APLIKASI SENSOR FOTODIODA PADA VISKOMETER METODE BOLA JATUH BERBANTUKAN KOMPUTER

J Sains, Mipa, Edisi Khusus
2007 unpublished
The measurement of viscosity with falling ball methods has three disadvantages i.e 1) mistaken in observing of the moving ball due to parallax error, 2) fatigue on observer s eye and 3) inaccuracy in recording the interval time of falling ball since asynchronous of moving ball observed and time record. This research aims to complete and develop the measurement of fluid viscosity using falling ball methods. The development of the instrument by the use of photodiode sensor coupling with pointer
more » ... ser as time detector that capable to measure time interval up to millisecond. The development of instrument using personal computer to measure and calculate the viscosity value so the data can be obtained directly and displayed on the computer monitor in real time. The testing of the instruments has been applied to three different palm and machine oils with different in density. This results showed that the design of the viscometer worked properly in measuring the sample viscosity of palm and machine oils with more consistence and small deviation than the manual measurement. This viscometer is able to be used to measure the fluid viscosity with opaque degree equal to a mixture of 20 ml of water and 0,08 ml of ink (about 4 drop inks), in which the photodiode current produced was 9.25 mA. Keywords: photodiode, viscosity, falling ball method and computer 1. PENDAHULUAN Viskositas adalah kuantitas yang menggambarkan resistansi per satuan luas suatu zat cair untuk dapat mengalir 1,2,3). Viskositas juga menggambarkan ukuran kekentalan suatu zat cair 2). Semakin besar nilai viskositas suatu zat cair maka semakin besar pula kekentalan cairan tersebut. Alat pengukur viskositas suatu cairan dinamakan viskometer (viscometer). Zat yang biasa diukur viskositasnya seperti oli pelumas mesin, produk susu, cat, air minum, darah 4,5) , minyak goreng atau sirup 5). Ini berarti tidak sedikit bidang profesi yang membutuhkan data viskositas, diantaranya fisikawan, kimiawan, analis kimia industri, dokter, kimia farmasi, kimia lingkungan, perminyakan, biokimia dan sebagainya 6). Ada beberapa metoda yang digunakan untuk mengukur viskositas yaitu metoda bola jatuh (falling ball) 7) , bola bergulir (rolling ball), pipa kapiler, rotasi silinder kosentris (Couette), rotasi kerucut-plat, pelat paralel dan Ford-cup 8). Selain itu juga dikenal metode spektroskopik untuk mengukur viskositas zat alir 9). Tetapi diantara metoda-metoda tersebut, metoda bola jatuh merupakan metoda yang sering digunakan dalam praktikum mahasiswa atau penelitian-penelitian karena kesederhanaan instrumennya maupun konsep fisikanya 2). Prinsip pengukuran viskositas metode bola jatuh ialah dengan cara mengukur kecepatan bola pejal jatuh di dalam cairan uji. Dengan terlebih dulu diketahui data jari-jari bola, massa jenis bola, massa jenis cairan dan percepatan gravitasi maka viskositas cairan dapat dihitung. Kecepatan bola jatuh diketahui dengan cara mencatat waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tertentu 10). Syarat penting yang harus dipenuhi selama eksperimen adalah bola di dalam cairan uji jatuh dengan kecepatan konstan atau dikatakan percepatannya nol. Jika syarat tersebut dipenuhi maka besarnya gaya viskos dan gaya apung yang bekerja pada bola pejal adalah sama dengan gaya beratnya, sehingga nilai viskositas zat cair dapat dihitung 8,10). Tetapi kelemahan utama aplikasi metode bola jatuh adalah: 1) kesalahan dalam pengamatan gerak bola akibat tidak lurus pandangan (kesalahan paralak), 2) kelelahan atau kerusakan mata pengamat, 3) ketidakakuratan dalam mengukur waktu tempuh bola jatuh karena tidak serempaknya pengamatan bola dan pengamatan pencatatan waktu. Alhasil, data kecepatan bola jatuh yang diukur tidak akurat sehingga nilai viskositas yang diukur juga tidak akurat.
fatcat:t5tkdqfd2bfthe7ieo5rjkb62e