RANCANG BANGUN ALARM TABUNG PEMANDU NEUTRON EddySantoso, N8.di.~, Irfan.H Puslitbang Iptek Bahan -BATAN; Kawasan PuspiptekSerpong, Tangerang ABSTRAK RANCANG BANGUN ALARMTABUNG PEMANDU NEUTRON (TPN). Telah dibuatsistemalarmTPN yang berguna untuk mendeteksi te~adinya kecelakaan yang menyebabkan TPN pecah. Sistem ini bekerja dengan adanya perubahan tekanan yang mendadak pada tabung. Jikahal ini te~adi maka alarm akan hidup. Rangkaian alarm ini menggunakan konponen yang mudah didapat di pasaran. Makalah ini menyajikan diagram blok, prinsip kerja danpengujian sistem alarm. Alarm tabung pemandu neutron ini telah dipasang sejak pertengahan tahun 2000di P3IB-BATAN. ABSTRACT ENGINEERING OF NEUTRON GUIDE TUBE ALARM SYSTEM. TheNeutron Guide Tube (NGT) alarm system hasbeen constructed. It is used to detect the destruction of NGT by any accident. Thealarm system will be activated when the pressure on NGT changes suddenly. Local components areused to build the alarm circuit. Throughout thispaper block tiiagram, working principle and testing ofthe alarm system are discussed. This alarm system has been installed since themiddle ofyear 2000in P3IB-BA TAN. PENDAHULUAN Tabung Pemandu Neutron ( TPN ) adalah tabung yang digunakan untuk memandu berkas neutron dari suatu tempat ke tempat lain dengan resiko kehilangan cukup kecil. Untuk itu harus dioperasikan dalam kondisi vakum dan pada bagian dalarnnya dilapisi dengan Nikel 58. Kondisi vakum ini merupakan syarat utama dari TPN yang berfungsi untuk melindungi kerusakan pada lapisan dalam (Ni 58) terhadap oksidasi dan juga untuk meminimalkan resiko kehilangan berkas neutron yang disalurkan. Dari tabung berkas S-5 Reaktor Serba Guna (RSG) G.A.Siwabessy, berkas neutron disalurkan ke peralatan yang ada di Pusat Penelitian dan Pengembangan Iptek Bahan (P3IB) melalui dua buah TPN yaitu TPN I untuk alat SN2 (SANS) dan TPN 2 untuk alat-alat : DN2 (FCD/TD), SN3 (HRSANS) dan DN3 (HRPD). Panjang total kedua TPN ini 122,5 m dan luas penampangnya adalah 90mrn x 33mrn [1]. Karena volumenya cukup besar maka masing-masing bagian TPN tertentu didukung oleh grup sistem vakum yang terpisah. Grup vakum I untuk memompa TPN I dan TPN 2 yang ada di ruang eksperimen RSG (BPR) dan grup vakum 2 untuk TPN I dan 2 yang ada di terowongan (TTPN) dan ruang eksperimen NGH (BPHN). Masing-masing grup sistem vakum ini identik satu sarna lain dan berfungsi untuk mempertahankan tekanan udara dalam TPN antara 5.10.1 sampai 5.10.3 mbar [2]. Karena kegunaan utama TPN adalah untuk mengalirkan berkas neutron sehingga bila terjadi suatu kecelakaan yang menyebabkan TPN pecah, maka akan menimbulkan kebocoran berkas neutron di sekitar TPN. Untuk mengamankan dari bahaya kebocoran berkas neutron maka dibuat alarm tabung pemandu neutron. A/arm ini bekerja dengan prinsip kalau ada perubahan tekanan mendadak pada TPN maka alarm dan indikator lamJXl bahaya hidup. Bila a/arm bunyi maka operator hams segera menutup penutup utama (main shutter) sehingga bahaya kebocoran tidak akan meluas kemana mana dan kemudian dapat dilakukan tindakan pengamanan lebih jauh. METODAPEMBUATAN Pembuatan alat ini dimulai dengan membuat rancangan rangkaian alarm dengan komponen yang handal dan mudah didapat di pasaran. Setelah rancangan rangkaian selesai, rangkaian dicoba pada pr%board sambil rangkaian dimodifikasi sehingga rancangan dapat 96 ~, 6J~ 2001
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
RANCANG BANGUN ALARM T ABUNG PEMANDU NEUTRON
Eddy Santoso, N8.di.~, Irfan.H
Puslitbang Iptek Bahan -BATAN; Kawasan PuspiptekSerpong, Tangerang
ABSTRAK
RANCANG BANGUN ALARM TABUNG PEMANDU NEUTRON (TPN). Telah dibuat sistem alarm TPN yang berguna untukmendeteksi te~adinya kecelakaan yang menyebabkan TPN pecah. Sistem ini bekerja dengan adanya perubahan tekanan yang mendadak padatabung. Jika hal ini te~adi maka alarm akan hidup. Rangkaian alarm ini menggunakan konponen yang mudah didapat di pasaran. Makalah inimenyajikan diagram blok, prinsip kerja dan pengujian sistem alarm. Alarm tabung pemandu neutron ini telah dipasang sejak pertengahan tahun2000di P3IB-BATAN.
ABSTRACT
ENGINEERING OF NEUTRON GUIDE TUBE ALARM SYSTEM. The Neutron Guide Tube (NGT) alarm system has been constructed.It is used to detect the destruction of NGT by any accident. The alarm system will be activated when the pressure on NGT changes suddenly.Local components are used to build the alarm circuit. Throughout this paper block tiiagram, working principle and testing of the alarm system arediscussed. This alarm system has been installed since the middle of year 2000 in P3IB-BA TAN.
PENDAHULUAN
Tabung Pemandu Neutron ( TPN ) adalahtabung yang digunakan untuk memandu berkas neutrondari suatu tempat ke tempat lain dengan resikokehilangan cukup kecil. Untuk itu harus dioperasikandalam kondisi vakum dan pada bagian dalarnnya dilapisidengan Nikel 58. Kondisi vakum ini merupakan syaratutama dari TPN yang berfungsi untuk melindungikerusakan pada lapisan dalam (Ni 58) terhadap oksidasidan juga untuk meminimalkan resiko kehilangan berkasneutron yang disalurkan. Dari tabung berkas S-5 ReaktorSerba Guna (RSG) G.A.Siwabessy, berkas neutrondisalurkan ke peralatan yang ada di Pusat Penelitian danPengembangan Iptek Bahan (P3IB) melalui dua buahTPN yaitu TPN I untuk alat SN2 (SANS) dan TPN 2untuk alat-alat : DN2 (FCD/TD), SN3 (HRSANS) danDN3 (HRPD). Panjang total kedua TPN ini 122,5 m danluas penampangnya adalah 90mrn x 33mrn [1]. Karenavolumenya cukup besar maka masing-masing bagianTPN tertentu didukung oleh grup sistem vakum yangterpisah. Grup vakum I untuk memompa TPN I danTPN 2 yang ada di ruang eksperimen RSG (BPR) dangrup vakum 2 untuk TPN I dan 2 yang ada diterowongan (TTPN) dan ruang eksperimen NGH(BPHN). Masing-masing grup sistem vakum ini identik
satu sarna lain dan berfungsi untuk mempertahankantekanan udara dalam TPN antara 5.10.1 sampai 5.10.3mbar [2].Karena kegunaan utama TPN adalah untuk mengalirkanberkas neutron sehingga bila terjadi suatu kecelakaanyang menyebabkan TPN pecah, maka akan menimbulkankebocoran berkas neutron di sekitar TPN. Untukmengamankan dari bahaya kebocoran berkas neutronmaka dibuat alarm tabung pemandu neutron. A/arm inibekerja dengan prinsip kalau ada perubahan tekananmendadak pada TPN maka alarm dan indikator lamJXlbahaya hidup. Bila a/arm bunyi maka operator hamssegera menutup penutup utama (main shutter) sehinggabahaya kebocoran tidak akan meluas kemana mana dankemudian dapat dilakukan tindakan pengamanan lebih
jauh.
METODAPEMBUATAN
Pembuatan alat ini dimulai dengan membuatrancangan rangkaian alarm dengan komponen yanghandal dan mudah didapat di pasaran. Setelah rancanganrangkaian selesai, rangkaian dicoba pada pr%boardsambil rangkaian dimodifikasi sehingga rancangan dapat
96 ~, 6 J~ 2001
~ ~ At T~ p~ N~~~,m
dibandingkan dengan tegangan pembanding yang dapatdiatur. Untuk ini tegangan pembanding di set ],60 voltyaitu sedikit lebih besar dari keluaran penguat dimanatabung dalam kondisi tidak vakum (tekanan atmosfer).Apabila kedua tabung yang diukur masing-masing sensordalarn keadaan vakum maka kedua komparator tidakbekerja dan sebaliknya bila salah satu dari tabungtersebut dalam kondisi tidak vakum (tekanan atmosfer)maka komparator tersebut bekerja daD alarm akan hidup.Tekanan atmosfer ini diasumsikan sarna dengan keadaandimana tabung pecah sehingga tekanan berubah darivakum menjadi tekanan atmosfer.
berfungsi sesuai dengan rencana. Kemudian dilanjutkandengan pembuatan Printed Circuit Board (PCB) dandaftar komponen yang diperlukan. Pada waktu
pemasangan komponen -komponen untuk disolder diPCB, dilakukan juga pengecekan jalur-jalur pacta PCBuntuk meyakinkan bahwa tidak acta kesalahan dalampembuatan PCB. Setelah semua komponen terpasang,dilakukan pengetesan dengan simulasi yaitumenggunakan sumber tegangan yang dapat diatursebagai masukan, sampai tidak ditemukan masalah,kemudian baru dilanjutkan dengan pengujian.
Diagram blok rangkaian a/arm dapat dilihatpada Gambar I
HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 1. Diagram blok alarm NGT
PRINSIP KERJA RANG KAlAN
Sensor vakum yang digunakan adalah piranigauge clan keluaran dari masing-masing sensor diperkuatoleh penguat 1 clan 2. Tegangan keluaran dari keduapenguat ini sudah merupakan tegangan searah yangbesarnya sebanding dengan kevakuman dari tabungdimana sensor tersebut dipasang. Dalan hal ini makintinggi kevakuman maka tegangan keluaran makin besarseperti pada Tabel 1. Keluaran penguat 1 clan 2dimasukkan ke masing-masing komparator clan
Pengujian dilakukan secara bertahap yaitudimulai dengan pengukuran tegangan pacta masing-masing keluaran penguat pacta berbagai kondisi tekanan.Pengukuran dilakukan sebagai berikut:Keluaran penguat diukur dengan volt-meter digital dantabung divakurnkan serta diamati kevakumannya denganmembaca tekanan pacta vakum-meter. Hasil pengukurankedua penguat ini hampir sarna seperti ditampilkan pactaTabel I. Dengan menggunakan program Excel didapatgrafik seperti pacta Gambar 2. Diagram blok pengukurandan pengujian dapat dilihat pacta Gambar 3. Setelahdidapatkan basil seperti Tabel 1, kemudian dilakukanpengujian rangkaian alarm sebagai berikut.
Mula-mula sumber tegangan ke alarm diputusagar alarm tidak hidup pacta kondisi awal. Volt-meterdigital dihubungkan dengan keluaran komparator, dantegangan pembanding (V.rt) di set pacta 1,60 volt makategangan keluaran komparator akan tinggi dan alarmakan hidup hila dihubungkan dengan sumber tegangan.Lalu kedua tabung divakurnkan dengan menghidupkanpompa mekanik dan membuka kran PV ,PV I dan PV2
Tabel1. Hasil pengukuran keluaran penguat pad a berbagai kondisi tekanan
~, ~ J~ 2001 97
~ ~ ..4"'-1~ p~ ~E4 """,-, m
Gambar 3. Diagram blok pengukuran dan pengujian
Gambar 4a. Rangkaian Alarm Tabung Pemandu Neutron
i+
1'*"
Gambar 4b.Rangkaian Sumber Tegangan Alarm Tabung Pemandu Neutron
~, 6 J~ 200198
.Setelah tekanan pada tabung mulai turun makakeluaran komparator akan mendekati 0 volt clan pada saatini sumber tegangan ke alarm dihubungkan. Bilakevakuman pada tabung sudah menunjukkan 9.10.3, kranPV,PV I clan PV2 ditutup clan pompa mekanik dimatikan.Untuk menguji apakah a/arm bekerja bila tabung pecahmaka disimulasikan dengan menggemboskan mendadakdengan cara membuka salah satu kran VVI atau VV2.Hasil pengujian pertama menunjukkan bahwa a/armlangsung hidup bersamaan dengan digemboskannyatabung I melalui VVI, ataupun tabung 2 melalui VV2.Pengujian kedua dilakukan dengan memvakumkcmtabung sampai 5.10'3 kemudian pompa dimatikan clanrangkaian alarm diaktifkan, selang waktu tertentutekanan pada tabung kembali mendekati tekananatmosfer clan a/arm hidup. Rangkaian a/arm lengkapdapat dilihat pada Gambar 4 a clan b [3,4].
KESIMPULAN
a) Dapat disimpulkan bahwa alarm ini dapat berfungsidengan baik. Hal ini dapat dilihat pada pengujianataupun pada saat tabung divakumkan sebentar danrangkaian alarm diaktitkan maka pada saat tekanantabung naik mendekati tekanan atmosfer makaalarm hidup.
b) Rangkaian alarm ini cukup sederhana, murahharganya tetapi besar manfaatnya.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terimakasih kepadateknisi Balai Spektrometri yang telah bersedia membantupekerjaan ini sehingga pekerjaan ini dapat diselesaikandengan baik.
DAFTARPUSTAKA
[1]. CILAS, Vacuum System, DT 90.432-RJ/MDX333034, 1990.
[2]. Anonymous, Vacuum Technology, Leybo Id, Hanau.Germany, 1996
[3]. ROBERT.F.COUGHLIN, FREDERICK. F.DRISCOLL, Penguat Operasional & RangkaianTerpadu Linier, Penerjemah: Ir.Herman WidodoSoemitro. Penerbit Eriangga, 1985.
[4]. EIektuur, Data Sheet Book 1 -Data IC Linier, TTLclan CMOS, alih bahasa
[5]. Wasaito.S, Penerbit PT Elex Media Komputerindo,Kelompok Gramedia, Jakarta, 1985.
..a-..-
,---
..«'..,
Gambar 2.Grafik antara tekanan tabung vs keluarandari penguat 1 dan 2
TANYA-JAWAB
Penanya : Djoko ( P2TBDU -BA TAN)
Apakah alarm tabung pemandu neutron ini cukup stabil ?
Jawaban
Alann tabung pemandu neutron cukup stabil. Jika kevakuman pada tabung tidak melebihi batas yangditentukan maka alann tidak bekerja, sedangkan hila melebihi batas maka alarm akan bekerja.
99~I 6 J~ 2001
Related Documents
