Hananto, FaridSamsu (2011) Aplikasi Bahan Piezoelektrik Film PVDF (Polyvinylidene Flouride) sebagai Sensor Viskositas Zat Cair. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Penggunaan bahan piezoelektrik dalam sensor maupun tranduser sudah berkembang dengan pesat. Bahan ini dapat diaplikasikan dalam banyak hal. Bahan piezoelektrik yang ada di pasaran salah satunya berbentuk lembaran tipis yang biasa disebut dengan film PVDF. Aplikasi film PVDF dalam sensor memungkinkan penggunaan yang luas. Dalam penelitian ini film PVDF digunakan sebagai sensor viskositas zat cair menggunakan prinsip silinder konsentris. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sensor dengan mekaniknya sehingga dapat digunakan untuk sensor viskositas. Dalam penelitian ini dirancang mekanik maupun bagian elektrik dari sensor sehingga dapat digunakan sebagai sensor viskositas. Perancangan dimulai dengan merancang mekanik sensor yang terdiri dari sebuah silinder berdiameter 3 cm yang diberi poros dan pada bagian ujung poros dipasang sebuah pelat melingkar sebagai tempat untuk menempelkan film PVDF sebagai sensornya. Silinder ini akan dicelupkan dalam tabung kimia dengan diameter 5 cm yang terisi cairan uji yang berfungsi sebagai silinder luar silinder konsentris. Tabung luar ini kamudian diputar supaya cairan uji ikut berputar, putaran cairan uji ini akan bergesekan dengan silinder dalam yang mengakibatkan gaya dan torsi pada silinder dalam. Gaya ini akan diteruskan pada poros dan sampai pada pelat yang telah ditempeli film PVDF. Akibat gaya ini, pada elektroda PVDF akan timbul muatan. Muatan ini oleh charge amplifier akan diubah menjadi tegangan yang sebanding dengan gaya yang dirasakan oleh silinder dalam. Viskositas akan mempengaruhi gaya yang sampai pada film PVDF sehingga dengan mengukur tegangan keluaran akan didapatkan nilai viskositas dari cairan uji. Penelitian dilakukan dengan mengambil 10 sampel oli dan 3 luasan film PVDF dan sebuah strain gage, masing-masing 1 cm x 3 cm (PVDF1); 1 cm x 2 cm (PVDF2); 1 cm x 1 cm (PVDF3). Dari hasil pengujian didapatkan bahwa resolusi untuk PVDF1, PVDF2 dan PVDF3 berturut-turut adalah 4,6 mv/cPois; 3,1 mv/cPois dan 1,5 mv/cPois sedangkan strain gage menghasilkan resolusi 1,2 mv/cPois. Resolusi rata-rata PVDF adalah 1,53 mv.cPois -1 .cm -2 , yang artinya adalah setiap 1 cm 2 film PVDF dan kenaikan 1 cPois viskositas bahan akan menghasilkan 1,53 milivolt.
English Abstract
The use of piezoelectric materials in sensors and transducers are growing rapidly. This material can be applied in many ways. One of Piezoelectric material founded in market was sheet-shaped called PVDF film. PVDF film applications in sensors allow the use in many application. In this study, PVDF film is used as the liquid viscosity sensor using the principle of concentric cylinders. This research aims to design a sensor with a mechanical sensor that can be used for viscosity. In this study, the mechanical and electrical parts of the sensor was designed so that it can be used as a viscosity sensor. The design begins with designing the mechanical sensor consisting of a cylinder with diameter of 3 cm which at the upper end of the shaft mounted a circular plate as a place to attach the PVDF film sensor. This cylinder will be immersed in the outer cylider of 5 cm in diameter filled with test fluid. This outer tube is rotated so that the liquid then follow to spin, the test fluid spin will be rubbing against the cylinder resulting a force and torque on the cylinder. This force will be forwarded to the shaft and up to the plate that has been attached PVDF film. Due to this force, the PVDF electrode charge will arise. This charge by a charge amplifier is converted into a voltage proportional to the force felt by the inner cylinder. Viscosity will affect the force that drive PVDF film so that by measuring the output voltage will obtain the viscosity of the test fluid. Research was done by taking 10 samples of oil and 3 different size of PVDF film and a strain gage, that are: 1 cm x 3 cm (PVDF1); 1 cm x 2 cm (PVDF2); 1 cm x 1 cm (PVDF3). Results showed that the resolution of PVDF1, PVDF2 and PVDF3 are 4.6 mv/cPois; 3.1 mv/cPois and 1.5 mv/cPois respectively, while the strain gage produce a resolution of 1.2 mv/cPois. The average resolution of PVDF is 1.53 mv.cPois -1 .cm -2 , which means that every 1 cm 2 PVDF film area and the increase of 1 cPois of viscosity of the material will produce 1.53 millivolts.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/537.244 6/HAN/a/041102066 |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 537 Electricity and electronics > 537.2 Electrostatics |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Teknik Elektro, Fakultas Teknik |
| Depositing User: | Endro Setyobudi |
| Date Deposited: | 30 Sep 2011 10:40 |
| Last Modified: | 30 Sep 2011 10:40 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/157506 |
Actions (login required)
 |
View Item |