kr 01 rlab
TRANSCRIPT
7/23/2019 KR 01 Rlab
http://slidepdf.com/reader/full/kr-01-rlab 1/13
Laporan Pratikum
Remote Laboratory
Nama : Immanuel Sinaga
NPM : 1506728724
Fakultas : Teknik
Departemen/Prodi : Teknik Sipil
Kelompok Pratikum : 14
Kode Pratikum : KR 01
Minggu Percobaan : ke-5
Tanggal Percobaan : 2015
Koordinator Asistan : Tutta Aurum Nissauf
Unit Pelaksana Ilmu Pengetahuan Dasar
UPP-IPD
Universitas Indonesia
Depok
7/23/2019 KR 01 Rlab
http://slidepdf.com/reader/full/kr-01-rlab 2/13
I. Tujuan Praktikum
Menggunakan hotwire sebagai sensor kecepatan aliran udara.
II. Peralatan
a. Kawat pijar (hotwire)
b.
Fan
c. Voltmeter dan Amperemeter
d. Adjustable power supply
e. Camcorder
f. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis
III. Landasan Teori
Single normal probe adalah suatu tipe hotwire yang paling banyak digunakan
sebagai sensor untuk memberikan informasi kecepatan aliran dalam arah axial saja.
Probe seperti ini terdiri dari sebuah kawat logam pendek yang halus yang disatukan
pada dua kawat baja. Masing masing ujung probe dihubungkan ke sebuah sumber
tegangan. Energi listrik yang mengalir pada probe tersebut akan didispasi oleh
kawat menjadi energi kalor. Besarnya energi listrik yang terdisipasi sebanding
dengan tegangan , arus listrik yang mengalir di probe tersebut dan lamanya waktu
arus listrik mengalir.
P = v i Δ t
Bila probe dihembuskan udara maka akan merubah nilai resistansi kawat sehingga
merubah besarnya arus listrik yang mengalir. Semakin cepat udara yang mengalir
maka perubahan nilai resistansi juga semakin besar dan arus listrik yang mengalir
juga berubah. Jumlah perpindahan panas yang diterima probe dinyatakan oleh
overheat ratio yang dirumuskan sebagai :
Rw = resistansi kawat pada temperatur pengoperasian (dihembuskan udara).
Ra = resistansi kawat pada temperatur ambient (ruangan).
7/23/2019 KR 01 Rlab
http://slidepdf.com/reader/full/kr-01-rlab 3/13
Hot wire probe harus dikalibrasi untuk menentukan persamaan yang menyatakan
hubungan antara tegangan kawat (wire voltage , E) dengan kecepatan referensi
(reference velocity , U) setelah persamaan diperoleh, kemudian informasi
kecepatan dalam setiap percobaan dapat dievaluasi menggunakan persamaan
tersebut. Persamaan yang didapat berbentuk persamaan linear atau persamaan
polinomial.
Pada percobaan yang akan dilakukan yaitu mengukur tegangan kawat pada
temperatur ambient dan mengukur tegangan kawat bila dialiri arus udara dengan
kecepatan yang hasilkan oleh fan. Kecepatan aliran udara oleh fan akan divariasikan
melalui daya yang diberikan ke fan yaitu 70 , 110 , 150 dan 190 dari daya maksimal
230 m/s.
IV. Prosedur Percobaan
1.
Mengaktifkan webcam di web rLab.
2. Memberikan aliran udara dengan kecepatan 0m/s.
3. Menghidupkan motor penggerak kipas dengan mengaktifkan power supply
kipas.
4. Mengukur tegangan dan arus listrik di kawat hot wire.
5. Mengulangi langkah 2 sampai 4 untuk kecepatan 70, 110, 150, 190, dan 230
m/s.
7/23/2019 KR 01 Rlab
http://slidepdf.com/reader/full/kr-01-rlab 4/13
V. Tugas dan Evaluasi
a. Berdasarkan data yang didapat , buatlah grafik yang menggambarkan hubungan
Tegangan Hotwire dengan Waktu untuk tiap kecepatan aliran udara.
b.
Berdasarkan pengolahan data di atas, buatlah grafik yang menggambarkan
hubungan Tegangan Hotwire dengan Kecepatan aliran angin.
c. Buatlah persamaan kecepatan angin sebagai fungsi dari tegangan hotwire.
d. Berdasarkan percobaan dan data yang didapat, apakah kita dapat menggunakan
kawat Hotwire sebagai pengukur kecepatan angin?
e. Berilah analisis dari hasil percobaan ini.
VI. Hasil dan Evaluasi
Berdasarkan persamaan (I) sebelumnya, besarnya energi listrik yang terdisipasi
sebanding dengan tegangan, arus listrik yang mengalir di probe tersebut dan
lamanya waktu arus listrik mengalir. Pada persamaan
W = V.I.t
Sedangkan persamaan untuk energi adalah sebanding dengan gaya dan perpindahan
W = F.s
Maka
V.I.t = F.s
V.I.t = F.v.t
V.I = F.v
7/23/2019 KR 01 Rlab
http://slidepdf.com/reader/full/kr-01-rlab 5/13
1. Kecepatan angin 0 m/s
Waktu
Kec
Angin V-HW I-HW
1 0 2.111 53.9
2 0 2.111 53.9
3 0 2.110 54.0
4 0 2.110 54.2
5 0 2.110 54.4
6 0 2.110 54.4
7 0 2.110 54.2
8 0 2.111 54.0
9 0 2.110 53.9
10 0 2.110 53.9
2.110
2.110
2.110
2.110
2.111
2.111
2.111
0 2 4 6 8 10 12
T e g a n g a n
Waktu
Tegangan terhaadap Waktu
7/23/2019 KR 01 Rlab
http://slidepdf.com/reader/full/kr-01-rlab 6/13
2. Kecepatan angin 70 m/s
Waktu
Kec
Angin V-HW I-HW
1 70 2.111 53.9
2 70 2.111 54.0
3 70 2.111 54.2
4 70 2.111 54.5
5 70 2.111 54.3
6 70 2.111 54.07 70 2.111 53.9
8 70 2.111 53.9
9 70 2.111 54.1
10 70 2.111 54.4
3. Kecepatan angin 110 m/s
2,109
2,1095
2,11
2,1105
2,111
2,1115
2,112
2,1125
2,113
0 2 4 6 8 10 12
T e g a n g a n
Axis Title
Tegangan terhadap Waktu
2,109
2,11
2,111
2,112
2,113
0 2 4 6 8 10 12
T e g a n g a n
Axis Title
Tegangan terhadap Waktu
7/23/2019 KR 01 Rlab
http://slidepdf.com/reader/full/kr-01-rlab 7/13
Waktu
Kec
Angin V-HW I-HW
1 110 2.111 53.9
2 110 2.111 53.9
3 110 2.111 54.1
4 110 2.111 54.3
5 110 2.111 54.5
6 110 2.111 54.4
7 110 2.111 54.2
8 110 2.111 54.0
9 110 2.111 53.9
10 110 2.111 53.9
4. Kecepatan Angin 150 m/s
Waktu
Kec
Angin V-HW I-HW
1 150 2.111 53.9
2 150 2.111 53.9
3 150 2.111 54.1
4 150 2.111 54.2
5 150 2.111 54.4
6 150 2.111 54.4
7 150 2.111 54.3
8 150 2.111 54.1
9 150 2.111 54.0
10 150 2.111 53.9
2,109
2,1095
2,11
2,1105
2,111
2,1115
2,112
2,1125
2,113
0 2 4 6 8 10 12
T e g a n g a n
Axis Title
Tegangan terhadap Waktu
7/23/2019 KR 01 Rlab
http://slidepdf.com/reader/full/kr-01-rlab 8/13
5. Kecepatan angin 190 m/s
Waktu
Kec
Angin V-HW I-HW
1 190 2.111 54.0
2 190 2.111 53.9
3 190 2.111 54.0
4 190 2.111 54.2
5 190 2.111 54.4
6 190 2.111 54.3
7 190 2.111 54.0
8 190 2.111 53.9
9 190 2.111 53.9
10 190 2.111 54.1
2,109
2,1095
2,11
2,1105
2,111
2,1115
2,112
2,1125
2,113
0 2 4 6 8 10 12
T e g a n g a n
Axis Title
Tegangan terhadap Waktu
7/23/2019 KR 01 Rlab
http://slidepdf.com/reader/full/kr-01-rlab 9/13
6. Kecepatan angin 230 m/s
Waktu
Kec
Angin V-HW I-HW
1 230 2.112 54.1
2 230 2.112 54.3
3 230 2.112 54.4
4 230 2.112 54.3
5 230 2.112 54.0
6 230 2.112 53.9
7 230 2.112 53.9
8 230 2.112 54.0
9 230 2.112 54.2
10 230 2.112 54.5
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 2 4 6 8 10 12
Tegangaan terhadap Waktu
7/23/2019 KR 01 Rlab
http://slidepdf.com/reader/full/kr-01-rlab 10/13
Tegangan rata-rata
Kecepatan
AnginTegangan Rata - rata
0 m/s 2111
70 m/s 2111
110 m/s 2111
150 m/s 2111
190 m/s 2111
230 m/s 2112
Hubungan kecepatan angin dan tegangan rata-rata:
2110,8
2111
2111,2
2111,4
2111,6
2111,8
2112
0 1 2 3 4 5 6 7
Tegangan Rata Rata
7/23/2019 KR 01 Rlab
http://slidepdf.com/reader/full/kr-01-rlab 11/13
VII. Analisis
a. Analisis percobaan
Percobaan ini bertujuan untuk menentukan kecepatan aliran udara dengan
menggunakan hotwire sebagai sensor atau detector. Percobaan ini menggunakan
kawat tipis sebagai sensor atau detector untuk mengukur atau memberikan
informasi tentang nilai dari kecepatan udara pada kipas angin. Kawat ini
dihubungkan dengan sumber tegangan listrik sehingga tercipta aliran arus listrik.
Kemudian energi listrik yang ada pada kawat atau yang mengalir didisipasi oleh
kawat dan selanjutnya energi listrik tersebut diubah menjadi energi kalor.
Pada saat dilakukan percobaan, probe dialiri oleh arus udara dari kipas angin.
Probe yang dihembuskan udara akan merubah nilai resistansi kawat sehingga
merubah besarnya arus listrik yang mengalir. Kecepatan udara dengan nilai 0 m/s
memiiki tegangan listrik yang lebih tinggi dibandingkan dengan kecepatan udara
dengan nilai kecepatan udara 70 m/s, 110 m/s, 150 m/s, 190 m/s, dan 230 m/s.
Nilai tegangan listrik yang dialiri oleh arus udara 230 m/s adalah yang paling
kecil. Ini berarti secara berurutan nilai tegangan listrik yang terbesar dari
kecepatan udara 0 m/s, 70 m/s, 110 m/s, 150 m/s, dan 230 m/s. Maka, semakin
besar kecepatan udara yang mengalir, semakin kecil nilai tegangan listrik yang
ada pada kawat tipis tersebut. Namun, hal ni berkebalikan dengan nilai kuat arus
listrik yang mengalir. Semakin besar nilai kecepatan udara yang mengalir,
semakin besar pula nilai kuat arus listriknya. Besar kecilnya resistansi ini pula
yang nantinya akan menentukan berapa besar nilai perpindahan atau transfer kalor
pada probe.
b. Analisis Hasil
Dalam percobaan ini, praktikan memperoleh data atau hasil percobaan yang
bervariasi. Kecuali data percobaan dengan kecepatan 0 m/s. Dalam data itu, nilai
tegangan listrik konstan atau stabil, yaitu bernilai 2,112 Volt. Setiap data
7/23/2019 KR 01 Rlab
http://slidepdf.com/reader/full/kr-01-rlab 12/13
percobaan yang diperoleh dibuat grafik dan menghitung tegangan rata-rata pada
masing-masing nilai kecepatan udara untuk pengolahan data. Hasil yang diperoleh
untuk kecepatan udara 70 m/s, 110 m/s, 150 m/s, 190 m/s, dan 230 m/s cukup
bervariasi, khususnya nilai tegangan listrik pada kawat tipis. Meskipun bervariasi,
nilai tegangan listrik tersebut tidak terlalu beda jauh. Ini dikarenakan kecilnya
kesalahan yang terjadi pada saat penghitungan komputerisasi rlab. Praktikan
belum bisa menentukan nilai kesalahan relatif percobaan apabila dilakukan
dengan manual. Penghitungan secara komputerisasi kesalahan relatifnya memang
sudah diatur, namun untuk penghitungan secara manual kesalahan relatifnya
masih bisa ditekan sekecil mungkin atau bahkan kesalahan relatifnya lebih besar
dibandingka dengan penghitungan secara manual dikarenakan percobaan yang
dilakukan secara manual bisa terjadi kesalahan-kesalahan yang ada pada
pengukuran atau pengukuran, seperti kesalahan sistematik ataupun kesalahan
acak. Berdasarkan rata-rata tegangan listrik yang diperoleh, tegangan listrik
mengalami penurunan setiap kenaikan kecepatan udara. Untuk melihat secara
detail, bisa dilihat dalam grafik.
c. Analisis grafik
Grafik sangat berguna untuk melihat data secara detail dan menarik untuk
dilihat. Sehingga data yang diperoleh bisa tersampaikan kepada pembaca laporan
ini. Dari grafik yang diperoleh, kita bisa melihat variasi data yang tidak terlalu
jauh. Untuk percobaan dengan kecepatan angin 0 m/s tidak ada perubahan
tegangan listrik. Untuk percobaan dengan kecepatan angin 70 m/s diperoleh hasil
yang bervariasi, namun tidak terlalu jauh perbedaannya sehingga masih dibilang
stabil. Untuk percobaan dengan kecepatan angin 110 m/s diperoleh hasil yang
bervariasi, namun tidak terlalu jauh perbedaannya sehingga masih dibilang stabil.
Untuk percobaan dengan kecepatan angin 150 m/s diperoleh hasil yang bervariasi,
namun tidak terlalu jauh perbedaannya sehingga masih dibilang stabil. Untuk
percobaan dengan kecepatan angin 190 m/s diperoleh hasil yang bervariasi,
namun tidak terlalu jauh perbedaannya sehingga masih dibilang stabil. Dan untuk
percobaan dengan kecepatan angin 230 m/s diperoleh hasil yang bervariasi,
namun tidak terlalu jauh perbedaannya sehingga masih dibilang stabil. Jika dilihat
secara keseluruhan, grafik gabungan dari semua data menunjukkan penurunan
7/23/2019 KR 01 Rlab
http://slidepdf.com/reader/full/kr-01-rlab 13/13
tegangan listrik setiap kenaikan kecepatan udara. Ini berarti terjadi kenaikan
resistansi dan kuat arus listrik pada probe.
VIII. Kesimpulan
1. Kawat pijar (hot wire) dapat digunakan sebagai alat sensor atau detector
kecepatan aliran udara.
2. Aliran udara yang melewati probe bisa merubah nilai resistansi pada probe.
3. Semakin cepat aliran udara yang melewati probe, semakin kecil nilai tegangan
listrik.
4. Namun sebaliknya semakin cepat aliran udara yang melewati probe, semakin
besar nilai kuat arus probe.