Desain Sistem Sensor NDIR Untuk Mendeteksi Gas CO dan NO Berkonsentrasi Rendah

Diharja, Reza (2019) Desain Sistem Sensor NDIR Untuk Mendeteksi Gas CO dan NO Berkonsentrasi Rendah. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
07111650042003-Master_Thesis.pdf

Download (3MB) | Preview

Abstract

Emisi gas buang dihasilkan oleh mesin berbahan bakar bensin maupun solar/diesel. Contoh gas yang berasal dari emisi mesin kendaraan bermotor adalah gas CO (karbon monoksida) dan NO (nitrogen oksida). Pada kondisi tertentu, dua macam gas tersebut mampu memberikan efek negatif bagi kesehatan manusia sedangkan jika terpapar lebih banyak lagi, dapat menyebabkan kematian. Pada penelitian ini telah dibuat sistem sensor NDIR (non dispersive infrared) yang digunakan sebagai pengukur dan pendeteksi gas CO dan NO konsentrasi rendah. Sensor NDIR terdiri dari lampu pijar sebagai sumber sinar inframerah, ruang sampel, detektor termopile dan filter optik berbasis interferometrik yang digunakan sebagai band-pass filter sesuai dengan karakteristik gas CO dan NO di spektrum sinar inframerah. Hasil yang didapatkan pada penelitian ini menunjukkan bahwa sistem sensor NDIR dapat digunakan untuk pengujian pendeteksian senyawa gas CO dan NO. Pengujian langsung sensor NDIR menggunakan sampel gas yang berasal dari asap mesin bensin memperlihatkan penurunan tegangan termopile A2 pada rentang volume 40 – 60 ml. Sedangkan respon tegangan termopile A1 terhadap sampel gas yang berasal dari asap mesin diesel adalah turun pada rentang volume 80 – 120 ml. Dengan memperbesar kuantitas sampel gas asap mesin bensin, tegangan luaran rata-rata yang didapatkan untuk masing-masing termopile A1 (755,14mV) dan termopile A2 (1208,32mV). Keduanya memiliki nilai lebih kecil daripada ketika dilewati udara bersih yakni 757,16 mV dan 1213,72 mV. Penguat lock-in diterapkan untuk mengatasi adanya gangguan derau berfrekuensi rendah. Respon luaran detektor termopile sebelum dan setelah menggunakan penguat lock-in adalah identik bila mereferensikan terhadap nilai frekuensi. Tampilan GUI sebagai antarmuka manusia-mesin bertujuan untuk menampilkan respon detektor termopile ketika diujicobakan dengan udara bersih maupun sampel gas yang mengandung senyawa gas CO maupun NO. Terdapat indikator pendeteksian pada GUI yang bertujuan untuk memberitahu apakah gas CO maupun NO terdeteksi atau tidak ================================================================================================ Exhaust-gas emission is produced by gasoline and/ or diesel engines. Carbon monoxide and nitrogen oxide are two componds that come from exhaust-gas emission. At certain level, two kinds of those gases are able to give a bad influence for human health. But, if somebody has exposed with high level concentration, it could be dangerous and towards to death problem. In this research, an NDIR sensor system for CO and NO gases detection at low concentration has been developed and built. NDIR sensor system consists of incandecsent lamp as infrared light source, sample chamber, thermopile detectors and optical band-pass filters that appropriate with CO and NO gas characteristics. The resulting data of this experiment shows that NDIR sensor system is able to detect CO and NO gas compounds. Direct testing of NDIR sensor to the target gases shows that output voltage of thermopile A2 is declined for 40 - 60 ml range of gasoline gas volume. On the other hand, output voltage of thermopile A1 is declined for 80-120ml range of diesel gas volume. By increasing the quantity of gas volume, output voltage of thermopile A1 is 755,14mV and 1208,32 mV for thermopile A2. Both of the outputs have values below the output voltage when flowing clean air that have 757,16mV and 1213,72mV each. A lock-in amplifier is implemented to overcame a low-frequency noise problem. The output responses of thermopile detectors have an identical properties regarding to its frequency range of value. A GUI is built for human-machine interface ansd is subjected for showing the data values of thermopile responses when it used neither for gas CO and NO detection or flowing a clean air. There are indicators of CO and NO detection on the main page of GUI.

Item Type: Thesis (Masters)
Additional Information: RTE 621.381 536 Dih d-1 2019
Uncontrolled Keywords: Karbon Monoksida, Nitrogen Oksida, NDIR, Filter Optik, Penguat Lock-in
Subjects: T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering
T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK7871.674 Detectors. Sensors
Divisions: Faculty of Electrical Technology > Electrical Engineering > 20101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Diharja Reza
Date Deposited: 27 Jul 2021 07:51
Last Modified: 27 Jul 2021 07:51
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/61093

Actions (login required)

View Item View Item