9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 1

Perancangan Sensor Kebakaran (Asap)

Menggunakan Serat Optik Plastik

Oleh :

Desica Alfiana 2408100015

Pembimbing I : Ir. Heru Setijono, MSc

Pembimbing II : Agus M. Hatta, ST, MSi, PhD

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 2

1 Latar Belakang

Permasalahan2

6

7

Dasar Teori

Metodologi Penelitian

Analisa Data dan Pembahasan

3 Batasan Masalah

Tujuan4

5

Kesimpulan8

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 3

Sulitnya Mencari Sumber Titik Api

Sistem Deteksi Kebakaran (Asap)

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 4

♣ Bagaimana merancang sensor kebakaran khususnya asap sebagai deteksi dini terjadinya kebakaran dengan prinsip absorbsi cahaya menggunakan serat optik plastik

♣ Bagaimana pengaruh asap yang diberikan terhadap respon sistem dengan variasi jarak kopling yang diberi jumlah sumber asap yang berbeda

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 5

♣ Sumber cahaya yang digunakan adalah LED infra merah♣ Serat optik yang digunakan adalah serat optik plastik dengan ukuran

diameter inti 980 μm dan diameter kulit inti 20 μm (980/1000)♣ Fotodetektor yang digunakan adalah optical powermeter♣ Pengaruh suhu yang terjadi diabaikan, hanya mengidentifikasi asap♣ Jarak kopling yang digunakan ada 3 variasi, yaitu pada jarak 0,01

mm; 0,02 mm; dan 0,03 mm♣ Sumber asap menggunakan obat nyamuk bakar baygon, dengan

jumlah sumber asap yang digunakan adalah 1, 2, dan 3 buah sumber♣ Variabel yang dianalisis adalah intensitas cahaya yang ditransmisikan

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 6

♣ Mampu merancang sensor kebakaran khususnya asap sebagai deteksi dini terjadinya kebakaran dengan prinsip absorbsi cahaya menggunakan serat optik plastik

♣ Mengetahui pengaruh asap yang diberikan terhadap respon sistem dengan variasi jarak kopling yang diberi jumlah sumber asap yang berbeda

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 7

Prinsip Kerja Serat Optik PlastikMenggunakan konsep pemantulan dan pembiasan. Jika sudut datang dibuat makin kecil pada sudut tertentu, pembiasan akan menjadi nol dan jika pengecilan sudut datang diteruskan, maka akan terjadi pemantulan sempurna

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 8

Persambungan Serat Optik PlastikPemasangan yang sederhana dan biaya murah, hanya saja dalam pemasangannya dilakukan dengan teliti agar sinyal optik yang dibawa dari serat optik tidak hilang/loss

Konfigurasi sambungan :

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 9

Longitudinal MisalignmentTerjadi ketika serat optik yang mempunyai sumbu sama tetapi ada sebuah jarak d antara serat optik plastik

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 10

Hukum Beer-LambertJumlah radiasi cahaya tampak yang diserap atau ditransmisikan oleh suatu sampel (asap) merupakan suatu fungsi eksponen dari konsentrasi zat dan tebal sampel (asap)

Hubungan antara absorbansi dan intensitas

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 11

Studi Literatur

Mulai

Perencanaan dan Pembuatan Sensor Kebakaran (Asap)

Menggunakan Serat Optik Plastik

Pengujian Sensor Kebakaran (Asap) dengan Variasi Jarak Kopling yang

diberi Pengaruh Asap dengan Jumlah Sumber Asap yang Berbeda

Sensor Bekerja

Pengambilan Data (Nilai Intensitas

Cahaya yang ditransmisikan)

TIDAK

YA

Analisa Data, Pembahasan, dan Penarikan Kesimpulan

Penyusunan Laporan Tugas Akhir

Selesai

Flowchart Pengerjaan Tugas Akhir

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 12

Keterangan :SO = Serat Optikd = Jarak Kopling (mm)D = Diameter Inti

Skema Sistem

• Pengaruh Jarak Kopling

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 13

JarakKopling d

(mm)

Intensitas Cahayayang

ditransmisikan I1 (μW)

0,01 0,571

0,02 0,369

0,03 0,255

Semakin bertambah jarak kopling, nilai intensitas cahaya yang ditransmisikan akan menurun, hal ini disebabkan luas satuan per unit dari

berkas cahaya yang dipancarkan semakin besar

• Pengaruh Jarak Kopling

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 14

d (mm)

Perhitungan (μW)

Pengukuran (μW)

0,01 1,166010 0,564769

0,02 1,163049 0,377460

0,03 1,158147 0,252273

0,04 1,151354 0,168605

0,05 1,142737 0,112686

0,06 1,132378 0,075313

0,07 1,120374 0,050335

0,08 1,106837 0,033641

0,09 1,091885 0,022484

0,1 1,075645 0,015027

• Pengaruh Jumlah Sumber Asap pada Jarak Kopling Tertentu

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 15

d (mm) Intensitas Cahaya yang ditransmisikan (μW)

1 Sumber Asap 2 Sumber Asap 3 Sumber Asap

0,01 0,570 0,569 0,567

d (mm) Intensitas Cahaya yang ditransmisikan (μW)

1 Sumber Asap 2 Sumber Asap 3 Sumber Asap

0,02 0,368 0,367 0,365

• Pengaruh Jumlah Sumber Asap pada Jarak Kopling Tertentu

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 16

d (mm) Intensitas Cahaya yang ditransmisikan (μW)

1 Sumber Asap 2 Sumber Asap 3 Sumber Asap

0,03 0,254 0,253 0,251

Nilai intensitas cahaya yang ditransmisikan mengalami penurunan ketika diberi penambahan jumlah sumber asap. Penurunan ini disebabkan oleh

kerapatan asap didalam tungku asap semakin banyak dan pekat. Sehingga cahaya yang diterima sedikit karena mengalami absorbsi.

• Nilai Sensitifitas dari Masing-Masing Jarak Kopling

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 17

JarakKopling d

(mm)

Sensitifitas (μW)

0,01 0,00140

0,02 0,00125

0,03 0,00100

Jarak kopling 0,01 mm merupakan jarak yang

paling sensitif

• Hubungan Absorbsi dengan Intensitas Cahaya yang ditransmisikan

I1 (μW) A (μW)

0,569 1,573

0,367 2,439

0,253 3,537

Dari penelitian yang telah dilakukan ini, maka didapatkankesimpulan sebagai berikut : Suatu sistem fotonika yang terdiri dari LED, serat optik

plastik, dan fotodetektor dapat digunakan sebagai sensorasap. Perancangan sensor asap ini mampu mendeteksiadanya perubahan intensitas cahaya yang ditransmisikan.Perubahan ini terjadi karena adanya absorbsi cahaya. Semakin banyak jumlah sumber asap, maka nilai intensitas

cahaya yang ditransmisikan semakin menurun. Denganjarak kopling 0,01 mm memiliki nilai sensitifitas tertinggisebesar 0,00140 μW, hal ini disebabkan karena berkascahaya yang dipancarkan mampu diserap banyak (sebesardiameter inti = 0,98 mm) oleh inti serat optik penerimakarena luas satuan per unitnya lebih kecil.

9/7/2012 Seminar Tugas Akhir 18