Tesis

Pengukuran kecepatan aliran air dengan efek doppler gelombang optis / oleh Endang Purwaningsih

Abstrak
inggris ABSTRACT A velocity measurement of water flow both instan-taneous and averaged velocities has been conducted using LDV (Laser Doppler Velocimeter) method. This method was developed based on the existing methods had been developed by other researchers. The main specification of this method is that MCS was used as pulse counter. A 15 mW continous-He-Ne laser beam of 1.6 mm in diameter was split into two parallel beams of equal power by using beam splitter. The two parallel beams were focused by a positive lens of 30 cm in focus that .they crossed each other at the particle s position which its velocity will be measured. These crossing beams were scattered by a particle and then refocused by collective lenses led through Photo Multiplier Tube (PMT) pinhole aperture. The PMT s outputs were counted using MCS. Since the particle is in motion the scattered beams undergo frequency shift due .to the Doppler effect. The value of frequency shifting was calculated using Fast Fourier Transform Program based on the number of pulse recorded by MCS. The particle s velocity was calculated using v (2 v sin a/2)/X formula. Using this method therefore the flow of water was not being disturbed during measurement. The apparatus was placed on the hard-table sequentially to diminish the .effect of mechanical oscillation. Both instantaneous and average velocities have been measured using reference and dual-beam systems. The average velocity was also measured using debit system. The measured water flow velocities using these systems have been compared to that using debit system. The result showed that the instantaneous velocity is not constant. In this case the average velocity on the water flow by the dual-beam the reference-beam and debit systems are in good agreement in the range 0.7 to 20 cm/s these values are related to measured frequencies 0.8 kHz to 25 kHz. The debit system needs short time but its error was greater than the error of reference and dual-beam systems. The measurement of velocity distribution cannot be done by the debit system but it can be done by LDV. Key word Laser - Doppler - Velocity indonesia INTI SARI Telah dilakukan pengukuran kecepatan aliran air baik kecepatan sesaat maupun kecepatan rata-rata dengan menggunakan metode Laser Doppler Velocimeter (LDV). Metode ini dikembangkan berdasarkan metode yang sudah ada dan telah dikembangkan oleh peneliti-peneliti lain. Ke-khususan dari metode ini adalah digunakannya Multi Channel Scaler (MCS) sebagai pencacah pulsa. Berkas cahaya laser He-Ne yang kontinu dengan daya 15 mW dan diameter berkas 1 6 mm dipecah menjadi dua berkas yang paralel dan berdaya sama oleh pemecah berkas (beam splitter). Kedua berkas kemudian difokuskan oleh lensa positip yang jarak fokusnya 30 cm sehingga berpo-tongan tepat pada posisi partikel yang akan diukur kece-patannya. 0101 partikel berkas-berkas tersebut akan di-hamburkan dan kemudian difokuskan kembali oleh lensa gabungan sehingga masuk pada lubang tabung pengganda elektron (Photo Multiplier Tube). Keluaran PMT ini dicacah oleh ICS. Karena partikel dalam keadaan bergerak maka frekuensi berkas terhambur ini mengalami pergeseran akibat efek Doppler. Besarnya frekuensi pergeseran Doppler dihitung dengan menggunakan program alihragam Fourier cepat (Fast Fourier Transform) berdasarkan pada cacah pulsa yang dicatat oleh MCS. Kecepatan partikel dihitung dengan rumus v (2 v sin a/2)/X. Dengan meng-gunakan metode ini aliran air tidak diganggu selama pengukuran. Rangkaian alat ini diletakkan diatas meja tegar untuk mengurangi getaran mekanik. Kecepatan sesaat dan kecepatan rata-rata keduanya di ukur dengan sistem referensi dan berkas rangkap. Pengu-kuran kecepatan aliran air rata-rata juga diukur dengan sistem debit. Kecepatan aliran air yang diukur dengan kedua sistem dibandingkan dengan system debit. Hasilnya menunjukkan bahwa kecepatan partikel sesaat tidak konstan. Pada kondisi ini kecepatan rata-rata aliran air dengan sistem berkas rangkap sistem referensi dan sistem debit saling cocok dalam jangkau 0 7 sampai 20 cm/s hasil-hasil ini bersesuaian dengan pengukuran frekuensi antara 0 8 sampai 25 kHz.Pengukuran dengan sistem debit memerlukan waktu yang pendek tetapi kesalahannya lebih besar daripada pengukuran dengan sistem referensi dan berkas rangkap. Pengukuran distribusi kecepatan tidAR. dapat dilakukan dengan sistem debit tetapi dapat dilakukan dengan sistem LDV. Kata kunci Laser - Efek Doppler - Kecepatan

Informasi Detail

DDC

Rt 534.32 PUR p

Prodi

UGM YOGYAKARTA. PASCA SARJANA. PROGRAM STUDI FISIKA,, 1994.

Deskripsi Fisik

xvi, 87 lembar il., tab. 28 cm.

Bahasa

Indonesia

No Reg

00513/KI/94

Edisi

Tesis (Pasca Sarjana)--UGM Yogyakarta, 1994

Subjek

1. EFEK DOPPLER
2. AIR - ANALISIS

Pembimbing

1. KARYONO, 2. ANGGRAITA, PRAMUDITA

Lampiran Berkas