SISTEM INSTRUMENTASI AKUISISI DATA UNTUK UJI STATIK MOTOR ROKET

SISTEM INSTRUMENTASI AKUISISI DATA UNTUK UJI STATIK MOTOR ROKET ( Penerapan pada uji statik motor roket Rx 150 – 1200 )

RINGKASAN
Tulisan ini menyajikan analisa sistem instrumentasi akuisisi data berbasis komputer
untuk uji statik motor roket . Telah dilakukan perancangan perangkat keras dan perangkat
lunak untuk dapat mengakuisisi parameter-parameter motor roket pada uji statik .

Hal ini memungkinkan untuk pengukuran beberapa perameter roket hasil penelitian . Pengukuran
ini sangat penting , karena dapat digunakan sebagai masukan untuk menentukan
karakteristik roket. Sistem ini selain dapat memproses sinyal masukan dari sensor menjadi
data pengukuran , juga dapat mempermudah analisis hasil pengukuran .Dengan
memasang pengkondisi signal SCXI – 1122 dan blok terminal SCXI – 1322, dapat
menghasilkan data yang lebih presisi dan akurat, akses data grafik gaya dorong VS waktu
penyalaan dengan skala grafik secara otomatis , persiapan dan operasinya lebih cepat

ABSTRACT

This paper describes the analysis of computer based data acquisition
instrumentation system that is used in static test. This research is also supported by
hardware and software design that can measure result of rocket parameters to be applied
as an input for determining of rocket characteristics. This system can converts input
voltage signal into data measured and simplifies its analysis as well . More accurate and
pression data can be resulted by installing signal conditioner SCXI – 1122 and SCXI –
1322 terminal block.

1 PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Salah satu sarana dan prasarana untuk mendukung kegiatan penelitian propulsi
motor roket , yaitu laboratorium uji statik propulsi motor roket. Kegiatan uji statik
merupakan bagian dari siklus kegiatan penelitian bertugas menguji dan mengolah data
hasil uji statik. Sarana untuk mendukung kegiatan uji statik antara lain : seperangkat
sistem firing ( sistem penyala mula ), unit pengolah data , unit kalibrasi , serta sarana
pengujian berupa bantalan uji (horizontal test- bed dan vetikal test stand ) .
Untuk mendapatkan data uji statik yang tepat, akurat dan cepat , diperlukan suatu
unit peralatan yang mempunyai kemampuan tinggi , yang ditunjang dengan fasilitas
hardware dan soft ware yang memadai , serta sumber daya manusia yang mampu dan
berpengalaman sehingga penyimpangan hasil pengukuran dapat ditekan sekecil mungkin.
Instrumentasi akuisisi data uji statik yang dimiliki pada saat ini adalah peralatan yang
diadakan pada tahun delapan puluhan , dan jika ditinjau dari segi usia dan teknologinya
memang sudah sangat ketinggalan . Beberapa komponen sudah mulai menunjukkan
kinerja yang kurang baik dan untuk merawat peralatan tersebut , sudah semakin sulit
untuk mendapatkan komponen yang sesuai.
Berdasarkan pertimbangan ini dan untuk meningkatkan ketelitian dari hasil pengukuran uji
statik motor roket, diputuskan untuk merancang dan mengganti sistem uji statik yang lama
dengan teknologi yang lebih baru.

1.2 Ruang lingkup
Ruang lingkup makalah ini adalah pengukuran gayadorong motor roket Rx 150-
1200 , dengan pengkondisi signal SCXI-1122. Signal analog dari sensor gayadorong akan
diubah menjadi signal digital, sehingga dapat diolah melalui komputer 1) .
Uji statik motor roket merupakan kajian dari kegiatan penelitian sistem propulsi motor
roket. Melalui kegiatan ini dapat diketahui kinerja dari sistem propulsi motor roket yang
sedang diuji. Beberapa parameter roket , melalui uji statik dapat diukur langsung antara
lain : gaya dorong , tekanan pembakaran , waktu pembakaran dan temperatur pembakaran ,

sedang parameter seperti Impuls spesifik, laju pembakaran propelan dan koefisien gaya
dorong dapat ditentukan dan diturunkan dari data hasil pengukuran tersebut diatas.

2 TEORI
2.1 Sistem Akuisisi Data Uji Statik
Instrumantasi akuisis data uji statik motor roket adalah instumen yang
berfungsi untuk membaca , mengolah dan memberi kan output ( keluaran ) parameter uji
statik. Saat ini banyak ditawarkan beberapa bagian atau komponen dari suatu sistem
instrumentasi,. Oleh karena itu dalam pemilihan komponen perlu diperhatikan agar sistem
secara keseluruhan mampu mengintegrasikan komponen tersebut menjadi suatu sistem
instrumentasi yang dapat meningkatkan kemampuan operasional sistem akuisisi data di
instalasi uji statik 2) .
Adapun spesifikasi blok terminal SCXI – 1322 5) adalah :
Ketelitian sensor : 0, 65 o untuk temperatur antara 15 o sampai 35oC
0,85o untuk temperatur antara 0 o sampai 15o dan 35 osampai 55o
Output/ keluaran : 1,91 V sampai 0,58 V dari 0 o sampai 55 o C
Maximum voltage: Terminal to earth 450 V rms
Terminal to terminal 250 V rms
Dan Spesifikasi yang diharapkan adalah :
- catu daya : 12 Vdc , Arus kerja 5,5 A : DC max pada 9,5 VDC , jumlah kanal : 16
Analog input : kira-kira 10 V , Out-put : grafik gaya dorong ( F ) dan tekanan
pembakaran ( Pc ).
Sistem akuisisi data secara blok diagram adalah sebagai berikut :

Secara umum sistem akuisisi data terdiri dari perangkat keras ( hardware ) dan

sistem perangkat lunak ( software ). Perangkat keras di sini lebih ditekankan di dalam
pemilihan bagian –bagian dari sistem yang mampu diintegrasikan sehingga menjadi
sistem akuisisi data uji statik propulsi motor roket.2)
Perancangan perangkat keras dilakukan dalam beberapa tahap, antara lain :
1. Tahap pertama adalah mengetahui urutan proses secara keseluruhan dari sistem yang
direncanakan berikut spesifikasinya. Secara garis besar , cara kerja sistem instrumentasi
akuisisi data adalah sebagai berikut 3) :
a. Membaca input ( masukan ) berupa tegangan analog dari sensor gaya dorong ( load
cell ) dan sensor tekanan ( pressure transducer )
b. Mengkondisikan signal input ( berupa tegangan analog ) dengan pengkondisi signal
( signal conditioner )
c. Proses akuisisi data dilakukan dengan Daq-Card pada computer .

d. Output berupa grafik pada layar monitor, dan selanjutnya dapat dicetak menggunakan
printer.

2. Tahap kedua menentukan komponen –komponen sistem yang sesuai dengan spesifikasi
instrumen yang direncanakan. Untuk merealisasikan sistem instrumentasi akuisisi data uji
statik dipilih komponen-komponen sistem sebagai berikut3) :
a. Load Cell, sebagai sensor gaya dorong kapasitasnya disesuaikan dengan perkiraan
besarnya gaya dorong sesuai dengan prhitungan secara teori.
b. Pressure transducer , sebagai sensor tekanan pembakaran . Kapasitasnya disesuaikan
dengan perhitungan secara teori
c. Terminal blok SCXI – 1322 , mampu menerima signal dari sensor tekanan, gaya
dorong , thermokopel dan termistor.
d. Signal coditioning SCXI - 1122, mempunyai fasilitas pengkondisi signal dari tipe-
tipe sensor yang digunakan diatas.
e. Daq Card – Al – 16 E – 4, sebagai perangkat untuk akuisisi data dari output
signalransducer
f. Komputer
g. Printer untuk mencetak hasil akuisisi data parameter uji statik.

3. Tahap ketiga adalah mengintegrasikan komponen – komponen sistem menjadi suatu
sistem instrumentasi akuisisi data uji statik motor roket.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil
Blok diagram dari integrasi sistem instrumentasi akuisisi data uji statik dengan
pengkondisi signal SCXI – 1322 dapat dilihat pada Gambar 3-1 ( Doeblin, 1983 ).
Dalam akuisisi data menggunakan bahasa pemrograman yang dikembangkan untuk
aplikasi instrumentasi . Perangkat lunak dari sisitem akuisisi data yang akan direalisasikan
pada uji statik motor roket , dimaksudkan agar dapat membaca, mengolah dan memberikan
output berupa tampilan grafik hubungan antara gaya dorong ( F ) VERSUS waktu