bramanalendrablog.files.wordpress.com filecreated date: 12/8/2013 2:53:05 pm

of 97/97
;t'1.$['l '[iT ,**!l F mr **** 8,. USTAKAAN WATIMUR ,2 I M. Sayut Fadliffah .. S, *

Post on 31-Mar-2019

247 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

;t'1.$['l'[iT,**!l

Fmr****

8,.

USTAKAANWATIMUR

,2I

M. SayutFadliffah

.. S, *

PengukuranTeknik

M. SayuthiFadlisyah

Syarituddin

MTLIKUrdeo PcrPwukrscPengukuran Tekni -Propiott lava Tirnur

Oleh : M. SaYuthiFadlisYah

SYarifuddin

Edisi Pertama

GRAHA TLMUCandi Gebang Permai Blok R/6

Yogyakarta 5551 Ireip. :0274-882262;0274-4462135Fax. :0274-M62136E-mail : [email protected]'co'id

ttb ,u$2

Cetakan Pertama, 2008

Hak Cipta O 2008 Pada Penulis'ff"f. iii" dilindungi undang-undang' Dilarang memperbanyak ataumemindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk

apa

pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi''*"t turn, atau dengan teknik perekaman lainnya' tanpa izin tertulisdari penerbit.

M. SaYuthi, FadlisYah; SYarifuddinPengukuran Teknik,/M' Sayuthi' Fadlisyah;Syarifuddin- Edlsi Pertama - Yogyakarta'' Graha flmu'

2008x + 180 hlm, 1 JiI' : 21 cm'

lSBN: 978-9't 9-7 56-362-2

l. Teknik r. Judul

KATA PENGANTAR

engan mengucapkan pujidan syukur kehadirat Al-lah SWT, dimana atas rahmat dan karunia-Nya Pen-ulis telah dapat menyelesaikan buku yang berjudul

"PENGUKURAN TEKNIK."

Rasa terima kasih penulis ucapkan Bapak Jozep Edy-anto (Direktur Graha llmu) yang telah membuat penerbitanini menjadi mungkin. Rasa terima kasih penulis ucapkanjuga untuk Bapak Drs. A. Hadi Arifin, M.Si, selaku RektorUniversitas Negeri Malikussaleh, Bapak Rasyidin, MA, se-laku Pembantu Rektor I Universitas Malikussaleh, Bapak lr.T. Hafli, MT, Bapak lr. Jalaluddin, MI Bapak lr. Muhammad,ML Bapak Ferri Safriwardi, M| Bapak Dr. Nasir Usman, lbuDr. Murniati, Bapak lr. lshaq, MT, Bapak Arnawan, ML MasEdi Mulyanto, S.Si, Bapak Arhami, M.Kom, Taufiq, MI, AndikBintoro, SL lbu Fatimah, SI ML Bapak Salwin, Ml Bapak lr.Ponidi5anjaya, Lisa Pebrina (Teknik Sipil USU), lskandarsyah(Universitas Padjadjaran), Muchsin (S1 Teknik lndustri Uni-

versitas Pasundan), M. lqbal (Dlll Teknik Mesin Politeknik

Bandung), Mirza Zamzami dan pihak-pihak yang telah

memberi bantuan dan bimbingan sehingga penulis dapat

menyelesaikan naskah Pengukuran Teknik ini' yang tidak

dapat disebutkan satu Per satu'

Pengukuran dalam arti yang umum adalah mem-

bandingkan suatu besaran dengan besaran acuan/pem-

bandi ng/referensi. Pengukuran Teknik merupakan mata ku-

liah wajib pada jurusanTeknik Mesin, dan untuk membantu

pemahaman bagi mahasiswa teknik' maka kami rancang

sebuah buku yang sistematis yang membahas tentang

pengukuran' Buku Pengukuran Teknik yang Anda pegang

ini membahas secara terperinci : Konsep Dasar Pengukuran'

Jenis Alat Ukur & Cara Pengukuran, Konstruksi Alat Ukur &

Prinsip Kerja, Sifat-sifat Alat Ukur, dan Berbagai Deviasi

Dalam Pengukuran.

Penulis menyadari walaupun penulisan buku ini

telah selesai, namun masih banyak terdapat kekurangan-

kekurangan baik dalam tulisan ataupun materi yang ter-

cakup. Untuk itu kritikan dan saran untuk perbaikan dan

kesempurnaan buku ini sangat penulis harapkan'

Penulis

vi I e.*ou*r*nTrrHtr

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

BAB 1 . TOLERANSI BENTUKDAN POSISI..................1.1 Beberapa DefinisidanSimbolyang

Digunakan

Aturan Penulisan Simbol Toleransi

Pada Gambar Teknik....

Contoh Penggunaan dan ArtiSimbolToleransi Bentuk & Posisi.......

Cara Penulisan Spesifikasi Permukaan Pada

Gambar Teknik ................

BAB 2 _ KONSEP DAS4R........2.1 Besaran Standar Panjang2.2 Kalibrasi dan Standar Panjang Praktis............

V

vii

1.2

1.3

11

1.4

16

23

27

38

BAB 3 - JENIS ALAT UKUR DAN CARAPENGUKURAN

BAB 4 _ KONSTRUKSI ALAT UKUR DANPRINSIP KERJA

4.1 Sensor4.2 Pengubah4.3 Penunjukdan Pencatat ................'..4.4 Pencatat

17261

6.4 Penyimpangan yang BerasaldariLingkungan

6.5 Penyimpangan yang BerasaldariOperator

DAFTAR PUSTAKA....

TENTANG PENULIS

79

81

82

117

136

177

179

18',|

BAB 5 - SIFAT UMUM ALAT UKUR 1415.1 RantaiKalibrasidanKeterlacakan.................... 1425.2 Kecermatan 1445.3 Kepekaan 1455.4 Keterbacaan 1485.5 Histerisis 1495.6 Kepasifan.... 1515.7 Pergeseran. 1525.8 Kestabilan nol .............. '1535.9 Pengambangan............... 153

BAB 6 - KESALAHAN/PENYIMPANGANPROSES PENGUKURAN................ 1ss

6.1 Penyimpangan yang BerasaldariAlat Ukur 161

6.2 Penyimpangan yang Berasal dariBenda Ukur............. 163

6.3 Penyimpangan yang BerasaldariPosisi Pengukuran........... 167

Dnrren lsr I

lxvlll PerucurunRru TErutr

TOLERANSI BENTUKdan

POSTST

uatu bentuk atau posisi yang dibuat dengan suatuproses produksi tidaklah mungkin dicapai dengansempurna. Oleh karena itu, seperti halnya pada uku-

ran, bentukdan posisi tersebut haruslah diperbolehkan me-nyimpang dalam batas-batas yang tertentu. Hal ini dapatdipahami sesuai dengan sifat ketidaktelitian dan ketidakte-patan proses pembuatan.

Toleransi ukuran sesungguhnya juga membatasi be-berapa kesalahan bentukdan posisi. Permukaan komponenyang dikerjakan dengan demikian boleh menyimpang darikondisi geometrik tertentu dengan catatan bahwa penyim-pangan ini masih dalam daerah toleransi ukuran. Semen-tara itu, untuk mencapai ketelitian dan ketepatan bentuk &posisi tidaklah mengharuskan pemberian toleransi ukuranyang sempit seandainya toleransi bentuk dan posisi jugadiberikan. Dalam hal ini, toleransi bentuk & posisi memberi-

kan kesempatan untuk memperlebar persyaratan bagi tol-eransiukuran.

Suatu bentuk dan posisi yang kurang teliti dapatmenyebabkan pekerjaan tambahan dalam perakitan. Ke-sulitan ini dapat diatasi dengan memberikan pula, selaintoleransi ukuran, suatu toleransi bentuk atau posisi yangmenyatakan sampai batas-batas mana bentuk atau po-sisi bagi elemen geometrik boleh menyimpang dari yangdirencanakan. Jadi, tujuan pemberian toleransi bentuk &posisi adalah untuk memastikan fungsi komponen mesinserta sifat ketertu ka ra nnya.

Simbol serta cara pencantuman pada gambar teknikbagi toleransi bentuk & posisi telah disarankan oleh ISOdalam standarnya R 1 101, "Technical Drawings, Tolerancesof Form and of Position'i Seperti halnya pada pemakaiantoleransi ukuran, pemakaian toleransi bentuk & posisi han-ya dianjurkan bagi elemen geometrik yang utama. Hal inibisa dipahami sebab toleransi merupakan fokus perhatian

bagi semua orang. Jadi, apabila memang diperlukan untukmeyakinkan kemampuan komponen dalam menjalankanfungsinya barulah toleransi bentuk & posisi ini dicantum-kan.

1.1 BEBERAPA DEFINISI DAN SIMBOL YANGDIGUNAKAN

Bentuksuatu eleman geometrik, misalnya permukaan

"rata'f dapat dinilai/diketahui "kerataannya" dengan memil-ih beberapa titik pada permukaan untuk ditetapkan koordi-natnya dengan melalui pengukuran. Seandainya penguku-

PrNcuxunaru Tprrurr ToLrRRnsr Brx-rux oRru posrsr

ran dapat dilakukan dengan sempurna, data pengukuranbisa dianggap sebagai,,wakil permukaan,,sehingga bolehdianalisis untuk menetapkan kualitas permukaan yangdimaksud. Bidang rata yang bersangkutan dianggap me_menuhi persyaratan apabila jarak antara titik-titik pada per-mukaan tersebut dengan permukaan acuan, yang mempu_nyai bentuk geometrik yang ideal, adalah sama atau lebihkecil daripada harga toleransi yang ditentukan.

Setiap analisis data pengukuran, termasuk pengu_kuran kerataan bidang ini, memerlukan acuan yang harusdapat disesuaikan dengan masalah yang ditelaah. Karenabidang ideal yang dipakai sebagai acuan sebenarnya hanyamerupakan benda may a /imajiner maka teta k/orie nta si nyadapat diubah-ubah. Sedapat mungkin orientasi bidang ide_al ini dipilih supaya jaraknya terhadap titik_titik pada per_mukaan yang sebenarnya (diwakili oleh data pengukuran)adalah yang sekecil mungkin.

Untuk mencari orientasi bidang ideal yang sebaikmungkin diperlukan analisis data yang memadai. Dalamkasus ini perlu digunakan metoda statistika untuk mencariorientasi bidang sehingga jumrah jarak dari bidang terse-but ke setiap titik data pengukuran adalah yang paling ke_cil. Mengapa jumlah jarak terkecir ini harus dicari? Har inidapat diterangkan dengan menyederhanakan masalah tigadimensi (bidang) menjadidua dimensi (garis).

Suatu bidang bila dipotong oleh bidang lain akanmembentuk garis perpotongan. Bidang pemotong inibisa dipilih lokasi/orientasinya supaya muncul gambaranatas ketidakrataannya yang paling menonjol. pada bidang

pemotong ini semua titik data pengukuran dapat diproyek-sikan. Jika semua titik proyeksi dihubungkan secara beruru-tan, terjadilah suatu garis yang tidak lurus, disebut garisdata permukaan. Sementara itu, perpotongan bidang yang

rata ideal dengan bidang pemotong (yang juga diimajina-sikan sebagai bidang ideal) akan berupa garis lurus, dina-makan garis ideal.

Apabila gambar '1.1 diperhatikan, ada tiga garis lurusyang dapat dipilih menjadi salah satu garis ideal. Bagi se-tiap kandidat garis ideal mempunyai garis sejajarnya yangdibuat melingkupi setiap titik pada garis data pengukuran.Jarak ke dua garis sejajarnya ini dapat ditentukan yaitu h.Karena jarak h, merupakan jarak yang terkecil maka garis(Ar-Bl) adalah merupakan garis ideal dan h, haruslah sama

atau lebih kecil daripada toleransi yang dispesifikasikan.

Gambar 1.1 Menentukan orientasi bidang ideol untuk suotu per-mukaan dengon melolui analisis orientosi garis ideol

Untuk mendapatkan kesimpulan yang terbaik, orang

berusaha untuk melakukan pengukuran yang seidealmungkin dengan metoda analisis data yang sebaik mung-

I er*or*r^ouTrxrurx TouRang Brxrux oeu posrsr I

kin. Berbagaikendara akan muncuryang membikin suritnyapencapaian tujuan. Untuk itu, biasanya dilakukan berb_agai penyesuaian, pengandaian, dan penyederhanaan se_bagaimana contoh masalah penilaian kualitas permukaanyang diulas diatas.

Dari uraian tersebut tersirat akan pentingnya acuanpada mana analisis data akan dilaksanakan. Toleransigeometrik pun memerlukan acuan untuk memungkin_kan pelaksanaan pengukuran. Karena toleransi geometrikhanyalah merupakan imajinasi maka acuan ini pun hanyaberupa imajinasi. Acuan tersebut harus dipahami oleh se_rnua orang yang terlibat (perancang, pembuat, pengukmr,dan bisa juga termasuk pemakai). Supaya mereka mengi-majinasikan/ membayangkan hal yang sama atas suatupermasalahan geometri, perlu dibuat aturan baku dalarnmengimajinasikan toleransi.

Menetapkan toleransi bentuk atau posisi bagi sua-tu elemen geometrik adalah menentukan daerah/bidangatau ruang dildalam mana elemen ini harus terletak. sesuaidengan karakteristik eremen yang diberi toreransi serta carapernyataan dimensinya, daerah toleransi dapat merupakansalah satu dari bentuk-bentuk seperti yang diperlihatkanpada tabel 1.1.

Tabel 1.1 Berbogai ienis doerah toleransi yang dapat

diimoiinasikan sesuai dengan masalahgeometrik yang dianalisi s

-. O Q aorth a, aub. "** tinsk-*

fd E} dsorah d antara dua lingksran yang spusd\t -_// : q daenh dl antars dua grils (lengkung atau lwus) yang solaia'

@) Cl ruang di dalam suatu bola

,PO Ei ruang dl dalam silindor atau ot*Y t- tt*tt ** 3-

{JO E} ruang dl antBra d,, p"-'lY "t' b'd-n v"ng t"l4trua,lg dl dalam balok berponamParE sogl dnpatr? q)

Dalam memberikan toleransi untuk suatu elemen

geometrik mungkin diperlukan elemen geometrik lain

pada komponen mesin yang sama sebagai suatu elemen

dasar/acuan (datum feature). Berdasarkan hubungannya

dengan elemen dasar ini dapat ditentukan toleransinyamengenai orientasi, posisi ataupun penyimpangan putar

(run-out), bagi elemen geometrik yang bersangkutan' Bagi

suatu elemen dasar dengan sendirinya diharuskan mem-

punyai bentuk yang cukup teliti yang berarti kesalahannya

sekecil mungkin. Karena digunakan sebagai acuan maka

bagi elemen dasar ini pun diberikan juga suatu toleransi

Untuk mempermudah proses pembuatan dan/atau

pengukuran adakalanya diperlukan suatu elemen dasar se-

mentara (temporary datum feature), sehingga posisi suatu

titik pada komponen mesin dapat ditentukan dengan lebih

mudah (mempermudah pemosisian & pencekaman pada

ruang kerja mesin). Elemen dasar sementara dicantumkan

I e.*or*r*NTexNtr TouRRr.rsr Bexrux oen Posrsr

I

pada gambar kerja yang dipakai sebagai patokan dalamproses pengerjaan, dan tidak terlihat pada gambar teknikproduk jadi.

Tabel 1.2 Penggunaan elemen dasar/ acuan

Tidak memerlukan elemendasar/acuan

Memerlukan elemendasar/acuan

kelurusan

kebulatan

kebenaran profil gariskerataan

kesilindrikan

kebenaran profilbidang

- kesejajaran

- kemiringan

- konsentrisitas- ketegaklurusan

- kebenaran posisi

- kesimetrikan- oenvimoanoan-outar

Jenis karakteristik geometrik yang dapat dikontroldengan suatu toleransiserta simbolyang digunakan diper-lihatkan pada tabel 1.3. Pada tabel tersebut dikelompokkanjenis:

Tabel 1.3 JenisToleransi Bentuk& Posisi dengan simbolnyamenurut ISO

Karakter yang dikontrol oleh toleransa Simbol

5utt

c

Kelu.usan (Straightnessl

-Kerataan lFlatnessl

-Kebulatan (Circularhy/Roundness) ()-K6silind.isan (CylindricitY) r)-K6tlitian (kebenaranl bentuk ga,is (ProIilc ol 8ny linel

-xetlitian (kebona.anl bentuk bidang lProfilE ot 6ny surfacel o

Eo

-Ksseiaiaran (Ps.allelism) //-Ketegaklurusan lPerpendiculatity) I

-Kesudulan/Kemiringan (AngularitYl I

zoL

-Posisi (Positionl S)

-Konssntrisilas & kesamaan-sumbu {Concantricity & Coaxiality) Or)

l(esimetrisan (SYmmelrY)

Penyimpangan/kesalahan Putar (Bun-out)

1.2 ATURAN PENULISAN SIMBOLTOLERANSI PADA GAMBAR TEKNIK

Untuk membedakan dengan tanda-tanda yang lain

pada gambar teknik, simbol toleransi bentuk dan posisi di-

tuliskan dalam suatu gambar kotak segi empat yang dibagi

menjadidua atau tiga bagian. Pada setiap bagian dituliskan

secara berturut-turut dari kiri ke kanan sebagai berikut:

Gambar 1.2. Gambar kotak toleransi

Simbol karakter yang akan diberitoleransi

Harga total toleransi (dengan satuan sesuai dengan

satuan ukuran; mm). Apabila daerah toleransi ber-

upa silinder ataupun lingkaran perlu diberi tanda

O di muka harga toleransi ini.

a.

b.

8

0,1 A/ 0,1

Pencuxuneu Trxrutx Tor.rnnrusr Berurux oeu Posrsr I

c. Apabila diperlukan, pada kotak terakhir dituliskanhuruf yang menyatakan elemen dasar acuan hargatoleransiini.

Kotak toleransi tersebut dihubungkan dengan ele-men yang diberi toleransi dengan memakai suatu garispenghubung dengan ujung panah yang menempel pada:

a. Garis tepi elemen atau perpanjangannyab. Garis proyeksi dan persis pada garis tanda ukuran,

jika toleransi dimaksudkan untuk sumbu atau bi-dang tengah komponen.

Jt-i' /-*Irurou rrlu ).ffi

Gambar 1.3 Aturan penulisan garis dan tanda ujung panah yongmenghubungkan kotak toleransi dengan elemen geometrik

yang diberitoleransi

Garis sumbu Jika toleransi tersebut diberikan untuksumbu atau bidang tengah semua elemen-elemen yangmempunyaisumbu atau bidang tengah yang sama.

Apabila daerah toleransi tidak berupa lingkaran, si-

lindrik atau bola, maka lebar daerahnya adalah dalam arah

yang ditunjukkan oleh tanda panah. Oleh karena itu posisi

tanda panah perlu diperhatikan cara pemakaiannya.

Penulisan toleransi dapat pula dilaksanakan secara

kelompok dengan membuat tabel tersendiri.

Gambar 1.4 Penulison tolero nsi secara kelompok

' 0-- i i-io '

Gar? }ldunp Toh.!nd

hl IrnIr

IA ato t .aLrmd'a

@3 ra'3' -rac.Nl a0.t2

c rrz'P -dJmdq oo rr '3' 6 . bh..rl I 0,6t

E -aldEDdg

F aE o a . toL.Gl O O,1

aG 'aLmds IH - blddd 0 0.05

10 PeHcuruRen Trrutx TouRerus Beurur oan Posrsr 11

Gambar 1.4 ini secara tak langsung menunjukkan ke-pada perancang proses atau operator mesin perkakas untukmengurutkan pekerjaannya. Elemen dasar perlu dikerjakanterlebih dahulu dan dilanjutkan dengan elemen geometrikyang diberi toleransi. Hal ini dilakukan secara berurutansampai seluruh elemen geometrik terselesaikan. Misalnya,bidang pinggir G kemudian bidang H, lubang A lalu dualubang B, lubang memanjang E diikuti empat lubang F, danlubang C dilanjutkan dengan lima lubang D. Demikian pulahalnya dalam proses pengukuran. Operator akan memasti-kan dahulu kualitas elemen acuan sebelum mengukurelemen yang diberi toleransi bentuk dan posisi.

1.3 CONTOH PENGGUNAAN DAN ARTISIMBOL TOLERANSI BENTUK & POSISI

Beberapa contoh penggunaan toleransi bentuk danposisi dengan penjelasannya (menurut standar ISO R 1 101).

Tabel 1.4 Contoh pemakaion toleransibentuk dan posisi

A. Toloi.nrl Koluru..n lstruightness Tole.ancet.

l. Sumbu silinder h6.us torlstsk di datmdarah toleransi yang b.rupa silinderd6ngan daamotaa srb!!aa O.OB mm.

[email protected] \,..7

2 Sotiap bEgian goris dongsn psnjang 1OOmm y6no membual sutu p6rmuk6ansilinder, sepcrti yang dituniukkan olshtanda panah, haiuslah terl6t!k di 6ntaradua garis lurus seiaiar yang beriarsk O,1

3. Sumbu bstang h6rus torlotak pads da6-rah toleransi yang b6rupa p6ral6lopi-podum (balok segi lmpat) dngan lebarO.1 mm pada arah v6.tikal dan O.2 mmpad6 arah hori3ontal. #

B. Toleransi l(ar!llsn {F/oaress Toletoncel

Permukan hsrue torletak di antara duabidang seiajar yang beriarok O.O8 mm'

C. Toloran3i Kcbulatln lRoundness Toleoocel

l. Keliling pirins (di dekat ujung berdia-meter bes6r) harus terletak di antara dualingkaran yang sebidang dan sepusoldengan iarak {beda jari-iari) sebesrO.03 mm.

2. Keliling tiop ponampang ko^is harusterletak di anta.a dua lingkaaan yangsebidang dsn sepusat dongan igfok O.O5mo.

D, Tolcran.i Ke3ilindrikon lcylindricity Tolerancel -

Permukaan yang dimaksudkan harusterletak di anlarE dua silind.r yangscrumbu dengan beda radius ssbcsarO.1 mm.

t-El o.r ^4LWE. Totorrn.i l(obenlru Bentul G!rl3 lPtofile Tolerance of anY Linel

Pada setiap potongan yang seiaia, do'ngan bidang proyoksi. bentuk p.olileyang dihaksud harus terletak di antaradua garis yang menyinggung lingkaran-lingkaran dngan dismeter O.O4 mmdengan titit pusal yang terletak padagaris dengan bentuk geometrik yangbenar.

F- Tole.insi Kobon..an Bontut Pcmuklan lP.ofile Tolercnce ol any Sutfacel'

Permukaan yang dimaksud harus terle-tak di anta.a dua permukaan yang me-nyinggung bola-bola dengan diameterO.O2 mm dengan titik pusat yang te.le'tak pada permukaan Yang mempunyaibentuk geometrik Yang benar.

G. Toldrnri Kcroiaiaran lPa.rlletism Toleroncer.

l. Sumbu lubang di alas harus terletak didalam silinder dengan diameter O.03mm yang seiaia. dengan sumbu lubaogdi bawah {sumbu dssat A}. Wr;

2. Sumbu lubang di at6s harus terletsk diantara dua garis lurus ysng terletakpada bidang mendatar dengan iarak O-1mm yang seiajar dengan sumbu lubangdi bawah (elemen dasar).

o.1,zaA/.-,/

ui)-l

12 I P.*or*u*oNTEKNTKI

Touneng BrHrux DAN Pos6t 13

3. Sumbu lubang di atas harus lrltak didalam paralelpipedum (balok segi 6m-pat) yang msmpunyai loba, sebesar O.2mm pada srah horisonlal d6n O.1 mmpads arah venikEl, y.ng seiaiar d6ngansumbu lubang di bawah (elemen dasarl.

4. Sumbu lubang ha.us torletak di anta6dua bidang deng.n iar6k O.Ol mm, yangseiajar dongan bidang dasa..

H. Toloransi Kqtegrllurusan lPeryendicolerity Tole.ancel

1. Sumbu lubang yang miring harus terla-tak di anla.a dua bidang geiaiar d6n96niarak O.O5 mm, yang t6gak lurus padasumbu lubang horisontal A.

oIe,

T*

2. Sumbu silinde. yang ditunjukkan olehkotak toleransi (silinder bagian atas)harus terletak pada silinder dongandiametor O.06 mm yang lgak lu,usterhadap bidsng dasa. A.

3. Sumbu silinder yang dituniukkan olohkotak tqleransi harus te,lstak di antaradua garis lurus saiaiar yang borisrsk 0,1mm, yang t6gak lurus dengan bidangdasar lbidang bawahl. b

4. Sumbu silinder harus tsrletak di dalamparalelopipedum 0,1 x 0,2 mm, yangtegak lurus dengan bidang dasar.

5. Sisi/bidang sebelah kanan komponnharus terletak di ant.ra dua bidangsejaisr bsrjarak O,O8 mm. yang tegaklurus dngan sumbu silindor.

6, Sisi/bidang t.gak lomponGn h.ru3 torle-tak di antara dua bidang seiajar beriarskO,O8 mm. y6ng t6gak lu,ua d.nganbidang dasar.

K. Toloransi Kesimetrikan don Kesam&n Sumbu (Coacerrlcity and Coaxiality Tolerancel

1. Pusat yang dirunjukkan oloh kotak tole-ransi (lingkaran luar) harus terlslak padalingkaran berdiameter O,O1 mm dantitik pusatnya berimpit dengan titikpusat lingkaran acuan A llingkaranda lam)

c

2. Sumbu silinder yang ditun,ukkan olehkotak toloransi (silinder lengah) haruslerletak dalam silinder berdiameter 0,08mm yang mempunyai sumbu berimpitdengan sumbu acuan AB.

a 0,a

\zqa

2. Kesalahan put6r pada arah tanda panahtidak boleh l6bih besar dari 0,1 mm,jika diukur pada setiap bidang ukur yangborbentuk konis selama satu kali putar-an pada sumbu elemen C.

3. Kesalahao puta, pada arah aksial tidakboleh lebih besar dari O,1 mm, iika diu-kur pada setiap bidang ukur yang ber-bentuk silinder selama satu putaranpada suhbu elomon D.

ffi:rmAItd-.--/

1.4 CARA PENULISAN SPESIFIKASIPERMUKAAN PADA GAMBAR TEKNIK

Sampai saat ini tidak ada satupun parameter-param-

eter yang telah diusulkan dapat digunakan untuk men-erangkan ketidakteraturan konfigurasi suatu permukaan

dengan sempurna sehingga ISO memandang perlu untuk

menstandarkan cara penulisan persyaratan permukaanpada gambar teknik dengan melalui anjurannya R 1302,"Method of indicating surface texture on drawings".

Simbol persyaratan permukaan u m um nya ditul iskan

seperti pada gambar 1.5, yang berupa segitiga sama-sisidengan salah satu ujungnya menempel pada permukaan

yang bersangkutan. Beberapa angka dan tanda spesifik ser-

ta keterangan singkat dituliskan di sekitar segitiga ini. Arti

angka-angka serta tanda ini adalah sebagai berikut:

L6 I P.*ou*r*ru TrrurrI

Tor-rRrnsr Bertrur oeru Posrsr I

,,

Hsgr mktiron K.hrrnn Rda-ratr Artmth q- 32 Fm2'

oror", I.",, Prcc yeg (,oiulta dml untJ* nErEh6[ks rkrur (rupa)r: )- y.no lpcim(r----J oE 1,25 pmperlu digunakan sensor kontak yang mempunyai bagianmekanik antara lubang aliran udara dengan benda ukur.Sensor mekanik ini dapat berupa bola, batang, silinder ataupelat yang bersinggungan langsung dengan permukaanobjek ukur. Suatu gerakan pada sensor mekanik (sensorkontak) akan menyebabkan perubahan diameter efektif lu-bang aliran udara pada bagian alat ukur (bukan antara per-mukaan benda ukur dan sensor).

ffi 4RNi @[email protected]@M ffiffi

Jenis kontakdengan SislsmA. fotakurtmgenB, BolaC. Polat

JonasDua lubrmA&B:toloransi

diamtdC : kesilindrisan

(c)

nlb -,,iffi Ji?f,."'"*I ln Zk***J A ;[::,:J:1J -M --,ED% W--'--- cao 'r"i"l"-"'"'(A) (B) (c) (o)

d? fu E.Fdancffi- "-5k- @TJ , ,.,:"#,:lily-(E) (F) (g) (H)Gambar 4.12. Berbogoi macom sensor alot ukur pneumotik

4.2.6 PENGUBAH OPTIKPada dasarnya sistem optik yang digunakan sebagai

pengubah alat ukur berfungsi sebagai pembelok, pembias,atau pemantul berkas cahaya yang berasal dari suatu ob_jek sehingga terbentuk suatu bayangan (maya atau nyata)dengan ukuran/penyimpangan yang lebih besar daripadaukuran/penyimpangan objeknya. Objek dalam hal inidapatberupa benda ukur atau komponen alat ukur misalnya skala

106 PrHcuxuReru TexNrx KonsrRuxsrAur Uxun onru pnrrusrp Krrun I nZI

atau garis indeks. Sistem optik biasanya terdiriatas gabun-

gan komponen yang berupa cermin, lensa, dan prisma.

Beberapa jenis sistem optik yang digunakan dalam bidang

pengukuran antara lain pembesar, mikroskop, proyektor,

teleskop, autokolimator dan teleskop posisi.

4.2.6.1Lensa Pembesar

Sistem optik yang paling sederhana yang memun-gkinkan seseorang untuk melihat suatu objek denganlebih jelas adalah lensa pembesar. Suatu objek yang dile-

takkan pada jarak fokus (titik api) lensa pembesar akanterlihat oleh mata sebagai suatu bayangan objek dengan

ukuran yang lebih besar, lihat gambar 4.13. Lensa pembe-

sar umumnya dipakai pada sistem pembacaan skala atau

sebagai alat ukur pembanding yaitu dengan menyisipkangambar transparan bentuk geometri acuan/standar yang

akan terlihat sebagai latar depan objek ukur. Pembesaran-

nya (magnification) lensa pembesar ditentukan dengan ru-

mus sederhana berikut:

OPDMN=7

di mana,

D = jarak terdekat benda ukur yang masih dapat terlihat

oleh mata dengan jelas (tanpa lensa). Untuk matanormaladalah 250 mm.

f = jarak fokus lensa pembesar, mm.

108 I P.*or*u*NTernrxl

Gambar 4.14 . Prinsip lensa pembesar

4.2.6.2 MikroskopApabila dua lensa pembesar (susunan lensa) diatur

menjadi satu sistem optik dapat dibuat menjadi mikroskop.Lensa pembesar (susunan lensa)yang berada didekat matadisebut okuler, sedang yang berada di dekat objek berna-ma objektif. Skema mikroskop ini diperlihatkan pada gam-bar 4.15. Suatu objek MN yang diletakkan di depan objektifakan membentuk bayangan nyata dan terbalik pe. Melaluiokuler bayangan PQ ini akan terlihat oleh mata sebagaibayangan RS, yang jika dibandingkan dengan ukuran objekaslinya, pembesaran totaladalah :

R^S R,S POMN PQ MN

di mana,

RS

MN = pembesaran total

KousrnuxsrAr-er Uxun oRN PRrusrp KrR:a I f OgI

= pembesaran okuler

= pembesaran objektif

Js

Gambar 4.15 . Prinsip mikroskop

Seperti halnya dengan kegunaan mikroskop pada

umumnya alat ukur ini memang digunakan untuk mem-perbesar objek ukur yang relatif kecil. Dengan sistem optikobjek ukur tak teraba oleh sensor (non kontak)dan pen-gukuran dimensi dilaksanakan dengan meletakkanbenda ukur pada meja translasi yang digerakkan den-gan kepala-mikrometer (micrometerhead). Pengamatmelakukan penyetelan nol, kemudian menggerakkanmeja sehingga garis silang (bayangan gambar yangdisisipkan di sistem lensa okuler) terlihat menempelpada ujung objek ukur. Panjang objek ukur dilihat den-gan membaca skala mikrometer penggerak meja.

4.2.6.3 Proyektor

Dua sistem lensa, yaitu kondensor dan proyektormerupakan komponen proyektor, lihat gambar 4.16. Ber-kas cahaya dari suatu sumber cahaya diarahkan oleh kon-densor menuju objek yang diletakkan di antara kondensordan proyektor. Karena benda ukur biasanya tidak tembuscahaya jadi hanya sebagian berkas cahaya yang diteruskandan diproyeksikan ke suatu layar, sehingga terlihat bayan-gan benda ukur yang gelap dengan latar belakang yangterang.

Pemeriksaan bayangan benda ukur (pengukuranatau pembandingan dengan contoh bentuk standar) di-lakukan dari balik layar yang terbuat dari kaca buram. Sep-erti halnya pada mikroskop, benda ukur dicekam pada mejageser (koordinat X-Y) sehingga bayangan benda ukur dapatdigerakkan relatif terhadap garis silang yang terdapat padalayar. Jarak yang ditempuh oleh gerakan bayangan dapatdibaca pada skala kepala mikrometer dengan mana mejaposisi digerakkan; arah X dan/atau Y.

Alat ukur proyektor profiljenis CNC dilengkapi den-gan sistem kontrol gerakan meja. Bayangan digerakkansecara otomatik sesuai dengan program pengukuran yangdibuat khusus untuk suatu benda ukur. Serupa dengan me-sin ukur CNC (CMM; Coordinate Measuring Machine) ataumesin perkakas CNC, sistem kontrolgerakan meja meman-faatkan motor servo dan alat ukur jarak (inductosyn atauencoder). Dalam hal ini sensor jenis fotosel ditempelkanpada kaca buram untuk mendeteksi saat pemulaian dan/atau pengakhiran penghitungan jarak gerakan bayangan.

RS

MN

.RS

MN

_.1\=-.. -\\\

110 PrxcuxuReru Trrrurr KorusrRuxsr Amr Urun oeu Pntrusrp KrruR 11L

menggunakan prisma, cermin ataupun sistem lensa pem-

balik. Pembesaran yang dapat dicapaiteleskop merupakanperbandingan antara jarak fokus dari objektif dengan okul-er. Dua macam alat ukur geometrik yang menggunakanprinsip teleskop adalah autokolimator dan teleskop posisi.

Gambar 4.17. Prinsip teleskop astronomi

Gambar 4.16. Prinsip proyektor profrl. Jenis CNC dileng-kapidengon sistem kontrol gerakan meja yang menggerokkan

bayangan relatif terhadap fotoselyong ditempelkon di layar

4.2.6.4Teleskop

Teleskop adalah nama suatu sistem optik yang digu-nakan untuk melihat objek yang jauh supaya terlihat dekat

dengan bayangan yang jelas. Dua sistem lensa yaitu ob-jektif dan okuler diatur jaraknya sedemikian rupa sehinggaberkas cahaya yang sejajar (yang berasal dari objek yangjauh) akan difokuskan oleh objektif pada titik yang samadengan jarak fokus okuler.

Oleh okuler berkas cahaya inidibiaskan menjadiber-kas cahaya yang sejajar lagi sehingga bayangan objekdapatterlihat oleh mata dengan lebih jelas tanpa atau dengan se-

dikit penyesuaian (akomodasi), lihat gambar 4.17. Bayanganyang terlihat oleh mata posisinya terbalik. Bila dikehendaki,

bayangan tersebut dapat dibuat menjadi tegak dengan

- dc#b

Gambar 4.1 8. menunjukkan prinsip autokolimator (autocollima-tor), dengan suotu kondensor yang mengarahkan berkas cahoya

dari sumber cohaya di otas sumbu optik menuju torget yangberupo garis. Suatu cermin semi reflektor (sebagion berkas cahoyadipontulkon, sebagian lain diteruskan) dengan posisimiring 45"

terhodap sumbu optikteleskop akan membuat seoloh-olah targetterletak pada sumbu optik persis poda jarok fokus objektif

otlr*ttr

o ll o-oo

t,-4i---n--

112 PencuruRnl TrrNtx Korusrnuxsr Aur Uxun oln PRrr.rsrp KrruR I

ff3

Dengan rancangan seperti ini berkas cahaya yangkeluar dari objektif akan merupakan berkas cahaya yang

sejajar, dan melalui okuler pengamat tidak akan langsung

melihat sumber cahaya. Berkas cahaya, yang mengandung

bayangan garis target ini, dipantulkan kembali oleh suatu

cermin, disebut reflektor, yang diletakkan pada jarak ter-

tentu di depan autokolimator.Melalui okuler, pengamat akan melihat bayangan

garis target yang telah dipantulkan oleh reflektor yaknigaris horisontal dengan latar belakang terang. Pada fokus

okuler dipasang pelat gelas tipis yang ditengahnya dibuat

dua garis sejajar horisontal. Pelat gelas tersebut dapat di-gerakkan naik-turun dengan bantuan mikrometer. Melalui

mikrometer ini pengamat berusaha untuk melingkupi garis

bayangan target dengan dua garis sejajar ini sesimetrikmungkin. Kemudian, posisi dua garis sejajar (berarti: posisi

garis target) dibaca pada skala mikrometer.

Tergantung pada rancangannya, skala mikrometer

autokolimator bisa memiliki kecermatan 0.1 sekon dengan

kapasitas ukur hanya 10 menit. Autokolimator sebenarnya

memang merupakan alat ukur sudut, yaitu sudut kemirin-

gan cermin reflektor relatif terhadap sumbu optiknya. Jika

posisi reflektor diubah karena dipindahkan posisinya (atau

karena terubah akibat perbedaan yang terjadi pada sistem

pengukuran), posisi garis target yang dipantulkan kembali

menuju objektif akan terletak pada bidang fokus okuleryang tak selalu pada sumbu optik melainkan dapat di mana

saja di atas atau di bawahnya.

df, lslr -F{rdg--'larmruX,ort lrr9.l

b.lui drilnl(

rfnt|(

Teleskop Posisi

Berbeda dengan autokolimator yang mendeteksikemiringan suatu target yang berupa cermin, teleskop po-

sisi digunakan untuk mengamati perpindahan posisitarget

relatif terhadap sumbu optiknya dalam arah horisontaldanvertikal (linear). Dalam hal ini target berupa gambar skalaya ng terdi ri atas li n g karan-lingkaran konsentri k. Umumnya

skala konsentrik tersebut dibuat pada gelas transparan, se-hingga bila diinginkan dapat diterangi dengan lampu yang

dipasang di belakangnya secara langsung atau dengan me-

makai sistem lensa pembuat sejajar berkas sinar.

Seperti halnya pada teleskop, pengamat dapat me-lihat target yang berada di depannya. Supaya target yangdiletakkan di dekatnya (> fokus objektif ) atau jauh di depan(beberapa puluh meter) dapat terlihat dengan jelas dan tak

terbalik, teleskop posisi dilengkapi dengan sistem lensapemfokus dan sistem lensa pembalik, lihat gambar 4.19.

Pada fokus okuler dipasang pelat gelas tipis dengangambar garis silang dengan titik perpotongan persis padasumbu optik. Gambar garis silang ini tak dapat digerakkan

dan dimanfaatkan pengamat untuk melakukan pembacaan

=T=:

1L4 PeNcuxuRRu TrrNtx Konsrnursr Aur Urun oen PRrr.rsrp Krrue 115

posisi target yaitu dengan melihatnya relatif terhadap skalakonsentrik pada target (arah horisontal dan/atau arah verti-kalrelatif terhadap sumbu optik).

Untuk mempermudah dan menaikkan kecermatanpembacaan posisitarget, teleskop posisi umumnya dileng-kapi dengan mikrometer optik. Komponen utama mikrom-eter optik berupa keping gelas dengan dua sisi rata yangsejajar (keping parallel). Suatu berkas cahaya dengan sudutdatang nol (berimpit dengan garis normal) akan diteruskanmelalui keping parallel secara lurus. Apabila sudut datangtidak sama dengan nol, berkas cahaya akan dibiaskan men-dekati normal untuk kemudian pada sisi yang lain akandibiaskan kembali menjauhi normal, sehingga arah berkoscahaya ietap seperti semula tetapi telah menggeser sejauhd, lihat gambar 4.19. Untuk suatu sudut datang yang kecil,perubahan kemiringan keping parallel akan setara denganperubahan jarak d. Pengaturan kemiringan keping parallel

dilaksanakan dengan suatu mekanisme yang berhubunganlangsung dengan dua kepala mikrometer (micrometerhead)

untuk pembacaan pergeseran target dalam arah horisontal

dan vertikal; biasanya dengan kecermatan 0.02 mm.

Gambar 4.19 Prinsip teleskop posisi dengan mikrometer optik

4.2 PENUNJUK & PENCATAT(PEREKAM DATA PENGUKURAN)lsyarat yang telah diperbesar oleh bagian pengubah

diteruskan ke bagian penunjuk yang akan menunjukkanhasil pengukuran lewat garis indeks atau jarum penunjukyang bergerak relatif terhadap bidang skala atau denganpenunjuk berangka (digital). Skala, yang berupa jajaran ga-ris, dengan orientasi lurus atau lengkung, dibuat denganjarak tertentu untuk mempermudah pembacaan. Jarakantar garis skala mempunyai artitertentu yang menunjuk-kan kecermatan alat ukur atas besaran yang diukur. padapenunjuk digital, kecermatan alat ukur diwakili oleh angka(desimal) terakhir.

Sebagai tambahan, atau sebagai ganti penunjuk,suatu pencatat dapat merupakan bagian alat ukur. pencatat

diperlukan jika data pengukuran harus direkam secara ber-kesinambungan. Pada beberapa pengukuran geometrik,

S" S* "c-F

ry(E!. h )

L16 PrrucuxuRRH Trrrrx KoNsrnursrAler Urun oRru Pnrrusrp KrruR I

nZ

misal nya kekasaran atau kebulatan, hasil akhir peng u ku ran

didapat dari analisis rekaman data (secara manual atau oto-

matik) yaitu analisis grafik yang dihasilkan pencatat.

Hampir semua alat ukur, kecuali beberapa jenis alat

ukur standar dan alat ukur batas, mempunyai bagian penun-

juk yang dapat dikategorikan menjadi 2 macam, yaitu :

4.3.1 PENUNJUK BERSKALASkala adalah jajaran garis yang beraturan dengan

jarak antara garis (pits) yang tertentu dan mempunyai arti

tertentu. Kerapatan atau jarak antar garis dibuat supayamata dapat melihat garis-garis tersebut secara mudah danjelas terpisah, baik yang dirancang dengan atau tanpa ban-

tuan sistem optik (lensa pembesar). Jajaran garis ini terle-

tak pada suatu bidang yaitu bidang skala. Biasanya bidang

skala berupa bidang rata namun ada pula yang merupakan

bidang lengkung sebagai permukaan silinder. Garis-garis

ini bisa berjajar lurus (skala lurus) atau melengkung (skala

busur) lihat gambar 4.20.

Jarak antara dua garis skala alat ukur geometrik dapat

berarti bagian dari meter atau bagian dari derajat danmerupakan kecermatan alat ukur. Secara visual pembacaan

dilakukan dengan mengusahakan mata (sumbu optiknya)

terletak pada bidang baca. Bidang baca ini mengandunggaris indeks atau jarum penunjuk dan merupakan bidangyang diusahakan tegak lurus atau normal terhadap bi-dang skala. Bidang baca, pada mana garis indeks ataujarum penunjuk terletak, bergerak relatif terhadap bidang

skala. Pada saat dimulainya pembacaan, posisi garis indeks

118 I Pr*or*r*N TrrxrrI

atau jarum penunjuk pada skala menyatakan harga sebagaihasil suatu pengukuran.

Hdarlg baca

eri.hdCts

bldangsl(ala.daUdile &!-dor

kqmlEt

Gambar42OSkola

Skala merupakan jajaran garis yang tersusun padabidang skala rata atau bidang skala silinder. pembacaan

dilakukan pada bidang baca yang tegak lurus atau normalterhadap bidang skala. Pada bidang skala jajaran garis terse-but bisa lurus ataupun membentuk busur lingkaran. Jarakfisik (mm) antar garis skala (pits) dirancang dengan mem-perhatikan aspek keterbacaan, kepekaan, dan kecermatanalat ukur. Selanjutnya, aspek ketepatan dan ketelitian jugaperlu diperhatikan dalam proses pengukuran.

d(drhr!l,

*{t"t.''['"')

KonsrnusrAur Uxun oan Pmnsp Kru I f fqI

4.3.1.1 . Skala Nonius (Nonius/ VernlerScale)

Pada saat pembacaan skala dilakukan, tidak selalugaris indeks persis segaris dengan garis skala melainkan

terletak di antaranya. Dalam situasi seperti ini dapat ditem-

puh salah satu cara berikut, dengan memisalkan skala me-

miliki nilaiyang membesar ke kanan:'1. Memenggal (truncating); menuliskan harga skala

disebelah kirigaris indeks, bila garis indeks belum

sampai pada garis skala di sebelah kanan.

2. Membulatkan (rounding),' menuliskan harga skaladi sebelah kiri garis indeks (membulatkan ke ba-wah; rounding-down) bila garis indeks diperkira-kan belum sampai pertengahan jarak antara duagaris skala atau menuliskan harga skala di sebelah

kanan garis indeks (membulatkan ke atas; roun-ding-up) jika garis indeks terletak di pertengahan

atau melewatinya.

3. Menginterpolasikan (interpolating),' menuliskanharga skala di sebelah kiri garis indeks dan me-nambahkan fraksi (bagian) yang merupakan perki-

raan posisigaris indeks diantara ke dua garis skala.

Biasanya jarak garis indeks tersebut diperkirakan

dahulu relatif terhadap garis skala di kiri, garis ska-

la di kanan, atau di pertengahan.

Cara 1 atau 2, digunakan bila keterulangan (ketepa-

tan) proses pengukuran relatif rendah. Cara 3 dapat dipakai,

secara konsisten, bila ketepatan proses pengukuran relatif

tinggi, dengan menuliskan harga interpolasi sebagai ang-

ka terakhir yang ditaruh dalam tanda kurung misalnya1e.(B).

Menginterpolasi posisi garis indeks secara kira-kira,sebagaimana cara 3, dapat diperbaiki dengan cara interpo-lasi yang pasti. Untuk itu, garis indeks dibantu dengan jaja-

ran beberapa garis yang dibuat menyerupai skala dan di-sebut dengan skala nonius. Garis indeks menjadi salahsatu garis pada skala nonius dan diberi tanda denganangka nol (pada gambar 4.2'l garis indeks menjadi garisnonius permulaan; garis nol nonius).

Prinsip pemakaian skala nonius dapat dijelaskan den-gan memakai gambar 4.21. Skala alat ukur (skala utama)misalnya memiliki pits (jarak antar garis) sebesar u dan ska-la nonius yang digambarkan di bawahnya dibuat denganpits sebesar n (n < u). Selisih antara u dengan n sebesar k (k= u - n) menentukan rancangan pembacaan (penginterpo-lasian) posisi garis indeks.

A.uuur-.----*r..-----_r--------_l

120

A A+z

ot

Gambar 4.21 Prinsip Skalo Nonius (satu dimensi)

PeucurunRru Texntx KoNsrRuxsr Ar-er Uxun oex Pntnsrp KrruR 121

Garis nol nonius (garis indeks) segaris dengan garis A skala

utama.

u - jarak satu bagian skala utaman - jarak satu bagian skala noniusk= u-n

Garis nol nonius tergeser sejauh k dari garis A; garis

pertama nonius segaris dengan salah satu garis skala uta-

ma. Garis nol nonius tergeser sejauh 2k dari garis A; garis

kedua nonius segaris dengan salah satu garis skala utama'

Jika garis indeks (garis nol nonius) berada pada po-

sisiyang segaris dengan salah satu garis pada skala utama'

pada saat itu hasil pengukuran dibaca sama dengan nilai

garis skala utama, misalnya A. Bila garis nol nonius terge-

ser ke kanan sebesar k, garis pertama nonius akan menjadi

segaris dengan garis skala utama berikutnya (A+ 1)'

Seandainya garis nol nonius tergeser lebih ke kan-

an sejauh 2k (dari posisi garis A), garis kedua nonius yang

menjadi segaris dengan salah satu garis skala utama (A+2)'

Proses pergeseran ini dapat dilakukan terus sampai akh-

irnya garis nol nonius menjadisegaris kembali dengan garis

skala utama (A+1).

Dengan demikian, pembacaan hasil pengukuran

adalah dengan mencari garis nonius yang keberapa yang

benar-benar berimpit dengan salah satu garis skala utama.

Dan ini dapat dilakukan dengan cepat bila terlebih dahulu

cara ke 3 di atas diterapkan yaitu dengan interpolasi posisi

garis indeks (garis nol nonius) secara kira-kira'

122 I P.*ou*u*oxTrxltxI

Jarak k menggambarkan kecermatan pem bacaa nposisi garis indeks dengan memakai skala nonius. Jadidengan kata lain, pengaruh pemakaian skala nonius adalah

menaikkan kecermatan alat ukur. Semakin kecil k kecerma-

tannya semakin tinggi, artinya penentuan posisi garis nolnonius relatif terhadap suatu garis skala utama menjadi se-

makin pasti. Akan tetapi, semakin kecil k memerlukan lebih

banyak garis pada skala nonius. Sebab jumlah garis nonius(kecuali garis nol nonius) atau jumlah bagian skala noniusadalah sama dengan l/k buah. Dengan demikian k tidakboleh terlalu kecil, untuk:

Prn rng ffd .kt rl:ltrl_-___{0

L--__!Prntsp#rno*r

1. mempermudah pembacaan, yaitu dalam menen-tukan garis nonius mana yang menjadi segarisdengan skala utama,

2. membatasi panjang skala nonius, supaya kapasitaspengukuran tak menjadi jauh berkurang gara-gara

keefektifan panjang skala utama terkurangi olehpanjangnya skala nonius.

Beberapa contoh cara pembacaan dengan memakai

skala nonius ditunjukkan pada gambar 4.22. Untuk garis

nol nonius yang tidak segaris dengan garis skala utama,

KoxsrRuxsrAur Uxun oar Pnrusrp KErun 1 plI

penunjukan berharga sama dengan harga skala utama ses-udah garis nol nonius ditambah dengan harga garis skalanonius yang segaris dengan salah satu garis skala utama.Perhatikan teknik penandaan/penomoran garis-garis skalanonius.

Sk f.mp'{.ri,: .* ;;,

O r(6) 2 3 O l(6) 2 3

o123,t5

Posisi garis indeks (garis nol nonius) pada berbagaijenis skala nonius (satu dimensi). Untuk mempercepat pen-carian garis nonius yang berimpit dengan garis skala utamaserta untuk menghindarkan kekeliruan pembacaan, ter-lebih dahulu perlu dilakukan interpolasigaris indeks secarakira-kira. Kemudian, barulah pandangan diarahkan padadaerah di mana garis nonius yang menjadi segaris dengangaris skala utama bakalditemukan.

Tabel 4.1 berikut memperlihatkan beberopa contoh kecer-maton skala noniusyong digunakan pada beberapa alot

ukur seperti mistor ingsut don busur bilah

KecermatanBesar u

pada skalautama

Skala nonius

Besar npada skala

nonrusJumlahbagian

Paniang/besarkeseluruhan

..r.!n to.rol .- lmm 0,9 mm 10 9mm

.jo to.ost -- lmm2mmtt O,95 mm1,95 mm 2020 19 mm39 mm

fi to.ozt -- lmm1mm O,98 mmO.98 mm 5025 49 mm24,5 mm '

{ *'rlo t lo 12 !1o +

2o 230-Tr l2 230

#,t 1o b90-Etr 30 29.50 '+*) Skala nonius yang menunjukkan setengah harga jarak skala utama.+) Digunakan pada alat ukur sudut dengan skala yang dibuat pada

busurdengan radius yang besar, misalnya pada proyektorprofil.*+) u sama dengan dua bagian skala utama.

Cdtblr pcmbam :

h..poh.f

Angka yang dicantumkan pada skala nonius me-nyatakan sepersepuluh harga skala utama (dalam menitkalau skala utama dalam derajat). Bagi skala nonius dengan

setengah panjang aslinya, jika garis nol nonius telah mele-

wati setengah bagian skala utama, dilakukan penambahan

angka lima pada setiap angka skala nonius latau menam-

bah tiga puluh menit untuk skala utama dalam derajat.

4.3.1.2. Skala Nonius Dua Dimensi

Suatu kotak segi empat dengan satu diagonal (mir-

ing ke kiri atau kanan) dengan sisi horisontal sepanjang 1u (atau "l/"lO u; u = pits; kecermatan skala utama) dan sisitegak dibagi dalam n bagian yang sama, dapat berfungsisebagai skala nonius dua dimensi (untuk membedakandengan nonius / vernier scale yang dinamakan sebagaiskala nonius satu dimensi), lihat gambar 4.23 skala noniusadalah garisgaris horisontal yang berjajar vertikal.

Garis indeks diwakili oleh salah satu sisi tegak. Sisitegak sebelah kanan menjadi garis indeks bila skala utama

harganya membesar ke kanan dan garis diagonal miring kekanan, dan hal sebaliknya berlaku bila skala utama membe-

sar ke kiri. Pada saat sisi tegak kanan berimpit (segaris) den-gan garis skala utama, sisitegak kiri akan berimpit denganskala utama bila u dibuat sama dengan jarak satu bagianskala utama.

Gambar 4.23 Prinsip skala nonius dua dimensi

Untuk skala nonius kanan, apabila garis indeks (sisitegak sebelah kanan) tergeser ke kanan, posisinya relatifterhadap garis A dapat diketahui dengan melihat perp$-tongan antara garis A dengan diagonal serta membacaangka pada garis nonius horisontal pada titik perpotonEantersebut. Demikian pula halnya dengan skala nonius kiridimana skala utama harganya membesar ke kiri (terbalik).

Beberapa alat ukuryang peka dilengkapidengan pen-gubah optik yang berfungsi sebagai pembesar bayanganskala utama. Melaluiokuler pengamat dapat melihat jarakantara dua garis skala utama menjadi lebih jauh terpisah,dengan demikian beberapa skala nonius (biasanya l0 buah)dapat disusun untuk pembacaan jarak setiap sepersepuluhbagian dari skala utama. Gambar4.24 memperlihatkan duacontoh pembacaan dengan susunan l0 skala nonius duadimensiyang mana n sama dengan 10 dan 100.

Untuk n = 100 garis-garis nonius horisontal akanmenjadi terlalu rapat bila harus digambarkan pada ko-tak dengan ketinggian yang sama bagi susunan nonius

tA

F_+/rI vt;*#)"f ,*1-lv--tl"po.hl taroEr

A.tA.T AfiiI / t,\t l;ri---l

poald bqirplt

nor{ur

-AA..IA,

IH-:Hpocblb.imDit pocute.g6.r

ltqfsEl

126 I Pr"ou*r*nTrxnrxI

KousrRuxsrAur Urun oRn Pnrnsrp Krrul I nzI

dengan n = 10. Supaya jarak antara garis-garis nonius hori-sontal tetap terlihat jelas, jajaran kotak nonius dua dimensi(yang menjadi terlalu tinggi gara-gara harus dibagi dalam100 bagian) diubah bentuknya menjadi bentuk melingkarsedemikian rupa sehingga menjadi lingkaran-lingkarankonsentrik dan garis-garis diagonalnya saling bersambung-an menjadi bentuk spiral.

Garis-garis diagonal yang telah diubah bentuknyamenjadi bentuk tersambung spiral ini digantikan dengansepasang spiral yang berdekatan. Dengan demikian, saatpengamat harus mencari titik perpotongan antara garisdiagonal dengan garis (bayangan) skala utama digantikandengan mencari posisidua garis spiralyang mana yang mel-ingkupigaris (bayangan) skala utama yang paling simetrik.

Skala nonius dua dimensi spiral seperti ini dibuatdengan teknik fotografi pada keping gelas yang tipis yangdipasang pada sumbu optik okuler sehingga terlihat jelas

dengan latar belakang bayangan garis-garis skala utama.Pengamat hanya akan melihat sebagian dari garis-garisspiral tersebut, lihat gambar 4.24 b, dan dengan memutarkeping gelas ini pengamat akan mampu mencari posisi pel-

ingkupan yang paling simetrik seperti yang diulas di atas.

Gambar 4.24 Skola Nonius Dua Dimensi Kiri

4.3.1 .3 Skala MikrometerSkala pada semua jenis mikrometer dibuat pada dua

bagian mikrometer, pertama pada silinder tetap (disebutskala tetap) dan kedua pada silinder putar (dinamakan skalaputar). Tepi silinder putar berfu ngsi sebaga i garis indeks un-tuk pembacaan skala tetap (pembacaan kasar). Garis aksialsepanjang skala tetap berfungsi sebagai garis indeks untukpembacaan skala putar (pembacaan halus).

SQm

A hb*md*r,[email protected](ffi0rlm)

skala putar

.** \ffiffils.seffi] lerffil

Gambar 4.25. Pembacaan skala mikrometerdengan kecermoton 0.01 mm

grbhdofsp{teil'hib'

E."ffil

128 I Pr*or*r*ru Terrurx!

KonsrRursr Aur Urun oRru Pmxsrp Krrul 129

Biasanya untuk satu kali putaran, tepi silinder putar

akan menggeser sejauh setengah skala tetap (0.5). Olehkarena itu, angka pada skala putar bermula dan berakhirpada angka 0 yang juga berarti angka 50 apabila pemba-

gian skala putar adalah 50 buah. Dengan demikian, satu ba-

gian skala putar setara dengan jarak 0.01 mm. Apabila tepi

silinder putar telah melewati setengah bagian skala tetap,

angka pada skala putar yang ditunjuk garis indeks (misal-

nya 48) harus ditambah dengan 50 (menjadi9S).

Beberapa mikrometer mempunyai silinder putar

dengan diameteryang relatif besar, dengan demikian pem-

bagian skala putar dapat diperhalus. Kecermatan sampai

0.002 mm dapat dicapaidengan membuat pembagian ska-

la putar menjadi250 buah.Jika silinder putar berdiameter kecil, misalnya untuk

jenis mikrometer tiga sensor pengukur lubang berdiameter

kecil, pembagian skala putar tidak bisa terlalu cermat (mis-

alnya hanya 10 bagian). Dalam hal ini dapat digunakan ban-

tuan skala nonius (satu dimensi). Garis indeks pembacaan

halus (garis aksial pada skala tetap) menjadi garis nol nonius

dan garis-garis lainnya berjajar aksial mengelilingi silinder

tetap di dekat tepi silinder putar. Gambar 3.46 memperli-hatkan skala nonius untuk menaikkan kecermatan pem-

bacaan skala putar. Dengan contoh seperti ini kecermatan

mikrometer dinaikkan dari 0.0'l mm menjadi 0.001 mm.

G.{87ilnl

Gambar 4.26. Pembocaan skalo mikrometerdengan skala nonius

4.3.1.4. Skala Dengan Jarum PenunjukAlat ukur pembanding (komparator) umumnya

mem punyai jaru m pen u njuk yang bergerak relatif terhada pskala yang diam. Gerakan jarum penunjuk dapat berdasar-kan prinsip kerja mekanik ataupun elektrik. prinsip kerjamekanik dipakai pada alat ukur dengan pengubah mekan-ik, sedang prinsip kerja elektrik digunakan pada alat ukurdengan pengubah elektrik.

Suatu kesalahan pembacaan yang dikenal dengannama parallaks dapat terjadi pada waktu membaca posisijarum penunjuk relatif terhadap skala. Parallaks akan terjadibila pengamat tidak mengusahakan (salah satu) matanyakira-kira terletak pada bidang baca. Bidang baca adalah bi-dang yang mengandung garis jarum penunjuk dan tegaklurus bidang skala, lihat gambar 4.27.

Cermin yang dilekatkan pada bidang skala dapat di-gunakan untuk membantu pengamat supaya dapat memo-

Jdrrqthr3

l'r'r'r'r'l'l

130 I Pr*or*r*u TrxutxI

KoHsrnus Aur Uxun oeru PRrNsrp Krrue I

faf

sisikan matanya (sebelah kanan atau sebelah kiri) sehingga

berada pada bidang baca. Bila mata pengamattidak beradapada bidang baca, ia akan melihat bayangan jarum penun-juk pada cermin. Mata digerakkan sedikit ke kanan/kiridanpembacaan posisijarum penunjuk pada skala boleh dilaku-

kan setelah jarum penunjuk menutupi bayangannya.Kesalahan akibat parallaks dapat dikurangi dengan

membuat letak jarum penunjuk sangat dekat dengan bi-dang skala. Dan kesalahan ini bisa ditiadakan jika jarumpenunjuk menempel pada bidang skala.Tentu saja hal yang

terakhir ini tak bisa dilakukan kecuali bila jarum penunjuk

bukan merupakan jarum yang nyata melainkan hanya seb-

agai bayangan jarum yang diproyeksikan oleh sistem optikke bidang skala.

4.3.2 PENUNJUK BERANGKA (D|G!TAL)Pada alat ukur dengan penunjuk berangka hasil pen-

gukuran dapat langsung diketahui melalui deretan angkayang ada padanya. Penunjuk berangka ini dapat digolong-kan menjadi 2 macam yaitu jenis mekanik dan jenis elek-tronik. Penunjuk digital mekanik terdiri atas beberapa sil-inder yang disusun pada satu sumbu putar. Setiap silinderdiberi angka pada permukaannya mulai dari 0 sampaidengan 9, lihat gambar 4.28. Mulai dari yang paling kananditeruskan ke kiri silinder-silinder tersebut disebut silinderpertama, kedua dan seterusnya.

Gambar 4.2 I Pen unjuk d igital dengansistem penggerok mekonik

Sinyal gerakan dari bagian Pengubah diteruskan se-bertingkat ke silinder 1,2,dst. Satu putaran suatu sil-

-J - -Y'te4dlpa'allsl'*(*E - isf'H.- -A'- b,tsdPr*xs

podrl mataylng b6nar- harlamolhallrrumpdd maiay3noaolah- rnClhdlarumdan

b!y!ngannya

Gambar 4.27 Parollak dan cara menghindarinya

i/ffi+i 1..'l 2t. 1 a

L32 I Pr*or*r*ouTrxnrrI

KorusrRuxsr Aur Uxun oeu PRrHsrp KrR:e I fgaI

inder akan memutar 1/10 putaran silinder di sebelah kirin-ya. Contoh ini merupakan penunjuk digital dengan sistemangka desimal yang disajikan dengan deretan angka yang

terlihat melalui jendela.

Melalui sistem roda gigi, pengubah mekanik mem-berikan isyarat gerakan berupa putaran yang secara ber-tahap diteruskan memutar silinder pertama, kedua, ketiga,

dst. Untuk satu kali putaran penuh silinder pertama akanmemutar silinder kedua sebanyak 1/10 putaran. Apabila sil-

inder kedua telah genap berputar satu kali, silinder ketiga

akan terputar sebanyak 'll10 putaran. Proses pemutaran sil-inder dengan cara bertingkat ini dapat berlangsung terussampai ke silinder terakhir. Dengan demikian, deretan ang-

ka yang terlihat melaluijendela merupakan susunan angkadengan sistem desimal.

Penunjuk digital elektronik dapat menggunakan LED(Light Emitting Diode) atau LCD (Liquid Crystal Display). Suatu

kode angka dapat dibuat dari 7 buah LED atau LCD yangdisusun membentuk konfigurasi angka 8, lihat gambar 4.29.

Bila suatu saat 7 buah LED ini diaktifkan bersamaan, akanterlihat kode angka 8 yang terang dengan latar belakanggelap ( LCD yang aktif akan menyerap cahaya sehingga bila

diterangi akan terlihat kode angka 8 yang gelap denganlatar belakang terang). Jika hanya beberapa LED/LCD yang

aktif pada tempat - tempat tertentu, akan terlihat sebagaikode angka lain.

Suatu sirkuit elektronik mengaktifkan susunan LED/LCD ini untuk menunjukkan suatu kode angka. Hal yangsama dilaksanakan untuk susunan LED/LCD lain yang ber-

134 I P.*or*u*ruTrxrurrI

deret menjadi satu barisan angka. lsyarat pengubah etek-trik yang berupa pulsa (digital) dihitung secara biner den-gan menggunakan suatu sirkuit elektronik. Setelah diubaholeh pembuat kode desimal isyarat diteruskan ke bagianpengatur pengaktifan LED/LCD untuk menunjukkan hasilpengukuran dengan sistem angka desimal (atau sistemangka lain).

Gambar 4.29 Penu njuk d ig ital elektronik

Penunjuk digital elektronik saat ini semakin banyakdimanfaatkan pada berbagai jenis alat ukur karena LED/LCD dengan rangkaian elektroniknya semakin murah danmudah diperoleh oleh pabrik pembuat alat ukur. penunjuk

digital elektronik lebih menguntungkan karena berbagaihalantara lain:

1. Keterbacaan yang tinggi,.tak sesulit membacaskala melalui jarum penunjuk atau garis indeksdengan skala nonius.

2. Pengenolan / Reset; pada setiap saat zero resetdapat dilakukan guna memulai penghitungan si-

13s

LED / LCD

(lodcri.lm blhneon)

Kousrnuxsr Aur Uxun oRN Pnlusrp Krn:e

nyal gerakan. Dengan teknik pengenalan seperti

ini (bisa juga dilakukan pada penunjuk digital me-

kanik) dalam beberapa kasus pengukuran sangat

membantu/mempercepat prosedur pengukuran

maupun penulisan dan analisis data (hal ini tak di-

mungkinkan bagi penunjuk dengan skala)'

3. Sistem angka/bilangan yang fleksibel; ter-gantung pada kemampuan rangkaian elektronik'

angka yang ditunjukkan tidak selalu harus sistem

angka desimaltetapi bisa sistem biner, heksadesi-

mal, derajat dengan format H'MS (Hour'-Minute-

Second) atau format desimal (hal ini merupakan

keterbatasan penunjuk digital mekanik)'

Perlu dicatat bahwa tak semua penunjuk dapat di-

gantikan dengan penunjuk digital elektronik tanpa harus

mengubah teknik pengolahan sinyal yang berasal dari sen-

sor. Hal ini ditentukan oleh rancangan alat ukur terutama

bagian pengubahnya. Selain itu, tak semua alat ukur yang

dilengkapi dengan penunjuk digital elektronik adalah yang

terbaik sebab selain keterbacaan, berbagai sifat / karakter-

istik alat ukur dan proses pengukuran seperti kecermatan'

kepekaan, ketelitian, dan ketepatan sangat dipengaruhi

oleh rancangan pengubah alat ukur dan pelaksanaan pros-

es pengukuran.

4.4 PENCATATBeberapa masalah pengukuran geometrik seperti ke-

bulaun dan kekasaran permukaan memerlukan perekaman

136 I P.nor*r*N TrxNtrI

atau pencatatan harga-harga yang berpasangan, yaitu pasan-

gan harga berupa posisi sensor relatif terhadap objek ukur dan

besar-kecilnya isyarat sensor pada posisi tersebut. Data terse-

but umumnya merupakan sinyal listrik analog yang dapatdirekam secara langsung pada kertas grafik,(kertas berskala)

dengan memakai alat pencatat. Salah satu dari dua cara kerja

yang umum digunakan dapat diterapkan pada alat pencatat

elektrik yaitu prinsip galvanometer atau prinsip servo-motor.

Suatu rotor dengan kumparan, pada mana input aruslistrik DC diberikan, akan berputar pada suatu medan magnit-

tetap adalah merupakan prinsip galvanometer (lihat gambar

4.30.a). Jika pada motor listrik rotor ini akan bebas berputar,pada galvanometer besar kecilnya arus listrik pada kumparan

rotor hanya akan mengubah posisisudut rotor karena adanyapegas spiral pengikat rotor.

Jika rotor yang diikat oleh salah satu ujung pegas spiral

dipuntiri pegas spiral akan melawan puntiran inisesuai den-gan posisi sudut rotor. Rotor akan berhenti pada posisi sudut

tertentu sesuai dengan besar kecilnya arus listrik pada kump-aran rotor karena terjadi keseimbangan momen puntir yang

disebabkan oleh medan elektro-magnetik dengan momenpuntir akibat pegas spiral. Ujung pegas spiral dikaitkan den-gan rumah galvanometer pada pengait yang dapat diatur po-

sisinya. Jika kedudukan pengait ini diubah (digeserkan), rotorakan terubah posisinya. Berarti, posisi nol bagijarum pencatatyang menyatu dengan rotor dapat diatur letaknya secara lang-sung (pengaturan secara tak langsung dapat dilakukan lewatpengaturan pada bagian pengubah darialat pencatat).

KoNsrRuxsrAur Urun orru PRrr.rslp KeR.la I rcfI

@

Rotor dengan kumparan, pegas spiral serta jarum

pencatat ini berukuran kecil guna menaikkan reaki alat(kepasifan diminimumkan). Arus yang lemah sekalipun cu-

kup untuk menggerakkan jarum. Dengan kondisi seperti

ini, jika di ujung jarum diberi pena pencatat, gesekan pena

pencatat pada kertas grafiktidakakan mampu dilawan oleh

galvanometer (alat tak bereaksi). Oleh sebab itu perlu digu-

nakan teknik pencatat yang bebas gesekan misalnya den-gan teknik menghanguskan lapisan kertas dengan bunga

apilistrik.

di mana terjadi pembakaran oleh bunga api listrik. Pada lo-kasi ini serat pelapis akan hilang sehingga warna dasar ker-tas akan terlihat sebagai titik hitam. Bunga api listrik mel-oncat berkesinambungan dari ujung jarum galvanometermenuju pelat logam di bawah kertas yang diberi muatanlistrik bertegangan tinggi. Melalui lubang-lubang di ke duapinggirnya kertas digerakkan roda penggerak sehingga dipermukaannya akan tergambarkan grafik linear (atau polar

bila kertas diputar pada sumbu grafik polar) sebagai hasilproses pengukuran.

Alat pencatat dengan prinsip servo-motor bekerjaatas dasar penyeimbangan beda voltase listrik. Suatu jem-batan whetstone, yang berfu ngsi sebagai alat pembandin g,

diberi voltase acuan/referensi pada ke dua ujung yang ber-seberangan, lihat gambar 4.30.b. Ke dua ujung berseber-angan yang lain, yang berupa kontak geser, dihubungkandengan bagian pengubah alat ukur yang mengeluarkanisyarat voltase yang hendak diukur.

Selama ke dua voltase yang diperbandingkan ini be-lum seimbang, akan ada arus listrik DC yang melalui kontakgeser menuju ke penguat arus. Penguat akan menaikkanbeda voltase tersebut sehingga timbul arus yang cukupbesar untuk menggerakkan motor servo. Karena putaranmotor, kontak geser akan tergeser ke salah satu arah (ter-gantung pada beda tegangan negatif atau positif) sampaiterjadi suatu keseimbangan voltase. Dengan demikian, penayang dipasang pada ujung kontak geser ini akan membuatsuatu garis pada kertas berskala yang digerakkan oleh mo-tor khusus. Kontak geser pada sisi yang lain darijembatan

i;ffi. () ,,

v-, / -'iF-.ltd

^^^^^^^J F-id

/I \_+"ld

B PrL.bSffir

Gambar 4.3O Alat pencatat dengon prinsip Galvonometerdon prinsip Servomotor

Kertas grafik perlu dibuat khusus untuk keperluanini. Bahan dasar berupa kertas hitam yang permukaan ak-

tifnya dilapis dengan serat (biasanya diberi warna kelabupada mana garis-garis skala dicetak; grafik linear atau po-

lar) yang tak mudah terbakar secara spontan merambat ke

mana-mana melainkan secara lokalyaitu hanya pada lokasi

138 I P.*or*r*r TrrnrrI

KorusrnursrAur Urun oex PRrHsrp Krrue I fgqI

whetstone berfungsi sebagai penyetel posisi noldari penapencatat relatif pada kertas grafik.

Kertas grafik untuk pencatat jenis servo motor meru-pakan kertas grafik biasa (bukan sepertiyang dipakai padapencatat jenis galvanometer) karena motor servo cukupkuat untuk melawan gesekan akibat goresan pena padakertas.Jadi, harga kertas grafikakan lebih murah. Meskipun

demikian, pencatat jenis galvanometer kadang harus dipi-lih karena alasan kecepatan reaksinya yang tinggi.

Alat pencatat elektrik seperti yang diuraikan di atasmemiliki beberapa karakteristik yang menguntungkan an-

tara lain:'1. Polaritas dapat dibalik dengan mudah; memun-

gkinkan pembalikan arah positif pada grafik yang

dibuat,Pembesaran (magnification) dapat di atur denganattenuator; berarti kecermatannya pun dapat diatur dengan mudah,Kecepatan kertas dapat diatur; bentuk grafik dapatdisesuaikan dengan memperhatikan kecepatangerakan sensor relatif terhadap benda ukur,Beberapa servo motor dapat dirancang meng-gerakkan beberapa pena pencatat sesuai denganjumlah input yang akan dibuat grafik pengukuran-nya pada saat bersamaan.

SIFAT UMUM ALAT UKUR

lat ukur merupakan alat yang dibuat oleh manusia,oleh karena itu ketidaksempurnaan merupakan ciriutamanya. Meskipun alat ukur direncanakan dandengan cara yang paling saksama, ketidak sem-

purnaan sama sekali tidak bisa dihilangkan. Justru datamkendala ketidaksempurnaan ini atat ukur sering dianggapsebagai cukup baik untuk digunakan dalam suatu prosespengukuran asalkan pengguna memahami keterbatasan_nya. Untuk menyatakan sifat-sifat atau karakteristik alatukur digunakan beberapa istilah teknik yang sewajarnyadiketahui supaya jangan menimbulkan keraguan dan kes_ala htafsira n da la m meng komu nikasikan hasil penguku ran.

Dengan memahami istilah yang dikaitkan denganketidaksempurnaan alat ukur geometrik ini diharapkanakan menyadarkan kita untuk lebih memperhatikan isti_lah-istilah lain yang digunakan untuk menyatakan keti-daksempurnaan sistem optik, sistem mekanik, sistem elek-

Adibuat

2.

4.

140 PencuxuRRn Trxrurr

tronik sistem pengolahan data, proses pembuatan dan se-bagainya.

5.1 Rantai kalibrasi & KeterlacakanKalibrasi (Peneraan) pada dasarnya serupa dengan

pengukuran yaitu membandingkan suatu besaran dengan

besaran standar. Dalam kalibrasi yang diukur adalah objek

ukur yang diketahui yang menjadi acuan kalibrasi. Harga

sebenarnya adalah harga yang dianggap benar dalam kai-

tannya dengan yang diperlukan oleh alat ukur yang dikali-

brasi.

Tingkat kebenaran mengandung makna praktis. Un-

tuk menjamin hubungannya dengan satuan standar pan-jang internasional, alat ukur besaran panjang yang diguna-

kan oleh operator mesin perkakas (alat ukur kerja) dapat

diperiksa melalui suatu prosedur kalibrasi. Jika suatu prose-

dur kalibrasi ini dianggap sebagai suatu mata rantai, rantai

kalibrasiakan mencakup rangkaian mata rantai sbb:

Tingkat 'l Kalibrasi alat ukur kerja dengan memakai acuanalat ukur standar kerja.

Tingkat 2 Kalibrasi alat ukur standar kerja dengan me-makaiacuan alat ukur standar.

Tingkat 3 Kalibrasi alat ukur standar dengan acuan alatukur standar dengan tingkatan yang lebih tinggi(standar nasional atau yang telah ditera secara

nasional).

Tingkat 4. Kalibrasi standar nasional dengan acuan standarmeter (internasional).

142 I P*ou**rTrxxrxI

Mata rantai tingkat 1 dan mungkin juga tingkat 2dapat dilakukan sendiri oleh industri mesin yang bersang-kutan, sedangkan tingkat 3 dan mungkin juga tingkat 4dapat dilaksanakan oleh beberapa Laboratorium MetrologiIndustri yang diberi wewenang. Kewenangan ini diwujud-kan pemerintah melalui sistem akreditasi kalibrasi yangnnenjadl salah satu kegiatan jaringan kalibrasi nasional.

Dengan menjalankan sistem kalibrasi berantai, setiapalat ukur akan memiliki keterlacakan (keterusutan, ketelu-suran; traceability) yaitu sampai sejauh mana mata ran-tai kalibrasi dirangkai. Jika secara meyakinkan seseorang(badan) dapat menyatakan bahwa keterlacakan suatu alatukur (misalnya alat ukur kerja)adalah sampai pada rantai ke2 berarti alat ukur tersebut pernah dikalibrasi dengan me-makai acuan standar kerja yang mana acuan standar kerjaini pernah dikalibrasi dengan alat ukur standar. Selanjutnya,akan menjadi tugas dan kewajiban badan yang melaksana-kan kalibrasi tingkat 2 untuk menjamin bahwa alat ukurstandar yang dipakainya memiliki keterlacakan sampaitingkat nasional atau internasional.

Tingkatan atau mata rantai kalibrasi I s.d.4 ini meng-ga mbarka n sistemati ka penyam bun gan ra ntai. Tergantu ngpada kondisi fisik alat ukur yang akan dikalibrasiyang harusdisesuaikan dengan kondisi fi sik alat ukur acuan, mata rantaiini dapat menjadi lebih banyak atau sebaliknya lebih sedi-kit. Mungkin pula menimbulkan untaian yang paralel, yangmencabang mulai dari salah satu mata rantai, kesemuanyamenggambarkan rangkaian kalibrasi mulai dari alat ukurkerja sampai dengan alat ukur standar internasional.

Srrer Umum Aur Urun I fae

Secara teoretik rantai kalibrasi kelihatannya mudah

dilaksanakan. Dalam kenyataannya hal initidak mudah un-

tuk dipraktekkan. Banyak industri nasional yang masih be-

lum memahami bahwa mengukur adalah sama pentingnya

dengan membuat Produk.Setiap alat ukur yang dibeli di pasaran, yang tak me-

miliki maupun yang memiliki sertifikat keterlacakan (ket-

erlacakan nasional dari negara di mana pabrik pembuat

berada), perlu dikalibrasi ulang setelah sekian lama dipakai.

Jangka waktu pengkalibrasian ulang sangatlah beragam

tergantung pada jenis alat ukur dan intensitas pemakaian'

Meskipuntidakadasangsimenuruthukum(kecualialatukur yang dipakai dalam perdagangan yang diatur dalam

undang-undang kalibrasi metrologi legal) kalibrasi ulang

diperlukan karena kemungkinan adanya perubahan kondi-

sialat ukur (misalnya keausan atau kemerosotan fungsi

komponen yang merupakan bagian sensor, pengubah'

atau penunjuk).Secara terperinci prosedur kalibrasi untuk setiap

jenis alat ukur geometrik dibahas pada buku pedoman

kalibrasi yang dikeluarkan sebagai standar nasional'

Dalam prosedur tersebut dicantumkan kesalahan yang

masih diperbolehkan bila ada perbedaan antara harga

yang ditunjukkan alat ukur dengan harga acuan'

5.2 Kecermatan (Reso lutionlKecermatan alat ukur ditentukan oleh kecer-

matan skala dengan cara pembacaannya' Bagi skala

yang dibaca melalui garis indeks atau jarum penunjuk ke-

\M I Pr*ou*r*uTexrutrI

cermatan alat ukur sama dengan kecermatan skala yaitu

artijarak antar garis skala. Bila dibaca dengan pertolongan

skala nonius (satu atau dua dimensi), kecermatan alat ukur

sama dengan kecermatan interpolasinonius. Jika digu-nakan penunjuk digital kecermatan alat ukur diwakili oleh

angka paling kanan.Kecermatan dirancang sesuai dengan rancangan

bagian pengubah dan penunjuk alat ukur dengan mem-perhatikan kepekaan, keterbacaan, dan kapasitas ukur. Ke-

cermatan alat ukur biasanya bersifat tetap tetapi ada pula

alat ukur (terutama jenis komparator) yang kecermatannya

dapat diatur. Alat ukur dengan pengubah elektrik (atau

prinsip kerja gabungan dengan isyarat akhir berupa besa-

ran listrik) dengan bagian penunjuk/pencatat elektrik sering

dilengkapi dengan attenuator pemilih harga pembesaran(mognification). Pembesaran yang dipilih akan mengubahartijarak antar garis-garis skala (skala pada kertas grafik) se-

hingga dapat mengubah kecermatan.

Alat ukur dipilih sesuai dengan kecermatannya yang

dikaitkan dengan besar-kecilnya daerah toleransi objekukur. Prosedur pengukuran perlu diikuti dengan saksamasupaya kecermatan alat ukur bermanfaat dan mempunyai

makna pada hasilakhiryang dalam hal inisering dinyatakan

dengan istila h ketepata n (keterula ng an, p re c i s i o n, re p eo t-a b i I i ty) da n ketel itian (keakuratan; a cc u r o cy).

5.3 Kepekaan (Sen sitivitylKepekaan alat ukur ditentukan terutama oleh

bagian pengubah, sesuai dengan prinsip kerja yang

Srrnr Umuu Aur Uxun I USI

diterapkan padanya. Dalam hal ini, kepekaan alat ukuradalah kemampuan alat ukur untuk menerima, mengubah

dan meneruskan isyarat sensor (dari sensor menuju ke ba-

gian penunjuk, pencatat, atau pengolah data pengukuran).

Tidak semua alat ukur memiliki kepekaan, misalnyapenggaris atau mistar, sebab alat tersebut tak memiliki ba-

gian pengubah. Kepekaan bisa berkaitan dengan kecerma-

tan dan keterbacaan skala alat ukur. Biasanya alat ukur den-

gan kecermatan rendah juga mempunyai kepekaan yang

rendah, dan sebaliknya. Tetapi tak selalu demikian, karena

skala dapat dibuat dengan pits yang berbeda-beda dapat

saja dua alat ukur yang sejenis, A dan B, memiliki kecerma-

tan yang sama tetapi kepekaannya berbeda. Untuk suatuperubahan kecil bagi besaran yang diukur, jika alat ukur A

lebih jelas menunjukkan suatu perbedaan jarak gerakan

jarum penunjuk daripada yang ditunjukkan oleh alat ukur

B, dikatakan alat ukur A lebih peka (sensitif) daripada alat

ukur B, perhatikan gambar 5.1.

Fr"*," - t/d IKDokm alal ,1n,1 ; aya /AxKpra.n slsl r*u S : ayg /Ax

x

Dengan melakukan kalibrasi, berdasarkan grafik an-tara keluaran (jarak pergeseran jarum penunjuk; y mm) se-bagaifungsi linear masukan (besaran panjang acuan yangdiketahui besarnya; x, mm) dapat ditentukan kepekaan alatukur. Garis linear dengan harga kemiringan (slope) yangbesar mencirikan kepekaan yang tinggi. Kapasitas alat ukurditentukan oleh besar kecilnya daerah linear. Tergantungpada pits skala (jarak fisik garis-garis skala) dan harga kepe-kaan, kecermatan alat ukur terdefinisikan.

Secara matematik kepekaan didefinisikan sebagaikemiringan (slope) grafik antara keluaran (y output) seb-agai fungsi linear masukan (x; inputl, yaitu:

Kepekaan : dY / dx ; I satuan y / satuan x ]

Kelinearan grafik merupakan syarat penting supayapits skala dapat dibuat beraturan sehingEa kecermatandi mana saja dalam daerah tertentu akan sama harganya.Daerah ini merupakan daerah kerja alat ukur sehinggadapat dinamakan sebagai daerah ukur yang menentukankapasitas ukur.

Sesuai dengan isyarat akhir dengan besaran tertentu,misalnya voltase listrik, bagian penunjuk alat ukur besaranpanjang bisa merupakan suatu alat ukur lain yakniVoltme-ter. Melalui kalibrasi dapat dibuat grafik yang menggambar-kan besaran keluaran (misalnya mV) sebagaifungsi besaranmasukan (mm).Jadi, dalam hal ini kepekaannya akan me-miliki satuan [mV / mm]. Bila skala voltmeter ini tak diganti,pengamat harus mengubah harga setiap penunjukan [mV]

dilMii dm ( hdgE Yang diukur )

dssh lqraltrt uaqr B

Gambar 5.1 Contoh grafikkepekaan

PencurunRru TrrNtx

dgth ketsrlal rkrr A

146 I

Dtult satoldr ;k ,ibrasi E

.] --., Eo,o-?-l:-i :rl!l-:l il E",';-l il E)q)

*"T"o,H,I?oksmtl8flrya

Srrnr Unauu Aur Urun I

UZ

dengan memakai harga kepekaan tersebut menjadi besar-

an panjang Imm ].

5.4 Keterbacaan (Red dobilitylKarena pengamat akan dapat lebih mudah dan cepat

membaca hasil pengukuran maka, secara umum, keterbacaan

penunjuk digital dikatakan lebih tinggi daripada keterbacaan

skala dengan jarum penunjuk, garis indek, atau garis indekdengan skala nonius.lstilah keterbacaan dalam metrologi se-

cara khusus lebih dikaitkan pada bagian penunjuk dengan

skala.

Bagi alat ukur pada bagian penunjuk dengan skala,

keterbacaannya dirancang dengan memperhatikan pits, ke-

pekaan, dan kecermatan. Pits atau jarak fisik antara garis-garis

skala yang dibuat tak terlalu jauh dan tak terlalu dekat (1 s/d

2mm) akan memudahkan pengamatan. Dengan membuat

garis-garis skala yang tipis sefta jarum penunjuk yang tipis

dapat menaikkan keterbacaan dalam arti menghindarkan ter-

jadinya keraguan pembacaan.

Sebagaimana yang telah diulas pada skala nonius, in-

terpolasi pembacaan posisi garis indek dengan memakaiskala nonius juga dibuat dengan memperhatikan aspek ket-

erbacaan. Semakin cermat penginterpolasian nonius, selain

memerlukan jumlah garis noniusyang banya(akan menyulit-

kan pemilihan garis skala nonius yang mana yang betul-betul

berimpitdengan skala utama, jadi keterbacaannya akan menu-

run. Perlu dicatat, kesalahan pembacaan gara-gara pengamat

tak paham memakai skala nonius bukan berarti rendahnya

keterbacaan skala nonius melainkan kebodohan pengamat.

148 I Pr*or*r*u TexxrxI

5.5 Histerisis (HisterysislHisterisis adalah perbedaan atau penyimpangan

yang timbul sewaktu dilakukan pengukuran secara ber-kesinambungan daridua arah yang berlawanan (mulaidariskala nol hingga skala maksimum kemudian diulangi dariskala maksimum sampai skala nol). Histerisis muncul kare-na adanya gesekan pada bagian pengubah alat ukur.

Suatu jam-ukur dapat digunakan untuk mengukurketinggian yang berubah secara berkesinambungan naikdan diulangi dengan secara berkesinambungan turun, se-bagaimana yang diperlihatkan pada gambar 5.2. Dudukanjam-ukur digeserkan di atas meja-rata sehingga sensor jam-ukur menggeser di atas permukaan batang-miring (batang-sinus).

Apabila kesalahan pembacaan jam-ukur digambar-kan sebagai fungsi ketinggian yaitu antara harga kesalahansebagai sumbu tegak sedang sumbu datar adalah harga se-benarnya, dapat diperoleh bentuk kurva kesalahan sepertigambar 5.2. Meskipun kesalahan adalah hal yang wajar ter-jadi, kesalahan ini seharusnya sama dalam arti kurva pem-bacaan naik berimpit dengan kurva pembacaan turun.

Pada contoh jam ukur ini, histerisis disebabkan olehperbedaan gaya yang dialami poros ukur. Sewaktu po-ros bergerak ke atas akan melawan gaya gesek serta gayapegas penekan, sewaktu bergerak turun poros menerimagaya pegas penekan dan melawan gesekan.

Kurva kesalahan saat "pembacaan naik"tak berimpitdengan kurva "pembacaan turun". Dalam contoh ini ge-sekan poros-ukur pada dinding bantalan-luncur adalah

Srrnr Umuu Aur Urun 149

penyebabnya. Karena gesekan mekanik ini berkaitan den-gan kekasaran dua permukaan (poros dan bantalan) yang

dipertemukan dan berciri khas untuk setiap posisi poros

ukur maka histerisis umumnya memiliki keterulangan yang

berkaitan dengan posisi poros-ukur.

Gambar 5.2 Histerisis yang dapat teriadi poda iam-ukur

Supaya histerisis tidak terjadi, gesekan pada poros

dengan bantalannya harus dihilangkan atau setidak-tida-

knya diperkecil. Pengaruh histerisis dapat dikurangi apabilapengukuran dilakukan sedemikian rupa sehingga hanyasebagian kecil skala alat ukur tersebut saja yang digunakan(perubahan posisijarum penunjuk diusahakan hanya me-lewati beberapa garis skala). Oleh sebab itu, pengukuran

dengan cara tak langsung sebaiknya dilakukan dengan me-

milih/mengatur tinggi alat ukur standar (susunan blok ukur)

sehingga sama dengan tinggi objek ukur. Bila ada selisihketinggian, harga yang ditunjukkan komparator akan rela-

tif kecil(hanya dalam beberapa mikrometer).

5.6 Kepasifan/ Kelambatan ReaksiSepintas istilah kepasifan initerasa memiliki konotasi

kebalikan dari kepekaan, tapi tidaklah demikian. Jika kepe-kaan dikaitkan dengan kemampuan menerima, mengolah,dan meneruskan isyarat sensor, kepasifan dikaitkan den-gan waktu yang digunakan perjalanan isyarat mulai darisensor sampai pada penunjuk. Suatu alat ukur dapat me-miliki kepekaan tinggi dengan kepasifan yang tinggi atausebaliknya, sebab antara kepekaan dan kepasifan tak adaketerkaitan.

Kepasifan yang rendah sangat menguntungkan se-bab alat ukur cepat reaksinya. Alat ukur, terutama bagianpengubahnya, dirancang dengan memperhatikan hal ini.Suatu kondisi terburuk harus dihindari yaitu kepekaan yangrendah dikombinasikan dengan kepasifan yang tinggi. Da-lam hal ini isyarat akibat suatu perubahan kecil yang dide-teksi sensor tidak sampai ke bagian penunjuk. Beberapacontoh kepasifan antara lain:

Kepasifan pada alat ukur jenis mekanik yang di-sebabkan oleh pengaruh kelembaman, misalnyabesarnya masa komponen dan pegas yang tidakelastik sempurna.

Kepasifan dapat terjadi pada alat ukur jenis pneu-matik deng an sistem tekanan balik yaitu bila pipaelastik yang meng hubungkan sensor denganruang perantara terlalu panjang. Karena volumeudara (yang diukurtekanannya) terlalu besar, makapengaruh kompresibilitas udara menjadi terasa,akibatnya barometer akan terlambat bereaksi.

1.

2.

I to.rvrpembacarn:

A-tffir -harye$benmF(trm)y -kedahm(pm)mel.-rltr

L50 PrncuruReH Terrurx Srrer Umuu Arer Uxua I

fSr

3. Kepasifan dapat dialami alat ukur jenis elektrik(resolver & inductosyn) atau optoelektrik jika ke-cepatan komponen yang diukur jarak gerakannya

melebihi kecepatan maksimum sesuai dengankemampuan/kecepatan penghitung elektro-niknya. Dalam hal ini isyarat yang dikeluarkan sen-

sor tak sampai pada bagian penunjuk digital.

5.7 Pergeseran (Shifting, DriftlPergeseran terjadi bila jarum penunjuk atau pena

pencatat bergeser dari posisi yang semestinya. Prosespergeseran biasanya berjalan lambat dan pengamat tak

menyadari gara-gara jarum penunjuk atau pena pencatat

berfungsi secara dinamik mengikuti perubahan isyaratsensor. Pergeseran bisa diamati dengan jelas bila selama

isyarat sensor tak diubah (sensor diusahakan pada posisi

tetap; nol atau harga tertentu) secara perlahan dan pasti

posisi jarum penunjuk atau pena pencatat bergeser kesatu arah. Jadi, pergeseran merupakan suatu penyimpan-

gan yang membesar dengan berjalannya waktu.

Keadaan ini sering dialami oleh alat ukur denganpengubah atau pencatat elektrik. Karena perubahan tem-peratur (di dalam alat ukur tersebut) dapat mempenga-ruhi sifat-sifat komponen elektroniknya yang kualitasnya

rendah atau yang mengalami proses degenerasi aliaspenuaan.

Untuk memastikan bahwa data pengukuran yang

diperoleh selama jangka waktu tertentu tidak terjadipergeseran, sebaiknya dilakukan pengecekan ulang den-

gan periode tertentu. Dengan mengulang proses pengu-kuran bagi objek ukur acuan (standar atau yang dipilih).

5.8 Kestabilan Nol (Zero StabilitylJikalau pergeseran merupakan perubahan yang

menyebabkan penyimpangan yang membesar denganberjalannya waktu, kestabilan nol juga menjadi penye-bab penyimpangan tetapi dengan harga yang tetap atauberubah-ubah secara rambang tak stabil.

Serupa dengan pergeseran, kestabilan nol dapat di-periksa secara periodik dengan melakukan pengukuranulang dengan menggunakan objek ukur acuan sehinggaalat ukur menunjukkan harga acuan. Jika harga ini berubah-ubah secara acak pada setiap kali pengecekan berarti kes-tabilan nol alat ukur tidak baik.

Bagi sistem pengukuran geometrik penyebab keti-dakstabilan nol umumnya karena ketidakkakuan sistempemegang alat ukur atau benda ukur, kelonggaran sistempengencang, atau keausan sistem pemosisi (alat bantucekam posisi).

5.9 Pengambangan/ Ketakpastian (Floatingl

Pengambangan terjadi apabila jarum penunjuk sela-lu berubah posisinya (bergetaO atau angka terakhir/palingkanan penunjuk digital berubah-ubah. Hal ini disebabkanoleh adanya gangguan yang menyebabkan perubahan-pe-rubahan yang kecil yang'Uirasakan sensor"yang kemudiandiperbesar oleh bagian pengubah alat ukur. Semakin cer-

153152 PrrucuxuRen Terxrx Srrer Uuuna Amr Uxun

mat dan peka alat ukur, kemungkinan terjadinya pengam-

bangan sewaktu proses pengukuran berlangsung adalah

besar. Oleh sebab itu, alat ukur yang cermat dan peka harus

dipakai dengan cara yang saksama, getaran pada sistem

pengukuran tidak boleh terjadi. KESALAHAN/PENYIMPANGAN

PROSES PENGUKURAN

engukuran merupakan proses yang mencakup tigahal/bagian yaitu benda ukur, alat ukur, dan pengu-kur/pengamat. Karena ketidaksempurnaan masing-

masing bagian iniditambah dengan pengaruh lingkunganmaka bisa dikatakan bahwa tidak ada satupun pengukuranyang memberikan ketelitian yang absolut. Ketelitian bersi_fat relatif yaitu kesamaan atau perbedaan antara harga ha_sil pengukuran dengan harga yang dianggap benar, karenayang absolut benar tak diketahui. Setiap pengukuran, den_gan kecermatan yang memadai, mempunyai ketidaktelitianyaitu adanya kesalahan yang bisa berbeda-beda, tergan_tung pada kondisialat ukur, benda ukur, metoda penguku_ran, dan kecakapan si pengukur.

Apabila suatu pengukuran, dengan kecermatan yangmemadai, diulang untuk ke dua, ke tiga dan seterusnya un_tuk n kali pengukuran yang identik, hasilnya tidak selalusama, mereka kurang lebih akan tersebar/terpencar di seki_tar harga rata-ratanya. Jika ada m kelompok pengukuranyang masing-masing terdiriatas n kali pengukuran tunggal,

154 PerucuxunRru Trxntx

harga rata-rata setiap grup pengukuran juga akan tersebar

di sekitar harga rata-rata totalnya. Sebaran harga rata-rata

ini lebih mengumpul bila dibandingkan dengan sebaran

hasil pengukuran tunggal. Hal ini merupakan sifat umum

proses pengukuran yang berhubungan dengan ketepatan

atau keterulangan yaitu kemampuan untuk mengulangi

halyang sama.Dari uraian singkat di atas, dapat didefinisikan dua

istilah penting yang berkaitan dengan proses pengukuran,

yaitu ketelitian dan ketepatan.

Ketelitian (Accuracyl

Hasil pengusahaan proses pengukuran supaya men-

capai sasaran pengukuran yaitu penunjukan"harga sebena-

rnya" objek ukur.

Jika objek ukur merupakan harga acuan yang diang-

gap benar, sepertiyang dipakaidalam proses kalibrasi, per-

bedaan antara harga yang ditunjukkan alat ukur dengan

harga yang dianggap benar dinamakan sebagai penyim-

pangan. Untuk mendefinisikan penyimpangan diperlukan

toleransi penyimpangan (kesalahan) yaitu besar kecilnya

penyimpangan yang masih diperbolehkan sesuai dengan

spesifikasi yang dinyatakan dalam standar pengkalibrasian.

Dua kategori penyimPangan adalah:

1. Penyimpangan rambang (acak; random deviation)jika penyimpangan tidak melebihi kecermatan sa-

saran (besarnya toleransi kesalahan)' Predikat atau

tanda (tera) teliti bisa diberikan bagi alat ukur yang

bersangkutan.

2. Penyimpangan sistematik (systematic deviation)jika penyimpangan melebihi kecermatan sasaran.Tera teliti tak bisa diberikan bagi alat ukur yangbersangkutan.

Jika alat ukur dengan tera teliti dipakai denganbenar, hasil pengukuran dapat dikatakan sebagai harga-sebenarnya objek-ukur sesuai dengan kecermatan alatukur. Selanjutnya, bila harga sebenarnya objek ukur terse-but berada dalam daerah toleransi kesalahan seperti yangdinyatakan dalam gambar teknik (sasaran ditetapkan), be-rarti objek ukur termasuk dalam kategori baik kualitasnya(kualitas geometrik, kualitas material, kualitas proses, dsb.sesuai dengan jenis besaran yang diukur dan tujuan pen-gukuran).

Ketepatan/ Keterulanga n (Precision,Repeatability)

Kewajaran proses pengukuran untuk menunjukkanhasil yang sama jika pengukuran diulang secara identik.

Dengan kecermatan alat ukur yang memadai, hasilpengukuran yang diulang secara identik akan menghasil-kan harga-harga yang menyebar di sekitar harga rata-rat-anya. Semakin dekat harga-harga tersebut dengan hargarata-ratanya, proses pengukuran memiliki ketepatan yang

tinggi.Secara matematik tinggi rendahnya ketepatan dapat

didefinisikan dengan memanfaatkan parameter deviasistandar untuk menghitung selang kepercayaan dengan

156 PrNcuruRnru Texntr KrsamHnru/PTNyTMpANGAN Pnosrs PrruGuxunRr.r 157

dua batas. Karena harga rata-rata merupakan titik tengahmaka jarak antara harga rata-rata ke salah satu batas dapat

dinamakan sebagai penyimpangan rambang.Bagi istilah ketelitian diperlukan target/sasaran pen-

gukuran, sementara itu bagi istilah ketepatan tidak harusdikaitkan dengan target. Dengan demikian, istilah benaratau salah dalam hal ketepatan sebetulnya tidak bisa didefi-nisikan. Ketepatan lebih menekankan pada kewajaran (da-

lam bertindak sesuai dengan wataknya; sulit diperbaiki) se-mentara ketelitian menekankan pada kesungguhan (dalam

mengarahkan; cukup dengan memberitahu letak sasaran).Jika istilah ketepatan dikaitkan pada target, mau tak

mau istilah ketelitian akan muncul mengikutinya. Bila da-

erah toleransi dinyatakan sebagai daerah sasaran dan har-ga nominal objek ukur adalah titik tengah daerah sasaran,ada empat kemungkinan yang bisa terjadi mengenai hasilpengukuran yaitu (lihat gambar 6.1):

1. Proses peng ukuran yang tak tepat dan tak teliti;jika keterulangannya rendah (sebarannya lebih be-

sardaripada luas daerah sasaran) dan harga rata-ratanya ltitik tengah usaha pengulang anl terletakjauh dan titik tengah daerah sasaran. Seluruh ataukebanyakan hasil pengukuran terletak di luar dae-rah sasaran.

2. Proses pengukuran yang tak tepat tetapi teliti; jikaketerulangannya rendah dengan harga rata-rata-nya terletak pada atau di dekat titik tengah daerahsasaran. Meskipun demikian, cukup banyak hasilpengukuran yang terletak di luar daerah sasaran.

Proses pengukuran yang tepat tetapi tak teliti; jika

keterulangannya tinggi tetapi harga rata-ratanyaterletak jauh dari titik tengah daerah sasaran sede-mikian rupa sehingga kebanyakan hasil penguku-

ran terletak di luar daerah sasaran.Proses pengukuran yang tepat dan teliti; jika ke-terulangannya tinggi dan bersamaan dengan ituharga rata-ratanya terletak pada atau di dekat titiktengah daerah sasaran. Seluruh atau hampir se-mua harga pengukuran terletak di dalam daerahsasaran.

Tak TEPAT : keterulangan rendah

TakTELlTl : kesalahan sistematik

[email protected] ksbgod 1 [email protected] kltegdlz Pres. kdegod 3 [email protected] kegdi ,{

t8k ropd & hk blitl Ek bpat, hpi telld tepar , bpi hk teliti t6pat & btiti( sullt dipdbalkl ) ( $lit dlpo.balki ! ( blsr dp(b6lH ) ( tak p6du diporbaikl )

Gambar 6.1 Empat kategori proses pengukuran (ilustrasi)

Empat kategori proses pengukuran yang.dijelaskanmelalui imajinasi target dan hasil tembakan. Besar daerahtoleransi objek ukur diimajinasikan sebagai lingkaran sa-saran paling tengah dengan diameter tertentu. Hasiltembakan menyebar sesuai dengan kemampuan penem-

bak (proses). Semakin kecil diameter lingkaran sebaran ha-

3.

4.

158 PrncuruRnN Trrrurr Krsnmnnu/PTNylMpANGAN Pnosrs PrucuruRRr,r 159

sil tembakan, ketepatan proses semakin tinggi. Jarak titiktengah lingkaran sebaran hasil tembakan terhadap titiktengah sasaran menggambarkan ketelitian, semakin ke-cil berarti semakin teliti. Pada contoh ini proses kategori4adalah yang terbaik. Besar kecilnya sasaran (kecermatan

target) merupakan kunci permasalahan. lmajinasikan em-pat proses ini seandainya lingkaran sasaran diperbesar.Tanpa usaha perbaikan, ada kemungkinan proses kategori1,2, dan 3 berubah menjadi proses kategori 4. Gambar inidibuat dengan memperhatikan rasio yang wajar (propor-tional) antara ukuran sasaran (kecermatan target = dae-rah toleransi) dengan ukuran lubang bekas tembakan(kecermatan alat ukur).

Karena menyangkut istilah ketelitian, maka dapat