TUGAS TEKNIK PENGENDALIAN SISTEM INDUSTRI SISTEM KONTROL PADA OVEN MICROWAVE Disusun Oleh: Kelompok 11 Hazirur Rohman F34080024 Luthfa Jamilah F34080065 Sampah Mas F34080099 Dimas Surya U. F34080121 Rachel Jessica P. F34080132 2011 DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
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
TUGAS TEKNIK PENGENDALIAN SISTEM INDUSTRI
SISTEM KONTROL PADA OVEN MICROWAVE
Disusun Oleh:
Kelompok 11
Hazirur Rohman F34080024
Luthfa Jamilah F34080065
Sampah Mas F34080099
Dimas Surya U. F34080121
Rachel Jessica P. F34080132
2011
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
OVEN MICROWAVE
Microwave oven adalah alat yang digunakan untuk memasak dan
memanaskan makanan dengan menggunakan energi gelombang mikro (microwave).
Bagian-bagian microwave oven adalah sebagai berikut.
Transformator tegangan tinggi berfungsi untuk meningkatkan
tegangan rendah (rumah tangga) menjadi tegangan tinggi.
Magnetron berfungsi sebagai pengubah tegangan tinggi menjadi
energy gelombang mikro
Pengarah gelombang sebagai pengarah gelombang mikro sehingga ke
ruang masak
Ruang masak mempunyai dinding yang terbuat dari logam guna
mendapatkan fungsi sebagai sangkar faraday yang bertindak sebagai
penetralisir gelombang mikro yang mengenainya sehingga tidak ada
gelombang yang keluar dari alat ini.
Unit kontrol adalah unit yang bertindak selaku pengendali daya
keluaran alat agar sesuai dengan kebutuhan yang terdiri atas timer
(elektronik atau elektromekanik) dan sistem kontrolnya serta tombol
tombol operasi
Rangkaian pengaman yang terdiri dari sederetan sekering dan
interlock sebagai pengaman dari kerja abnormal alat (hubung singkat,
panas lebih)
Komponen utama dari microwave oven terdiri dari 3 komponen yaitu
a. Magnetron
Magnetron merupakan bagian inti dari microwave oven. Komponen ini akan
mengubah energi listrik menjadi radiasi gelombang mikro. Pada bagian dalam
magnetron, electron dipancarkan dari sebuah terminal central yang disebut katode.
Kutub positif yang disebut anode mengelilingi katode menarik elektron-elektron.
Selama perjalanan pada garis lurus, magnet permanen memaksa elektron untuk
bergerak dalam jalur melingkar. Seiring elektron-elektron melewati resonansi di
dalam ruangan oven, elektron-elektron tersebut menghasilkan gelombang medan
magnet yang terus-menerus.
b. Waveguide
Waveguide adalah sebuah komponen yang didesain untuk mengarahkan
gelombang. Untuk tiap jenis gelombang waveguide yang digunakan tidak sama.
Waveguide untuk gelombang mikro dapat dibangun dari bahan konduktor.
c. Microwave Stirrer
Komponen yang menyerupai baling-baling ini digunakan untuk menyebarkan
gelombang mikro di dalam microwave oven. Biasanya dikombinasikan dengan
sebuah komponen seperti piringan yang dapat diputar pada bagian bawah. Kombinasi
ini memungkinkan kecepatan tingkat kematangan yang merata saat memasak.
Microwave terdiri dari tabung magnetron, yang mengubah listrik menjadi
gelombang mikro frekuensi tinggi. Microwave adalah bentuk energi
elektromagnetik, seperti gelombang cahaya atau gelombang radio, dan menempati
bagian dari spektrum elektromagnetik. Gelombang mikro (microwave) merupakan
gelombang radio pendek berfrekuensi tinggi yang terletak di antara gelombang
berfrekuensi sangat tinggi (infrared) dan gelombang radio konvensional. Microwave
ini memiliki rentang panjang gelombang mulai dari 1 mm sampai dengan 30 cm.
Gelombang ini dibangkitkan oleh tabung elektron khusus, seperti klystron dan
magnetron (ini sebabnya microwave oven sering juga disebut magnetron). Biasanya
tabung elektron tersebut dilengkapi dengan pengatur frekuensi baik berupa resonator,
oscillator atau perangkat sejenis.
Microwave menyebabkan molekul makanan bergetar cepat, menciptakan
gesekan yang menghasilkan panas yang kemudian memasak makanan. Dengan kata
lain, makanan yang dimasak dalam microwave cukup menyerap energi mereka dan
berubah menjadi energi panas, yang memasak makanan. Microwave tidak berwarna,
tidak berbau, berasa, dan ini tidak radioaktif.
Oven mikrogelombang bekerja dengan memancarkan radiasi gelombang
mikro, biasanya pada frekuensi 2.450 MHz (dengan panjang gelombang 12,24 cm),
melalui makanan. Molekul air, lemak, dan gula dalam makanan akan menyerap
energi dari gelombang mikro tersebut dalam sebuah proses yang disebut pemanasan
dielektrik. Kebanyakan molekul adalah dipol listrik, yang berarti mereka memiliki
sebuah muatan positif pada satu sisi dan sebuah muatan negatif di sisi lainnya, dan
oleh karena itu mereka akan berputar pada saat mereka mencoba mensejajarkan diri
mereka dengan medan listrik yang berubah-ubah yang diinduksi oleh pancaran
gelombang mikro. Gerakan molekuler inilah yang menciptakan panas.
Microwave oven menggunakan berbagai kombinasi sirkuit listrik dan
peralatan mekanik untuk menghasilkan dan mengendalikan output dari energi
gelombang mikro untuk pemanasan dan memasak. Secara umum sistem dari oven
microwave dapat dibagi menjadi dua bagian fundamental, bagian kontrol dan bagian
tegangan tinggi.
Ketika microwave oven dihubungkan ke sumber listrik, arus listrik akan
mengalir ke alat melalui sekering dan rangkaian pengaman lainnya. Komponen
proteksi ini meliputi sejumlah sekering dan alat pengaman thermal yang dirancang
untuk memutuskan aliran listrik ketika terjadi kondisi-kondisi abnormal seperti
hubung singkat atau panas lebih. Dalam keadaan normal, arus listrik mengalir
melalui rangkaian interlock dan timer. Pada saat akan menggunakannya, pintu
microwave oven harus ditutup sehingga arus listrik mengalir melalui sederetan saklar
interlock. Pengesetan timer dan operasi starting menyambungkan rangkaian kontrol
dengan sumber tegangan sehingga membuat rangkaian kontrol menjadi aktif.
Sistem kontrol adalah suatu sistem yang bertujuan untuk mengendalikan
suatu proses agar output yang dihasilkan dapat dikontrol sehingga tidak terjadi
kesalahan. Dalam hal ini output yang dikendalikan adalah kestabilannya, ketelitian,
dan kedinamisannya. Secara umum, sistem kendali dapat dibedakan menjadi dua
jenis yaitu :
1. Sistem kendali loop terbuka
Sistem Kendali loop terbuka, keluaranya tidak mempengaruhi input. Atau
dengan kata lain sistem kendali loop terbuka keluarannya (output) tidak dapat
digunakan sebagai perbandingan umpan balik dengan inputnya. Akibatnya
ketetapan dari sistem tergantung dari kalibrasi. Pada umumnya, sistem
kendali loop terbuka tidak tahan terhadap gangguan luar.
2. Sistem kendali loop tertutup
Sistem kendali loop tertutup seringkali disebut sistem kendali umpan balik.
Pada sistem kendali loop tertutup, sinyal kesalahan yang bekerja, yaitu
perbedaan antara sinyal input dan sinyal umpan balik diinputkan kekontroller
sedemikian rupa untuk mengurangi kesalahan dan membawa keluaran sistem
kenilai yang dikehendaki. Pada umumnya sistem kendali loop tertutup tahan
terhadap gangguan dari luar.
KONTROLERTimer
Interlock
INPUTMakanan
Arus Listrik
PROSESMagnetronWaveguide
Stirrer
OUTPUTPanas
Bagian sistem kontrol microwave oven terdiri dari timer (elektronik atau
elektromekanik), sebuah sistem untuk mengontrol atau mengatur output daya, dan
berbagai interlock dan perangkat perlindungan. Komponen di bagian tegangan tinggi
berfungsi untuk meningkatkan tegangan rumah untuk tegangan tinggi. Tegangan
tinggi kemudian diubah energi gelombang mikro. Sistem Kontrol pada microwave
termasuk dalam system kendali loop terbuka karena tidak tahan terhadap gangguan
dari luar, oleh karena itu dalam pengoperasian microwave harus ditutup.
Gambar Diagram Blok Sistem Microwave Oven
Untuk mengendalikan timer diperlukan control panel . Pada prinsipnya control panel
ini yang akan mengatur banyaknya (berapa kali) penyinaran gelombang mikro yang
dihasilkan oleh magnetron.
Gambar. Kontrol Panel Tingkat Pemanasan Pada Microwave
Gambar. Kontrol Waktu lama Pemanasan
Pada umumnya, sistem kontrol ini terdiri dari relai elektromekanik atau saklar
elektronik (transistor) yang disebut dengan triac seperti yang ditunjukkan pada
Gambar 2
Gambar 2 Sistem control
Jika berdasarkan hasil penginderaan ditemukan bahwa kondisi sistem dalam
keadaan baik, rangkaian kontrol akan membangkitkan sinyal yang mengaktifkan
relay dan komponen elektronik Triac sehingga menyalurkan dan menghubungkan
tegangan ke trafo tegangan tinggi. Dengan mengatur rasio On-Off dari sinyal kontrol
dari tabung magnetron sehingga mengatur daya keluaran dari oven ini (Gambar 3).
Gambar 3 Daya masukan tegangan tinggi
Pada bagian tegangan tinggi (Gambar 4), trafo tegangan tinggi bersama-sama
dengan rangkaian diode dan kapasitor menaikkan tegangan dari tegangan rumah
tangga, 220 V menjadi tegangan tinggi sekitar 3000 V. Tegangan ini sangat
berbahaya bagi manusia, namun hal ini tidak bisa dihindari karena itulah yang
dibutuhkan oleh magnetron untuk menjalankan fungsinya, yaitu mengubah tegangan
tinggi menjadi energi elektromagnetik.
Gambar 4 Bagian tegangan tinggi
Energi gelombang mikro ditransfer ke saluran logam (metal channel) yang
disebut pengarah gelombang (wave guide), yang kemudian akan dipancar kedalam
area pemanasan.
DAFTAR PUSTAKA
Christianto, Bryan. 2008. Pengeringan Pada Produk. Fakultas Teknik UI, Jakarta
Sumardjati, Prih. 2008. Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik. Departemen
Pendidikan Nasional, Jakarta.
Refine.2010. Proses Kerja Microwave/Oven Menghasilkan Panas.
http://www.indowebster.web.id/showthread.php?
t=129611&p=7454360#post7454360
Utami, Devi. 2010. Teknologi Kemasan Untuk Microwave.