METROLOGI INDUSTRI

TUGAS

PENGUKURAN KEBULATAN

Kelompok 4 :

Adittya Yuda H. 061910101020

Yusca Permana Setya 061910101024

Bahtiar Yudhistira 061910101030

Rico Sutalin 061910101032

Ahmad Arif Nur Ismi 061910101034

PROGRAM STUDI STRATA 1 TEKNIK

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS JEMBER

2008

BAB 1 PENDAHULUAN

Pengukuran dalam arti yang umum adalah membandingkan suatu besaran dengan

besaran acuan/pembanding/referensi. Proses pengukuran, akan menghasilkan angka yang

diikuti dengan nama besaran acuan ini. Bila tidak diikuti nama besaran acuan, hasil

pengukuran menjadi tidak berarti. Perhatikan dua kalimat berikut.

- “Tinggi gedung itu tiga”.

- “Tinggi gedung itu tiga pohon kelapa”.

Pada kalimat yang kedua digunakan nama besaran acuan sehingga kalimat tersebut

menjadi bermakna. Akan tetapi, besaran acuannya (pohon kelapa) tidak

menggambarkan suatu hal yang pasti sehingga masih menimbulkan keraguan. Oleh

sebab itu diperlukan suatu besaran acuan yang bersifat tetap, diketahui, dan diterima oleh

semua prang. Besaran tersebut harus dibakukan distandarkan. Besaran standar yang dipakai

sebagai acuan dalam proses pengukuran harus memenuhi syarat syarat berikut:

Dapat didefinisikan secara fisik,

Jelas dan „t idak berubah dalam kurun waktu tertentu”,

Dan dapat digunakan sebagai pembanding, di mana saja di dunia ini.

Besaran standar yang digunakan dalam setiap proses pengukuran dapat merupakan

salah satu atau gabungan besaran-besaran dasar. Dalam sistem satuan yang telah

disepakati secara internasional (Sl units,International System of units, Le Systeme

Internasional d’unites) dikenal tujuh besaran dasar. Setiap besaran dasar mempunyai satuan

standar dengan symbol / notasi yang digunakan sebagaimana yang diperlihatkan pada

tabel 1.1.

Tabel 1.1 Satuan standar bagi tujuh besaran dasar menurut sistem satuan internasional (SI

units).

Besaran dasar Nama satuan standar Simbol

Panjang

Massa

Waktu

Arus listrik

Temperatur termodinamika

Jumlah zat

Intensitas cahaya

meter (meter)

kilogram (kilogram)

sekon/detik (second)

amper (ampere)

Kelvin (kelvin)

mol (mole)

Jilin (candela)

m

kg

s

A

K

mol

cd

Satuan tambahan

Sudut bidang

Sudut ruang

radial (radian)

steradial (steradien)

tad

sr

Satu radial berarti sudut yang dinyatakan pada suatu bidang (dinamakan “sudut

bidang”) di antara dua garis radius (jari-jari suatu lingkaran) yang memotong lingkaran

sehingga panjang busur lingkaran yang terpotong sama dengan panjang radius

lingkaran yang dimaksud. Karena keliling lingkaran sama dengan 2π x radius maka 1

0 sama dengan 2π/360 rad.

Satu steradial adalah “sudut ruang” yang bermula dari titik pusat bola yang memotong

permukaan bola sehingga luasnya sama dengan luas segi empat dengan sisi sama dengan

radius bola yang dimaksud.

Semua besaran standar bagi set iap pengukuran yang bukan merupakan

besaran dasar tersebut di atas adalah merupakan turunan (gabungan) beberapa

besaran dasar. Contoh besaran turunan adalah seperti yang tercantum pads tabel 1.2.

Tabel 1.2 Contoh besaran turunan dengan satuan standarnya.

Besaran turunan Nama satuan standar Simbol

Luas bidang

Volume

Kecepatan

Percepatan

Gaya

Tekanan

Energi (kerja)

Daya

Potensial listrik

Tahanan listrik

meterpersegi

meterkubik

meterpersekon

meter-per-sekonkuadrat

newton

pascal

joule

watt

volt

ohm

m/s

m/

N; kg . m/

Pa; N/m2 ; kg/(m. )

J; N.m; kg.m2/

W; J/s; kg.m2/

V; W/A; kg.m2/( .A)

Q; V/A; kg.m2/( . )

Untuk menyingkat penulisan (atau membulatkan) angka hasil pengukuran

biasanya digunakan nama depan yang khusus dibuat untuk mengawali nama satuan

standar. Dalam sistem satuan internasional ini dikenal beberapa nama depan yang

berfungsi sebagai pernyataan hasil kali dengan bilangan pokok sepuluh bagi nama-

nama satuan standar (balk untuk besaran dasar maupun turunan), lihat tabel 1.3.

Tabel 1.3 Pemakaian nama depan sebagai cara untuk menyingkat/membulatkan penulisan

angka hasil pengukuran. Digunakan bilangan pokok sepuluh sebagai

pengali/pembagi angka yang dinyatakan dengan satuan standir, baik untuk

besaran dasar maupun besaran turunan.

Faktor pengali Nama depan Simbol Contoh

1018

1015

1012

109

106

103

102

101

-

10-1

10-2

10-3

10-6

10-9

10-12

10-15

10-18

eksa (exa)

peta (peta)

tera (tera)

giga (giga)

mega (mega)

kilo (kilo)

hekto (hecto)

deka (deca)

-

desi (deci)

senti (centi)

mill (milli)

mikro (micro)

nano (nano)

piko (pico)

femto (femto)

ato (afro)

E

P

T

G

M

K

h

da

-

d

c

m

µ

n

p

f

a

1 kg = 103 g

1 MW = 106 W

1 cm = 10-2

m

1 mm = 10-3

m

1 µm = 10-6

m

1 nm = 109 m

Catatan; nama depan ini tidak boleh diulang meskipun yang diperuntukkan bagi

satuan standar massa. Karena satuan standar besaran dasar massa adalah 1

kg make, misalnya dalam menyatakan seribu kali 1 kg t idak boleh dituliskan

dengan: 1 kkg

Alat ukur geometrik bisa diklasifikasikan menurut prinsip kerja, kegunaan, atau

sifatnya. Dan cara klasifikasi ini yang lebih sederhana adalah klasifikasi menurut sifatnya, di

mans alat ukur geometrik dibagi menjadi 5 jenis dasar dan 2 jenis turunan yaitu,

Jenis Dasar:

1. Alat ukur langsung; yang mempunyai skala ukur yang telah dikalibrasi. Kecermatannya

rendah s.d. menengah (1 s.d. 0.002 mm). Hasil pengukuran dapat langsung dibaca pads

skala tersebut.

Gambar. Alat ukur langsung

2. Alat ukur pembanding/komperator; yang mempunyai skala ukur yang telah dikalibrasi.

Umumnya memiliki kecermatan menengah (≥ 0.01 mm: cenderung disebut pembanding)

s.d. tinggi (≥ 0.001) mm; lebih sering dinamakan komparator) tetapi kapasitas

atau daerah skala ukurnya terbatas. Alat ukur ini hanya digunakan sebagai

pembacaan besarnya se!isih suatu dimensi terhadap ukuran standar.

Gambar. Alat ukur pembanding/komperator

3. Alat ukur acuan/standar; yang mampu memberikan atau menunjukkan suatu harga

ukuran tertentu. Digunakan sebagai, acuan bersamasama dengan alai ukur

pembanding untuk menentukan dimensi suatu objek ukur. Dapat mempunyai

skala seperti yang dimiliki alai ukur standar yang dapat diatur harganya atau

tak memiliki skala karena hanya mempunyai satu hence nominal.

Gambar. Alat ukur acuan/standar

4. Alat ukur batas (kaliber); yang mampu menunjukkan apakah suatu dimensi,

bentuk, dan/atau posisi terletak di dalam atau di luar daerah toleransinya.

Dapat memiliki skala, tetapi lehih sering tak mempunyai skala karena memang

dirancang untuk pemeriksaan toleransi suatu objek ukur yang tertentu (khas, spesifik).

Gambar. Alat ukur batas (kaliber)

5. Alat ukur bantu; yang tidak termasuk sebagai alai ukur dalam anti yang sesungguhnya

akan tetapi memiliki peranan penting dalam pelaksanaan suatu proses pengukuran

geometrik.

Jenis Turunan:

6. Alat ukur khas (khusus, spesifik); yang dibuat khusus untuk mengukur geometri

yang khas misalnya kekasaran permukaan, kebulatan, profit gigs suatu roda - gigi

dsb. Termasuk dalam kategori ini adalah yang dirancang untuk kegunaan tertentu,

misalnya Koster Inter- Terometer untuk mengkalibrasi blok ukur. Selain

mekanismenya yang khas, alai ukur jenis ini dapat memiliki skala dan dapat

dilengkapi alat pencatat atau penganalisis data.

Gambar. Alat ukur khas (khusus, spesifik)

7. Alat ukur koordinat; yang memiliki sensor yang dapat digerakkan dalam ruang.

Koordinat sensor dibaca matelot tiga skala yang disusvn sepert i koordinat

kartesian (X,Y,Z). Dapat dilengkapi dengan sumbu cuter (koordinat polar).

Memerlukan penganalisis data tit ik-titik koordinat untuk diproses menjadi

informasi yang lebih jelas (diameter lubang, jarak sumbu dsb).

Gambar. Alat ukur koordinat

Menghadapi masalah pengukuran membuat kita berpikir untuk menetapkan

metoda atau cara pengukuran yang terbaik dan jenis alat ukur menurut sifatnya

seperti di atas dipilih. Berdasarkan hal ini, proses pengukuran pun bisa diklasifikasikan

sebagai berikut:

1. Proses pengukuran langsung,

2. Proses pengukuran tak langsung,

3. Proses pemeriksaan toleransi (dengan kaliber betas).

4. Proses perbandingan dengan bentuk acuan (standar),

5. Proses pengukuran geometri khusus, dan

6. Proses pengukuran dengan mesin ukur koordinat.

Contoh Soal dan Soal Blok Ukur di Catatan

- Buat susunan balok ukur tebal dasar 1 mm pada 159,8675 mm

Selang Kenaikan Jumlah Blok

1,001 – 1,009

1,01 – 1,49

0,5 – 24,5

25 – 100

1,0005

0,001

0,01

0,5

25

-

9

49

49

4

1

Jawab : 159,8675 – 1,0005 – 1,007 – 1,36 – 6,5 – 100 – 50 = 0

Jadi, balok ukur yang dipakai adalah 1,0005; 1,007; 1,36; 6,5; 100; 50

- Soal – soal pada catatan :

1. Buat susunan balok ukur tebal dasar 2 mm pada 159,8675 mm ?

2. Jelaskan tentang skala nonius ?

3. Jelaskan tentang kesalahan paralaks dan cara mengatasinya?

4. Jelaskan tentang kalibrasi bertingkat serta keuntungan kalibrasi bertingkat?

BAB 2 PEMBAHASAN

2.1 Pengukuran Kebulatan

Pengukuran Kebulatan adalah pengukuran yang dilakukan untuk mencari

diameter / kebulatan suatu benda. Berbeda dengan pemeriksaan secara

perbandingan, pengukuran geometri khusus benar-benar mengukur geometri ybs.

Dengan mernperhatikan imajinasi daerah toleransinya, alas ukur dan prosedur

pengukuran dirancang dan dilaksanakan secara khusus. Berbagai masalah

pengukuran geometr i umumnya d itangani dengan cars ini, misalnya kekasaran

permukaan, kebulatan poros atau lubang, geometri ulir, dan geometri roda gigi.

Gambar 1 memperlihatkan contoh pengukuran kebulatan dan roda-gigi. Gambar

dengan keterangan yang diberikan dimaksudkan untuk menunjukkan contoh

kerumitan dan kedalaman permasalahan pengukuran geometri. Teknologi seperti

ini akan diulas lebih lanjut serta perlu dikaji dan dipahami sepenuhnya. Dengan

menghayati pengukuran, perancangan dan pembuatan berbagai komponen mesin dan

peralatan pabrik akan lebih mudah untuk dikuasai.

2.2 Persyaratan Pengukuran Kebulatan

Kebulatan dan diameter adalah dua karakter geometris yang berbeda, meskipun

demikian keduanya saling berkaitan, ketidak bulatan akan mempengaruhi hasil

pengukuran diameter, sebaliknya pengukuran diameter tidak selalu akan menunjukkan

ketidak bulatan. Sebagai contoh, penampang-penampang poros dengan dua tonjolan

beraturan (ellips) akan dapat diketahui kebulatannya bila diukur dengan sensor dengan

posisi bertolak belakang (180), misalnya dengan mikrometer. Akan tetapi mikrometer

tidak dapat menunjukkan ketidakbulatan bila digunakan untuk mengukur penampang

poros dengan jumlah tonjolan beraturan ganjil (3, 5, 7 dan sebagainya). Tonjolan ganjil

dengan jumlah dibawah 10 tidak dapat dilakukan pengukuran dengan dial indicator,

karena akan mempengaruhi dari jarak ukur dari titik pusat dan juga ada beberapa bagian

tidak dapat disentuh oleh jarum pengukur dial indicator.

Pengukuran kebulatan dari poros tersebut adalah dengan cara meletakkan pada

blok V dan kemudian memutarnya dengan menempelkan sensor jam ukur di atasnya, hal

ini merupakan cara klasik untuk mengetahui kebulatan. Bila penampang poros berbentuk

ellips maka jarum ukur tidak dapat menunjukkan penyimpangan yang berarti. Hal ini

menunjukkan bahwa sewaktu benda ukur diputar di atas blok V terjadi perpindahan pusat

benda ukur, sehingga jarak perpindahan sensor jam ukur akan dipengaruhinya.

2.3 Alat Ukur Kebulatan

Berdasarkan putarannya, maka alat ukur dapat di klasifikasikan menjadi dua, yaitu:

1. Jenis dengan sensor putar

2. Jenis dengan meja putar

Ciri-ciri dari kedua jenis tersebut adalah:

Jenis dengan sensor putar:

Spindel (poros utama) yang berputar hanya menerima beban yang ringan dan tetap.

Dengan demikian ketelitian yang tinggi bisa dicapai dengan membuat konstruksi yang

cukup ringan.

Meja untuk meletakkan benda ukur tidak mempengaruhi sistem pengukuran. Benda

ukur yang besar dan panjang tidak merupakan persoalan.

Jenis dengan meja putar:

Karena sensor tidak berputar, maka berbagai pengukuran dengan kebulatan

pengukuran dengan kebulatan dapat dilaksanakan, misalnya konsentris, kelurusan,

kesejajaran dan ketegaklurusan.

Berat benda ukur terbatas, karena keterbatasan kemampuan spindel untuk menahan

beban. Penyimpangan letak titik berat benda ukur relatif terhadap sumbu putar

dibatasi.

Gambar 1.a Pengukuran Kebulatan

Keterangan :

1. Lingkaran kiri atas → Lingkaran luar minimum

2. Lingkaran kiri bawah → Lingkaran daerah minimum

3. Lingkaran kanan atas → Lingkaran dalam maksimum

4. Lingkaran kanan bawah → Lingkaran kuadrat terkecil

Contoh profil kebulatan sebagai hasil pengukuran dengan alat ukur kebulatan dapat

dianalisis berdasarkan empat cara yaitu cara lingkaran luar minimum, lingkaran dalam

maksimum, lingkaran daerah minimum (MRZ) dan lingkaran kuadrat terkecil (masing-

masing bisa menghasilkan harga parameter kebulatan ∆R yang berbeda). Menurut ISO cara

analisis WRZ (Minimum Radial Zone) adalah sesuai dengan makna toleransi kebulatan:

perhatikan pernyataan toleransi kebulatan seperti yang diperlihatkan pada gambar 1.d

Gambar 1.b Pengukuran Kebulatan

Keterangan:

Gambar diatas terdiri dari :

1. Spidel sensor putar.

2. Lengan sensor putar.

3. Sensor.

4. Bagian benda ukur (crank-shaft) yang diukur kebulatannya.

5. Pemutar untuk mengatur benda ukur (sentering dan leveling).

Kebulatan hanya bisa diukur dengan benar dengan alat ukur kebulatan jenis sensor

putar also meja puler. Berdasarkan profit kebulatan yang terekam pada grafik polar

bisa ditentukan harga parameter kebulatannya (lihat gambar 1.a). Janis sensor polar bisa

digunakan untuk mengukur benda yang panjang den berat. Titik berat benda tidak

perlu harus berimpit dengan sumbu putar sensor, lihat gambar di samping.

Pemakaian jenis meja putar dibatasi oleh berat benda serta titik beratnya tidak bisa

terlalu jauh terhadap sumbu putar. Meskipun demikian, jenis meja putar (lihat gambar

1.c dan 1.d) lebih mudah dalam pemakaiannya (penyetelan kemir ingan den

kesenteran benda ukur). Penggabungan gerakan translasi sensor dapat dilakukan se-

hingga bisa digunakan untuk pengukuran kelurusan serta kesalahan bentuk yang lain,

lihat gambar 1.e. Pemakaian komputer untuk analis data memang sangat membantu

seperti halnya dalam pengukuran kebulatan.

Gambar 1.c Pengukuran Kebulatan

Keterangan :

Contoh alat ukur kebulatan jenis meja putar yang terdiri dari :

1. Sensor berfungsi ganda untuk pengukuran kebulatan dan kelurusan pada arah vertikal

2. Meja putar dengan pengatur posisi benda ukur (sentering dan leveling).

Gambar 1.d Pengukuran Kebulatan

Keterangan :

Contoh alat ukur kebulatan jenis meja putar yang terdiri dari :

1. Unit peraga (CRT display)

2. Unit komputer

3. Unit elektronik

4. Unit perekam

5. Panel control

Gambar 1.e Pengukuran Kebulatan

Keterangan :

Dengan alat ukur kebulatan jenis meja putar dimungkinkan pengukuran berbagai

kesalahan bentuk. Misalnya, kebulatan, kesejajaran, ketegaklurusan, kesamaan sumbu dan

kelurusan.

Gambar 1.f Pengukuran kebulatan

Keterangan :

Alat ukur variasi pits (pada lingkaran dasar) dengan tumpuan silinder / bola

Gambar 1.g Pengukuran kebulatan

Keterangan :

Alat ukur variasi pits (pada lingkaran dasar) dengan tumpuan rahang

Gambar 1.h Pengukuran Kebulatan

Keterangan :

Prinsip keria alat ukur profil involut dan contoh grafik hasil pengukuran.

Roda Gigi disatukan dengan sektor lingkaran yang merupakan lingkaran dasar

pembentuk involut bagi roda gigi ybs. Jika sektor lingkaran tsb diputar sebesar ψ maka

komponen yang menempel diatasnya akan bergerak translasi sejauh rbψ. Sementara itu

sensor yang ditempatkan persis pada tepinya juga akan ikut bergerak translasi sambil

menggeser pada sisi roda-gigi. Karena gerakan sensor relatif terhadap sisi roda-gigi tsb

merupakan gerakan involut murni maka kesalahan profil roda-gigi ybs akan terbaca oleh

sensor.

Contoh metrologi Roda-Gigi. Kesalahan Pits (jarak antar gigi) dapat diperiksa

dengan lebih praktis dengan rnengukurnya pada lingkaran dasar. Kesalahan pits ini perlu

dibatasi terutama bagi roda-gigi penerus daya dan penerus putaran yang teliti. Sementara itu,

profil gigi yang berupa involute dapat diukur dengan alat ukur profil. Kesalahan bentuk

profil involute ini akan mengurangi keandalan roda-gigi dan kebisingan akan timbul jika

roda gigi ybs. dioperasikan.

2.4 Blok Ukur

Blok ukur yang akan dikalibrasi terlebih dahulu diukur tebal/tinggi nominalnya

dengan memakai komparator dengan kecermatan misalnya 1 μm. Dengan demikian, bila

ada perbedaan ukuran nominal (yang tercantum pada blok ukur) terhadap ukuran

sebenarnya paling tidak akan diketahui harganya yaitu sama dengan kecermatan

komparator. Untuk memastikan perbedaan tersebut blok ukur ini dapat diukur dengan

Koster Interferometer.

Serupa dengan model Michelson. Koster Interferometer menggunakan pelat galas

dengan orientasi 45° sebagai komponen pemisah clan pernersatu berkas sinar

monokromatik. Gambar 2.a memperlihatkan skema bagian-bagian Koster

Interferometer dengan penjelasan sebagai berikut.

Sumber cahaya; beberapa lampu tabung dengan isi gas mulls Ne, He, Ar, atau Kr

dapat dipasang secara bergantian. Biasanya digunakan kombinasi 2 s.d. 4 macam lampu

tabung dengan isi gas yang berbeda-beda untuk mengkalibrasi blok ukur dengan

ukuran nominal 0.5 s.d. 120 mm. Suatu lampu dengan berkas cahaya putih

(Halogen) dapat di unakan untuk mengkalibrasi blok ukur dengan panjang

nominal ≥ 120 mm (lihat penjelasan berikut mengenai pemakaiannya).

Susunan prisma Fabry-Perrot; berkas cahaya yang telah disejajarkan oleh susunan

lensa kolimator diarahkan ke susunan prisma yang akan memecah berkas cahaya ini

menjadi fraksi berkas-berkas cahaya monokromatik dengan sudut bias yang

beragam. Salah saw berkas cahaya monokromatik dengan panjang gelombang

(warna) tertentu dib:askan dengan sudut 90° ke bawah. Janis berkas yang

diteruskan ke bawah ini dapat dipilih (marsh, kuning, hijau, atau biru dengan memutar

susunan prisma Fabry-Perrot.

Pelat gelas dan cermin interferator: berkas cahaya monokromatik dipisahkan

dan digabungkan kembali (tidak tergabung kembali 100%, sebab ada yang

terpantul dan terbias ke arah lain) oleh pelat gelas berorientasi 45º . Bila pada

Michelson Interferometer penggabungan ini akan menyebabkan proses interferensi:

yang sama untuk selebar penampang berkas, pada Koster Interferometer proses

interferensi akan terjadi dengan bentuk baris-baris berkas gelap terang akibat

posisi "cermin-bawah" dibuat sedikit miring (tidak tegak-lurus sempurna)

terhadap 'sumbu" berkas sinar.

Meja & blok ukur; blok ukur dengan ukuran nominal tertentu diletakkan di atas meja.

Karena permukaan blok ukur clan permukaan meta dibuat rata dan halos (mirror

finishing) berkas cahaya akan terpantulkan (berfungsi serupa dengan "cermin-

bawah" pada Michelson Interferometer). Karena posisi meja sedikit dimiringkan maka

berkas cahaya yang dipantulkan akan tergabung dengan berkas cahaya pantulan

"cermin-kanan" yang menghasilkan proses interferensi baris-baris gelap-terang

serupa dengan yang terjadi pada pelat gelas yang sedikit dimiringkan terhadap

cermin dibawahnya.

Teleskop: fokus teleskop ditetapkan sehingga permukaan meja dan permukaan

alas blok ukur terlihat dengan jelas. Melalui okuler pengamat dapat

memperhatikan posisi baris-baris gelap di atas blok ukur relatif terhadap baris-baris

gelap di atas meja.

Gambar 2.a Blok Ukur

Keterangan:

Interferometer diatas terdiri dari :

1. Teleskop

2. Blok ukur

3. Cermin

4. Lampu cahaya putih

5. Lensa pengarah

6. Kollimator

7. Prisma dispersi

8. Lampu tabung : Ne; He; Ar; Kr

9. Pengatur kemiringan dan ketinggian meja

Gambar 2.b Blok Ukur

Keterangan :

Berkas cahaya yang diteruskan kebawah bias dipilih dengan memutar prisma

Gambar 2.c Blok Ukur

Keterangan :

Garis - garis interferensi yang terlihat pada permukaan blok ukur dapat mempunyai

perbedaan posisi dengan yang terlihat pada permukaan meja.

Gambar 2.d Blok Ukur

Keterangan :

Garis - garis interferensi pada permukaan blok ukur dan meja

Gambar 2 adalah Koster Interferometer yang dimanfaatkan untuk

mengkalibrasi blok-ukur (gauge/ gage block) . Meja d i at as mana blok ukur

d ilet akkan d iatur sed ik it mir ing. Akibatnya, terjadi interferensi yang terlihat

sebagai garis-garis di permukaan meja dan di permukaan blok ukur. Berdasarkan

posisi garis - garis ini, yang bisa menyatu atau sedikit menggeser, dilakukan

interpolasi posisi garis di atas permukaan blok ukur terhadap garis di permukaan

meja. Melalui perbandingan hasil yang diperoleh dari misalnya 3 berkas dengan

spektrum yang berbeda dapat diketahui perbedaan tebal (ketinggian) blok-ukur terhadap

harga nominalnya.

analisis pengamatan; bila ket inggian permukaan blok ukur relat if

terhadap permukaan meja (t) benar-benar merupakan kelipatan setengah panjang

gelombang berkas sinar;

t = ( a + bi ) ½ λ

di mana (a + bi) = bilangan genap atau ganjil; a bilangan mulai dari puluhan ke atas,

bi bilangan satuan. Maka, interferensi di permukaan blok ukur akan segaris dengan

interferensi di permukaan meja.

Bila kondisi di atas tak dipenuhi, garis interferensi (baris gelap) di permukaan

blok ukur tidak akan segaris dengan garis di permukaan meja. Jarak geseran garis

(ditentukan berdasarkan kemiringan meja; dimulai dari posisi yang t inggi ke arah

posisi yang rendah) dapat diperkirakan (diinterpolasikan; misalnya dengan

kecermatan 0.2 jarak garis gelap ke garis gelap berikutnya) dan dinyatakan dengan

suatu angka desimal f = fraksi).

Jika pengukuran diulang dengan memakai tiga atau empat spek t rum

(war ns caha ya ; 1 = mer ah, 2 = kuning, 3 = hi jau, 4 = biru ; dengan memutar

prisma Fabry-Perroti diperoleh persamaan:

t = ( a + b1 + f1 ) ½ λ1

t = ( a + b 4 + f4 )

½ λ 4

Berdasarkan pengamatan f, dengan mengetahui A, , setelah dikoreksi akibat

perbedaan dengan kondisi udara standar (temperatur, tekanan, dan kelembaban) dapat

diketahui harga b,. Sementara itu, harga a tak perlu dihitung sebab dalam hal ini yang kita

inginkan adalah menentukan perbedaannya secara cermat (bisa sampai kecermatan 0.01 µm)

setelah kita mengetahui ketinggian blok ukur sebagai hasil pengukuran dengan memakai

komparator dengan kecermatan 1 pm. Dari 3 atau 4 harga b, dan f, inilah ditetapkan harga

koreksi yang terbaik bagi ketinggian nominal blok ukur.

Bila perlu, untuk menaikkan kepercayaan kita atas kebenaran kalibrasi blok ukur,

proses pengukuran diulang dengan memakai lampu tabung gas yang lainnya (He. Ne, Ar.

Kr, atau Cd). Hasil pengukuran mungkin dapat berbeda-beda (pada angka desimal tingkat

tertentu). Hal seperti ini merupakan suatu kewajaran dalam proses pengukuran. Ketepatan

proses pengukuran, yaitu sampai sejauh mana hasilnya bisa berbeda bila dilakukan

pengulangan, dapat didefinisikan serupa dengan usaha orang untuk mendefinisikan harga

rata-rata.

Bagi blok ukur dengan ukuran nominal > 120 mm pengaturan fokus teleskop akan

menjadi sulit. Jika fokus diatur sehingga permukaan blok ukur terlihatjelas, pada seat itu

permukaan meja akan terlihat kabur, dan demikian pula hal sebaliknya. Pada kondisi ini

penentuan f,. jarak geseran garis-garis interferensi, akan menjadi sulit. Oleh sebab itu,

kalibrasi dilakukan dengan membandingkan blok ukur dengan satu blok ukur (atau susunan

blok ukur yang telah dikalibrasi) sebagai acuan yang memiliki kualitas yang sama (atau yang

lebih tinggi). Kedua blok ukur ini diletakkan berdampingan di atas meja. Pada cars

perbandingan ini digunakan berkas cahaya putih (prisms fabry-perrot diganti dengan cermin).

Kualitas pembuatan blok ukur ditentukan oleh standar. Dalam hal ini kualitas tersebut

dikaitkan dengan ketelitian ukuran nominalnya. Berdasarkan hasil kalibrasi dapat diketahui

harga kesalahan ketinggian nominal blok ukur. Toleransi kesalahan ini dibuat sesuai dengan

ketinggian/ketebalan nominalnya, L, yaitu:

δ = ± α L ; μ m

Harga α ditetapkan sesuai dengan angka kualitas menurut standar kalibrasi yang

dianut ( DIN, JIS, ISO, atau SNI ). Jadi, sebagai hasil kalibrasi dengan Koster Interferometer

ini blok ukur tersebut dapat dianggap mempunyai angka kualitas tertentu misalnya 00, atau

0.

Sementara itu, blok ukur kualitas 1, 2, 3. atau 4 biasanya dikalibrasi dengan

teknik perbandingan dengan blok ukur kualitas 0 (atau 00) dengan memakai komparator

dengan kecermatan 1 μm. Tentu sale, dalam hal yang terakhir ini blok ukur acuan tersebut

harus telah lolos dari kalibrasi pada tingkat yang lebih tinggi (misalnya dengan Koster

Interferometer) demi untuk menjaga sifat keterlacakan (traceability).

Ketepatan proses kalibrasi/pengukuran hanya dapatdiketahui melalui pengulangan

proses yang dimaksud. Ketelitian atau besarnya kesalahan menentukan kualitas blok ukur.

2.5 Blok Ukur Presisi

Blok ukur berbentuk persegi panjang, bulat atau persegi empat, mempunyai 2 sisi

sejajar dengan ukuran yang tepat. Blok ukur dapat dibuat dari baja perkakas, baja khrom,

baja tahan karat, khrom karbida atau karbida tungsten. Karbida tungsten adalah yang paling

keras dan mahal. Dapat diperoleh blok ukur laboratorium dengan jaminan ketelitian + 0,050

μm dan – 0,025 μm untuk panjang nominal 1,5 sampai 25 mm. Blok – blok ini terutama

digunakan sebagai pembanding pengukur ketelitian untuk mengukur perkakas, pengukur

dan die, dan sebagai standard laboratorium induk untuk mengontrol ukuran selama produksi.

Ketelitiannya hanya berlaku pada 28° C. Dengan menggunakan suatu set yang terdiri dari 88

blok, hampir semua dimensi antara 1,001 sampai 700 mm dapat diukur dengan langkah

imbuh sebesar 0,001 mm.

Mikrometer dan instrument jangka sorong dapat digunakan untuk mengecek

toleransi bila berkisar antara 0,0001 dan 0,0005 mm. Bila diperlukan ketelitian sampai

micron, diperlukan laboratorium dengan suhu tetap, perlengkapan ukroptik atau elektronik

untuk kalibrasi dan pembanding blok ukur. Dapat diperoleh pula blok ukur sudut dengan

ketelitian yang menyamai blok ukur presisi. Suatu set yang terdiri dari 16 blok sudah

memungkinkan pengukuran sudut dengan ketelitian 1 detik.

Blok ukur teliti dirakit dengan proses putar. Mula-mula blok dibersihkan dengan

cermat. Blok yang satu diletakkan tepat diatas lainnya kemudian diosilasikan sedikit,

kemudian digeser dan diputar sedikit dibawah pengaruh tekanan. Selaput cairan antara

permukaan blok menyebabkan blok tersebut melekat erat-erat. Blok baja perkakas akan

mengalami keausan sebesar 0,001 mm setiap 1000 putaran oleh karena itu bila sering

digunakan harus dipilih blok dari bahan yang lebih keras. Blok ukur yang dirangkaikan

dengan cara seperti telah dijelaskan tadi harus dilepaskan kembali setelah beberapa jam.

Dalam set blok ukur karbida terdapat 88 blok dengan dimensi berikut :

3 blok; 0,5; 1,00; 1,0005 mm.

9 blok dengan imbuhan sebesar 0,001 mm mulai dari 1,001 hingga 1,009 mm.

49 blok dengan imbuhan 0,01 mm mulai dari 1,01 hingga 1,49 mm.

17 blok dengan imbuhan sebesar 0,5 mm mulai dari 1,5 hingga 9,5 mm.

10 blok dengan imbuhan sebesar 10 mm mulai dari 10 hingga 100 mm.

BAB 3 PENUTUP

Kesimpulan

1. Pengukuran dalam arti yang umum adalah membandingkan suatu besaran dengan besaran

acuan/pembanding/referensi.

2. Alat ukur geometrik bisa diklasifikasikan menurut prinsip kerja, kegunaan, atau sifatnya.

Dan cara klasifikasi ini yang lebih sederhana adalah klasifikasi menurut sifatnya, di mans

alat ukur geometrik dibagi menjadi 5 jenis dasar dan 2 jenis turunan

3. Pengukuran Kebulatan adalah pengukuran yang dilakukan untuk mencar i

diameter / kebulatan suatu benda.

4. Kebulatan dan diameter adalah dua karakter geometris yang berbeda, meskipun

demikian keduanya saling berkaitan, ketidak bulatan akan mempengaruhi hasil

pengukuran diameter, sebaliknya pengukuran diameter tidak selalu akan menunjukkan

ketidak bulatan

5. Berdasarkan putarannya, maka alat ukur dapat di klasifikasikan menjadi dua, yaitu:

Jenis dengan sensor putar

Jenis dengan meja putar

6. Untuk memastikan perbedaan ukuran nominal (yang tercantum pada blok ukur)

terhadap ukuran sebenarnya paling tidak akan diketahui harganya yaitu sama

dengan kecermatan komparator ini dapat diukur dengan Koster Interferometer.

7. Blok ukur berbentuk persegi panjang, bulat atau persegi empat, mempunyai 2 sisi sejajar

dengan ukuran yang tepat. Blok ukur dapat dibuat dari baja perkakas, baja khrom, baja

tahan karat, khrom karbida atau karbida tungsten.

DAFTAR PUSTAKA

Rochim, Taufiq. Spesifikasi, Metrologi, dan Kontrol Kualitas Geomatrik. Bandung : ITB

Amstead, B.H. 1997. Teknologi Mekanin. Jakarta : Erlangga

http://digilib.petra.ac.id/jiunkpe/s1/mesn/2003/jiunkpe-ns-s1-2003-24497029-1611-

bubut_silindris-chapter2.pdf