## INFOMATEK
Volume 19 Nomor 2 Desember 2017

## PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT UJI NDT ULTRASONIC TEST DENGAN METODE MICROCONTROLLER
Jojo Sumarjo *) , Aa Santosa, Riko Purbowo

## Jurusan Teknik Mesin Universitas Singaperbangsa Karawang
Abstrak : Alat ukur NDT merupakan suatu alat ukur tanpa merusak dari komponen yang diuji. Telah dibuat suatu alat ukur NDT jenis Ultasonic dengan menggunakan 2 motor penggerak dengan daya motor dan11,4 Watt 19,5 Watt  dan  menggunakan  sensor  yang  diatur  secara Microcontroller .  Sensor  tersebut  mendeteksi  keberadaan cacat  logam  dengan  dua Probe .  Pantulan  dari  probe  tersebut  akan  membuat  suatu  grafik  yang  menjelaskan kedalaman  dari  cacat  yang  terjadi  pada  logam. Microcontroller menggunakan  ATMEGA  8.  Alat  NDT  tersebut dilakukan  kalibrasi  dengan  alat  ukur  yang  sudah  standar  dengan  menggunakan  dua  buah  material  yaitu  baja dan  tembaga. Dari  hasil kalibrasi didapat hasil untuk material  baja  pada alat ukur yang dibuat dengan material baja kecepatan rambatnya 3,13 sedangkan untuk tembaga 2,39. Sedangkan untuk alat ukur standar kecepatan rambat  baja  0,89  dan  untuk  tembaga  0,59.  Perhitungan  secara  metoda  Transversal  untuk  kecepatan  rambat baja 3,13 dan tembaga 2,39.
Kata kunci: NDT Ultrasonic, microcontroller , material

## I. PENDAHULUAN 1
Inspeksi  terhadap  struktur  material  logam seperti baja  sangat  penting untuk  mengetahui kondisi  material  dan  melakukan  tindakan preventif sebelum  terjadinya kegagalan fungsi peralatan  pada  saat  digunakan.  Penurunan fungsi terjadi akibat keretakan, korosi, penyambungan, kelelahan penggunaan material  dalam  kurun  waktu  yang  lama. Pengujian  material  dengan  metode Non Destructive  Test (NDT)  adalah  pengujian material tanpa  menyebabkan kerusakan pada material, pengujian ini bertujuan untuk
*) jojosumarjo@gmail.com
mendeteksi  dan  menentukan  lokasi,  ukuran dan  karakteristik  cacat  (American  Society  for Non Destructive Testing [1]).
Terdapat  banyak  faktor  yang  mempengaruhi propagasi sinyal ultrasonic di  dalam material.
Menurut teori propagasi akustik, faktor utama yang  mempengaruhi  parameter  pemantulan sinyal ultrasonic antara lain [1] :
1.  Frekuensi dan bandwidth sinyal
2. ultrasonic
3.  Jarak inspeksi yang dilalui
4.  Posisi dan ukuran cacat
5.  Propertis dari material.
Suatu  alat  NDT  dengan  metode Ultrasonic yang  lebih  sederhana  dan simple tetapi mempunyai  tingkat  akurasi  yang  baik  dengan menggunakan Microcontroller. Sebuah  chip yang  berfungsi  sebagai  pengontrol  rangkaian elektronik  dan  umumnya  dapat  menyimpan program di dalamnya. Microcontroller umumnya terdiri dari CPU (Central Processing Unit) , memori, I/O tertentu dan unit pendukung seperti Analog-to-Digital Converter (ADC) yang sudah terintegrasi di dalamnya. Microcontroller AVR  Atmega  8  merupakan  salah  satu  jenis microcontroller yang  di  dalamnya  terdapat berbagai  macam  fungsi.  AVR  Atmega  8 adalah microcontroller CMOS
8-bit
berarsitektur  AVR  RISC  yang  memiliki  8 K byte  in-System  Programmable  Flash yang digabungkan  dengan  LCD  sebagai  bentuk tampilan dari
cacat
yang
dideteksi
(Bartholommev  [2]).  Delphi  suatu  bahasa pemrograman (development  language) yang digunakan  untuk  merancang  suatu  aplikasi program (Ryder [3]).
Non  Destructive  Test merupakan  metode pengujian logam tanpa merusak, pengujian ini banyak dilakukan pada komponen atau bagian yang sedang digunakan sekalipun tanpa harus ada  logam atau material sebagai sampel atau benda  kerja.  Di  dalam  inspeksi NDT harus mengetahui macam-macam cacat logam yang terjadi akibat dari proses pengerjaan misalnya: rolling / forging , penuangan, pengelasan
sehingga dapat memudahkan pemilihan peralatan  yang  tepat  untuk  mendeteksi  cacat- cacat tersebut (Classroom Training Handbook [4]).
Logam merupakan unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat kuat, liat, keras, penghantar  listrik  dan  panas,  dan  umumnya mempunyai  titik  cair  yang  tinggi.  Logam banyak  digunakan  dalam  berbagai  industri manufaktur seperti proses pembuatan komponen  mesin,  dalam  industri  konstruksi seperti  jembatan,  pressure vessel dan heat
exchanger . Logam digunakan karena mempunyai beberapa sifat yang bisa dimanfaatkan yaitu sifat mekanik, sifat teknologi,  sifat  fisik  dan  sifat  kimia  (William [5]).

## II. METODOLOGI PENELITIAN
2.1 Alat dan bahan yang digunakan
a.  Satu set komputer dengan program Delphi
b.  Microcontroller
c.  Probe atau sensor ultrasonic
d.  Motor Steper 2 buah
e.  LCD
f.  Material sebagai sampel yang akan dilakukan pengujian
g.  Rangka, sebagai dudukan alat uji
2.2 Perancangan Alat Uji
a. Skema Alat Uji Non Destructive Test
Ultrasonic.

## Gambar 1
Skema Alat Uji Non Destructive Test Ultrasonic ( NDT )

## b. Skema Alat Uji Non Destructive Test Ultrasonic

## Gambar 2
Diagram Alir Pembuatan Alat Ukur NDT Ultrasonic
c. Perancangan Sistem Ultrasonic dan mekanikal NDT ultrasonic
Gambar 3
Perancangan Alat Uji Non Destructive Test
Ultrasonic
III. Hasil dan Pembahasan
3.1 Prosedur Pengujian
1. Alat Ukur Standar
a.  Pasang  benda  kerja  pada  dudukan mesin
b.  Pasang  sensor ultrasonic pada  bagian mesin yang sudah disiapkan
c.  Nyalakan  komputer  dan  buka  program
dari alat uji NDT ultrasonic
d.  Gerakan  sensor ultrasonic ke  arah bagian benda kerja yang akan diuji.
e.  Pada  layar  komputer  akan  muncak grafik  dari  cacat  yang  terdeteksi  oleh sensor tersebut.
f. Simpat data hasil Pengujian
3.2 Hasil Pengukuran
Data di bawah ini merupakan hasil pengukuran pada alat uji NDT Ultrasonic pada dua material yang berbeda.

## Gambar 4
Grafik hasil pengujian dengan alat NDT yang dibuat dengan material baja

## Gambar 5
Grafik hasil pengujian dengan alat NDT yang standar dengan material baja
Gambar 6
Grafik hasil pengujian dengan alat NDT yang dibuat dengan material tembaga

## Gambar 7
Grafik hasil pengujian dengan alat NDT yang standar dengan material tembaga
Tabel 1

## Hasil perbandingan alat standar dan alat yang dibuat
NO PARAMETER ALAT UKUR STANDAR ALAT UKUR YANG DIBUAT SELISIH % BAJA TEMBAGA BAJA TEMBAGA BAJA TEMBAGA 1 Panjang Gelombang  0,00168 0,00143 0,147 0,125 14,50% 12% 2 Jarak s 22932 15030 111720 30060 89% 15% 3 Kemampuan Deteksi ∅ 0,00084 0,000715 0,0735 0,0625 88% 15% 4 Pengukuran Tebal bahan d 39 30 38,75 20 7% 6%

## IV. KESIMPULAN
Alat  ukur  merupakan  satu  instrumen  yang berfungsi  untuk melihat  suatu  parameter  hasil pengukuran.  Alat  ukur  NDT  merupakan  salah satu  bentuk  alat  ukur  yang  sering  digunakan untuk  melihat  atau  mengukur  cacat  logam atau  material  dengan  tanpa  merusak.  Salah satu  alat  ukur  NDT  yang  sering  digunakan untuk  mengukur  cacat  logam  adalah  jenis Ultrasonic . Proses pembuatan alat ini menggunakan Microcontroller .
Setelah  alat  tersebut  selesai  dibuat  maka dilakukan  pengujian  dan  kalibrasi,  dari  hasil
kalibrasi yang
dilakukan dengan menggunakan  dua  buah  material yang berbeda  yaitu tembaga dan baja didapat hasil sebagai berikut:
1. Perhitungan dengan metode Transversal
a.  Kecepatan rambat untuk baja 3,13
b.  Kecepatan  rambat  untuk  tembaga
2,39
c.  Panjang  gelombang  untuk  baja
0,89 mm
d.  Panjang
gelombang
untuk
tembaga 0,68 mm
2. Alat ukur NDT yang dibuat
a.  Kecepatan rambat untuk baja 3,13
b.  Kecepatan  rambat  untuk  tembaga
2,39
3. Alat ukur yang standar
a.  Kecepatan  rambat  untuk  baja
0,89 b.  Kecepatan rambat untuk tembaga 0,59
Alat  ukur  yang  dibuat  mampu  mengukur dengan  ketebalan  material  3  sampe  20  mm dan  digerakan  oleh  2  motor  dengan  daya motor 11,4 watt dan 19,5 Watt.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] American  Society  for  Non  Destructive
Testing. (2002). Non Destructive Testing  Inspector’s  Handbook .  USA: American  Society  for  Non  Destructive Testing. [2] Bartholommev, Davis. (1963). Electrical Measurements and Instrumentation .  Boston:  Allyn  and
Baccon, Inc.
[3] Ryder,  John  D.  (1964). Electronic
Fundamentals  and  Applications  3rd Edition . Englewood Clffe, NJ:
Prentice-Hall, Inc.
[4] International  Atomic  Energy  Agency,
Vienna. (1999). Non Destructive
Testing:  A  Guidebook  for  Industrial Management  and  Quality  Control Personnel. Austria. IAEA.
[5] William,  D,  Calister,  Jr  dan  David,  G, Rethwisch.  (2009). Materials  Science
And Engineering An Introduction
Eighth Edition. America : John Wiley &
Sons, Inc.