## Rancang Bangun Flow Meter Trainer Kit di Politeknik Negeri Batam
Qoriatul Fitriyah * and Muhammad Prihadi Eko Wahyudi *
 Politeknik Negeri Batam, Batam, Indonesia Electrical Engineering Study Program Jl.Ahmad Yani, Batam Centre, Batam 29461, Indonesia E-mail: fitriyah@polibatam.ac.id.ac.id

## Abstrak
Flow  Meter Trainer  Kit  dirancang  karena  keterbatasan  peralatan  laboratorium  terkait  di  Politeknik  Negeri  Batam. Flow Meter Trainer Kit merupakan alat ukur untuk aliran fluida yang dilengkapi dengan penambahan tekanan dalam bentuk alat peraga. Secara umum, proses aliran air dimulai dengan mengisi penuh tangki air lalu pompa akan bekerja untuk  mengalirkan  air  melalui  pipa,  melewati  pressure  meter  dan  rotameter  yang  bertugas  untuk  membaca  hasil pengukuran debit aliran fluida sekaligus mengatur jumlah aliran fluida. Selanjutnya, air akan mengalir melewati water flow  sensor  dan  kembali  lagi  ke  dalam  tangki.  Modul  praktikum  akan  dikembangkan  berdasarkan  trainer  kit  ini berdasarkan metode Kerucut Pengalaman oleh Kosasih.
Kata kunci: Flow meter trainer kit, flow meter, rotameter, pressure meter, aliran fluida, debit aliran fluida

## Abstract
Flow Meter Trainer Kit is designed because of the limited associated laboratory equipment at Politeknik Negeri Batam. Flow Meter Trainer Kit is a measuring tool for fluid flow which is equipped with the addition of pressure in the form of visual aids. In general, the process of water flow begins with a full filling of water tanks and then the pump will work to flow the water through pipes, passing pressure meters and rotameters whose duty is to read the results of fluid flow discharge measurements while adjusting the amount of fluid flow. Furthermore, water will flow through the water flow sensor and back into the tank. The practicum module will be developed based on this trainer kit according to Cone Experience method by Kosasih.
Keywords: Flow meter trainer kit, Flow meter, rotameter, pressure meter, fluid flow, fluid flow discharge

## 1. Pendahuluan
Politeknik  Negeri  Batam  merupakan  satu-satunya perguruan tinggi negeri di Pulau Batam yang terdiri dari 4  (empat)  jurusan  dan  15  (lima  belas)  program  studi dalam  strata  D3  maupun  D4  dengan  total  mahasiswa aktif sebesar 4560 mahasiswa [1]. Dari jumlah tersebut, sekitar  1500  mahasiswa  tergabung  dalam  jurusan Elektro  yang  menaungi  5  program  studi  yaitu  Teknik Elektronika, Teknik Mekatronika, Instrumentasi,
Manufaktur Mikroelektronika dan Robotika.
Salah  satu  tantangan  yang  dihadapi  oleh  laboratorium elektronika di berbagai institusi pendidikan di Indonesia adalah  keterbatasan  alat  ukur  karena  umumnya pengadaan  barang  secara  impor  dari  luar  negeri sehingga  harga  cenderung  mahal.  Salah  satu  solusinya adalah  dengan  membuat  perangkat  praktikum  sendiri [2]. Salah satu perangkat praktikum yang popular adalah trainer  kit.  Trainer  kit  merupakan  media  instruksional yang  dapat  digunakan  untuk  menyalurkan  pesan  dari pengirim  ke  penerima,  sehingga  dapat  merangsang pikiran,  perasaan,  perhatian  dan  minat  siswa  sehingga proses  belajar  terjadi.  Menurut  kesimpulan  Aditya
Jurnal Integrasi Vol. 13 No. 1, April 2021, 1-5 e -ISSN: 2548-9828
Prabhandita,  dengan  adanya  trainer  kit,  persentase peningkatan  kompetensi  praktikum  naik  sebesar  50% [3].
Fokus penelitian ini adalah pada pembuatan Flow meter trainer kit jurusan Teknik Elektro di Politeknik Negeri Batam khususnya prodi Teknik Instrumentasi, dilengkapi  dengan  pengembangan  modul  praktikum terkait.  Pengukuran  dilakukan  dengan  melakukan pengambilan  data  aliran  fluida  beserta  penambahan tekanan. Secara umum proses aliran air dimulai dengan mengisi  penuh  tangki  air  lalu  pompa  air  akan  bekerja untuk  menarik  air  ke  atas  melalui  pipa  dan  masuk  ke dalam alat ukur rotameter . Kemudian air tersebut akan mengalir  kembali  ke  dalam  tangki. Rotameter merupakan alat ukur yang digunakan untuk menampilkan hasil pengukuran dalam bentuk analog.

## 2. Tinjauan Pustaka

## 2.1. Media Pembelajaran
Menurut  Kosasih  (2007:10),  media  pembelajaran cenderung  diartikan  sebagai  alat-alat  grafis,  fotografis atau  elektronis  untuk  menangkap,  menyusun, memproses,  dan  menyusun  kembali  informasi  visual atau verbal. Media juga dapat diartikan sebagai segala sesuatu  yang  dapat  dipergunakan  untuk  menyalurkan pesan,  merangsang  pikiran,  perasaan,  perhatian,  dan kemauan siswa, sehingga dapat terdorong terlibat dalam proses pembelajaran [4].
Adapun  tahapan  belajar  bisa  diilustrasikan  dengan kerucut pengalaman sebagai berikut:
Gambar 2. 1 Kerucut pengalaman [5]
Semakin  ke  atas,  semakin  kecil  kegiatan  tersebut berimplikasi  pada  mahasiswa,  yang  berarti  bahwa semakin sedikit pengetahuan  yang diingat  dan diserap [6].  Dari  kerucut  tersebut  juga  bisa  diketahui  bahwa dengan  melakukan  simulasi  atau  percobaan,  tingkat keterserapan materi bisa mencapai 90%.
Adapun  manfaat  media  pembelajaran  menurut Darmanto (2017:10) antara lain adalah:
1. Penyampaian materi perkuliahan dapat diseragamkan. 2. Proses belajar mengajar menjadi lebih menyenangkan.
3. Proses belajar lebih interaktif
4. Jumlah  waktu  belajar  mengajar  menjadi  lebih efisien.
5. Kualitas belajar dapat lebih ditingkatkan.
6. Proses belajar dapat dilakukan tidak hanya di kelas.
7. Sikap positif  siswa terhadap  bahan belajar  maupun proses belajar dapat ditingkatkan
8. Peran  guru  berubah  ke  arah  yang  lebih  positif  dan produktif

## 2.2. Rotameter
Rotameter merupakan salah satu instrumen tertua dalam pengukuran aliran.
Gambar 2. 2 Rotameter [7]
Terdapat pengapung di dalam rotameter yang berbentuk kerucut.  Pengapung  ini  akan  naik  ketika  aliran  fluida naik berdasarkan prinsip mekanik sederhana. Rotameter dibuat  umumnya  dalam  pipa  vertikal.  Ketika  fluida mengalir melalui pipa, gaya gravitasi menyeimbangkan diri  dengan  gaya  aliran  resistif  sehingga  posisi  dari pengapung akan  menunjukan nilai dari aliran  medium yang digunakan[7] .

## 2.3. Pressure Meter
Pressure  meter  merupakan  instrumen  mekanik  yang didesain  untuk  mengukur  tekanan  internal  dan/atau vakum dari sebuah sistem [8].
Gambar 2. 3 Pressure meter [9]
Pressure  meter  mekanik  memanfaatkan  tabung  dalam yang  dihubungkan  dengan  rantai  dan  batang  yang bekerja  bersama-sama  untuk  menggerakkan  penunjuk. Ketika  tekanan  di  dalam  tabung  naik,  tabung  akan sedikit  terbuka.  Saat  tabung  terbuka,  gerakan  memicu sistem rantai dan batang yang menggerakkan penunjuk pada pressure meter. Jumlah dari pergerakan terbuka ini
terjadi  secara  relatif  dengan  tekanan  di  dalam  tabung. Gerakan  ini  yang  kemudian  menunjukkan  gerakan jarum yang berupa angka tekanan [10].

## 2.4. Penelitian-penelitian menggunakan Flow Meter Trainer Kit
Penelitian  menggunakan  flow  meter  trainer  kit  telah banyak  dipasarkan  dalam  dunia  industri.  Salah  satu website  resmi  yang  menjual  produk  ini  adalah www.gunt.de  dengan  produk  bernama  HM  500 Flowmeter  trainer.  Trainer  kit  ini  dilengkapi  dengan berbagai tipe alat ukur untuk mendukung prinsip kerja flowmeter  tersebut.  Berbagai  alat  ukur  yang  terdapat pada  HM  500  ini  tergantung  pada  medium  dan pengaplikasian  sesuai  dengan  kebutuhan.  Namun, perkiraan harga HM 500 Flowmeter trainer kurang lebih sekitar RP 100.000.000,- [11]

## 3. Metode Penelitian

## 3.1. Perancangan Blok Diagram
Perancangan sistem ini dibuat untuk mengetahui proses pengukuran  tentang  aliran  fluida  dengan  penambahan tekanan.  Proses  awal  pengukuran  ini  mempersiapkan segala peralatan yang akan digunakan, termasuk proses pengisian tangki air hingga penuh. Air kemudian akan dikeluarkan  dari  tangki  dengan  bantuan  pompa  air. Selanjutnya,  pompa  akan  meneruskan  air  tersebut  ke dalam rotameter. Rotameter akan membaca debit aliran fluida dengan satuan liter/menit. Pembacaan mengenai debit aliran fluida  diatur  menggunakan  kran, sehingga dapat  menampilkan  hasil  pengukuran  sesuai  dengan besar atau kecilnya pemutaran pada kran. Selanjutnya, air  akan  mengalir  kembali  ke  dalam  tangki.  Blok diagram  dapat  dilihat  sebagaimana  ditunjukkan  pada gambar berikut ini:
Tangki Air Pompa Air Pompa Air
Rotameter
Pressure Meter

## Gambar 3.1  Blok Diagram Trainer Kit

## 3.2 Perancangan Desain Mekanik
Perancangan  desain  mekanik    flow  meter  trainer  kit menggunakan  software  Autodesk  AutoCAD.  Alat  ini dibuat dengan penyangga atau dudukan yang berfungsi untuk  meletakkan  pompa  air  dan  tangki  air.  Ukuran penyangga  tersebut  juga  disesuaikan  dengan  fungsi kegunaannya.  Trainer  kit  dibuat  dengan  vertikal  untuk memudahkan aliran air pada pipa.
Gambar 3.2 Desain Mekanik Trainer kit

## 4. Hasil dan Pembahasan
Setelah perencanaan blok diagram dan desain mekanik dilakukan,  langkah  selanjutnya  adalah  melakukan instalasi alat, ujicoba pengukuran dan pembuatan modul praktikum.

## 4.1 Instalasi Alat
Pekerjaan dilakukan terlebih dahulu dengan pembuatan papan  penyangga  yang  kemudian  dilanjutkan  dengan instalasi peralatan.
Gambar 4.1 Pembuatan Papan Penyangga dan Instalasi

## Peralatan

## 4.2 Uji Coba Pengukuran
Berdasarkan hasil uji pengukuran yang dapat dilihat di Tabel  1  menunjukkan  bahwa  nilai  tekanan  (kg/cm 3 ) tidak tergantung pada nilai debit aliran fluida (lpm). Hal ini  menunjukkan  bahwa  tekanan  merupakan  variabel yang  independen  dan  bisa  berdiri  sendiri  dari  aliran fluida.
Gambar 4.2 Uji Coba Pengukuran Fluida
Gambar 4.3 Contoh Modul Praktikum

## 5. Ucapan Terima Kasih
Terima kasih kepada P2M Politeknik Negeri Batam selaku sponsor utama penelitian ini.

## Referensi
[1]  Batam,  P.N. Sejarah  Politeknik  Negeri  Batam . 2017; Available from: https://www.polibatam.ac.id/sejarah/. [2]  SYIFAUL  FUADA,  A.W.W., Desain  dan
Implementasi Virtual Laboratory Materi Osilator Analog berbasis IC OP-AMP. Jurnal ELKOMIKA,
Juli - Desember 2016. 4 : p. Halaman 134 - 147. [3]  Prabhandita,  A., PENGEMBANGAN DAN IMPLEMENTASI MEDIA PEMBELAJARAN TRAINER  KIT  SENSOR  ULTRASONIK  PADA MATA  DIKLAT  PRAKTIK  SENSOR  DAN
TRANSDUSER DI SMK N 2 DEPOK SLEMAN , in
Teknik Mekatronika . 2012, UNY: Yogyakarta. [4]  Kosasih, R.A.d.A., Optimalisasi Media Pembelajaran . 2007: Gramedia Widiasarana.
[5]  Dale, E., Audio-Visual Methods in Teaching . 1969, New York: Rinehart & Winston.
[6]  M.Pd., D.D. Media Pembelajaran . 2017.
[7]  Yokogawa, Variable Area Flowmeter Rotameter – The Original , R.Y.G.C. KG., Editor. 2004. [8]  Trerice, Pressure Gauges DESIGN & OPERATION , Trerice, Editor. 2017.
[9]  HAM-LET, Industrial  Mechanical  Pressure
Gauges , HAM-LET, Editor. 2014.
[10]  Engineering,  B., Pressure  Gauge  Working
Principle , B. Engineering, Editor. 2014.
[11]  Hanburg,  G., HM  500  Flowmeter  Trainer , Hanburg, Editor. 2018.