Rancang Bangun dan Pengujian Penetrometer Digital dengan Perekam Data Berbasis Android.

Abstract

Penetrometer statis didesain untuk mengukur gaya yang dibutuhkan untuk menekan probe kerucut kedalaman tanah dengan kecepatan konstan. Output datanya adalah gaya persatuan luas tanpa faktor sifat tanah lain seperti kadar air. Kadar air tanah merupakan faktor penting yang memengaruhi tahanan penetrasi tanah. Metode pengukuran kadar air yang umum menggunakan metode gravimetri yang membutuhkan waktu cukup lama untuk mendapatkan data kadar air tanah. Maka dari itu dibutuhkan penetrometer yang dapat sekaligus mengukur kadar air dengan baik. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang, membangun dan menguji penetrometer digital dilengkapi pembacaan kadar air dengan perekam data berbasis android. Penelitian ini dibagi ke dalam 2 tahap utama, yaitu: tahap I (desain konseptual) dan tahap II (pembuatan prototipe dan pengujian). Tahap I merupakan tahap yang diawali dengan identifikasi masalah hingga didapatkan produk berupa gambar teknik. Tahap II merupakan tahapan yang terdiri dari pembuatan prototipe, uji fungsional, uji kinerja alat, pengolahan data dan analisis data. Analisis data yang dilakukan yaitu dengan menggunakan regresi linear serta pengolahan data berupa ketelitian dan ketepatan. Data yang dianalisis adalah data hasil pengujian fungsional dan pengujian kinerja. Loadcell dan HX711 digunakan sebagai sensor gaya, HC-SR04 dan DHT11 digunakan sebagai sensor kedalaman dan kit sensor kadar air tanah termodifikasi digunakan sebagai sensor kadar air. Hasil kalibrasi dan validasi sensor didapatkan nilai R2 = 0.9994 dan R2 = 0.9995 untuk sensor gaya, R2 = 0.9999 dan R2 = 0.9999 untuk sensor kedalaman, R2 = 0.9098 dan R2 = 0.9255 untuk sensor kadar air tanah. Hasil pengujian kinerja penetrometer di laboratorium secara terpadu didapat nilai R2 = 0.9224 untuk cone index, R2 0.9836 untuk sensor kedalaman dan R2 = 0.7576 untuk sensor kadar air. Hasil pengujian kinerja di lahan kering secara terpadu di dapatkan nilai nilai R2 = 0.9583 untuk cone index, R2 = 0.9994 untuk sensor kedalaman dan R2 = 0.6673 untuk sensor kadar air. Hasil pengujian di lahan sawah didapatkan nilai R2 = 0.9583 untuk sensor gaya, R2 = 0.9941 untuk sensor kedalaman dan R2 = 0.7696 untuk sensor kadar air. Hasil analisis regresi pada proses kalibrasi ulang didapat persamaan penduga kadar air dengan nilai R2 = 0.8590 untuk pengujian di laboratorium, R2 = 0.7201 untuk pengujian di lahan kering, R2 = 0.9058 untuk pengujian di lahan sawah. Berdasarkan data yang didapatkan maka penetrometer yang dirancang dapat digunakan sebagai alternatif instrumen ukur tahanan penetrasi yang dilengkapi dengan data kadar air.