Aplikasi Transduser Ultrasonik Jenis Immersion

Transducer

Untuk Karakteristik Media Cair Dan

Pengukuran Tingkat Kekasaran Permukaan Beton 

Telah dilakukan penelitian aplikasi ultrasonik untuk karakteristik media cair dan

pengukuran tingkat kekasaran permukaan beton menggunakan transduser jenis immersion

transducer. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik beberapa cairan

berdasarkan koefisien atanuasinya dan mengukur kekasaran permukaan beton berdasarkan time

of flight. Dalam penelitian ini digunakan transduser ultrasonik dengan frekuensi 1 MHz.

Pada metode atenuasi, sinyal ultrasonik dibangkitkan melalui generator pulsa dan

dihubungkan pada transduser pemancar. Gelombang ultrasonik yang dipancarkan melalui media

cair akan mengalami atenuasi hingga diterima oleh penerima. Media cair yang digunakan adalah

oli dan minyak goreng. Pada metode time-of-flight, pengukuran dilakukan dengan memayar benda

yang diputar sebanyak 200 putaran menggunakan motor stepper. Benda yang digunakan sebagai

bahan uji yaitu beton. Alasan dipilihnya benda uji ini adalah untuk memperkecil atenuasi

sehingga akan memperbesar pantulannya. Transduser akan memancarkan pulsa ke benda melalui

pulsa transmiter dan receiver. Hasil dari pemayaran ditampilkan pada CRO (Cathode Ray

Osciloscop).

 Hasil penelitian terhadap sampel media cair menunjukkan kecenderungan kenaikan nilai

atenuasi untuk oli bekas dan minyak goreng bekas jika dibandingkan masing-masing dengan oli

baru dan minyak goreng baru. Dari pengukuran tingkat kekasaran permukaan, diperoleh hasil

rata-rata kekasaran permukaan beton A (Ra minimum 10%, dan Ra maksimum 16%), dan beton

B (Ra minimum 8%, dan Ra maksimum 17%). Hasil penelitian ini memberi harapan bahwa

metode ini dapat dikembangkan untuk inspeksi tak merusak pada media cair dan padat.

Kata Kunci : ultrasonik, koefisien atenuasi, tingkat kekasaran, Time of Flight.

Kecepatan dan atenuasi gelombang ultrasonik menjadi dasar dari teknik Non-Destructive Testing (NDT),

penaksiran sistem mekanis berguna untuk menyelidiki informasi seperti sifat fisika kimia, perubahan

struktur, perubahan fasa, perpindahan muatan,perubahan mikrostruktur [1]. 

Prinsip atenuasi ultrasonik telah

dilakukan Chen dkk (2003). Dalam penelitiannya dilakukan pengukuran kecepatan dan atenuasi

untuk karakterisasi kaolin dengan konsentrasi yang berbeda dalam air. Hasilnya menunjukkan bahwa ketika konsentrasi kaolin dinaikkan, terjadi kecuraman terhadap kenaikan gradien. Hal ini menunjukkan bukti bahwa metode yang digunakan untuk pengukuran kandungan material padat dalam cairan dapat dipercaya meskipun tidak berdasarkan pada nilai yang telah diketahui [2].

Gradien koefisien atenuasi akan selalu konsisten untuk hasil pengukuran yang sama. Dukhin dkk (2008) melakukan

pengukuran atenuasi dengan ultrasonik untuk mengkarakterisasi produk makanan cair. Perbedaan kerapatan dari

bahan menyebabkan atenuasi yang berbeda. Dukhin dkk menyimpulkan bahwa untuk cairan yang memiliki

kerapatan lebih besar maka atenuasinya akan semakin besar [3].

Metode pengukuran kekasaran dengan memanfaatkan gelombang ultrasonik terjadi melalui interaksi antara besaran gelombang ultrasonik(Time-of-Flight) dengan suatu medium.

Metode semacam ini dikenal dengan nama ultrasonic ranging.

Prinsip pengukuran jarak menggunakan ultrasonic ranging adalah dengan menghitung tundaan waktu antara pengiriman pulsa ultrasonik dengan diterimanya kembali pantulan gelombang ultrasonik tersebut [4].

Pada penelitian, menggunakan transduser ultrasonic jenis immersion transducer yang memiliki frekuensi 1

MHz. Metode yang digunakan untukkarakteristik cairan adalah berdasarkan koefisien atenuasi, sedangkan untuk

mengukur tingkat kekasaran permukaan digunakan metode Time of Flight.