Penentuan Konfigurasi Sensor Kapasitor Berbasis Optimasi IDCs untuk Pengukuran Konstanta Dielektrikum Crude Oil

Khasanah, Ulfa Niswatul (2019) Penentuan Konfigurasi Sensor Kapasitor Berbasis Optimasi IDCs untuk Pengukuran Konstanta Dielektrikum Crude Oil. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 01111750010003-Master_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

IDCS merupakan sensor kapasitif yang memiliki dua elektrode yang tersusun seperti sisir periodik dimana pada penelitian ini digunakan untuk mengukur konstanta dielektrikum crude oil. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan konfigurasi IDCs yang terbaik melalui optimasi. Adapun metode optimasi yang digunakan adalah metode gradien dan metode Particle swarm Optimization (PSO). Batasan masalah pada optimasi PSO diperoleh berdasarkan hasil optimasi menggunakan metode gradien yaitu jumlah elektrode (N) ≠1, panjang elektrode (L)≠0, ketebalan elektrode (h) ≠0. Hasil tersebut disesuaikan dengan kemampuan percetakan PCB dimana lebar elektrode dan panjang elektrode minimum yang dapat dicetak yaitu 1 mm. Optimasi PSO dilakukan dengan iterasi konvergensi 50 kali dan 500 random partikel menghasilkan beberapa parameter IDCs. Parameter tersebut diambil berdasarkan nilai maksimum, minimum dan nilai yang sering muncul. Hasil tersebut meliputi lebar elektrode (a) yaitu 1 dan 3 mm, jarak antara dua elektrode (b) yang memiliki nilai 1 dan 3 mm, Jumlah elektrode yaitu 7, 3, 6 buah dan panjang elektrode yaitu 7, 5, 4 cm. Hasil kalibrasi terhadap 36 jenis IDCs menunjukkan bahwa konfigurasi terbaik yang menghasilkan eror terkecil yaitu sensor S14. S14 memiliki eror 20,95% pada medium udara, 18,62% pada medium Parafin dan 10,04% pada medium Glycerol. Konfigurasi sensor S14 meliputi lebar elektrode 1 mm, jarak antara dua elektrode 1 mm, jumlah elektrode 3 dan panjang elektrode 4 mm. Hasil pengukuran konstanta dielektrikum Crude Oil A, B dan C pada suhu ruang dengan menggunakan IDCs jenis S14 adalah 5,84 F/m, 4,3 F/m, dan 5,4 F/m.
================================================================================================================================
IDCS is a capacitive sensor that has two electrodes arranged like a periodic comb wherein this study is used to measure the dielectric constant of crude oil. This study aims to get the best IDCs configuration through optimization. The optimization method used is the gradient method and Particle Swarm Optimization (PSO) method. Limitation of the problem in PSO optimization is obtained based on the results of the optimization using the gradient method, namely the number of electrodes (N) ≠ 1, the length of the electrode (L) ≠ 0, the thickness of the electrode (h) ≠ 1. These results are adjusted to the ability of PCB printing where the width of the electrode and the length of the minimum electrode that can be printed is 1 mm. PSO optimization is done with 50 times convergence iterations and 500 random particles generate several IDCs parameters. These parameters are taken based on the maximum, minimum values and values that often appear. These results include the width of the electrode (a) which is 1 and 3 mm, the distance between two electrodes (b) which has a value of 1 and 3 mm, the number of electrodes is 7, 3, 6 and the electrode length is 7, 5, 4 cm. The calibration results for 36 types of IDCs indicate that the best configuration that produces the smallest error is the S14 sensor. S14 had an error of 20.95% in the air medium, 18.62% in the Paraffin medium and 10.04% in the Glycerol medium. The S14 sensor configuration includes the width of the 1 mm electrode, the distance between two 1 mm electrodes, the number of electrodes 3 and the length of the 4 mm electrode. The measurement results of the dielectric constant of Crude Oil A, B and C at room temperature using S14 type IDCs were 5.84 F / m, 4.3 F / m, and 5.4 F / m.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Crude Oil, IDCs, PSO
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC100.5 Measuring instruments (General)
Divisions:	Faculty of Natural Science > Physics > 45101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Ulfa Niswatul Khasanah
Date Deposited:	20 Jul 2026 04:59
Last Modified:	20 Jul 2026 04:59
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/69306

Actions (login required)

View Item