Sensor Kapasitif untuk Mengukur Ketebalan Lapisan Cat pada Substrat

Sholehah, Amalia and Kusuma, Yusuf Ilham Panca (2024) Sensor Kapasitif untuk Mengukur Ketebalan Lapisan Cat pada Substrat. Technical Report. Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, Cilegon. (Unpublished)

Text
Technical Report - Sensor Ketebalan.pdf
Download (2MB)

Abstract

Material memiliki sifat-sifat tertentu yang jika digunakan secara terus menerus akan mengalami penurunan performa karena kondisi operasi, sehingga menyebabkan material terdegradasi. Pencegahan perlu dilakukan agar tidak terjadi kerugian, yaitu dengan metode coating. Coating adalah lapisan penutup pada permukaan sebuah material untuk melindungi material tersebut dari kontak langsung dengan lingkungan. Bagian terpenting dari coating yaitu ketebalan lapisan yang diterapkan pada material. Oleh karena itu, perlu adanya tahapan inspeksi untuk mengetahui ketebalan lapisan yang dihasilkan setelah dilakukan proses coating, salah satunya yaitu menggunakan sensor kapasitif. Pengukuran dengan sensor kapasitif dilakukan dengan mendapatkan nilai kapasitansi menggunakan alat Vector Network Analyzer (VNA). Dengan mengukur nilai kapasitansi material, sensor kapasitif dapat mengetahui ketebalan lapisan. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan ketebalan lapisan berdasarkan perubahan nilai kapasitansi serta membandingkannya dengan pengukuran menggunakan mikrometer digital. Pengukuran ketebalan lapisan menggunakan sensor kapasitif model kotak dan model kotak spiral dilakukan pada frekuensi 100 kHz – 1 MHz, data tersebut akan diolah untuk mendapatkan nilai impedansi dan nilai kapasitansi untuk memeproleh nilai ketebalan akrilik tanpa lapisan, akrilik 3, 5, dan 7 lapisan. Sensor kapasitif model kotak (Tipe 1) memiliki hasil pengukuran ketebalan pada akrilik tanpa lapisan, akrilik 3, 5, dan 7 lapisan yang paling optimum dibandingkan dengan sensor kapasitif model lainnya karena memiliki nilai standar deviasi yang paling rendah sehingga hasil ketebalannya paling mendekati nilai sebenarnya dari pengukuran mikrometer digital. Sensor kapasitif model kotak (Tipe 1) mendapatkan nilai kapasitansi pada akrilik tanpa lapisan, akrilik 3, 5, dan 7 lapisan adalah 3,64 x 10-3 pF, 3,57 x 10-3 pF, 3,53 x 10-3 pF, dan 3,46 x 10-3 pF. Pada sensor kapasitif model kotak (Tipe 1) didapatkan ketebalan akrilik tanpa lapisan, akrilik 3, 5, dan 7 lapisan adalah 2,80 mm, 2,85 mm, 2,88 mm, dan 2,94 mm. Hasil pengukuran dengan menggunakan mikrometer digital diperoleh untuk akrilik tanpa lapisan, akrilik 3, 5, dan 7 lapisan adalah 2,81 mm, 2,84 mm, 2,86 mm, dan 2,93 mm. Adapun perbandingan dari ketebalan lapisan yang diperoleh dari mikrometer digital dengan sensor kapasitif model kotak untuk akrilik 3, 5, dan 7 lapisan adalah 0,01 mm dengan standar deviasi 1%, 0,01 mm dengan standar deviasi 1%, 0,02 mm dengan standar deviasi 1%, dan 0,01 mm dengan standar deviasi 1%. Pada penelitian ini, sensor kapasitif diuji performanya menggunakan Vector Network Analyzer (VNA) untuk mengukur ketebalan lapisan pada material. Pengujian dilakukan dengan berbagai variasi ketebalan lapisan. Hasil pengujian VNA membuktikan bahwa sensor kapasitif yang dibuat mampu membedakan dan mendeteksi perubahan nilai kapasitansi, sehingga menghasilkan nilai ketebalan lapisan yang akurat dan mendekati nilai sebenarnya dari pengukuran mikrometer digital.

Item Type:

Monograph (Technical Report)

Contributors: