METROLOGI INDUSTRI
TUGAS PENGUKURAN KEBULATAN
Kelompok 4 : Adittya Yuda H.
061910101020 061910101020
Yusca Permana Setya Set ya
061910101024
Bahtiar Yudhistira
061910101030 061910101030
Rico Sutalin
061910101032 061910101032
Ahmad Arif Nur Ismi
061910101034
PROGRAM STUDI STRATA 1 TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JEMBER 2008
BAB 1 PENDAHULU P ENDAHULUAN AN
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” 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 „ tidak berubah dalam kurun waktu tertentu ” , Da n dapat digunakan digunakan sebagai pembanding, 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) unites) dikenal tujuh besaran dasar. Setiap besaran dasar mempunyai 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
meter (meter)
m
Massa
kilogram (kilogram)
kg
Waktu
sekon/detik (second)
s
Arus listrik
amper (ampere)
A
Temperatur termodinamika termodinamika
Kelvin (kelvin)
K
Jumlah zat
mol (mole)
Intensitas cahaya
Jilin (candela)
mol cd
Satuan tambahan
Sudut bidang
radial (radian)
tad
Sudut ruang
steradial (steradien)
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 keli ling 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 setiap pengukuran yang bukan merupakan
besaran dasar tersebut di atas adalah merupakan turunan (gabungan) beberapa besa ra n d asar . Cont oh besar an tu runa n a dal ah sepe seperti rti yan yang terc tercan antum tum pads pads tabel tabel 1.2. 1.2. Tabel 1.2 Contoh besaran turunan dengan satuan standarnya.
Besaran turunan
Nama satuan standar
Simbol
Luas bidang
meterpersegi
Volume
meterkubik
Kecepatan
meterpersekon
m/s m/ s
Percepatan
meter-per-sekonkuadrat
m/
Gaya
newton
Tekanan
pascal
Energi (kerja)
joule
J; N.m; kg.m2/
Daya
watt
W; J/s; kg.m2/
Potensial listrik
volt
V ; W / A; A; k g. g. m m2 2 /( /(
Tahanan listrik
o hm
Q ; V / A ; k g . m2 / (
N; kg . m/ 2
Pa; N/m ; k g / ( m.
)
. A) A) .
)
Untuk menyingkat penulisan (at au membulatkan) angka hasil penguku pengukuran ran 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 namanama satuan sat uan standar st andar (balk (ba lk untuk untuk besaran besaran dasa dasarr maupun maupun turunan) turunan),, lihat tabel tabel 1.3. 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 t urunan.
Faktor pengali 18
Nama depan
Simbol
Contoh 3
eksa (exa)
E
1 kg = 10 g
peta (peta)
P
1 MW = 106 W
tera (tera)
T
1 cm = 10 m
giga (giga)
G
1 mm = 10 m
10 6
mega (mega)
M
1 µm = 10 -6 m
10 3
kilo (kilo)
K
1 nm = 109 m
hekto (hecto)
h
deka (deca)
da
10
10 15 10
12
10
10
9
2
10 1 -
10
-1
10 -2
-
-
desi (deci)
d
senti (centi)
c
10
-3
mill (milli)
m
10
-6
mikro (micro)
µ
10-9
nano (nano)
n
10 -1 2
piko (pico)
p
femto (femto)
f
at o (afro)
a
10
-1 5
10 -1 8
-2
-3
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 tidak 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 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. Gambar. Alat ukur pembanding/komperator 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. 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 Termasuk dalam kategori ini adalah adalah yang dirancang dirancang untuk kegunaan t ertentu, 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 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 seperti koordinat kartesian (X,Y,Z). Dapat dilengkapi dengan sumbu cuter (koordinat polar). Memerlukan penganalisis data titik-titik koordinat untuk diproses menjadi informasi yang lebih jelas (diameter lubang, jarak sumbu dsb).
Gambar. 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 – 1,001 – 1,009 1,009
0,001
9
1,01 – 1,01 – 1,49 1,49
0,01
49
0,5 – 0,5 – 24,5 24,5
0,5
49
25 – 25 – 100 100
25
4
-
1
1,0005
Jawab : 159,8675 – 159,8675 – 1,0005 1,0005 – – 1,007 1,007 – – 1,36 1,36 – – 6,5 6,5 – – 100 100 – – 50 50 = 0 Jadi, balok ukur yang dipakai adalah 1,0005; 1,007; 1,36; 6,5; 100; 50
-
Soal – Soal – 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 geometri umumnya ditangani 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 kanan bawah → Lingkaran 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 pernyataan toleransi to leransi 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 j enis 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 kemiringan den kesenteran benda ukur). Penggabungan gerakan translasi sensor dapat dilakukan sehingga bisa digunakan untuk pengukuran kelurusan serta kesalahan bentuk yang lain, lihat gambar 1.e. Pemakaian komputer untuk analis data memang sangat membantu sepert sep ertii halnya 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 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 r bψ. 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 μ m. 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 nomina nomin a l ≥ 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.
p
Pelat gelas dan cermin interferator: berkas cahaya monokromatik di isahkan 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 t ertentu diletakkan di atas meja. 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. 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). M e j a d i a t a s m a n a b l o k u k u r diletakkan diatur sedikit miring. 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 spe ktr um yang ber beda bed a dap at diketa dik eta hui perbed perbedaa aan n teba teball (ketin (ketinggi ggian) an) blo blok-uk k-ukur ur terh terhad adap ap harga nominalnya. analisis pengamatan; bila ketinggian permukaan blok ukur relatif
terhadap permukaan meja (t) benar-benar merupakan kelipatan setengah panjang gelombang berkas sinar; t = ( a + b i ) ½ λ di mana (a + b i ) = bilangan genap atau ganjil; a bilangan mulai dari puluhan ke atas, bi bilangan satuan. Maka, interferensi di permukaan blok ukur akan segaris dengan int er ferensi fe rensi di permukaan permukaan meja. 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 berdasarkan kemiringan kemiringan meja; dimulai dar i posisi yang tinggi ke ar ah 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 spektrum (warns cahaya; 1 = merah, 2 = kuning, 3 = hijau, 4 = biru; dengan memutar prisma Fabry-Perroti diperoleh persamaan: t = ( a + b 1 + f 1 ) ½ λ 1 t = ( a + b 4 + f 4 ) ½ λ 4
Berdasarkan pengamatan f, dengan mengetahui A, , setelah dikoreksi akibat r
pe bedaan 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 ; μm 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 μ μm. m. 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 menjaga sifat keterlacakan 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 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 mencari 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 Bandung : ITB I TB Amstead, B.H. 1997. Teknologi Mekanin. Jakarta : Erlangga http://digilib.petra.ac.id/jiunkpe/s1/mesn http://digilib.petra.ac.id/jiunkpe/s1/mesn/2003/jiunkpe-ns-s1-2003-2449 /2003/jiunkpe-ns-s1-2003-24497029-16117029-1611bubut_silindris-chapter2.pdf
