MODUL 1 SISTEM PENGUKURAN PENGGARIS PDF

Preview

Summary

MODUL 1 SISTEM PENGUKURAN PENGGARIS A. TUJUAN a. Mengetahui prosedur pengukuran serta kalibrasi yang sesuai dengan standart nasional b. Mengetahui metode pengukuran dan kalibrasi penggaris B. DASAR TEORI Pengukuran ( measurement ) Umumnya pengukuran membutuhkan instrument sebagai alat fisis untuk me...

Description

MODUL 1 SISTEM PENGUKURAN PENGGARIS A. TUJUAN a. Mengetahui prosedur pengukuran serta kalibrasi yang sesuai dengan standart nasional b. Mengetahui metode pengukuran dan kalibrasi penggaris B. DASAR TEORI Pengukuran ( measurement ) Umumnya

pengukuran

membutuhkan

instrument sebagai alat fisis untuk menentukan suatu

besaran

(kuantitas)

atau

variabel.

Instrument tersebut membantu memudahkan manusia dalam memperoleh pengukuran yang akurat dan dalam hal memungkinkan seseorang untuk mengetahui nilai suatu besaran yang tidak diketahui. Tanpa bantuan instrument tersebut manusia akan sulit menentukan nilai pengukuran secara kuat. Mengukur merupakan sebuah proses yang mengaitkan angka secara obyektif pada sifat-sifat

obyek atau kejadian nyata sehingga angka yang diperoleh tersebut dapat memberikan gambaran yang jelas mengenai objek atau kejadian yang diukur. Dalam

pengukuran

terdapat

beberapa

komponen penting yaitu material, instrument, pelaku pengukuran, metode yang digunakan, dan lingkungan pengukuran. Komponen-komponen tersebut merupakan komponen penting karena nantinya

komponen

tersebut

dapat

mempengaruhhi nilai dari pengukuran termasuk ketidakpastian pengukuran. Sesuai dengan hasil yang diperoleh, pengukuran memiliki 2 jenis yaitu pengukuran langsung dan pengukuran tidak langsung.

Pengukuran

langsung

merupakan

pengukuran yang dilakukan untuk mendapatkan nilai

hasil

pengukuran

secara

langsung.

Pengukuran langsung dapat dilakukan pada kondisi yang sama atau pada kondisi yang berbeda. Pada pengukuran langsung di kondisi sama,

seluruh

pengukuran

dilakukan

oleh

pengukur yang sama, alat yang sama, dan

keadaan lingkungan yang sama. Sedangkan pengukuran langsung dengan kondisi yang berbeda, terjadi apabila pada waktu melakukan pengukuran terjadi pergantian alaat ukur atau pun terjadi perubahan lingkungan. Contohnya yaitu mengukur panjang dengan menggunakan pita ukur dan mengukur sudut dengan theodolit. Pengukuran

tidak

langsung

merupakan

pengukuran yang dilakukan apabila nilai hasil ukuran tidak mungkin didapatkan langsung. Nilai hasil ukuran yang dicari didapatkan berdasarkan hubungan fungsional tertentu dari beberapa hasil pengukuran

langsung.

Contohnya

adalah

mengukur tinggi berdasarkan hasil pengukuran sudut dan jarak. Analisa Sumber – Sumber Ketidakpastian Untuk sumber

mengevalusi

masing-

masing

ketidakpastian tersebut diperlukan

analisa dengan menggunakan metoda Statistik, yang disebut analisa type A, dan menggunakan selain metode statistik yang disebut dengan

Analisa type B. untuk lebih jelasnya dapat dilihat sebagai berikut:  Analisa Type A , ( Ua ) Pada tipe ini biasanya

ditandai dengan

adanya data pengukuran, misalnya n kali pengukuran, maka selanjutnya dari data tersebut, akan ditemukan

nilai rata-ratanya, standar

deviasinya, dan atau repeatabilitynya. Bentuk kurva dari tipe ini adalah sebaran Gauss. Rumus umum ketidakpatian untuk tipe A ini adalah: Ua =

 , dimana  = Standar Deviasi n

Pada contoh sebelumnya dapat dihitung : Untuk 10 kali pengambilan data ( n = 10) Rata – rata

= 39,45 oC = 0.07071 oC

Sandar Deviasi

Ketidakpastian , Ua = 0.07071 /  10 = 0.0224

oC Derajat Kebebasan v = n-1)

,v

= n-1 = 9 ( Rumus

 Analisa type B, UB Pada analisa tipe ini akan digunakan selain

metode

statistik,

yaitu

berdasarkan

sertifikat kalibrasi atau spesifikasi dari alat tersebut Hitung Ketidakpastian Alat Standar Multimeter (UB1) UB1 = a / 3 Hitung Ketidakpastian Resolusi ( UB2) UB2 =

1 / 2resolusi 3

 Ketidakpastian Kombinasi , Uc Selanjutnya

dari

ketidakpastian

tersebut

dikombinasikan

/

memberikan ketidakpstian

semua diatas

digabungkan

gambaran dari hasil kalibrasi

sumber harus untuk

menyeluruh tersebut.

Rumus umum ketidakpastian kombinasi adalah:

Uc =

 (U )   (U 2

a

B

)2

Atau secara umum : Uc2 = (Ci.Ui)2 Dimana

ci

=

koefisien

sensitifitas

dariketidakpastian ke-I  Ketidakpastian Diperluas Dalam pelaporan ketidakpastian hasil pengukuran / kalibrasi yang dilaporkan adalah ketidakpatian yang sudah dalam perluasan ( expanded ), sehingga hasil tersebut sangat logis dalam kenyataan, selain itu dengan menggunakan tingkat kepercayaan

95 %, seperti lazimnya

dipakai dlam pelaporan – pelaporan saat ini, lain halnya jika ada pengecualian dengan mengambil tingkat

kepercayaan

tertentu.

Rumus

ketidakpastian diperuas ( expanded uncertainty ) adalah: U95 = k Uc Dimana: U95 =

Ketidakpastian

expanded Uncertainty )

diperluas

(

K

=

Faktor

cakupan

(

kombinasi

(

caverage factor) Uc =

ketidakpastian

Combined uncertainty ) untuk mendapatkan komponen – komponen diatas, k dan uc diperlukan pemahaman dan pencarian faktor lainnya, yaitu: Derajat Kebebasan, v Derajat kebebasan efektif dicari dengan dua cara, yaitu:

 Jika data dipeoleh dari pengukuran berulang sebanyak

n kali, maka derajat kebebsan

adalah: V = n-1 Pada contoh diatas didapat 10 kali pengulangan pengukuran. Maka : v = 10 – 1= 9

 Jika data merupakan hasil perkiraan atau estimasi dengan reliability ( R ), maka: V = ½ ( 100 / R)2 , dimana R dalam satuan persen (%)

Pada contoh diatas, resolusi alat adalah 0,1 oC, dalam hal ini batas kealahan mutlak adalah ½ x Resolusi , yaitu 0,05 oc, dimana dalam hal ini bentuk kurvanya adalah rectangular, maka nilai ketidakpastiannya adalah 0,05 / 3 = 0,0289 oC

Dengan estimasi reliabilitynya adalah 10 %, maka: V = ½ ( 100 / 10 )2 = 50 Pada

tabel

T-Student’sDistribution,

didapatkan k = 1,96 Jadi ketidakpastian diperluas , U95= k. Uc = 1,96 x 0,085 = 0,1666 = + 0,16 o

C

Jadi hasil lengkap pengukuran adalah (39,45 + 0,16) oC Tingkat kepercayaan , U95 Tingkat

kepercayaan

merupakan

tingkatan

keyakinan akan keberadaan nilai sebenarnya pada

suatu

tindak

pengukuran

dengan

menggunkanalat tertentu. Penjelasan lengkap telah diberikan pada ilustrasi kasus diatas Faktor Cakupan , k faktor cakupan meruakan faktor pengali pada ketidakpastian, sehingga membentuk cakupan logis

pada penggunaan keseharian. Faktor

cakupan dicari menggunakan tabel T-Student Distribution, yang diberikan pada halaman akhir dari materi ini.

Prinsip Kerja Penggaris Penggaris

merupakan

alat

untuk

mengukur garis, dan merupakan alat yang digunakan dalam geometri, teknik menggambar, mencetak dan rekayasa / bangunan untuk mengukur jarak dan / atau menggambar garis lurus.

Penggaris

digunakan

untuk

bentuknya menggaris

adalah

sejajar

baris,

Tetapi

biasanya penggaris juga berisi garis dikalibrasi untuk mengukur jarak.

Kita tentu telah mengenal berbagai macam bentuk penggaris dalam hidup ini. Beberapa

bentuk

penggaris

yang

akrab

digunakan adalah penggaris panjang, segitiga, dan busur derajat. Berkaitan dengan penggaris sebagai

bentuk

geometri,

tentu

penggaris

memiliki pusat massa dan titik berat. Pusat massa dan titik berat suatu benda memiliki pengertian yang sama, yaitu suatu titik tempat berpusatnya massa/berat dari benda tersebut. Perbedaannya adalah letak pusat massa suatu benda tidak dipengaruhi oleh medan gravitasi, sehingga letaknya tidak selalu berhimpit dengan letak titik beratnya.

C. PERALATAN PERCOBAAN a. Penggaris Besi b. Penggaris Plastik c. Termometer D. PROSEDUR PERCOBAAN PERCOBAAN 1 Pemeriksaan Skala

a. Persiapkan peralatan yang dibutuhkan b. Tentukan rentang dari nilai pembacaan standar c. Tentukan 5 nilai acuan nilai panjang pada penggaris besi sesuai dengan rentang nilai yang sudah ditetapkan sebelumnya d. Bandingkan antara penunjukan pada penggaris besi dengan penggaris plastik yang akan dikalibrasi dengan 5 nilai yang sama dengan nilai acuan e. Hitung Nilai Koreksi dan Standart Deviasi Pengukuran Pembacaan Berulang a. Tentukan 5 nilai acuan nilai panjang pada penggaris besi (sesuai dengan ketentuan asisten) b. Bandingkan antara penunjukan pada penggaris besi dengan penggaris plastik yang akan dikalibrasi dengan 5 nilai yang sama dengan nilai acuan c. Lakukan pengulangan pembacaan sebanyak 10 kali pengukuran pada setiap nilai pembacaan standart d. Hitung Nilai Koreksi dan Standart Deviasi Pengukuran PERCOBAAN 2 Pemeriksaan Skala

a. Persiapkan peralatan yang dibutuhkan b. Ukur suhu lingkungan dengan menggunakan termometer c. Tentukan rentang dari nilai pembacaan standar d. Tentukan 5 nilai acuan nilai panjang pada penggaris besi sesuai dengan rentang nilai yang sudah ditetapkan sebelumnya e. Bandingkan antara penunjukan pada penggaris besi dengan penggaris plastik yang akan dikalibrasi dengan 5 nilai yang sama dengan nilai acuan f. Hitung Nilai Pembacaan Alat Terkoreksi, Koreksi dan Standart Deviasi Pengukuran Pembacaan Berulang a. Tentukan 5 nilai acuan nilai panjang pada penggaris besi (sesuai dengan ketentuan asisten) b. Bandingkan antara penunjukan pada penggaris besi dengan penggaris plastik yang akan dikalibrasi dengan 5 nilai yang sama dengan nilai acuan c. Lakukan pengulangan pembacaan sebanyak 10 kali pengukuran pada setiap nilai pembacaan standart d. Hitung Nilai Koreksi dan Standart Deviasi Pengukuran

Tidak dipengaruhi suhu lingkungan

LEMBAR KERJA KALIBRASI MICA RULER

No. Sertifikat Nama Alat Kapasitas Resolusi Type / Model Nomor Seri Merk / butan Kelas Metode kalibrasi Acuan

: : : : : : : : : :

Tgl Diterima Nama Standard No. Sertifikat Ketelusuran Lokasi Kalibrasi Kondisi Lingkungan Nama Standard No. Sertifikat Ketelusuran

: : : : : : : : :

HASIL KALIBRASI 1. PEMERIKSAAN SKALA Rentang ( cm )

Pembacaan Standard ( Cm)

Standar Deviasi Sebelumnya Koreksi Minimum Koreksi mkasimum Nilai Koreksi maksimum Error of Spec [ EOS ] Disetujui : Tanggal :

FKD-01

: : : : : Diperiksa : Tanggal :

Pembacaan Alat (cm)

Koreksi (cm )

Standard Deviasi

Harga Mutlak Koreksi minimum :

Dikalibrasi : Tanggal :

hal : 1 dari 3

2. PEMBACAAN BERULANG Nilai Nominal ( cm )

Pemb. Standard ( cm)

Pembacaan Alat (cm)

Rata – rata pembacaa n (cm)

korek si

Catatan : Nilai rata-rata telah dibulatkan ke:……….. 3. KETIDAKPASTIAN KALIBRASI Simpangan Baku ( Standar Deviasi ) Ketidakpastian Hasil Pengukuran ( U1) Ketidakpastian Alat Standar (U2) Ketidakpastian Resolusi (U3)

Disetujui : Tanggal :

FKD-02

Diperiksa : Tanggal :

Dikalibrasi : Tanggal :

hal : 2 dari 3

Ketidakpastian Benda Kerja ( U4 ) Ketidakpastian Gabungan ( Uc ) Derajat Kebebasan Efektif ( Veff ) Faktor Cakupan ( K ) Ketidakpastian Diperluas ( U exp )

Catatan : 1. Faktor Cakupan dihitung dengan menggunakan tabel T student, dimana tingkat kepercayaan/ confidence level yang diambil adalah 95 % 2. Sertifikat yang digunakan adalah hasil kalibrasi dengan acuan yang sama 3. Suhu lingkungan ……… 4. Bila tanda koreksi adalah positif (+), maka jumlahnya harus ditambahkan untuk mendapatkan hasil yang benar, demikian pula untuk koreksi negatif

Disetujui : Tanggal :

FKD-03

Diperiksa : Tanggal :

Dikalibrasi : Tanggal :

hal : 3 dari 3

Dipengaruhi suhu lingkungan

LEMBAR KERJA KALIBRASI STEEL RULER

No. Sertifikat Nama Alat Kapasitas Resolusi Type / Model Nomor Seri Merk / butan Kelas Metode kalibrasi Acuan

: : : : : : : : : :

Tgl Diterima Nama Standard No. Sertifikat Ketelusuran Lokasi Kalibrasi Kondisi Lingkungan Nama Standard No. Sertifikat Ketelusuran

: : : : : : : : :

HASIL KALIBRASI 1.PEMERIKSAAN SKALA Rentang ( cm )

Pembacaan Standard ( cm)

Pembacaa n Alat (cm)

Standar Deviasi Sebelumnya Koreksi Minimum Koreksi mkasimum Nilai Koreksi maksimum Error of Spec [ EOS ] Disetujui : Tanggal :

FKD-02

Suhu (oC)

: : : : : Diperiksa : Tanggal :

Pembacaan Alat Terkoreksi

Koreksi (cm)

Standard Deviasi

Harga Mutlak Koreksi minimum :

Dikalibrasi : Tanggal :

hal : 1 dari 3

2. PEMBACAAN BERULANG Nilai Nominal ( cm )

Pemb. Standard ( cm)

Pembacaan Alat / Pembacaan Alat Terkoreksi (cm)

Rata – rata pembacaa n (cm)

Catatan : Nilai rata-rata telah dibulatkan ke:……….. 3.KETIDAKPASTIAN KALIBRASI Simpangan Baku ( Standar Deviasi ) Ketidakpastian Hasil Pengukuran ( U1) Ketidakpastian Alat Standar (U2) Ketidakpastian Resolusi (U3)

Disetujui : Tanggal :

FKD-02

Diperiksa : Tanggal :

Dikalibrasi : Tanggal :

hal : 2 dari 3

korek si ( cm)

Ketidakpastian Gabungan ( Uc ) Derajat Kebebasan Efektif ( Veff ) Faktor Cakupan ( K ) Ketidakpastian Diperluas ( U exp )

Catatan : 1. .Faktor Cakupan dihitung dengan menggunakan tabel T student, dimana tingkat kepercayaan/ confidence level yang diambil adalah 95 % 2. Sertifikat yang digunakan adalah hasil kalibrasi dengan acuan yang sama 3. Suhu lingkungan ……… 4. Bila tanda koreksi adalah positif (+), maka jumlahnya harus ditambahkan untuk mendapatkan hasil yang benar, demikian pula untuk koreksi negatif

Disetujui : Tanggal :

FKD-03

Diperiksa : Tanggal :

Dikalibrasi : Tanggal :

hal : 3 dari 3

MODUL 2 SISTEM PENGUKURAN JANGKA SORONG A. TUJUAN a. Mengetahui prosedur pengukuran serta kalibrasi yang sesuai dengan standart nasional b. Mengetahui metode pengukuran dan kalibrasi jangka sorong B. DASAR TEORI Definisi Jangka Sorong Jangka sorong adalah suatu alat ukur yang dapat membaca jarak diantara tiap muka ukur melalui skala utama dan skala vernier, yaitu dengan menggerakkan eretan yang mempunyai satu atau dua rahang muka ukur yang sejajar dengan muka ukur yang terdapat pada badan sehingga membentuk satu atau dua pasang muka ukur untuk pengukuran luar dan dalam. Skala vernier adalah suatu skala untuk membaca lebih halus yaitu dengan membagi (n-1) skala menjadi n atau n/2 bagian yang sama, skala vernier juga disebut sub skala. Galat peralatan adalah suatu perbedaan antara pembacaan jangka sorong dari nilai sesungguhnya. Galat total adalah suatu galat yang mencakup semua kesalahan yang disebabkan oleh berbagai unsur primer. Jenis-Jenis Jangka Sorong Jangka Sorong Type M

Gambar 1. Pengukuran Jangka Sorong

Keterangan: 1. Rahang dalam 2. Rahang luar 3. Depth probe 4. Skala Utama (dalam cm) 5. Skala Utama (dalam inchi) 6. Skala nonius (dalam 1/10 mm) 7. Skala nonius (untuk inchi) 8. Pengunci Teknik Cara Pengukuran Jangka Sorong Mengukur sisi luar suatu benda:  Putar pengunci berlawanan arah dengan arah jarum jam  Geser rahang kanan  Masukkan benda yang akan diukur ke antara kedua rahang bawah jangka sorong  Geser rahang sampai tepat pada tepi benda  Putar pengunci searah jarum jam agar rahang tidak bergeser  Baca skala utama dan skala noniusnya Mengukur sisi dalam suatu benda:  Putar pengunci berlawanan arah dengan arah jarum jam  Masukkan rahang bagian atas ke dalam benda yang akan diukur  Geser rahang tepat pada benda dan putar pengunci searah jarum jam agar rahang tidak bergeser  Baca skala utama dan skala noniusnya Mengukur kedalaman suatu benda:  Putar pengunci berlawanan arah dengan arah jarum jam  Buka rahang jangka sorong hingga ujung lancip menyentuh dasar benda  Putar pengunci searah jarum jam agar rahang tidak bergeser  Baca skala utama dan skala noniusnya Jangka Sorong Type CM

Gambar 2. Jangka Sorong Tipe CM

C. PERALATAN PERCOBAAN a. Uang koin Rp 100, Rp 200, dan Rp 500 b. Jangka Sorong D. PROSEDUR PERCOBAAN Pemeriksaan Skala a. Persiapkan peralatan yang dibutuhkan b. Tentukan diameter salah satu objek (sesuai dengan nilai pada sertifikat kalibrasi) c. Lakukan lima kali pengukuran dengan menggunakan jangka sorong yang telah terkalibrasi d. Lakukan pengukuran dengan menggunakan jangka sorong yang akan dikalibrasi e. Hitung Nilai Koreksi dan Standart Deviasi Pengukuran Pembacaan Berulang a. Persiapkan peralatan yang dibutuhkan b. Tentukan diameter objek (sesuai dengan nilai pada sertifikat kalibrasi) c. Lakukan pengukuran dengan menggunakan jangka sorong yang telah terkalibrasi untuk menentukan nilai Pembacaan Standar d. Lakukan pengukuran secara berulang dengan menggunakan jangka sorong yang akan dikalibrasi sebanyak 10 kali pengukuran e. Hitung Nilai Error dan Ketidakpastian kalibrasi

LEMBAR KERJA KALIBRASI JANGKA SORONG No. Sertifikat Nama Alat Kapasitas Resolusi Type / Model Nomor Seri Merk / butan Kelas Metode kalibrasi Acuan :

: : : : : : : : :

Tgl Diterima Nama Standard : No. Sertifikat Ketelusuran Lokasi Kalibrasi Kondisi Lingkungan Nama Standard : No. Sertifikat Ketelusuran

: : : : : : :

HASIL KALIBRASI

1. PEMERIKSAAN SKALA Diameter (cm)

Standar Deviasi Sebelumnya Koreksi Minimum Koreksi Maksimum Nilai Koreksi maksimum Error of Spec [ EOS ] Disetujui : Tanggal :

FKV-01

Pembacaan Standard (cm)

Pembacaan Alat (cm )

Koreksi (cm )

Standard Deviasi

: : : :

Harga Mutlak Koreksi minimum :

: Diperiksa : Tanggal :

Dikalibrasi : Tanggal :

hal : 1 dari 3

2. PEMBACAAN BERULANG Pembacaan Standar ( cm )

1

2

3

Pembacaan Alat ( cm ) 4 5 6 7

8

9

10

Rata-rata Pembacaan ( cm)

Error ( cm)

Hitung standar deviasi maksimum

3.KETIDAKPASTIAN KALIBRASI Ketidakpastian hasil pengukuran ( U1) Ketidakpstian alat standar ( U2 ) Ketidakpastian resolusi ( U3) Ketidakpastian Gabungan ( Uc ) Derajat Kebebasan Efektif ( V eff ) Faktor Cakupan ( k ) Ketidakpastian diperluas ( U exp )

Disetujui :

Diperiksa :

Dikalibrasi :

Tanggal :

Tanggal

Tanggal

FKV-03

:

:

hal: 2 dari 3

Catatan : 1. Faktor Cakupan dihitung dengan menggunakan tabel T student, dimana tingkat kepercayaan/ confidence level yang diambil adalah 95 % 2. Sertifikat yang digunakan adalah hasil kalibrasi dengan acuan yang sama 3. Bila tanda koreksi...