149
BAB III INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN
Setiap alat yang digunakan dan dioperasikan dalam sebuah pabrik dilengkapi dengan instrumen untuk mengukur parameter-
parameter tertentu sesuai kondisi operasi yang harus selalu dipantau setiap saat. Instrumen yang dimaksud terdiri dari dua macam yaitu
instrumen lokal dan instrumen panel. Skala ukur yang terbaca dalam instrumen lokal merupakan kontrol terhadap skala ukur instrumen
panel. Instrumentasi merupakan salah satu ilmu teknik yang makin terasa keperluannya dalam kehidupan sehari-hari untuk mendapatkan
nilai pengukuran yang lebih akurat. Untuk mendasari pengetahuan yang diperlukan dalam kegiatan
mengukur maka di bawah ini dibahas terlebih dahulu tentang satuan dan standardnya serta konsep angka penting dan galat.
3.1. DEFINISI
Instrumentasi Instrumentation a. 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 b. Semua piranti kimia, listrik, hidrolik, magnit, mekanik, optik,
pneumatik yang digunakan untuk : menguji, mengamati, mengukur, memantau; mengubah, membangkitkan, mencatat,
menera, memelihara, atau mengemudikan sifat-sifat badani fisik gerakan atau karakteristik lain.
Instrumen Instrument
Instrumen atau piranti ukur merupakan piranti untuk mengukur sesuatu besaran selama dipengamatan. Piranti itu dapat berupa
Di unduh dari : Bukupaket.com
150
instrumen tuding indicating instrument dan dapat berupa instrumen rekan recording instrument
Istilah INSTRUMEN digunakan dua maksud yaitu : a. Instrumen murni yang terdiri dari mekanisme dan bagian-bagian
yang di bangun didalam wadah rumah atau piranti yang berkaitan dengan itu
b. Instrumen murni berikut sembarang alat-alat imbuhan auxliary seperti misalnya:
tahanan kondensator atau transformator instrumen.
Sebagai pengganti kata Instrumen piranti seringkali dipakai pula kata alat ukur meter. Kata piranti digunakan pula sebagai
pengindonesiaan device.
3.2. STANDARD DAN SATUAN
Ketika kita mengukur suatu besaran, kita selalu membandingkan-nya terhadap suatu standard. Jika kita mengatakan
panjang sebuah meja 1,5 meter, itu artinya panjang meja tersebut 1,5 kali panjang suatu batang meteran yang panjangnya didefinisikan
sebagai 1 meter. Standard seperti itu didefinisikan sebagai satuan unit besaran. Meter adalah satuan jarak, sekon satuan waktu dan
sebagainya. Untuk membuat pengukuran yang akurat, kita membutuhkan
satuan pengukuran yang tidak berubah dan dapat diduplikasi oleh pengamat peng ukur di berbagai tempat. Sistem satuan yang
digunakan oleh para ilmuwan dan insinyur di seluruh dunia disebut “sistem metrik” yang sejak tahun 1960 disebut sebagai Sistem
Internasional International System atau SI singkatan diambil dari
bahasa Perancis, Systeme International.
3.2.1. Waktu
Dari tahun 1889 sampai 1967, satuan waktu didefinisikan sebagai satu fraksi tertentu dari rata-rata lamanya siang hari yaitu
saat matahari bersinar, waktu rata-rata antara kedatangan berturut-
Di unduh dari : Bukupaket.com
151
turut matahari pada titik tertingginya di langit. Standard yang sekarang digunakan dibuat tahun 1967, jauh lebih teliti. Standard itu
berdasarkan pada jam atomik, yang menggunakan beda energi antara dua tingkat energi terendah dari atom cesium. Ketika ditembaki
dengan gelombang mikro pada frekue nsi yang tepat, atom cesium mengalami transisi dari salah satu tingkat energi ke tingkat energi
satunya. Satu sekon didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan
untuk melakukan 9.192.631.770 siklus dari radiasi ini.
3.2.2. Panjang
Pada tahun 1960 standard atomik untuk meter juga ditetapkan dengan menggunakan panjang gelombang cahaya jingga-merah yang
diemisikan oleh atom-atom kripton 86Kr di dalam suatu tabung lucutan cahaya. Pada November 1983 standard panjang berubah lagi
secara lebih radikal. Laju rambat cahaya dalam ruang hampa didefinisikan dengan tepat sebagai 299.792.458 ms. Meter
didefinisikan ulang agar konsisten dengan bilangan ini dan dengan definisi sekon di atas. Maka, definisi baru meter adalah jarak yang
ditempuh oleh cahaya di ruang hampa dalam 1299.792.458 sekon.
3.2.3. Massa Standrad massa, kilogram, didefinisikan sebagai massa suatu
tabung yang terbuat dari paduan alloy platinum-iridium. Tabung tersebut disimpan di International Bureau of Weights and Measures di
Sèvres, dekat Paris. Suatu standard atomik dari massa akan membuatnya lebih mendasar lagi, namun sampai sekarang belum
dapat mengukur massa dalam skala atomik dengan akurasi seperti dalam skala makroskopik.
3.2.4. Sistem British
Selain Sistem International yang diakui sebagai sistem satuan juga ada sistem satuan lain yaitu Sistem British. Sistem ini hanya
digunakan di Amerika dan beberapa negara lainnya dan kebanyakan
Di unduh dari : Bukupaket.com
152
satuannya mulai digantikan oleh satuan SI. Satuan British sekarang secara legal didefinisikan dalam satuan SI, sebagai berikut:
Panjang : 1 inci = 2,54 cm tepat Gaya : 1 pound pound force = 4,448221615260 newton tepat
Berbeda dengan Sistem International dimana gaya adalah besaran turunan satuan : kg m s
2
, dalam sistem British gaya adalah besaran pokok satuan : pound force atau lb
f
. Konsekuensinya, dalam sistem British ini kita menggunakan sebuah faktor konversi, g
c
, sebuah konstanta yang mempunyai harga bukan satu, untuk
membuat satuan menjadi sesuai. Harga g
c
adalah 32,174 ftlb
m
lb
f
s
2
. Feet ft adalah satuan panjang, lb
m
adalah satuan massa dan lb
f
adalah satuan gaya. Sebagai contoh, sebuah benda dengan massa 1 lb
m
, percepatan gravitasi g = 32, 174 fts
2
maka berat gaya benda tersebut:
f 2
f m
2 m
c
lb 1
s ftlb
lb 32,174
fts 32,174
lb 1
g g
m F
3.2.5. Konsistensi dan Konversi
Kita menggunakan persamaan untuk menyatakan hubungan antara besaran-besaran yang direpresentasikan dengan simbol-
simbol aljabar. Setiap simbol aljabar selalu menyatakan sebuah bilangan dan sebuah satuan. Sebagai contoh, d bisa menyatakan
suatu jarak sejauh 10 m, t suatu selang waktu sepanjang 5 s dan v laju sebesar 2 ms.
Suatu persamaan harus selalu konsisten dalam dimensi
dimensionally consistent. Kita tidak dapat menambahkan 5 kg dengan 10 meter; dua besaran bisa dijumlahkan atau disamakan
hanya jika besaran-besaran tersebut mempunyai satuan yang sama.
Di unduh dari : Bukupaket.com
153
Satuan dikali dan dibagi sama seperti simbol-simbol aljabar biasa. Hal ini akan memudahkan dalam mengkonversikan besaran
dari suatu satuan ke satuan lainnya. Kita dapat menyatakan besaran yang sama dalam dua satuan yang berbeda dan membentuk suatu
kesamaan. Sebagai contoh, jika kita katakan bahwa 1 menit = 60 sekon, tidak berarti bahwa bilangan 1 sama dengan bilangan 60; yang
kita maksudkan adalah bahwa 1 menit merepresentasikan selang waktu yang sama dengan 60 sekon. Dengan alasan yang sama,
perbandingan 1 menit 60 sekon sama dengan 1, demikian juga kebalikannya 60 sekon 1 menit. Kita dapat mengalikan suatu
besaran dengan salah satu dari faktor ini tanpa mengubah arti besaran tersebut. Contoh, untuk mendapatkan bilangan dengan
satuan sekon dari 5 menit, kita tuliskan:
s 300
menit 1
s 60
menit 5
menit 5
3.3. ANGKA PENTING DAN GALAT
Kategori