Rancang bangun alat ukur viskositas cairan berbasis arduino dengan metode bola jatuh

INDONESIA:
Penelitian ini bertujuan untuk merancang, membangun, dan mengetahui karakteristik alat ukur viskositas cairan otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno menggunakan metode bola jatuh (Hukum Stokes). Pengembangan alat ini dilakukan melalui metode Research and Development (R&D) dengan model ADDIE untuk mengatasi kelemahan pengukuran manual menggunakan stopwatch yang rentan terhadap human error. Sistem yang dibangun menggunakan dua buah sensor mini reed switch untuk mendeteksi waktu tempuh bola feromagnetik dengan input parameter melalui keypad 4×4 dan LCD sebagai penampil hasil. Pengujian dilakukan pada tiga sampel cairan (air, minyak dan gliserin). Hasil penelitian menunjukkan bahwa setelah dilakukan kalibrasi dengan faktor koreksi, alat ini mampu bekerja dengan baik pada cairan berviskositas menengah hingga tinggi. Alat ini menghasilkan rata-rata akurasi sebesar 95% dan error 5%. Akurasi tertinggi dicapai oleh minyak goreng, sedangkan akurasi terendah pada air akibat sensitivitas pergerakan bola terhadap gangguan mekanik kecil pada cairan berviskositas rendah.

ENGLISH:
This research aims to design, build, and determine the characteristics of an automatic liquid viscosity meter based on the Arduino Uno microcontroller using the falling ball method (Stokes` Law). The development of this tool was carried out through a Research and Development (R&D) method using the ADDIE model to overcome the weaknesses of manual measurements using a stopwatch, which are prone to human error. The system uses two mini reed switch sensors to detect the travel time of the ferromagnetic ball, with parameter input via a 4×4 keypad and an LCD to display the result. Tests were conducted on three fluid samples (water, oil, and glycerin). The result showed that after calibration with correction factors, the device performed well on medium to high viscosity fluids. The device achieved an average accuracy of 95% and 5% error. The highest accuracy was achieved by cooking oil, while the lowest accuracy was obtained for water due to the sensitivity of the ball movement to small mechanical disturbances in low-viscosity fluids.

ARABIC:
تهدف هذه الدراسة إلى تصميم وبناء وتحديد خصائص جهاز قياس لزوجة السوائل الأوتوماتيكي، باستخدام متحكم Arduino Uno الدقيق وطريقة الكرة الساقطة (قانون ستوكس). تم تطوير هذا الجهاز من خلال منهجية البحث والتطوير (R&D) باستخدام نموذج ADDIE للتغلب على نقاط ضعف القياسات اليدوية باستخدام ساعة الإيقاف، والتي تتأثر بالخطأ البشري. يستخدم النظام المُصمم مستشعرين صغيرين من نوع مفتاح القصب لقياس زمن انتقال كرة مغناطيسية حديدية، مع إدخال المعلمات عبر لوحة مفاتيح 4x4 وعرض النتائج على شاشة LCD. أُجريت الاختبارات على ثلاث عينات سائلة (الماء والزيت والجلسرين). أظهرت النتائج أنه بعد المعايرة باستخدام معامل تصحيح، يعمل هذا الجهاز بكفاءة مع السوائل متوسطة إلى عالية اللزوجة. حقق الجهاز دقة متوسطة قدرها 95% ونسبة خطأ 5%. سُجلت أعلى دقة مع زيت الطهي، بينما سُجلت أدنى دقة مع الماء، وذلك بسبب حساسية حركة الكرة للاضطرابات الميكانيكية الطفيفة في السوائل منخفضة اللزوجة.