## Perancangan, Pembuatan dan Pengaturan Temperatur Pemanas Alat Uji Konduktivitas Termal

## Design, Manufacture and Test Equipment Setup Heater Temperature Thermal Conductivity
Sir Anderson & Sirnikson
Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang Kampus Unand Limau Manis Padang 25163 Telp. 0751-72590 Fax. 0751-72576,  E-mail: siranderson72@yahoo.co.id

## ABSTRACT
Severally  material  thermal  character  momentous  deep  arithmetic  balans  energy  on  hot  transfer application. Data of thermal character for some type substance and significant have available deep tabular or graph on hot transfer textbooks and material knowledge and hand book. Along with epoch progress, there are many found new materials. By undertaking examination on tool tests conductivity significant this, conductivity significant examinee can be known. Examination is done to significant non metal in this case glass.
Examination result points out kecendrungan descent of thermal conductivity significant to temperature ascension.  Over  and  above  mass  factor,  chemical  composition,  and  crystal  structure;  processing  factor determine  material  thermal  conductivity  price.  To  do  thermal  conductivity  examination  significant  needful temperature  which  constant.  Temperatures  regulatory  series  manage  tension  of  current  source  with  action controls two on off's positions bases accepted DC tension
Keywords: design,  making, heating, thermal conductivity

## PENDAHULUAN
Industri  Setiap  hal  yang  berwujud, berwujud  dalam  suatu  jumlah,  merupakan subyek  pengukuran  mekanis  ( mechanical measurement ). Proses
pengukuran merupakan perbandinmgan kuantitatif antara  standar  yang  telah  ditentukan sebelumnya dengan yang diukur.
Pengukuran  mekanis  sering  lebih  mudah atau  memang  perlu  untuk  men trandus atau mengubah  menjadi  besaran  analog  yang sesuai.
Pengukuran  juga  merupakan  elemen dasar  dari  setiap  proses  pengendalian ( control  proses) .  Konsep  pengendalian merupakan penyimpangan pengukuran antara  unjuk  kerja  nyata  dengan  yang diharapkan.  Bagian  pengendali  dari  sistem harus mengetahui besar dan arah perbedaan agar bisa bereaksi dengan betul.
Tujuan  penelitian  adalah  mengetahui  alat pengatur  suhu  pada  alat  uji  pengukur konduktivitas  panas  non  logam  dan sifatnya . Melakukan pengujian dan menentukan konduktivitas panas bahan non
logam.
Pembahasan mengenai
konduktivitas  panas  bahan  secara  umum dan  pembahasan  secara  singkat  mengenai termokopel  serta  pengolahan  data  yang didapatkan.  Pembahasan  menitikberatkan pada  sistem  pengaturan  dan  sifat  dari  alat uji pengukur konduktivitas bahan

## Konduktivitas Panas Bahan
Perpindahan  energi  terjadi  dari benda  bersuhu  tinggi  (energy  molekul tinggio)  ke  benda  bersuhu  rendah  (energy molekul  rendah).  Karena perubahan energy kinetic  molekul  melalui  kontak  langsung atau  melalui  gerakan  electron  bebas,  akan terjadi  perpindahan  energy  dalam  bentuk konduksi.
Perpindahan eksperimental (Fourier) terhadap prose perpindahan konduksi  pada  arah  tertentu  tergantung pada  kemampuan  daya  hantar  panas material,  luas  penampang  yang  berkontak, dan  gradient  temperature  terhadap  jarak yang dapat dinyatakan sebagai berikut :
Qx =  - k. A Tanda negative menunjukkan perpindahan  panas  dari  potensial  energy tinggi  ke  potensial  energy  rendah.  Pada dasarnya  mekanisme  perpindahan  panas konduksi  merupakan    perpindahan  energy malalui gerak molecular, sehingga kemampuan  daya  hantar  panas  tergantung pada  jenis  dan  sifat  fisik  bahan.  Jadi konduktivitas  panas  bahan  tergantung  pada :
 Komposisi bahan kimia
 Fasa  zat  saat  itu  (gas,  cair,  atau padat)
 Struktur  kristal  (jika  bahan  tersebut padat)
 Suhu  dan  tekanan  yang  dialami bahan
 Homogeny atau heterogennya bahan
Zat cair mempunyai sifat konduktifitas  panas  yang  lebih  baik  dari gas, dan zat padat konduktivitas panas yang lebih  baik  dari  zat  cair.  Pada  fasa  gas, molekul  zat  saling  berjauhan  dan  bergerak random, dimana perpindahan energy berlansung melalui tabrakan antar molekul. Pada  fasa  cair,  dengan  jarak  antar  molekul lebih dekat dan antara satu molekul dengan molekul  yang  lain  berkontak  sehingga proses  perpindahan  panas  dapat  lebih mudah  terjadi,  selain  perpindahan  panas konveksi.  Sementara  zat  padat  dengan struktur  kristal,  mengalami  perpindahan energy  getaran  ( vibration )  dari  kisi-kisi kristal.  Ketidaksempurnaan  dalam  struktur kisi  ( lattice )  berakibat  terganggu  ( distort ) dan terhamburnya ( scatler ) getaran termoelastik dan mengakibatkan berkurangnya intensitas getaran. Pengukuran
Suhu  dapat  dianggap  sebagai  level (tingkat)  dari  energy.  Suhu  adalah  fungsi keadaan  yang  mesti  diketahui  untuk menyatakan sifat  keadaan suatu benda  atau sistem.  Sifat  benda  dipengaruhi  oleh  suhu, karena  itu  dapat  dipakai  untuk  pengukuran suhu.
Salah  satu  teknik  pengukuran  suhu dengan  memanfaatkan  efek thermoelectric
adalah  dengan  menggunakan  termokopel. Terdapat  tiga emf pada  suatu  rangkaian thermoelectric yaitu :
 emf  seebeck akibat sambungan dua logam berbeda
 emf pelier akibat arus yang mengalir bila  terjadi  kontak  listrik  pada  dua logam yang berbeda
 emf Thomson akibat perbedaan suhu pada ujung-ujung kawat homogen.
Efek seebeck merupakan  jumlah emf pellier dan emf  Thomson dan  menjadi perhatian utama karena berhubungan dengan pengukuran suhu.
Hukum Termokopel
Rangkaian  termokopel  sederhana terdiri  dari  junction  pengukur  ( measuring junction )  pada  lokasi  yang  hendak  diukur da  junction  referensi  pada  alat  ukur. Tegangan seebeck yang dihasilkan tergantung  pada  suhu  terukur Tm dan  suhu alat ukur Tp.
Gambar 1. Rangkaian Termokopel

## METODOLOGI
Alat Uji Konduktivitas Syarat  yang  harus  dipenuhi  dalam perancangan  alat  uji  konduktivitas  panas bahan non logam :
1. Kondisi  perpindahan  panas  satu dimensi dan steady 2. Perpindahan panas tanpa
pembangkitan kalor
3. Panas  yang  diberikan  terbatas  pada suhu rendah
Gambar 2. Instalasi Pengujian
Perancangan meliputi faktor sebagai berikut :
1. Dimensi dan pemilihan bahan
2. Sumber energy panas
3. Proses perpindahan panas
4. Pengukuran dan pengontrolan suhu
Hasil  dari  perancangan  dianalisis dengan menggunakan diagram blok berdasarkan sistem pengaturan
Dimensi dan Pemilihan Bahan Pertimbangan dalam pemilihan dari dimensi alat uji :
1. Batas suhu maksimum yang
diberikan
2. Dimensi  alat  uji  untuk  menentukan besar suplai panas dari pemanas
3. Kemamp[uan dan ketersediaan sesnsor  dan  alat  ukur  tansduser
(termokopel)
4. Banyak titik pengkuran suhu 5.
Kondisi yang harus dipenuhi oleh peralatan :
1. Bahan  pengantar  panas  mempunyai harga  konduktivitas  panas  yang besar 2. Isolator mempunyai harga konduktivitas panas yang kecil Pembuatan peralatan :
1. Bahan  pengantar  panas  tembaga berdiameter 30 mm
2. Isolator asbes lambaran/kain dengan jari-jari 40 mm
3. Sumber  panas  menggunakan  4 solder
Besar jari-jari dan Tebal Kritis Isolasi
Penentuan tebal kritis isolasi untuk mendapatkan  tebal  isolator  yang  optimal. Tebal kritis isolasi ;
r c = = 2,2658 cm
Energi Panas Sumber  panas  dengan  laju  perpindahan panas sebesar :
P
Sehingga penambahan suhu sebesar :  T = 0,626 0 C/s
Penambahan  panas  untuk  setiap detiknya  bsebesar  0,626 0 C  dapat  dilihat pada lampiran.
Proses Perpindahan Panas
Perpindahan  panas  satu  dimensi dapat  diciptakan  dengan  membuat  luas penampang bahan uji lebih besar dibandingkan  tebalnya,  sehingga  panas hanya  merambat  dalam  arah  tegak  lurus penampang .
Gambar 3 . Susunan Bahan uji
Pada  proses  perpindahan  panas konduksi, beberapa bahan mengikuti hubungan sebagai berikut :
K = ko (1 + α. T )
Dalam  perencanaan,  bahan  yang akan  diukur  diletakkan  di  antara  bahan standar yang sudah diketahui nilai konduktivitas  panasnya.  Dengan  diketahui nilai kk, A,   TR, Tx,  lR, maka nilai kx dapat dihitung :
Kx = .
Nilai  konduktivitas  panas  bahan  nyata  dari bahan yang diukur dpata diketahui dengan : ka’ = x kR
kb’ =
kx  =
Pengukuran dan Pengontrolan Suhu Dalam  pengujian  bahan,  suhu  yang perlu  diukur  adalah  suhu  bahan  standar dengan  menempelkan  termokopel  pada permukaan  bahan  standar  pada  titik-titik yang ditentukan.
Gambar 4. Rangkaian Pengujian

## Transformator
Dari  segi  konstruksi, transformator dapat  dibedakan  atas  tipe core dan  tipe shell. Digunakan transformator tipe shell dengan  satu  lilitan  sekunder  baeratap tengah dengan bahan core dari copper/aluminium wire/strap.
Gambar 5. Transformator
Transformator untuk  menurunkan arus listrik AC 220 volt dari sumber arus ke harga  yang  lebih  rendah  ( step  down ) membutuhkan diode,  kapasitor,  integrated circuit.
Kapasitor terdiri  dari  plat  logam sebagai insulator.  Iinsulator dipisahkan oleh dielektrik, sehingga tidak ada arus DC melintasi kapasitor. Tegangan  DC  yang berdenyut  bukanlah  DC  murni,  sehingga diletakkan kapasitor  C + dan  C - melintasi terminal DC nya
Gambar 6. Kapasitor dan Resistor
Arus  tanpa  bahan I L  dialirkan  dari terminal  keluaran,  arus  beban  maksimum RL yang digunakan pada saat melintasi tra3 D3 dan D4 membentuk  terminal-terminal dua negative terhadap tap tengah CT.
Gambar 7. Suplai daya dipolar Operational Amplifiers Inverting Penguat  adalah  suatu  rangkaian yang  menerima  isyarat  masukan  dan menghasilkan bermacam operasi
matematika,  seperti  pembalikan  tanda, penjumlahan  dan  integrasi.  Merupakan penguat arus searah dengan penguatan yang sangat tinggi (10 6 –  10 8 ), dengan arusmasukan  yang  sangat  tinggi.  Sebuah tahanan  umpan  balik  luar  dihubungkan  di antara  terminal  keluaran  dan  terminal masukan  (-).  Jenis  rangkaian  ini  disebut rangkaian  umapan  balik  negative,  dimana sinyal yuang dikembalikan mempunyai fasa yang berlawanan dengan sinyal masukan.
Gambar 7. Inverting
Pembalikan
berate tegangan
masukan  menjalankan  masukan  dengan pembalikan  dari operational  amplifiers
melalui  tahanan  seri  Rs.  Umpan  tegangan manunjuk  pada  fraksi  dari  tegangan  yang diumpan balikkan pada masukan. Tegangan hampir  nol  dan  hampir  tak  ada  arus masukan (bumi semu/ virtual ground ). Rf/Rs menunjukkan penguatan.
Vout = vin Pada pengujian alat uji konduktivitas digunakan dua buah
operational  amplifiers yang  dirangkai  seri
yang menghasilkan penguatan sebesar 3000 kali.
Switcher
Untuk mendapatkan kondisi stasioner  saat  pengukuran,  dibutuhkan  alat pengontrol  suhu  dengan  aksi  kontrol  dua posisi on-of untuk  memasukkan arus listrik ke elemen pemanas.
Arus dalam sebuah logam disebabkan aliran elektron,  sedangkan  dl;am  semikonduktor sebagai  hasil  gerak  elektron  dan  proton. Distribusi muatan membentuk suatu lapisan dipole  dan  menimbulkan  aliran  garis  gaya listrik. Keseimbangan dicapai bila kekuatan medan  listrik  cukup  untuk  menahan  proses difusi (pembauran).
Sebagai pengontrol suhu pengukuran  digunakan  termokopel  pada titik  pengukuran  yang  terdekat  dengan elemen  pemanas.  Dengan  demikian  pada tegangan  tertentu  yang  sesuai  dengan  suhu yang  dikontrol,  saklar  meng off kan  arus listrik  AC  ke  pemanas.  Bila  nilai  tegangan kurang  dari  nilai  yang  dikontrol,  maka saklar meng on kan  arus listrik AC  sehingga arus  mengalir  kembali  ke  pemanas. Penyimpangan yang timbul sewaktu dilakukan  pengukuran  yang  kontinu  dari dua  arah  yang  berlawanan  ini  disebut hysteresis.
Gambar 8. Kurva karakteristik masukan
keluaran on-of dengan hysteresis
Swicher terdiri  atas potentiometer, transistor,  relay untuk  mempertahankan tegangan V 0 mendekati 9 Volt.
Gambar 9. Rangkaian relay

## Analisis Sistem Pengaturan
Energy  listrik  dari  sumber  arus  AC yang  diberikan  ke  solder  diubah  menjadi energy  opanas  pada  sistem  termal.  Akibat fluktuasi  suhu  dari  pendinginan  oleh  air, akan  timbul  gangguan  ( disturbance )  pada sistem  termal.  Termokopel  yang  berfungsi sebagai  sensor  suhu  pada  sistem  termal kumudian men trandusing menjadi tegangan. Operational amplifiers menguatkan tegangan dari milivolt menjadi volt. Relay mengatur  pemasukan  sumber  energy  ke elemen  pemanas  berdasarkan  pengaturan tegangan  arus  searah  dari operational amplifiers. Pengaturan suhu masukan dilakukan  oleh  manusia  berdasarkan  tabel kalibrasi suhu-tegangan.
Gambar  10. Loop  tertutup  alat  uji konduktivitas

## Detector kesalahan 1
Detector  kesalahan  pada  masukan tegangan dilakukan dari pemasukan
tegangan  oleh  manusia V dc1 (t) dan pemasukan  tegangan V dc2 (t) yang  berasal dari keluaran operational amplifiers . Persamaan detector kesalahan : e 1 (s) = V dc1 (s) – V dc2 (s)
Gambar 11. Detektor kesalahan 1

## Laju Pemasukan Panas
Panas  diberikan  oleh  solder  sebesar q(t) dengan  sumber  arus  AC  yang  diatur oleh relay (aksi kontrol dua on-of ).
Fungsi alih laju pemasukan panas ( K q )  :
=

## Detector Kesalahan 2
Detector kesalahan laju aliran panas yang  merupakan  selisih  antara  sinyal masukan  dari  solder q(t) dan  gangguan yang disebabkan perubahan suhu akibat laju pengeluaran  panas  oleh  air h(t) ,  sebesar e 2 ( t ).
Persamaan detector kesalahan : e2 (s) = q (s) – h (s)

## Sistem termal
Dengan rumus :
1. Sistem terisolasi dan tanpa pembangkitan panas.
2. Kondisi stationer dan steady . Fungsi alih sistem termal :
=
e2 (s)

## Pengukuran suhu
Sinyal  dalam  bentuk  suhu  yang diberikan oleh sistem termal, di transdusing oleh  termokopel  menjadi  tegangan  dalam bentuk milivolt.
Fungsi alih pengukuran suhu ( K t ) :
= To (s)

## Penguatan Tegangan
Sinyak  tegangan  milivolt  yang dikeluarkan  oleh  termokopel  dikuatkan menjadi volt oleh operational amplifiers . Fungsi alih penguatan tegangan ( Ka ) :
= M    (s) v

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Performansi Pengukuran Pengukuran  suhu  pada  pemanasan dilakukan  dengan  menggunakan  daya sebesar 60 Watt dengan interval 5 menit : Tabel 1. Tabel pemanasan
Dengan  koefisien  korelasi  sebesar 0,99793,  data  yang  didapatkan  merupakan variabel  tak  bebas  yang  terkolerasi  secara positif.  Dengan  niali  komulatif  97,5% didapatkan  kepekaan  termokopel  sebesar 0,16016  ±  0,00779  V/ 0 C.  karena  terjadi perbedaan antara teori dan empiric, dengan t -test  didapatkan  ketidakpastian  sistematis pada hasil akhir dari data pemanasan.
Pengukuran  suhu  pada  pendinginan menggunakan  aliran  air  yang  dipompakan dengan  daya  sebesar  12  Watt  dengan interval waktu 5 menit. Tabel 2. Tabel pendinginan Waktu (m) 5 10 15 20 25 Suhu ( 0 C) 80 76 72 67,5 63 Volt (v) 8,60 7,73 6,98 6,24 5,50 Waktu (m) 30 35 40 45 50 Suhu ( 0 C) 59,5 56,5 53 50 48,5 Volt (v) 4,91 4,42 3,92 3,51 3,26
Dengan  koefisien  korelasi  sebesar 0,99868,  data  yang  didapatkan  merupakan variabel  tak  bebas  yang  terkorelasi  secara positif.  Dengan  nilai  komulatif  97,5% didapatkan  kepekaan    termokopel  sebesar 0,16549  ±  0,00642  V/ 0 C.  Karena  terjadi perbadaan antara teori dan empiric, dengan t -test  didapatkan  ketidak  pastian  sistematis pada hasil akhir dari data pendinginan.
Perbandingan  data  pemanasan  dan pendinginan  pada  alat  uji  konduktivitas material non logam :
Tabel pemanasan dan pendinginan
Data n T I oi 2
Pemanasan Pendinginan 11 11 57,90901 61,13636 0,03586 0,01070 Setelah melakukan pengolahan menggunakan t -test,  data  yang  didapatkan menunjukkan ketidakpastian sistematis.
Terjadi
perbedaan antara pengukuran dengan termokopel dan thermometer, tang dapat diterangkan sebagai berikut :
Termokopel
Bila  suhu  naik,  perubahan  dimensi menjadi leibih nyata. Hal ini akan membuat koefisien  mulai  naik.  Bergetarnya  atom dengan energy lebih besar, akan menyebabkan  sejumlah  kecil  atom  akan berpindah dalam kisi (difusi). Suhu yang
lebih tinggi menghasilkan  difusivitas  yang  lebih  tinggi. Atom-atom  memiliki  energy  panas  yang lebih  tinggi,  sehingga  mungkin  untuk mencapai  energy  yang  dapat  melampaui hambatan antara atom-atom.
Termometer
Muai panas dengan faktor
pemampatan  atom  yang  setara,  berbanding terbalik  dengan  titik  cair.  Hubungan  yang tidak  lansung  ini  diperoleh  karena  bahan dengan  titik  cair  yang  lebih  tinggi mempunyai  lengkung  energy  yang  lebih dalam  dan  kerenanya  lebih  simestris.  Jadi jarak  antar  atom  rata-rata  hanya  bertambah sedikit  dengan  pertambahan  energy  termal tertentu.
Performansi Peralatan
Material  isolator  non  logam  yang dipilih  dalam  pengujian  ini  merupakan golongan  keramik.  Konduktivitas  panas keramik dipengaruhi oleh struktur molekul, proses  pembentukan,  kerapatan,  agitasi termal. Pengujian dilakukan terhadap kaca. Suhu pengujian dipilih antara 22 0 C sampai 54 0 C  dengan  interval  1 0 C.  hasil pengukuran  tegangan  termokopel  pada masing-masing titik pengujian dapat dilihat pada lampiran.
Pengolahan  data  pengujian  pada suhu 32 0 C terhadap bahan uji dalam hal ini kaca dilakukan dengan langkah berikut ini :
Pada kontrol suhu pengujian ± 32 0 C (± 3,6 volt atau 1,029 milivolt), didapat data tegangan pada masing-masing titik pengukuran.
Hitung nilai rata-rata data pengujian V rata- rata.
 TR   =
= -12,41 0 C
Tentukan  nilai  Ta  dan  Tb  dengan menghitung gradient suhunya :
- Tb = T2 – x (T1 – T2)
= 22,40 0 C - Tb = T3 – x  TR = 18,24 0 C - Ta1 = T3 – x  TR = 30,65 0 C - Ta2    = T4 – x (T4 – T5)
Maka :
 Ta = Ta1 – Ta2 = 23 0 C  Tb = Tb1 – Tb2 = 4,17 0 C
Hitung nilai ka’ dan kb’ :
ka’ = -   x kR
Titik uji 1 2 3 4 5 6 Volt rat a-rata 3,60 2,88 2,75 2,65 5,71 4,69 M V rata- rata 1,02 9 0,82 3 0,78 6 0,73 2 1,70 4 1,398 Suhu r
ata-rata 32,0 0 25,6 0 24,4 4 22,7 6 52,9 8 43,46
= - 20,08 W/m. 0 C
kb’ = -   x kR
= - 221,68 W/m. 0 C
Hitung Konduktivitas nyata bahan uji : K = = 24,52 W/m. 0 C
Lakukan  hal  yang  sama  untuk  data pada suhu lainnya dan tabelkan.
Buat  grafik   hubungan suhu dengan koefisien konduktivitas masing-masing bahan  yang  diuji.  Tabel  dan  grafik  hasil pengolahan  data  untuk  bahan  uji  dapat dilihat pada lampiran.
Kaca  merupakan  senyawa  logam dan  nin  logam,  kebanyakan  mempunyai struktur  kristal  bersifat amorf. Struktur molekul dari kaca rumit disebabkan jumlah atom  pembentuk  yang  jauh  lebih  besar dibandingkan  dengan  senyawa  yang  berat atomnya  rendah.  Bahan  padat  makro molekul mempuinyai struktur seperti cairan lewat  dingin,  karena  itu  bersifat amorf . Atau  berwujud  seperti  kristal  yang  sama sekali tidak sempurna.
Umumnya  kaca  dibangun  oleh satuan  struktur  tersusun  secara  berulang diikat  oleh  gaya  tarik-menarik  yang  kuat yaitu  iaktan  kovalen,  dimana  setiap  ataom dari  pasangan  terikat  menyumbangkan  satu elektron untuk membentuk sepasang elektron.  Dalam  ikatan  kovalen  ini  tiap elektron  bergabung  dengan  atom  tertentu (atau  pasangan  atom).  Karena  itu  sedikit sekali  tersedia  elektron  bebas  untuk  proses transfer  energy.  Dengan  demikian  transfer energi seperti panas, yang diberikan kapada struktur  molekul  diteruskan  dari  daerah yang  panas  ke  daerah  yang  dingin    dengan getaran  atom,  suatu  proses  yang  jauh  lebih lambat dibandingkan dengan transfer energy elektron yang terdapat dalam logam. Hal  ini  menyebabkan  kaca  merupakan penghantar panas yang buruk.
Pada  grafik  hasil  pengujian  pada lampiran  terlihat  untuk  bahan  uji,  kenaikan suhu akan menurunkan harga konduktivitas
panasnya.  Karena  mengandung  soda  dan kapur,  natrium  karbonat  dan  kalsium karbonat  melepaskan  karbondioksida  yang akan  menimbulkan  cacat  pada  proses pembentukan akhir.  Kerapatan kaca  rendah dan  tergantung  pada  suhu.  Hal  ini  akan mempengaruhi konduktivitas kaca.
Bila  dibandingkan  dengan  kofisien termal bahan logam, dengan kenaikan suhu, konduktivitas kaca juga turun tetapi dengan penurunan  yang  tidak  terlalu  tajam,  seperti yang teramati pada bahan non logam.
Konduktivitas  kaca  dari  data  yang didapatkan  sebesar  21,32  W/m. 0 C  berbeda dari literature (0,76 W/m. 0 C), yang disebabkan  oleh  adanya  tahanan  kontak termal.
Tidak  ada  permukaan  yang  benar-benar halus,  kekasaran  permukaan  memegang peranan  penting  dalam  penentuan  tahanan kontak  termal  ( thermal  contact  resistance ). Selain konduksi antara zat padat dengan zat padat pada titik singgung, konduksi malalui gas  yang  terkurung  pada  ruang-ruang lowong yang terbentuk karena persinggungan  member  tahanan  antara terhadap aliran panas, disebabkan konduktivitas  panas  gas  sangat  kecil dibandingkan zat padat. Peningkatan tekanan  akan  mengakibatkan  deformasi kontak,  memperluas  bidang  kontak  antara kedua zat padat sehingga akan menurunkan tahanan kontak.

## Analisis Sistem Pengaturan
Sistem  kontrol  dua  posisi on-of menimbulkan
ketidak linieran
(disengaja/ international non linearitis ). Hal ini penting untuk memperbaiki performansi sistem dan untuk menyederhanakan konstruksi sistem.
Tangki  yang  mempunyai  diameter 0,03  m  dan  koefisien  konveksi  udara sebesar  7,3263  W/m 2 . 0 C  mempunyai tahanan  panas  sebesar  151,6606 0 C/W. tangki  sepanjang  0,25  m  mampunyai volume  sebesar  0,000176715  m 3 .  Setelah dilakukan  interpolasi,  didapatkan  densitas sebesar 0,991076 kg/m 3 , dan panas spesifik zat  sebesar  1,009  KJ/kg. 0 C,  sehingga
kapasitas  panas  C  sebesar  0,17677  J/ 0 C. dengan  daya  240  Watt  tegangan  220  Volt akan  menimbulkan  arus  sebesar  1,091 Ampere.
Sehingga didapatkan :
Kq = = K t = Kα =
Fungsi alih keseluruhan sistem menjadi :
T o (s) = V doc (s) =
Dengan  nilai  kapasitas  panas  yang rendah,  berarti  energy  berpindah  malalui bahan  yang  diserap  dan  digunakan  untuk menaikkan  suhu  jumlahnya  lebih  sedikit, jadi  energi  yang  dapat  dipindahkan  masih banyak.
Amplitudo  osilasi  keluaran  dapat diperkecil dengan memperkecil celah diferensial tetapi akan menyebabkan kenaikan  angka switching  on-off permenit, sehingga akan memperpendek umur sistem. Besar celah ditentukan berdasarkan ketelitian  yang  diperluakan  dan  ketahanan suatu komponen

## SIMPULAN
Pengukuran  suhu  dilakukan  pada pemanasan dan pendinginan untuk mendapatkan hysteresis. Kalibrasi
termokopel  terhadap  thermometer  pada pemanasan  dan  pendinginan  menghasilkan ketidakpastian sistematis pada hasil akhir.
Sistem  kontrol  dua  posisi on-off menimbulkan ketidaklinieran disengaja yang  sangat  penting  untuk  memperbaiki performansi  sistem  dan  menyederhanakan konstruksi sistem.
Pemanasan  yang  dilakukan  solder menggunakan  tegangan  AC  berdasarkan pengaturan tegangan oleh relay
menggunakan masukan dari detector kesalahan sebesar (1-e -sto )/(200s).
Terjadi  fluktuasi  suhu  antara  70 0 C dan 90 0 C dengan inpyt  tegangan DC  yang merupakan  fungsi  tangga  sebesar  10  Watt akibat  laju  pemasukan  panas  sebesar  240 Watt  dan  pendinginan  yang  dapat  dilihat pada  lampiran.  Dengan  laju  pemasukan panas  konstan  sebesar  240  Watt  akan menaikkan  suhu  sistem  dari  25 0 C  menjadi 90 0 C.  hal  ini  akan  membuat relay meng off kan tegangan AC yang menghentikan  laju  pemasukanj  pnas,  yang akibat  pendinginan  akan  menurunkan  suhu menjadi  70 0 C.  hal  ini  akan  membuat relay meng on kan  tegangan  AC  yang  akan mengalirkan  pnas  kembali  pada  sistem termal,  dan  sterusnya.  Tega  ngan  DC  yang diukur  berdasarkan  input  suhu  yang tergantung  pada  laju  pemasukan  panas  dan pendinginan.
Dari kalibrasi pemanasan
didapatkan  kepekaan  termokopel  sebesar 0,160 V/ 0 C, dan pendinginan sebesar 0,165 V/ 0 C.  sedangkan  dari  analisis  sistem pengaturan sebesar 0,113 V/ 0 C. Kaca merupakansenyawa non logam,  kebanyakan  mempunyai  struktur kristal  bersifat amorf .  Kaca  mempunyai ikatan kovalendan energy berpindah melalui  getaran  atom,  sehingga  kaca merupakan penghantar panas uyang buruk.
Kenaikan  suhu  akan  menurunkan harga konduktivitas panas. Tahanan kontak termal  mempengaruhi  harga  konduktivitas panas, disebabkan berkurangnya luas permukaan panas yang berkontak.

## SARAN
Kecendrungan  perubahan  koefisien hantar panas terhadap perubahan suhu dapat diterima, tetapi masih memerlukan pengukuran yang lebih banyak dan teliti. Penerapan  analisis describing  function terbatas pada sistem dengan ketidaklinieran yang  rendah.  Pada  sistem  nonlinear  derajat tinggi  akan  menimbulkan  kesalahan  yang cukup besar.
Kekurangan  pada  penyediaan  alat
uji mempengaruhi hasil pengukuran, sehinggga  perlu  penyempurnaan  pada  alat uji.

## DAFTAR PUSTAKA
Avner,  Sidney  H.,  Introduction  to  Phsical Metalurgy,  Mc  Graw-Hill,  Singapore, 1974.
Beckwith, Thomas G., N. Lewis Buck, Roy
D. Marangoni, Mechanical
Measurements,  Addison-Wesley,  Inc.,
1982.
Cengel,  Ynus  A.,  Micheal  A.  Boles, Thermodinamics, An Engineering Aproach,  Mc  Graw-Hill,  Singapore, 1989.
Chapman, Alan J., Heat  Transfer, Maxwell Mc Millan, Singapore.
Cohran,  W,  G.,  G.  M.  Cox,  Experimental
Design, Jhon Willey and Sons,
Singapore, 1989. Dajan,  Anto,  Pengantar  metode  Statistik, Lembaga Penelitian, Cetakan ke Simbilan,  Pendidikan  dan  Penerangan Ekonomi dan Sosial, Jakarta, 1984.
Holman,  J.  P.,  Heat  Transfer,  Mc  Graw- Hill, Singapore, 1989.
Leonanda, Benny Dwika, Alat Uji Konduktivitas  Material  Non  Logam,
Laporan  Penelitian  Heds/Jica,  Padang,
1995.
Milmann,  Jacob,  Halkias,  Christos  C.,
Integrated Elektronik, Analog and Digital  Circuit  and  Systems,  Mc  Graw- Hill.
Sarjito, Aan Yoga, Perencanaan Pembuatan dan  Pengujian  Alat  Uji  Konduktivitas Panas  Bahan,  Jurusan  Mesin,  Fakultas Taknik,  Universitas  Andalas,  Padang, 1995.
Shinners,  Tanley  M.,  Modren  Control System  Theory  and Application, Second Edition, Addison-Wesley Publishing
Company, New York, 1978.
Thomas  D.,  Mc  Goe,  Pronciples  and
Methods  of  Remperature  Measurement, John Willey and Sons, New York, 1989. Ogata, Katsuhiko, Modren Control
Engineering,  Second  Edition,  Prentice- Hall International, Inc.
Ozisik,  Necati  M.  and  Yildiz,  Bayazitoglu, Element  of  Heat  Transfer,  Mc  Graw- Hill, Singapore, 1988.
Surdia, Tata dan Shinroken, Saito, Pengetahuan Bahan Tehnik, Jakarta, PT. Paradinya Paramita, 1985.
Viack,  Lawrence  H.  Van,  Elements  of Materials  Science  and  Enginering,  4 th edition, Addison-Wesley Publishing Company, USA, 1980.