MAKALAH SISTEM PENGUKURAN (TKF 2415)SEISMIC (ABSOLUTE) DISPLACEMENT PICK-UPS

OLEH:MAYA SATIH KANTEYAN13/346563/TK/40521

AZIZ HUSSEIN13/346844/TK/40672

SATRIA WIJAYANTO13/346861/TK/40679

ROFIARDA RANGKUTI13/346867/TK/40684

MULTAZAM HAVIZ13/346882/TK/ 40691

PROGRAM STUDI TEKNIK FISIKAFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS GADJAH MADA2015DAFTAR ISI

A. Latar BelakangB. FungsiC. Prinsip KerjaD. Analisis Fungsi TransferE. Analisis Parameter DesainF. Sketsa respon frekuensiG. Kesimpulan

LATAR BELAKANGSeismic pickups pertama digunakan untuk mengukur getaran dari gempa bumi, di mana berasal dari bahasa Yunani dari gempa bumi adalah seismos. Pada alat instrumentasi, seismic pickups digunakan untuk mengukur pergerakan dari permukaan yang tetap. Alat ini sensitif pada pergerakan satu sumbu saja, jadi jika pergerakan pada 3 dimensi, dibutuhkan 3 seismic pickup untuk menentukan komponen dari pergerakan sepanjang 3 sumbu tersebut. Fitur dari seismic pickup ditunjukan pada gambar dibawah ini

Komponen utama pada gambar diatas adalah seismic mass. Seismic pick-up ini dapat di design dengan memilih suitable values of mass, stiffness of the support dan damping, menjadi a displacement pickup, velocity pickup atau acceleration pickup. Seismic pickup pada umumnya terdiri dari damped spring-mass system dimana memiliki frekuensi natural dari getaran, FUNGSISeismic displacement pickup adalah peralatan yang digunakan untuk pengukuran pergeseran getaran yang dalam banyak kasus tidak memiliki acuan tetap untuk pengukuran pergeseran relatif. Input dari alat ini adalah perpindahan/pergeseran baik itu translasi maupun rotasi yang dalam hal ini akan menghasilkan output tertentu. Alat ini bergungsi untuk mengukur pergeseran/getaran yang terjadi pada suatu benda diam dan sedang bervibrasi.PRINSIP KERJAPrinsip dasar pikap getaran adalah mengukur pergeseran relatif suatu massa yang dihubungkan oleh pegas pada suatu benda yang bergetar. Pertama, alat ukur (seismic getaran) kita hubungkan dengan suatu sumber getaran. Getaran tersebut juga akan menyebabkan getaran pada peti pikap. Dengan adanya getaran pada peti, kemudian akan ikut menggetarkan massa sehingga transduser akan mengubah variabel displacement menjadi suatu variabel yang lain. Variabel lain tersebut adalah dapat berupa arus maupun dalam bentuk elektromagnetik. Variabel yang telah diubah dapat dilihat pada alat penyajian data (monitor dan sebagainya).ANALISIS FUNGSI TRANSFERPada sistem tersebut, berlaku gaya pegas dan gaya damper dengan persamaan berikut.

Pada sistem, berlaku hukum newton kedua, sehingga persamaan menjadi sebagai berikut.

Dengan besar:

Jika kita meninjau persamaan tersebut berdasarkan domain frekuensi yaitu dengan mengubah operator , maka fungsi transfer persamaan akan menjadi sebagai berikut.

Berdasarkan persamaan tersebut, jika kita memiliki nilaijauh lebih kecil dari sehingga maka besarnya fungsi transfer sistem akan mendekati nilai .

PARAMETER DESAINAda tiga parameter desain pada pada alat ini, yakni massa m, konstanta pegas dan konstanta damper . Pada alat ini dapat dirancang sedemikian rupa sehingga nilai getaran sekecil apapun tetap dapat diukur oleh alat ini. Untuk itu nilai dibuat serendah mungkin. Sedangkan kita ketahui bahwa , jadi untuk dapat mendapatkan nilai yang rendah, kita dapat memperbesar nilai m atau memperkecil nilai , atau dengan kata lain pegas dibuat selembut mungkin. Sedangkan untuk konstanta damper kita sesuaikan agar kita dapatkan nilai frekuensi peredaman , dengan hubungan sebagai berikut .SKETSA RESPONKarakteristik dari sistem meliputi frekuensi natural () dan konstanta damping ():

Persamaan blok diagram lihat Fig. 3.57A. Input ImpulseKarakteristik input

Diagram

Output signal

B. Input StepKarakteristik input

Diagram

Output signal

C. Input Gelombang SinusKarakteristik input

Diagram

Output signal

Kemudian kita lakukan perubahan pada konstanta dampingnya () sedangkan frekuensi natural tidak berubah. Lalu, kita amati sinyal keluaran yang dihasilkan sistem:1. A. Input Impulse

B. Input Step

C. Input Gelombang Sinus

2.

A. Input Impulse

B. Input Step

C. Input Gelombang Sinus

3.

A. Input Impulse

B. Input Step

C. Input Gelombang Sinus

Analisis Simulas Dari semua grafik diatas terlihat bahwa amplitude dari input mengalami perubahan seiring dengan kita mengubah konstanta damping (). Jika nilai mengecil maka menyebabkan tahanan terhadap amplitude berkurang, akibatnya output sinyal pergeseran semakin sering mengalami osilasi (dilihat dari input impulse). Hal yang sama juga berlaku dalam input step dimana, sinyal mengalami osilasi saatsedangkan saattidak mengalami osilasi.Namun, untuk sinyal gelombang sinus, nilai amplitude bila membesar maka akan semakin kecil, dimana berkisar 1.5 saat kemudian terus menurun hingga nilai berkisar 0.4 saat. Hal yang sama juga terjadi pada input yang lain dimana amplitudo output sistem semakin mengecil bila kita meningkatkan. Maka hal ini menunjukkan pengaruhterhadap nilai keluaran. Semakin besarmaka nilai hambatan sistem akan naik akibatnya amplitudo yang dikeluarkan sistem akan semakin kecil, Hubungannya sesuai dengan Gambar. 3.58

Koreksi pada sudutSudut dalam domain derajad menghasilkan grafik sebagai berikut

Fungsinya:

KESIMPULAN