JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 2
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
1.2 Tujuan Praktikum
Praktikum metrologi industri ini dibuat guna menunjang teori yang telah sedang diberikan pada mata kuiah metrologi industri. Adapun tujuan utama dari
praktikum ini adalah 1.
Mengenal alat ukur, mengetahui bagaimana cara menggunakan dan mengetahui akan kemampuan dan sifat-sifat dari alat ukur tersebut.
2. Menetahui proses pengukuran dan hasil yang dicapai apakah memenuhi ketelitian
dan ketepatan dari proses pengukuran yang mencakup alat ukur, benda ukur, dan operator akan lebih dipahami dengan melaksanakan praktikum ini.
3. Untuk mengetahui bagaimana perlakuan yang baku dan sesuai terhadap alat ukur
dengan pemeliharaan dan kalibrasi yang tepat. 4.
Untuk memahami ilmu metrologi industri 5.
Untuk mmengambil data statistika sehingga data yang kita ambil dapat dibaca oleh pengamat.
6. Mengenal dan mengetahui bagaimana cara menggunakan ilmu statistika di
metrologi industri.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 3
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
BAB II DASAR TEORI
2.1 Instumentasi 2.1.1 Definisi Instrumentasi
Menurut Frankly W. Kirik dan Nicholas R. Rimboy pada tahun 1962 Instrumentasi adalah ilmu yang mempelajari tentang penggunaan peralatan atau
instrument untuk mengukur dan mengatur suatu besaran baik kondisi fisis maupun kimia. Menurut Suparni Setyowati Rahayu Instrumentasi adalah
Penggunaan piranti ukur instrumen untuk menentukan harga besaran yang berubah-ubah, yang seringkali pula untuk keperluan pengaturan besaran yang
perlu berada di batas-batas harga tertentu. Menurut Ir. H. Bimbing Atedi Instrumentasi adalah bidang ilmu dan teknologi yang mencakup
perencanaan, pembuatan dan penggunaaninstrument atau alat ukur besaran
fisika atau
sistem instrument
untuk keperluan
diteksi, penelitian,pengukuran, pengaturan serta pengolahan data.
2.1.2 Fungsi Instrumentasi
Instrumentasi mempunyai fungsi sebagai berikut : 1.
Sebagai Alat Ukur Instrumentasi mendeteksi dan memberikan informasi tentang
besarnya nilai proses variabel yang diukur dari suatu proses industri, misalnya tekanan, suhu, dan sebagainya. Sehingga dapat dipahami oleh
pengamat. 2.
Instrumentasi Sebagai Alat Pengendalian Instrumentasi berfungsi untuk mengendalikan jalannya proses agar
variabel proses yang sedang diukur dapat diatur dan dikendalikan tetap pada nilai yang ditentukan.
3. Instrumentasi Sebagai Alat Pengaman
Instrumentasi sebagai alat ukur untuk memberikan tanda bahaya atau tanda gangguan apabila terjadi masalah atau kondisi yang tidak normal
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 4
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
yang diakibatkan oleh tidak berfungsinya suatu peralatan pada suatu proses.
2.2 Pengukuran 2.2.1 Definisi Pengukuran
Pengertian pengukuran menurut para ahli : 1. Menurut Taufiq Rochim, pengukuran adalah membandingkan suatu besaran
referensi 2. Menurut Budi Hartono, pengukuran atau measurement merupakan suatu
proses kegiatan untuk menentukan kuantitas suatu yang bersifat numerik 3. Menurut Ahmed Sudrajat, pengukuran adlah proses pemberian angka tau
usaha memperoleh deskripsi numerik dari suatu tingkatan 4. Menurut Lien, pengukuran adalah sejumlah data yang dikumpulkan dengan
mengguanakan alat ukur yang objektif untuk keperluan analisa dan interprestasi.
5. Menurut Suharsimi Arianto, pengukuran adalah membandingkan sesuatu dengan suatu ukuran.
2.2.2 Fungsi Pengukuran
a. Untuk mengetahui dan mengamati dimensi suatu bahan yang telah diproduksi atau di standarkan
b. Untuk keperluan analisi dan interprestasi c.
. Proses
menyebutkan dengan
pasti angka-angka
tertentu untuk
mendeskripsikan suatu produk d. Merupakan proses untuk mendapatkan informasi besaran fisik tertentu dari
suatu alat ukur
2.2.3 Klasifikasi Pengukuran
A. Pengukuran Langsung Pengukuran dengan mengguanakan alat ukur langsung dan hasil
pengukuran dapat langsung terbaca, contohnya adalah penggaris.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 5
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Gambar 2.1 Penggaris Sumber : Anonymous 1, 2010
B. Pengukuran Tak Langsung Pengukuran yang dilaksanakan dengan memakai beberapa jenis alat
ukur pembanding, standar dan alat ukur bantu, contohnya blok ukur.
Gambar 2.2 Blok Ukur Sumber : Anonymous 2, 2010
C. Pengukuran Kaliber Batas Proses pemeriksaan untuk memastikan apakah objek ukur memiliki
harga yang teletak di dalam atau di luar daerah toleransi ukuran, bentuk dan posisi, contohnya adalah kaliber go got go.
Gambar 2.3 Kaliber go not go Sumber : Anonymous 3, 2010
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 6
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
D. Pengukuran dan Pembagian Bentuk Standar Disini sifatnya hanya membandingkan bentuk benda yang dibuat
dengan standar yang memang digunakan untuk hal pembanding.
2.2.4 Jenis-jenis Pengukuran
A. Pengukuran Linier Proses pengukuran untuk mengetahui linier dari suatu benda kerja
yang belum diketahui ukurannya.
Gambar 2.4 Penggaris Sumber : Anonymous 4, 2010
B. Pengukuran Sudut Proses pengukuran untuk mengetahui sudut yang terbentuk antara
satu titik dan dua titik lainnya.
Gambar 2.5 Mistar Sudut Sumber : Sudjimunadi, 1988 : 134
C. Pengukuran Ulir Proses pengukuran untuk kualitas geometri dari ulir.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 7
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Gambar 2.6 Mistar Ulir Sumber : Sudjimunadi, 1988 : 167
D. Kekasaran Permukaan Proses permukaan dengan menggunakan suatu alat untuk mengetahui
suatu bentuk geometri kekasaran dari suatu permukaan.
Gambar 2.7 Profil Suatu Permukaan Sumber : Sudjimunadi, 1988 : 227
2.3 Metrologi dan Kontrol kualitas 2.3.1 Definisi Metrologi dan Kontrol kualitas
Metrologi adalah ilmu yang mempelajari tentang pengukuran geometris suatu produk dengan cara dan alat yang tepat sehingga hasil pengukurannya
mendekati kebenaran dari keadaan yang sesungguhnya. Kontrol kualitas merupakan pengendalian mutu suatu produk dengan
memastikan bahwa system dan alat-alat ukur berfungsi dengan baik pada proses pengujian produksi dan mempunyai akurasi yang memadai.
Manfaat keduanya pada bidang teknik mesin adalah menentukan geometris suatu produk yang baik dengan memastikan hasilnya presisi pada
proses permesinan.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 8
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
2.3.2. Fungsi Metrologi dan Kontrol Kualitas
Fungsi metrologi : 1.
Menganalisa karakteristik geometri yang ideal 2.
Mengetahui standart pengukuran dan sistemnya. 3.
Membuat gambaran melalui karakteristik suatu objek. 4.
Menganalisa pelaksanaan pembuatan, penguji kualitas, dan factor terkait lainnya.
Fungsi kontrol kualitas : 1.
Untuk memperoleh hasil produksi yang presisi. 2.
Untuk menentukan ketepatan. 3.
Untuk memperoleh produk yang efisien dan tahan lama. 4.
Memperkirakan hal-hal yang terjadi. 5.
Pengendalian mutu produk.
2.3.3 Jenis – jenis Metrologi
A. Metrologi industri Merupakan pengukuran mutu dengan melihat dari sisi geometris
dengan memastikan bahwa sistem pengukuran berfungsi dengan baik. Penggunaan metrologi ini digunakan ketika menentukan kepresisian suatu
produk yang berkaitan dengan control kualitas. B. Metrologi Legal
Pengukuran yang
berhubumngan dengan
pengaturan dan
pengembangan standart –standart pengukuran dan pemeliharaan suatu
produk. Biasanya pengukuran ini digunakan pada proses pemeliharaan maintenance suatu produk seperti efektivitas dan efisiensi.
C. Metrologi Ilmiah Ilmu metrologi yang berkaitan dan digunakan untuk pengembangan
keilmuan dan penelitian yang biasa digunakan di dunia pendidikan dan keilmuan. Biasanya penggunaan metrologi ini pada dunia penelitian dan
observasi.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 9
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
2.4 Istilah Penting dalam Pengukuran 2.4.1 Ketelitian
Kesesuaian diantara beberapa data pengukuran yang sama yang dilakukan secara berulang. Tinggi rendahnya tingkat ketelitian hasil suatu
pengukuran dapat dilihat dari harga deviasi hasil pengukuran. Alat yang digunakan untuk ketelitian biasanya disebut vernier caliper atau jangka sorong.
2.4.2 Ketepatan
Ukuran kemampuan untuk mendapatkan hasil pengukuran secara berulang dari pengulangan pengukuran yang dilakukan. Atau merupakan
perbedaan hasil pengukuran yang dilakukan secara berurutan dan diambil hasil yang sesuai.
2.4.3 Ukuran Dasar
Merupakan dimensi atau ukuran nominal dari suatu obyek ukur yang secara teoritis dianggap tidak mempunyai harga batas ataupun toleransi.
Walaupun harga sebenarnya dari obyek ukur tidak pernah diketahui, namun secara teoritis di atas dianggap yang paling tepat.
2.4.4 Toleransi
Merupakan perbedaan ukuran dari kedua harga batas yang dihasilkan sehingga dari perbedaan ukuran ini dapat diketahui dimana ukuran dari
komponen-komponen yang dibuat itu terletak.
Gambar 2.8 Poros Dan Lubang Poros Sumber : Takeshi Sato, 2000 ; 123
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 10
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
2.4.5 Harga Batas
Ukuran atau dimensi maksimum dan minimum yang diizinkan dari suatu komponen, di atas dan di bawah ukuran dasar. Pada pembahasan mengenai
statistik akan ada 2 harga batas yaitu harga batas atas dan harga batas bawah.
2.4.6 Kelonggaran
Kelonggaran merupakan perbedaan ukuran antara pasangan suatu komponen dengan komponen lain di mana ukuran terbesar dari salah satu
komponen adalah lebih kecil dari pada ukuran terkecil dari komponen yang lain.
Gambar 2.9 Lubang dan Poros Sumber : Anonymous 5, 2011
2.5 Komponen Alat Ukur
Karakteristik dari alat-alat ukur inilah yang menyebabkan adanya perbedaan antara alat ukur yang satu dengan yang lainnya. Karakteristik ini biasanya
menyangkut pada kontruksi dan cara kerjanya. Secara garis besar, sebuah alat ukur mempunyai 3 komponen utama yaitu sensor, pengubah dan penunjuk.
2.5.1 Sensor
Sensor merupakan bagian dari alat ukur yang menghubungkan alat ukur dengan benda atau objek ukur. Atau dengan kata lain sensor merupakan peraba
dari alat ukur sebagai peraba maka sensor ini akan kontak langsung dengan benda ukur. Contoh dari sensor ini antara lain yaitu kedua ujung mikrometer,
ujung dari jam ukur dan lain-lain.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 11
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
2.5.2 Pengubah
Pengubah merupakan salah satu bagian dari alat ukur yang befungsi sebagai penerus, pengubah atau pengolah semua isyarat yang diterima oleh
sensor. Dengan adanya pengubah inilah semua isyarat dari sensor diteruskan ke bagian lain, yaitu penunjuk. Macam-macam pengubah berdasarkan cara
kerjanya, yaitu : 1. Pengubah Mekanis
Cara kerja pengubah mekanis berdasarka pada prinsip kinematis yang melakukan perubahan gerak translai menjadi gerak rotasi atau sebaliknya.
Contohnya pada sistem roda gigi dan poros gigi.
Gambar 2.10 Pengubah Mekanis Sumber : Sudjimunadi, 1988 : 54
2. Pengubah Elektris Cara kerja dari pengubah elektris berdasarkan pada prinsip kelistrikan
atau mengubah besaran fisik menjadi besaran listrik. Contohnya pada sistem digital pada vernier caliper.
Gambar 2.11 Pengubah Elektris Sumber : Anonymous 6, 2012
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 12
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
3. Pengubah Optis Cara kerja dari pengubah optis berdasarkan pada prinsip optikal yang
berhubungan dengan lensa dan cahaya. Pengubah ini berfungsi untuk membedakan berkas cahaya dari benda ukur sehingga terjadi bayangan maya
atau nyata. Contoh dari pengubah optis yaitu kaca pembesar dan mikroskop.
Gambar 2.13 Pengubah Optis Sumber :Sudjimunadi, 1988 : 64
4. Pengubah Pneumatis Cara kerja dari pengubah pneumatis berdasarkan sistem pneumatis
yang memanfaatkan aliran udara. Dalam pengubah sistem pneumatis paling tidak terdapat tiga komponen, yaitu :
- Sumber udara tekan
- Sensor sebagai pengubah
- Pengukur perubahan aliran udara
Ada dua macam pengubah pneumatis yang biasa digunakan, yaitu : -
Sistem Tekanan Balik Pada sistem tekanan balik pengubah pneumatis ini bekerja
berdasarkan atas perubahan tekanan yang terjadi di dalam lubang pengontrol dan ruang perantara yang diakibatkan oleh perubahan dari
benda ukur. -
Sistem Tekanan Aliran Pada sistem kecepatan aliran pengubah pneumatis jenis bekerja
berdasarkan perubahan kecepatan aliran udara. Kecepatan aliran udara ini dapat diukur menggunakan tabung gelas yang di dalamnya dilengkapi
dengan pengapung dan skala ukuran.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 13
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Gambar 2.13 Pengubah Pneumatis Sumber : Sudjimunadi, 1988 : 64
2.5.3 Penunjuk
Penunjuk adalah bagian dari alat ukur yang berfungsi sebagai penunjuk atau bagian yang menunjukkan besaran hasil pengukuran. Secara umum
penunjuk dibagi menjadi 2 macam, yaitu : 1. Penunjuk yang mempunyai skala
Penunjuk yang mempunyai susunan garis-garis yang dibuat secara teratur dengan jarak garis yang tetap serta tiap garis mempunyai arti tertentu.
Dalam pembacaan skala biasanya dibantu dengan garis indeks atau jarum penunjuk yang ber geser secara relatif terhadap skala.
2. Skala Berangka Sistem Digital Penunjuk berangka tidak mempunyai susunan skala yang berbentuk
garis-garis, melainkan yang langsung mencantumkan harga hasil pengukuran pada display digital. Dalam pembacaanpenunjuk berangka tidak diperlukan
alat bantu seperti indeks dan jaru penunjuk.
2.6 Sifat umum alat ukur
Semua alat ukur pasti mempunyai kekurangan dan kelebihan yang diakibatkan dari sifat alat ukur itu sendiri. Secara umum sifat alat ukur dapat dibagi menjadi
berikut.
2.6.1 Rantai kalibrasi
Kalibrasi adalah pengecekan harga-harga yang ada pada skala ukur dengan harga-harga standar atau harga sebenarnya. Sedangkan rantai kalibrasi
adalah proses pencocokan harga-harga yang ada pada skala ukur dengan harga
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 14
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
standarnya dan harga-harga standar tersebut juga dicocokkan dengan harga standar yang tingkatannya lebih tinggi. Pemeriksaan alat ukur standar panjang
dapat dilakukan melalui rangkaian sebagai berikut : Tingkat 1 : Pada tingkat ini kalibrasi alat ukur kerja dengan alat ukur standar
kerja. Tingkat 2 :
.. Pada tingkatan yang kedua, kalibrasi dilakukan untuk alat
.. ukur
... standar kerja terhadap alat ukur standar.
Tingkat 3 : Pada tingkat yang ketiga, dilakukan kalibrasi alat ukur standar dengan alat ukur standar yang mempunyai tingkatan yang lebih
tinggi misalnya standar nasional. Tingkat 4 : Pada tingkat terakhir ini dilakukan kalibrasi standar nasional
.. dengan
. standar meter internasional.
2.6.2 Kepekaan
Kepekaan alat ukur menyangkut masalah kemampuan dari alat ukur untuk memonitor perbedaan yang kecil dari harga-harga yang diukur. Kepekaan
alat ukur berkaitan erat dengan mekanisme dari pengubahnya. Semakin teliti pengubah mengelola isyarat dari sensor maka makin peka pula alat ukur
tersebut.
2.6.3 Kemudahan baca
Kemudahan baca berkaitan erat dengan sistem skala yang dibuat. Kemampuan alat ukur untuk menunjukkan harga yang jelas pada skala ukur
dapat diartikan sebagai kemudahan baca alat ukur.
2.6.4 Histerisis
Dalam pengukuran benda ukur biasanya dilakukan secara berulang- ulang dan pergerakan dua arah yaitu dari titik tertentu tertinggi menuju titik
rendah. Jika terjadi penyimpangan sewaktu dilakukan pengukuran dari titik terendah titik nol sampai titik tertinggi maksimum dan sebaliknya maka alat
ukur tersebut bersifat histerisis.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 15
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
2.6.5 Kepasifan
Kepasifan adalah kelambatan gerak dari penunjuk alat ukur untuk menunjukkan harga pengukuran. Hal ini terjadi sewaktu pengukuran yaitu
jarum penunjuk tidak bergerak sama sekali saat terjadi perbedaan harga yang kecil ataupun besar yang artinya sensor alat ukur tidak menimbulkan perubahan
sama sekali pada penunjuk.
2.6.6 Pergeseran
Pergeseran adalah penyimpangan yang terjadi dari harga-harga yang ditunjukkan pada skala atau yang tercatat pada kertas grafik padahal sensor
tidak melakukan perubahan apa-apa. Kejadian seperti ini sering disebut dengan istilah pergeseran, banyak terjadi pada alat ukur elektris yang komponen-
komponennya sudah tua.
2.6.7 Kestabilan nol
Jarum penunjuk pada alat ukur yang sudah menunjukkan harga hasil pengukuran benda ukur tidak kembali pada posisi nol lagi saat benda ukur
diambil. Hal inilah yang disebut dengan kestabilan nol alat ukur dan banyak terjadi pada alat ukur sistem penggerak jarumnya sudah aus.
2.7 Karakteristik Geometrik dan Kualitas 2.7.1 Karakteristik Geometrik
Karakteristik geometris adalah sifat ukuran yang harus dipenuhi agar komponen mesin dapat bekerja sesuai rencana. Misalnya pada dudukan poros
pompa sentrifugal dengan bantalan luncur. Diameter poros harus lebih kecil dari diamter bantalan luncur dengan kelonggaran tertentu. Tidak boleh terlalu
besar atau terlalu kecil. Besaran kelonggaran tersebut tergantung ukuran poros maupun lubang yang dalam hal ini merupakan karakteristik geometris bantalan.
Karakteristik geometrik ditentukan oleh si perancang yang dituangkan dalam gambar teknik. Pada saat pembuatan, pembuat akan membuat produk
sesuai yang dicantumkan dalam gambar teknik.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 16
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
2.7.2 Karakteristik Kualitas
Karakteristik kualitas adalah hasil suatu proses yang berkaitan dengan kualitas. Karakteristik kualitas dapat dibagi menjadi tiga karakteristik.
Pertama, karakteristik kualitas yang memiliki nominal yang menuju nilai target yang tepat pada suatu nilai tertentu. Contoh dari karakteristik ini
seperti panjang, luas, berat, volume, dll. Kedua, karakteristik kualitas yang memiliki sifat pencapaian
karakteristik jika semakin kecil mendekati nol maka semakin baik. Contoh karakteristik ini adalah penyimpangan, waktu proses, kebisingan, dll.
Ketiga, karakteristik kualitas dengan sifat pencapaian karakteristik yang semakin besar maka semakin bagus. Contoh dari karakterisrik ini adalah
kekuatan, efisiensi, ketahanan korosi, dll.
2.7.3 Perbedaan Karakteristik Geometris dan Kualitas
Kualitas geometris dan kualitas fungsional suatu komponen terdapat hubungan yang sangat penting. Untuk mendapatkan kualitas fungsional yang
tepat maka kualitas geometris harus diperhatikan. Untuk mendapatkan komponen-komponen yang berkualitas menurut si perancang maka pada proses
pembuatannya harus memperhitungkan kualitas fungsional dari komponen itu sendiri.
2.8 Sistem dan Standar Pengukuran 2.8.1 Sistem Metrik
Sistem metrik telah dikembangkan oleh para ilmuan perancis sejak tahun 1790-an. Sistem ini mendasarkan pada meter untuk pengukuran panjang
dan kilogram untuk pengukuran berat. Dari satuan meter dan kilogram ini kemudian diturunkan unit satuan lain untuk mengukur luas, volume, kapasitas
dan tekanan. Sistem metrik secara resmi digunakan di semua negara di dunia kecuali Amerika Serikat, Liberia, Myanmar dan Inggris.
Meter merupakan satuan dasar dalam sistem metrik. Satu meter didefinisikan sebagai jarak antara dua goresan yang terdapat pada kedua ujung
batang platina iridium pada suhuºC yang disimpan di Sevres dekat Paris dan
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 17
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
disebut juga batang standar. Pada 1960, satu meter standar didefinisikan sebagai jarak yang sama dengan 165076373 kali riak panjang gelombang cahaya merah
jingga yang dipancarkan oleh gas kripton.
Tabel 2.1 Besaran pokok beserta satuan-satuan dasar SI
Sumber: Anonymous 6 , 2011 Tabel 2.2 Besaran Turunan dan Satuannya
Sumber: Anonymous 7 , 2011 Pada tahun 1960, sistem metrik diresmikan menjadi sistem internasional
SI. Sistem metrik diusulkan menjadi SI karena satuan-satuan dalam sistem ini dihubungkan dengan bilangan pokok 10 sehingga lebih memudahkan dalam
penggunaannya.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 18
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Tabel 2.3 Nama Awalan untuk Membentuk Hasil Kali dengan Bilangan Dasar Sepuluh Bagi Satuan Standar
Sumber : Sudji Munadi , 1998 : 29
2.8.2 Sistem British
Berdasarkan pada satuan inchi pound dan detik sebagai dasar satuan panjang, massa dan waktu. Kemudian berkembang menjadi satuan satuan lain
misalnya yard, mil, ounce gallon, feet, barrel dan sebagainya. Sistem british digunakan di Amerika, Liberia, Myanmar dan Inggris.
Tabel 2.3 Satuan British
Sumber: Anonymous 7 , 2011
2.8.3 Konversi Satuan Metrik British
Ada 3 macam konversi yang sudah dilakukan, yaitu: 1. Konversi Secara Matematik
Konversi inchi ke metrik secara matematika diperlukan faktor konversi.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 19
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Caranya adalah sebagai berikut :
karena 1 meter = 1000 mm maka 1 inchi = 0.0025400 x 1000
1 inchi = 25,4 mm faktor konversi
Contoh perhitungan lain : 1 HP = 746 watt
1 HP = 550 ft.lbdet, berarti
2. Konversi Dial Mesin Konversi ini dilakukan pada dial yang terdapat pada mesin produksi
misalnya mesin bubut, frais dan sebagainya. Dengan demikian 1 unit mesin dapat digunakan untuk membuat komponen-komponen baik dalam ukuran
inchi british maupun dalam metrik.
Gambar 2.14 Dial Mesin Sumber : Laboratorium Proses Produksi
Universitas Brawijaya
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 20
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
3. Konversi dengan Chart Konversi ini berupa tabel yang ada angka-angka konversinya
sehingga mudah untuk menggunakannya karena hanya melihat tabel saja. Dan tabel atau chart ini banyak terdapat pada pabrik-pabrik.
Tabel 2.5 Konversi Satuan
Sumber : Sudji Munadi, 1998 : 23
2.9 Suaian
2.9.1 Macam macam Suaian
a. Suaian Longgar Clearance Fit
Suaian longgar adalah suaian yang selalu akan menghasilkan kelonggaran clearance. Artinya, bila dua buah komponen disatukan maka
akan timbul kelonggaran, baik sebelum maupun sesudah dipasangkan. Hal ini terjadi karena daerah toleransi lubang selalu terletak di atas daerah
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 21
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
toleransi poros. Contoh suaian longgar adalah roda gigi lepas pada mesin produksi.
b. Suaian Pas Transition Fit
Suaian pas adalah suaian yang dapat menghasilkan kelonggaran atau kesesakankerapatan. Hal ini terjadi karena daerah toleransi lubang
dan daerah toleransi poros saling menutupi. Contoh suaian pas adalah pasangan komponenpada poros transmisi.
c. Suaian Paksa Interfence Fit
Suaian paksa adalah suaian yang akan selalu menghasilkan kerapatan atau kesesakan. Artinya, sebelum ataupun sesudah dua
komponen dipasangkan akan timbul kesesakankerapatan. Hal ini terjadi karena daerah toleransi lubang selalu terletak di bawah daerah toleransi
poros. Contoh suaian paksa adalah ring bantalan peluru pada poros.
Gambar 2.15 Tiga jenis suaian dalam sistem basis poros dan sistem basis lubang.
Sumber : Sudjimunsdi, 1988 : 32
2.9.2 Pemilihan Sistem Suaian
Untuk pemilihan suaian sangatlatlah diperlukan karena selain kita bisa memperhitungkan toleransi, kita juga bisa membuat pertimbangan untuk
masalah pembuatan, lamanya pembuatan dan kemungkinan terjadinya kesalahan. Oleh karena itu, untuk memilih suatu sistem suaian perlu
dipertimbangkan faktor-faktor dibawah ini: 1.
Macam atau bentuk pekerjaan, 2.
Biaya pembuatanpengerjaan komponen,
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 22
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
3. Biaya untuk mendapatkan komponen-komponen yang bisa dibeli,baik di
pasar maupun di pabrik lain. 4.
Biaya untuk pengadaan alat-alat potong dan alat-alat pengukuran. 5.
Tingkat kemudahan ditinjau dari segi perencanaan, pengerjaan maupun proses perakitannya.
2.9.3 Pemilihan Kualitas Suaian
Kualitas suaian mempengaruhi kualitas fungsional dari komponen atau mesin yang dibuat. Tidak semua mesin memerlukan kualitas suaian yang
betul-betul teliti. Ada empat golongan besar dalam kualitas suaian yaitu: 1.
Kualitas sangat teliti: khusus untuk komponen-komponen yang memiliki sifat mampu tukar yang sangat tinggi. Biasanya dituntut pada suaian paksa.
2. Kualitas teliti: kebanyakan digunakan untuk membuat komponen-
komponen mesin perkakas, motor listrik dan sebagainya. 3.
Kualitas biasa: digunakan untuk membuat batang-batang penggeser pada rumah roda gigi, kopling, dan alat-alat transmisi lainnya.
4. Kualitas kasar: biasanya untuk komponen-kompenen yang tidak begitu
teliti, namun sifat mampu tukarnya masih tetap terjamin. Dalam pemilihan kualitas suaian tidak dapat disama ratakan antara
semua komponen, hal tersebut dikarenakan tidak semua komponen memerlukan kualitas suaian tertentu. Selain itu hal tersebut juga untuk
mengurangi jumlah biaya produksi.
2.9.4 Pemilihan Jenis Suaian
Telah dibicarakan bahwa maksud menentukan posisi dan besarnya daerah toleransi adalah untuk memperoleh bermacam-macam jenis suaian,
baik yang suaiannya berdasarkan sistem basis lubang maupun sistem basis poros. Adapun jenis-jenis toleransi yang dianjurkan untuk dipakai adalah
jenis-jenis toleransi menurut standar ISO nomor 1829 –1975 yang dapat dilihat
pada tabel 10.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 23
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Gambar 2.16 Jenis toleransi menurut standar ISO nomor 1829 – 1975
Sumber : Sudjimunadi, 1988 : 50 Catatan: simbol-simbol yang ada dalam kotak seyogyanya digunakan
terlebih dulu kalau hal ini memungkinkan. Lebih terinci lagi jenis suaian tersebut dapat diuraikan sebagai berikut:
a. Suaian Kempa
Pemasangan komponen secara tetap dengan menggunakan mesin press dan pasangan tidak dapat dilepas lagi. Pengerjaan untuk basis lubang
menggunakan H7p6 teliti. Contoh: rotor motor listrik dengan porosnya, cincin gigi kuningan pada roda besi tulang, dan sebagainya.
b. Suaian tekan
Pemasangan komponen secara tetap dengan pukulan yang berat dan pasangan dapat dilepas untuk keperluan reparasi. Pengerjaan untuk basis
lubang menggunakan H6n5 dan H6m5 sangat teliti, H7n6 dan H7m6 teliti dan H8n7 dan H8m7 biasa. Contoh: ring bantalan peluru pada
poros, dan sebagainya. c.
Suaian jepit Pemasangan komponen secara tetap dengan pukulan ringan, dapat
dilepas tapi agak susah, biasanya diberi pasak penguat. Pengerjaan basis lubang menggunakan H6k5 sangat teliti, H7k6 teliti dan H8k7 biasa.
Contoh: pasangan komponen pada poros transmisi. d.
Suaian sorong Untuk pasangan komponen yang tetap tapi sering dibongkar,
pemasangan dan pembongkaran bisa dilakukan secara mudah. Basis lubang
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 24
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
dikerjakan dengan H6j5 sangat teliti, H7j8 teliti dan H8j7 biasa. Contoh: roda gigi lepas pada mesin produksi.
e. Suaian lepas
Digunakan pada pasangan yang bergerak dengan sedikit pelumas. Pengerjaan basis lubang dengan menggunakan H6h5 sangat teliti, H7h6
teliti, H8h7 biasa dan H11h11 kasar. Contoh: pisau frais cutter pada poros, bus senter tetap mesin bubut.
f. Suaian jalan teliti
Digunakan untuk pasangan-pasangan komponen yang dapat bergerak tanpa ada goyangan. Pengerjaan basis lubang dengan
menggunakan H6g5 sangat teliti dan H7g6 teliti. Contoh: kopling tak tetap, roda gigi, geser pada rumahnya dan sebagainya.
g. Suaian jalan
Digunakan pasangan-pasangan komponen yang dapat bergerak bebas walaupun masih tetap ada goyangan kecil. Pengerjaan basis lubang
dengan H7f8 teliti dan H8f8 biasa. Contoh: Bantalan luncur. h.
Suaian jalan longgar Digunakan untuk komponen-komponen yang bergerakberputar
dengan kecepatan tinggi. Pasangan ini akan berfungsi dengan baik apabila sistem pelumasannya juga baik. Pengerjaan basis lubang dengan H7e8
teliti, H8e9 biasa, dan H11d11 kasar. i.
Suaian longgar Digunakan untuk poros dengan putaran dan beban yang tinggi,
putarannya lebih tinggi untuk poros yang digunakan pada suaian jalan longgar. Kelonggarannya cukup besar untuk berjalannya system pelumasan
hidrodinamis sehingga menjamin adanya lapisan pelumas. Hal ini diperlukan karena untuk menjaga keawetan dari pasangan komponen yang
memerlukan putaran tinggi. Basis lubang yang digunakan adanya H7d9 teliti, H8d10 biasa, H11c11, H11b11, dan H11a11 semuanya
kualitas kasar.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 25
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Tabel 2.6 Jenis-Jenis Suaian NO
JENIS SUAIAN
BASIS LUBANG CONTOH
1 Suaian
kempa H7p6 teliti
rotor motor listrik dengan porosnya
2 Suaian tekan
H6n5 dan H6m5 sangat teliti, H7n6 dan H7m6 teliti
dan H8n7 dan H8m7 biasa ring bantalan
peluru pada poros
3 Suaian jepit
H6k5 sangat teliti, H7k6 teliti dan H8k7 biasa
pasangan komponen pada
poros transmisi 4
Suaian sorong
H6j5 sangat teliti, H7j8 teliti dan H8j7 biasa
roda gigi lepas pada mesin
produksi 5
Suaian lepas H6h5 sangat teliti, H7h6
teliti, H8h7 biasa dan H11h11 kasar
pisau frais cutter pada
poros, bus senter tetap mesin bubut
6 Suaian jalan
teliti H6g5 sangat teliti dan H7g6
teliti kopling tak tetap,
roda gigi 7
Suaian jalan H7f8 teliti dan H8f8 biasa
Bantalan luncur 8
Suaian jalan longgar
H7e8 teliti, H8e9 biasa, dan H11d11 kasar
Mesin perkakas
9 Suaian
longgar H7d9 teliti, H8d10 biasa,
H11c11, H11b11, dan H11a11 semuanya kualitas
kasar. Rumah roda gigi
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 26
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
2.10 Kesalahan dalam Pengukuran 2.10.1 Definisi Kesalahan dalam Pengukuran
Kesalahan dalam pengukuran adalah perbedaan antara nilai sebenarnya dari suatu pekerjaan pengukuran yang dilakukan oleh seorang
pengamat. Dalam pegukuran besaran fisis menggunakan alat ukur atau instrument tidak akan mungkin didapat suatu nilai yang benar dan tepat,
namun selalu mempunyai ketidakpastian yang disebabkan oleh kesalahan- kesalahan dalam pengukuran
2.10.2 Macam-macam Kesalahan dalam Pengukuran
1. Penyimpangan Yang Berasal dari alat ukur Di muka telah disinggung adanya bermacam-macam sifat alat
ukur. Kalau sifat-sifat yang merugikan ini tidak diperhatikan tentu akan menimbulkan banyak kesalahan dalam pengukuran. Oleh karena
itu, untuk mengurangi terjadinya penyimpangan pengukuran sampai seminimal mungkin maka alat ukur yang akan dipakai harus di kalibrasi
terlebih dahulu. Kalibrasi ini diperlukan disamping untuk mengecek kebenaran skala ukurnya juga untuk menghindari sifat-sifat yang
merugikan dari alat ukur, seperti kestabilan nol, kepasifan, pengambangan, dan sebagainya.
2. Penyimpangan Yang Berasal dari benda ukur Tidak semua benda ukur berbentuk pejal yang terbuat dari besi,
seperti rol atau bola baja, balok dan sebagainya. Kadang-kadang benda ukur terbuat dari bahan alumunium, misalnya kotak-kotak kecil, silinder,
dan sebagainya. Benda ukur seperti ini mempunyai sifat elastis, artinya bila ada beban atau tekanan dikenakan pada benda tersebut maka akan
terjadi perubahan bentuk. Bila tidak hati-hati dalam mengukur benda- benda ukur yang bersifat elastis maka penyimpangan hasil pengukuran
pasti akan terjadi. Oleh karena itu, tekanan kontak dari sensor alat ukur harus diperkirakan besarnya.
Di samping benda ukur yang elastis, benda ukur tidak elastis pun tidak menimbulkan penyimpangan pengukuran misalnya batang besi
yang mempunyai penampang memanjang dalam ukuran yang sama,
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 27
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
seperti pelat besi, poros-poros yang relatif panjang dan sebagainya. Batang-batang seperti ini bila diletakkan di atas dua tumpuan akan terjadi
lenturan akibat berat batang sendiri. Untuk mengatasi hal itu biasanya jarak tumpuan ditentukan sedemikian rupa sehingga diperoleh kedua
ujungnya tetap sejajar. 3. Penyimpangan Yang Berasal dari pengukur
3.1. Kesalahan Karena Kondisi Manusia Kondisi badan yang kurang sehat dapat mempengaruhi
proses pengukuran yang akibatnya hasil pengukuran juga kurang tepat. Jadi, kondisi yang sehat memang diperlukan sekali untuk
melakukan pengukuran, apalagi untuk pengukuran dengan ketelitian tinggi.
3.2. Kesalahan Karena Metode Pengukuran yang Digunakan Alat ukur dalam keadaan baik, badan sehat untuk
melakukan pengukuran, tetapi masih juga terjadi penyimpangan pengukuran. Hal ini tentu disebabkan metode pengukuran yang
kurang tepat. Kesalahan ini timbul karena tidak tepatnya memilih alat ukur, cara memegang dan meletakkan alat ukur pada benda kerja.
3.3. Kesalahan Karena Pembacaan Skala Ukur Kurang terampilnya seseorang dalam membaca skala ukur
dari alat ukur yang sedang digunakan akan mengakibatkan banyak terjadi penyimpangan hasil pengukuran. Kebanyakan yang terjadi
karena kesalahan posisi waktu membaca skala ukur. Jadi, faktor manusia memang sangat menentukan sekali dalam proses
pengukuran. 4. Penyimpangan Yang Berasal dari lingkungan
Ruang laboratorium pengukuran atau ruang-ruang lainnya yang digunakan untuk pengukuran harus bersih, terang dan teratur rapi
letak peralatan ukurnya. Ruang pengukuran yang banyak debu atau kotoran lainnya sudah tentu dapat menganggu jalannya proses
pengukuran. Ruang pengukuran juga harus terang, karena ruang yang kurang terang atau remang-remang dapat mengganggu dalam
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 28
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
membaca skala ukur yang hal ini juga bisa menimbulkan penyimpangan hasil pengukuran. Oleh karena itu, pengaruh dari
temperatur lingkungan tempat pengukuran harus diperhatikan.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 29
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
BAB III PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI
3.1 Vernier Caliper 3.1.1
Tujuan Praktikum
Tujuan dari praktikum dengan vernier caliper adalah sebagai berikut: 1.
Praktikan mengetahui dan paham standart pengukuran yang benar untuk alat ukur vernier caliper
2. Praktikan mampu menggunakan vernier caliper dengan baik dan benar
3. Praktikan mampu membaca skala pengukuran baik secara teori maupun
aplikasi 4.
Praktikan mampu melakukan kalibrasi pada vernier caliper 5.
Praktikan dapat menghitung nilai ketelitian dari vernier caliper
3.1.2 Vernier Caliper
Vernier caliper adalah alat ukur linear serupa dengan mistar ukur. Prinsip kerja vernier caliper sama dengan mistar ukur, yakni penggunaan
skala linier. Perbedaannya terlatak pada pengukuran objek ukur. Vernier caliper merupakan instrumen pengukur yang sangat presisi. Vernier caliper
dapat mengukur sampai tingkat ketelitian 0,01 mm. Macam-macam vernier caliper yaitu, vernier caliper berdasarkan
ketelitiannya yaitu vernier caliper dengan tingkat ketelitian 0.1 mm, 0.05 mm, 0.02 mm, 1128 in dan 0.001 in. Fungsi vernier caliper yaitu untuk mengukur
linier, mengukur permukaan sisi luar, permukaan sisi dalam dan kedalaman suatu lubang.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 30
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Gambar 3.1 Bagian-bagian Vernier Caliper Sumber : Anonymous 10, 2012
a. Fungsi dari bagian-bagian vernier caliper : 1.
Rahang Sorong Penumpu tetap benda kerja yang akan diukur. Rahang caliper
ditempelkan terlebih dahulu pada benda kerja yang akan diukur sebelum rahang geser ditempelkan kemudian.
2. Internal Jaws
Terdiri dari rahang caliper dan rahang geser atas. Bagian ini digunakan untuk mengukur bagian dalam suatu benda kerja seperti celah
pada benda atau diameter dalam silinder. 3.
External Jaws Terdiri dari rahang caliper dan rahang geser bawah. Bagian ini
digunakan untuk mengukur bagian luar suatu benda kerja seperti tebal benda atau diameter luar poros.
4. Depth Measuring Blade
Digunakan untuk mengukur kedalaman suatu lubang atau celah. 5.
Tuas Geser Digunakan untuk menggeser rahang geser dan skala geser
sehingga menempel pada benda kerja yang diukur. 6.
Lock Screw Digunakan untuk mengunci rahang geser untuk dilakukan
pembacaan hasil pengukuran.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 31
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
7. Skala Pengukuran
Gambar 3.2 Bagian Skala Pengukuran Sumber : Anonymous 11, 2012
- Skala Utama Yaitu skala yang menunjukkan angka didepan koma.
- Skala Nonius Yaitu skala pengukuran yang menunjukkan angka belakang koma.
Pada bagian atas terdapat skala satuan inchi, sedangkan bagian bawah skala ukur dengan satuan mm.
b. Cara Pembacaan
Gambar 3.3 Jangka sorong dengan ketelitian 0.02 mm Sumber : Anonymous 12, 2009
Pada gambar diatas terbaca 49 skala utama = 50 skala nonius. Jadi besarnya 1 skala nonius = 1150 x 49 skala utama = 0.98. Maka, ketelitian
dari jangka sorong tersebut adalah 1- 0.98 = 0.02 mm atau ketelitian jangka
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 32
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
sorong itu adalah 1 bagian skala utama dibagi jumlah skala nonius 150 = 0.02 mm.
Gambar 3.4 Cara pembacaan Vernier Caliper Sumber: Modul Praktikum Metrologi Industri
Universitas Brawijaya Pada hasil pengukuran diatas :
a. Nilai ukur pada skala utama dinyatakan dengan garis pada skala
utama sebelah kiri terdekat dengan garis indeks pada skala nonius. b.
Nilai ukur skala nonius dinyatakan dengan garis angka skala nonius yang paling dekat jaraknya dengan garis indeks pada skala utama.
c. Lihat skala nonius dan skala utama yang sejajar kemudian kalikan
garis skala nonius yang sejajar tadi dengan ketelitian alat. d.
Tempatkan garis nol skala nonius dengan garis nol pada batang utama jangka sorong.
e. Kencangkan kembali baut pada pelat skala nonius.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 33
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
3.1.3 Alat dan Bahan
1. Benda Kerja
Gambar 3.5 Helical Gear Sumber : Laboratorium Metrologi Industri
Universitas Brawijaya 2. Vernier Caliper
- Merk : Hommel - Type : INOX
- Tahun : 1986 - Ketelitian : 0.05 mm
Gambar 3.6 Vernier Caliper Sumber : Anonymous 13, 2012
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 34
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
3. Hand Gloves
Gambar 3.7 Hand Gloves Sumber : Laboratorium Metrologi Industri
Universitas Brawijaya
3.1.4 Kalibrasi Vernier Caliper
Kalibrasi vernier caliper bertujuan untuk mendapatkan titik nol sehingga dapat meminimalisasi kesalahan dalam pengukuran. Sebelum digunkan alat
ukur vernier caliper tersebut, pastikan vernier caliper sudah terkalibrasi, Jika belum maka langkah-langkah mengkalibrasi vernier caliper adalah
a. Rapatkan kedua permukaan rahang ukur
b. Longgarkan baut pada pelat skala nonius
c. Tempatkan garis nol skala nonius dengan garis nol pada batang utama
jangka sorong d.
Kencangkan kembali baut pada pelat skala nonius
3.1.5 Prosedur Pemakaian Vernier Caliper
1. Gunakan hand gloves.
2. Keluarkan vernier caliper dari tempatnya.
3. Bersihkan cairan pelumas dari alat ukur dengan kain yang telah disediakan.
4. Periksalah kelengkapan alat ukur.
5. Ambil vernier caliper dengan hati-hati.
6. Gerakkan rahang secara bebas dengan menggerakkan kekanan dan kekiri.
7. Jika belum bisa bergerak bebas, kendurkan pengunci sampai rahang dapat
bergerak dengan lancar. 8.
Ukur benda kerja dengan menggerakkan rahang sampai menempel pada sisi benda yang diukur.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 35
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
9. Kencangkan pengunci rahang agar skala yang dapat tidak berubah.
10. Baca nilai skala utama kemudian tambahkan nilai pada skala nonius
11. Catat nilai yang sudah terbaca.
12. Setelah selesai pengukuran bersihkan vernier caliper dan olesi vernier
caliper dengan oli. 13.
Kembalikan vernier caliper ke tempat semula dengan rapih.
3.1.6 Gambar Spesimen
Terlampir
3.2 Micrometer Outside 3.2.1 Tujuan Praktikum
Tujuan dari pengukuran menggunakan micrometer outside adalah sebagai berikut:
1. Agar praktikan mampu menggunakan micrometer outside dengan baik dan
benar 2.
Agar praktikan mengetahui dan paham standar pengukuran yang benar untuk alat ukur micrometer outside
3. Praktikan mampu membaca skala pengukuran baik secara teori maupun
praktek 4.
Praktikan dapat melakukan kalibrasi micrometer outside 5.
Praktikan dapat menghitung nilai ketelitian dari micrometer outside
3.2.2 Micrometer Outside
Alat ukur yang dapat mengukur dimensi luar dengan cara membaca jarak antara dua muka ukur sejajar yang berhadapan, yaitu sebuah muka ukur tetap
yang terpasang pada satu sisi rangka berbentuk U, dan sebuah muka ukur lainnya yang terletak pada ujung spindle yang dapat bergerak tegak lurus
terhadap muka ukur, dan dilengkapi dengan sleeve dan thimble yang mempunyai graduasi yang sesuai dengan pergerakan spindle. Mikrometer luar
digunakan untuk ukuran memasang kawat, lapisan-lapisan, blok-blok dan batang-batang.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 36
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Gambar 3.8 Micrometer Outside Sumber : Anonymous 14, 2009
Bagian-Bagian Micrometer Outside: 1.
Anvil Penumpu tetap benda kerja yang akan diukur. Anvil
ditempelkan terlebih dulu pada benda kerja yang akan dikur sebelum Spindle ditempelkan kemudian dengan memutar Thimble.
2. Spindle
Spindle adalah poros yang diputar melalui Thimble sehingga bergerak maju atau mundur untuk menyesuaikan ukuran benda yang
diukur. Selanjutnya ujung Spindle akan menempel pada sisi lain dari benda yang akan diukur.
3. Sleeve
Sleeve adalah poros berlubang yang berulir tempat Spindle dan Thimble bergerak maju atau mundur.
1. Inner Sleeve Inner Sleeve adalah bagian dalam dari Sleeve yang berulir yang
berpasangan dengan ulir Spindle. 2. Outer Sleeve
Outer Sleeve merupakan bagian luar Sleeve yang terdapat Skala Pengukuran yaitu Skala Atas dan Bawah.
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 37
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
4. Thimble
Ujung kanan Digunakan untuk memutar maju Spindle ketika masih belum berdekatan dengan benda yang akan diukur atau untuk
memutar mundur untuk melepaskan dari benda kerja yang diukur.Pada bagian ujung kiri Spindle terdapat Skala Pengukuran yaitu Skala
Samping 5.
Skala Pengukuran
Gambar 3.9 Skala Pengukuran Sumber : Anonymous 15, 2010
Skala pengukuran pada Micrometer terdiri dari : 1. Skala Atas A menunjukkan ANGKA DI DEPAN KOMA.
2. Skala Bawah B menunjukkan nilai 0,50 mm dari Skala Atas. 3. Skala Samping S menunjukkan ANGKA DI BELAKANG
KOMA. 6.
Ratchet Stopper Digunakan untuk memutar Spindle ketika ujung Spindle sudah
mendekati benda kerja yang akan diukur dan kemudian untuk mengencangkannya sehingga terdengar bunyi. Untuk memastikan
ujung Spindle sudah menempel dengan rapat pada benda kerja yang diukur, Ratchet Stopper diputar sebanyak 2 ~ 3 putaran.
7. Pengunci Spindle Lock Clamp
Ketika ujung Spindle sudah menempel dengan benar dan Ratchet Stopper sudah diputar 2 ~ 3 putaran terdengar bunyi, Spindle
harus dikunci dengan memutar Lock Clamp ke arah kiri agar Spindle
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 38
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
tidak bergeser ketika Micrometer dilepas dari benda kerja yang diukur untuk dilakukan pembacaan hasil pengukuran.
8. Frame
Tangkai merupakan bagian dimana pada bagian inilah Micrometer dipegang dengan tangan kiri kecuali kidal pada saat
penguuran dan dijepitkan pada ragum ketika dilakukan kalibrasi.
3.2.3 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum adalah 1.
Benda Kerja
Gambar 3.10 Mur Sumber : Laboratorium Metrologi Industri
Universitas Brawijaya 2.
Mikrometer Outside Merk : Mitutoyo
Type : 0 - 25 mm Tahun : 1986
Ketelitian : 0,01 mm
Gambar 3.11 Mikrometer Outside Sumber : Anonymous 12, 2010
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 39
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
3. Hand Gloves
Gambar 3.12 Hand Gloves Sumber : Laboratorium Metrologi Industri
Universitas Brawijaya
3.2.4 Kalibrasi Micrometer Outside
Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang akurat, maka alat ukur harus dikalibrasi terlebih dulu sebelum digunakan untuk pengukuran. Kalibrasi pada
Micrometer adalah sebagai berikut : 1.
Bersihkan alat ukur yang akan digunakan. 2.
Tempatkan Micrometer pada Ragum dengan menjepitnya pada bagian Tangkai Micrometer
3. Ambil Batang Kalibrasi yang sesuai Range-nya dan tempelkan salah satu
ujungnya pada Anvil. Pada Micrometer dengan Spesifikasi Range 0 ~ 25 mm tidak menggunakan Batang Kalibrasi.
4. Putar Thimble sehingga unjung Spindle mendekati ujung lainnya dari Batang
Kalibrasi. 5.
Putar Ratchet Stopper untuk mengencangkan Spindle hingga terdengar suara sebanyak 2 ~ 3 putaran. Pastikan posisi Batang Kalibrasi sudah benar atau
tidak miring. 6.
Jika belum diposisi nol maka putar sleeve sampai menunjukkan posisi nol.
3.2.5 Prosedur Pemakaian Micrometer Outside
1. Gunakan hand gloves
2. Keluarkan micrometer outside dari tempatnya
3. Bersihkan cairan pelumas dari alat ukur dengan bahan yang telah
disediakan
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 40
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
4. Periksa kelengkapan alat ukur serta bagian-bagiannya
5. Ambil micrometer outside dengan hati-hati
6. Gerakan poros ukur secara bebas dengan memutar gigi gelincir
7. Jika belum bisa bergerak bebas, kendurkan pengunci poros ukur sampai
poros ukur dapat bergerak dengan lancar 8.
Periksalah apakah micrometer outside sudah didalam keadaan nol bila range skalanya dari nol
9. Jika belum, kalibrasi terlebih dahulu dengan menggeser skala tetap dengan
menggunakan peralatan yanag sudah disediakan, diaman skala utama dan skala nonius harus diangka nol
10. Kuncilah poros ukur micrometer outside agar skala yang didapatkan tidak
berubah 11.
Jiak telah benar terkalibrasi, ukur benda kerja dengan menggerakkan poros ukur menggunakan gigi gelincir sampai menempel pada sisi benda yang
diukur 12.
Baca nilai skala utama kemudian tambahkan nila pada skala nonius 13.
Catat nilai sudut terbaru 14.
Setelah selesai pengukuran bersihkan micrometer outside 15.
Kembalikan micrometer outside ketempat semula dengan rapi
3.2.6 Gambar Spesimen
Terlampir
3.3 Profile Projector 3.3.1 Tujuan Praktikum
1. Agar praktikan mampu menggunakan profile projector dengan baik dan
benar 2.
Agar praktikan mengetahui dan paham standart pengukuran yang benar untuk alat ukur profile projector
3. Praktikan mampu membaca skala pengukuran baik secara teori maupun
aplikasi
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 41
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
4. Agar praktikan memahami dan mampu melaksanakan pengukuran
dengan profile projector 5.
Praktikan mampu melakukan kalibrasi profile projector
3.3.2 Profile Projector
Profile projector merupakan alat ukur yang prinsip kerjanya menggunakan sistem optis dan mekanis. Sistem optis digunakan untuk
memperbesar bayangan dari benda ukur. Sedangkan sistem mekanis digunakan pada sistem pengubah mikrometernya. Bayangnan benda ukur
bisa dilihat pada layar dan hasil pengukuran besarnya dimensi benda ukur bisa dilihat pada skala sudut. Dengan demikian, proyektor bentuk ini bisa
digunakan untuk mengukur bentuk, panjang dan mengukur sudut. Karena komponen-komponen utamanya banyak menggunakan lensa maka benda
yang diukur dengan proyektor harus mempunyai bentuk dan ukuran dimensi yang relatif kecil. Hal ini untuk menghindari rusaknya permukaan lensa
tempat meletakkan benda ukur. Alat ini memiliki ketelitian 1µm untuk
pengukuran linier dan 1 menit untuk pengukuran sudut.
Gambar 3.13 Profile Projector Sumber : Modul Praktikum Metrologi Industri
Universitas Brawijaya
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 42
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
3.3.3 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah 1.
Benda Kerja
Gambar 3.14 Poros Berulir Sumber : Laboratorium Metrologi Industri
Universitas Brawijaya 2.
Profile Projector - Merk : Mitutoyo
- Type : PJ 311 - Tahun : 1986
- Ketelitian : 1µm linier dan 1 menit sudut
Gambar 3.15 Profile Projector Sumber : Laboratorium Metrologi Industri
Universitas Brawijaya
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 43
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
3. Hand Gloves
Gambar 3.16 Hand Gloves Sumber : Laboratorium Metrologi Industri
Universitas Brawijaya
3.3.4 Kalibrasi Profile Projector
Kalibrasi profile projector untuk pengukuran sudut yaitu dengan cara memutar skala piringan sehingga skala utama dan skala nonius segaris angka
nol masing-masing skala tersebut.
3.3.5 Prosedur Pemakaian Profile Projector
1. Gunakan hand gloves
2. Benda ukur diletakkan di bidang uji
3. Proyektor dinyalakan sehingga bayangan dari objek terlihat di display
lensa proyektor 4.
Fokus dari proyektor disesuaikan sampai kelihatan jelas 5.
Skala piringan diatur hingga skala utama dan nonius segaris pada angka nol
6. Pengatur sumbu x-y, rotasi table dan garis silang pada kaca ke titik acuan
dari objek uji yang diukur 7.
Memutar skala piringan hingga garis acuan berhimpit dengan bayangan objek yang akan diukur
3.3.6 Gambar Spesimen
Terlampir
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 44
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
BAB IV PEMBAHASAN
4.1 Vernier Caliper 4.1.1 Data Hasil Pengukuran
a. Data Kelompok
Tabel 4.1 Data Hasil Pengukuran Diameter Luar Vernier caliper
Tabel 4.2 Data Hasil Pengukuran Diameter Dalam Vernier Caliper
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 45
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Tabel 4.3 Data Hasil Pengukuran Kedalaman Vernier caliper
b. Data antar Kelompok
Tabel 4.4 Data Hasil Pengukuran Diameter Luar Vernier caliper
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 46
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Tabel 4.5 Data Hasil Pengukuran Diameter Dalam Vernier caliper
Tabel 4.6 Data Hasil Pengukuran Kedalaman Vernier caliper
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 47
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
4.1.2 Perhitungan Data a.
Data Kelompok
a. Pengukuran Diameter Luar
Diameter rata-rata ̅ ̅
̅ =26,36
Standar Deviasi δ √
̅
√ Simpangan baku rata-rata ̅
̅ √
√
0,018 Kesalahan Relatif α
̅ ̅
Dengan mengambil resiko kesalahan α = 5 Derajat bebas db = n-1= 10-1 =9
Interval penduga kesalahan presentase hasil engukuran
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 48
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
26,36
b. Pengukuran Diameter Luar
Diameter rata-rata ̅ ̅
̅ =25,18
Standar Deviasi δ √
̅
√ Simpangan baku rata-rata ̅
̅ √
√
048 Kesalahan Relatif α
̅ ̅
26,34 26,37
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 49
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Dengan mengambil resiko kesalahan α = 5 Derajat bebas db = n-1= 10-1 =9
2.262 Interval penduga kesalahan presentase hasil engukuran
25,12
25,23
c. Pengukuran Kedalaman
Diameter rata-rata ̅ ̅
̅ =5,82
Standar Deviasi δ √
̅
√ 25,12
25,23
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 50
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Simpangan baku rata-rata ̅ ̅
√ √
Kesalahan Relatif α ̅
̅
Dengan mengambil resiko kesalahan α = 5 Derajat bebas db = n-1= 10-1 =9
2.262 Interval penduga kesalahan presentase hasil engukuran
5,7908 5,8491
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 51
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
b. Data antar Kelompok
a. Pengukuran Diameter Luar
Diameter rata-rata ̅ ̅
̅ =26,36
Standar Deviasi δ √
̅
√ Simpangan baku rata-rata ̅
̅ √
√
0.12
Kesalahan Relatif α ̅
̅
Dengan mengambil resiko kesalahan α = 5 Derajat bebas db = n-1= 10-1 =9
Interval penduga kesalahan presentase hasil engukuran
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 52
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
26,36
b. Pengukuran Diameter Dalam
Diameter rata-rata ̅ ̅
̅ =25,14
Standar Deviasi δ √
̅
√ Simpangan baku rata-rata ̅
̅ √
√ 25,50
27,22
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 53
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Kesalahan Relatif α ̅
̅
Dengan mengambil resiko kesalahan α = 5 Derajat bebas db = n-1= 10-1 =9
2.262 Interval penduga kesalahan presentase hasil engukuran
24,58
25,70
c. Pengukuran Kedalaman
Diameter rata-rata ̅ ̅
̅ =6,825
24,58 25,70
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 54
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Standar Deviasi δ √
̅
√ Simpangan baku rata-rata ̅
̅ √
√ Kesalahan Relatif α
̅ ̅
Dengan mengambil resiko kesalahan α = 5 Derajat bebas db = n-1= 10-1 =9
2.262 Interval penduga kesalahan presentase hasil engukuran
5,835 7,815
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 55
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
4.1.3 Analisa Statistik dan Grafik 4.1.3.1 Uji Normalitas
Pengukuran diameter luar a.
Hipotesis
H = Kesalahan pengukuran tidak terdistribusi normal
H
1
= Kesalahan pengukuran terdistribusi normal Dimana jika:
P value 0.05 maka gagal tolak H0 P value 0.05 maka tolak H0
b. Grafik
Gambar 4.1 Probability Plot of Diameter Luar
c. Pembahasan
Berdasarkan data grafik yang ada, P-value = 0,01 yang berarti P-value 0,05. Dapat disimpulkan bahwa kesalahan pengkuran
terdistribusi normal sehingga data yang didapat juga terdistribusi normal.
Pengukuran diameter dalam a.
Hipotesis
H = Kesalahan pengukuran tidak terdistribusi normal
H
1
= Kesalahan pengukuran terdistribusi normal
26.50 26.45
26.40 26.35
26.30 26.25
26.20
99 95
90 80
70 60
50 40
30 20
10 5
1
diameter luar P
e rc
e n
t
Mean 26.37
StDev 0.05798
N 10
KS 0.427
P-Value 0.010
pengukuran diameter luar kel 12
Normal
JURUSAN MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI 56
SEMESTER GENAP 2012 – 2013
Dimana jika: P value 0.05 maka gagal tolak H0
P value 0.05 maka tolak H0
b. Grafik