ASTTA, Am.Soc. Testing Mats.,1951,pp. 45-47 .
3. Vance, R. W., Cryogenic Technology, John Wiley and Sons, Inc., New York, N. Y., 1963, p. 234.