BAB I-III Kalibrasi

LABORATORIUM PENGUKURAN FISIS – JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI – ITS – SURABAYA Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp : 031 5947188, 5994251 ext. 1201 Faks. 031 5923626, e-mail: [email protected] http: //www.teknikfisika.org

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pengukuran merupakan suatu proses membandingkan antara objek ukur dengan alat ukur. Sehingga dapat besaran yang didapat dari suatu pengukuran dapat diwakilkan dalam bentuk angka – angka yang dapat memudahkan pengamatan dan pengolahan lebih lanjut. Di dalam dunia industri proses ini digunakan untuk mencari nilai dari suatu besaran misalnya pengukuran massa, temperatur, kecepatan, laju reaksi, hambatan listrik, dan lain-lain. Pengukuran tersebut bertujuan untuk menjaga kualitas suatu produk agar sesuai dengan stándar baku . Sebagai contoh dalam pembuatan resistor, pengukuran dilakukan untuk menentukan nilai hambatan dari resistor beserta toleransinya. Dalam pengukuran tidak mungkin mendapatkan true value mutlak dari input instrumen yang diukur. Karakteristik statis dan dinamis dari suatu alat ukur menyebabkan terjadinya error dalam pengukuran. Karakteristik ini misalnya non linearity, hysteresis, dan lain-lain. Error juga disebabkan oleh faktor dari luar yang mempengaruhi keakuratan alat ukur seperti pengaruh lingkungan. Meskipun error dalam pengukuran tidak dapat dihindari, tetapi bisa diminialisir. Salah satu caranya dengan melakukan kalibrasi alat ukur. Kalibrasi merupakan serangkaian operasional yang dibentuk dalam kondisi yang spesifik untuk menentukan hubungan antara nilai output dari alat ukur dengan nilai ideal yang sesuai dengan standar. Dalam dunia industri maupun pada laboratorium penelitian, kalibrasi sangat penting untuk melakukan perawatan terhadap alat ukur sehingga akurasinya tinggi dan menjaga kualitas produk maupun keakuratan penelitian. Operasional dalam kalibrasi harus memenuhi prosedur yang sesuai dengan standar nasional maupun internasional. Ada sertifikasi pada alat ukur yang telah lulus uji kalibrasi. Mengingat pentingnya kalibrasi, maka dilakukan praktikum pengukuran dan kalibrasi, dalam praktikum ini dilakukan kalibrasi terhadap timbangan analitik

Laporan Resmi Praktikum Pengukuran dan Kalibrasi 1

1

LABORATORIUM PENGUKURAN FISIS – JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI – ITS – SURABAYA Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp : 031 5947188, 5994251 ext. 1201 Faks. 031 5923626, e-mail: [email protected] http: //www.teknikfisika.org

1.2 Tujuan Dari latar belakang yang telah dijelaskan, maka dilakukanlah praktikum kalibrasi terhadap timbangan digital dengan tujuan : 1. Mengetahui prosedur pengukuran dan kalibrasi timbangan yang benar, 2. Mengetahui prosedur melakukan kalibrasi internal 3. Membuat sertifikat kalibrasi

1.3 Permasalahan Permasalahan dari praktikum sistem pengukuran dan kalibrasi (kalibrasi timbangan) ini antara lain : 1. Bagaimana mengetahui prosedur pengukuran dan kalibrasi timbangan yang benar? 2. Bagaimana mengetahui prosedur melakukan kalibrasi internal? 3. Bagaimana membuat sertifikat kalibrasi?

1.4 Sistematika Laporan Penulisan laporan dari praktikum Pengukuran dan Kalibrasi (Kalibrasi Timbangan) Penulisan laporan praktikum ini dibagi menjadi 6 bab. Pada Bab pertama yaitu pendahuluan, dijelaskan latar belakang, permasalahan, dan tujuan dari pelaksanaan praktikum beserta sistematika penulisan laporannya, Selanjutnya pada bab dua diberikan penjelasan mengenai pengukuran, kesalahan dalam pengukuran, dan kalibrasi. Bab tiga berisi tentang peralatan yang digunakan untuk pelaksanaan praktikum beserta langkah kerja. Sedangkan bab empat adalah lembar kerja dan sertifikat kalibrasi. Setelah melakukan praktikum, data-data yang didapatkan dianalisa dan dihitung pada bab lima untuk mendapatkan perhitungan yang diperlukan. Dalam bab lima juga terdapat pembahasan selama praktikum. Sedangkan bab terakhir berisi kesimpulan untuk menjawab tujuan praktikum dan saran untuk praktikum selanjutnya.

Laporan Resmi Praktikum Pengukuran dan Kalibrasi

2

LABORATORIUM PENGUKURAN FISIS – JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI – ITS – SURABAYA Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp : 031 5947188, 5994251 ext. 1201 Faks. 031 5923626, e-mail: [email protected] http: //www.teknikfisika.org

BAB II DASAR TEORI 2.1 Definisi Pengukuran Pengukuran merupakan suatu kegiatan membandingkan antara objek ukur dengan alat ukur. Sehingga dapat besaran yang didapat dari suatu pengukuran dapat diwakilkan dalam bentuk angka – angka yang dapat memudahkan pengamatan dan pengolahan lebih lanjut. Untuk mencapai suatu tujuan tertentu, di dalam fisika,kita biasanya melakukan pengamatan yang diikuti dengan pengukuran. Pengamatan suatu gejala secara umum tidaklah lengkap bila tidak dilengkapi dengan data kuantitatif yang didapat dari hasil pengukuran. Lord Kelvin, seorang ahli fisika berkata, bila kita dapat mengukur apa yang sedang kita bicarakan dan menyatakannya dengan angka-angka, berarti kita menghetahui apa yang sedang kita bicarakan itu. Sedangkan arti dari pengukuran itu sendiri adalah membandingkan sesuatu yang sedang diukur dengan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan, misalnya bila kita mendapat data pengukuran panjang sebesar 5 meter, artinya benda tersebut panjangnya 5 kali panjang mistar yang memiliki panjang 1 meter. Dalam hal ini, angka 5 menunjukkan nilai dari besaran panjang, sedangkan meter menyatakan besaran dari satuan panjang. Dan pada umumnya, sesuatu yang dapat diukur memiliki satuan. Sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka kita sebut besaran. Panjang, massa dan waktu termasuk pada besaran karena dapat kita ukur dan dapat kita nyatakan dengan angka-angka. Akan tetapi kebaikan dan kejujuran misalnya. Tidak dapat kita ukur dan tidak dapat kita nyatakan dengan angka-angka. Tapi walaupun demikian, tidak semua besaran fisika selalu mempunyai satuan. Beberapa besaran fisika ada yang tidak memiliki satuan. Antara lain adalah indek bias, koefisien gesekan, dan massa jenis relatif.

Laporan Resmi Praktikum Pengukuran dan Kalibrasi 3

3

LABORATORIUM PENGUKURAN FISIS – JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI – ITS – SURABAYA Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp : 031 5947188, 5994251 ext. 1201 Faks. 031 5923626, e-mail: [email protected] http: //www.teknikfisika.org

2.2

Kalibrasi Kalibrasi merupakan kegiatan untuk menentukan kebenaran konvensional

nilai output dari alat ukur dan bahan ukur dengan cara membandingkan alat ukur tersebut dengan standar ukurnya yang mampu telusur (traceable) ke standar nasional untuk satuan ukuran dan atau internasional. Kalibrasi ini dapat menunjukkan error dari penunjukan alat ukur. Hasil dari kalibrasi ditunjukkan sebagai faktor kalibrasi atau sebagai suatu deret faktor kalibrasi dalam bentuk kurva kalibrasi. Kalibrasi bertujuan untuk menentukan nilai simpangan kebenaran secara umum nilai penunjukan suatu instrumen ukur, atau deviasi dimensi nasional yang seharusnya untuk suatu bahan ukur dan menjamin hasil pengukuran sesuai dengan standar nasional maupun internasional. Dengan kalibrasi kondisi alat ukur dapat dijaga agar tetap pada spesifikasi awalnya. Ada banyak instrumen ukur yang dapat dikalibrasi baik untuk besaran pokok (panjang, massa, waktu, arus listrik, suhu, jumlah zat, dan intensitas cahaya) maupun untuk besaran turunan (luas, volume, kecepatan, tekanan, frekuensi, energy, gaya, dan tekanan). Alat-alat tersebtu misalnya micrometer, jangka sorong, termokopel, timbangan, termokopel, termoeter, tachometer, manometer, pipet, buret, dan lain-lain. Sumber yang dapa menimbulkan kesalahan yang besarnya perlu dikalibrasi antara lain setting titik nol, full scale value, linearity, penguatan, noise, respon frekuensi, tegangan baterai, step response, dan lain-lain. Suatu alat perlu dikalibrasi secara periodik sesuai dengan karakteristiknya, waktu ini disebut selang kalibrasi. Selang kalibrasi ini dinyatakan melalui beberapa cara misalnya dalam waktu kalender (6 bulan, setahun), waktu pemakaian (1000 jam pakai, 5000 jam pakai) dan kombinasi dari keduanya. Suatu alat ukur harus dapat dikalibrasi dengan alat ukur lain yangs sejenis yang dapat berfungsi sebagai acuan. Kemampuan ini disebut traceability (mampu telusur). Traceability didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu alat ukur sevara individu untuk dihubungkan ke standar-standar nasional maupun internasional untuk satuan ukuran dan/atau sistem pengukuran yang disahkan secara nasional maupun internasional melalui suatu rantai perbandingan yang tidak terputus. Laporan Resmi Praktikum Pengukuran dan Kalibrasi

4

LABORATORIUM PENGUKURAN FISIS – JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI – ITS – SURABAYA Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp : 031 5947188, 5994251 ext. 1201 Faks. 031 5923626, e-mail: [email protected] http: //www.teknikfisika.org

Kalibrasi dikatakan tertelusur jika setiap mata rantai pengukuran yang menuju ke standar nasional terdokumentasi serta trerdapat bukti mengenai pihak yang melakukan kalibrasi, jenis alat ukur yang dikalibrasi, dan berapa ketidak pastian yang dihasilkan. Kalibrasi ini juga harus dilakukan oleh organisasi yang terbukti memiliki persyaratan yang telah ditetapkan. Dalam kalibrasi, ada standar ukur yang sudah ditetapkan sebagai referensi untuk standar kalibrasi dengan ukuran lain yang memiliki akurasi lebih rendah atau alat ukur yang digunakan untuk mengukur karakteristik produk suatu proses. Standar satuan ukur diklasifikasikan menjadi beberapa tingkat yaitu : Standar nasional untuk satuan ukuran tingkat I, Standar untuk satuan ukuran tingkat II, standar untuk satuan ukuran tingkat III, standar untuk satuan ukuran tingkat IV, dan standar kerja. Standar nasional untuk satuan ukuran tingkat I ditetapkan oleh suatu peraturan pemerintah berdasarkan UU Metrologi Legal Pasal 8 tahun 1981 dan/atau DSN dan memiliki tingkat akurasi dan reliabilitas tertinggi di Indonesia. Standar ini merupakan standar untuk satuan primer atau sekunder internasional dan dikelola oleh laboratorium standar nasional untuk satuan ukuran.. sedangkan untuk satuan ukuran tingkat II merupakan turunan langsung dari standar tingkat I. standar ini digunakan sebagai pembanding terhadap satuan ukuran tingkat III dan dikelola oleh institusi Metrologi. Untuk standar satuan tingkat III, standarnya didapatkan dari turunann langsung dari standar untuksatuan ukuran tingkat II dan mampu melakukan telusuran langsung ke standar satuan tingkat II secara berkesinambungan. Aplikasi standar ini digunakan untuk pembanding terhadap standar satuan ukuran tingkat IV dan dikelola oleh pusat kalibrasi.standar untuk satuan ukuran tingkat IVdigunakan untuk pembanding standar kerja dan dikelola laboratorium. Sumber-sumber ketidakpastian yang turut memberikan kontribusi selain pada diri manusia sendiri sebagai pelaku pengukuran atau kalibrasi juga pada alatalat bantu (kalibrator), juga resolusi alatnya serta pengaruh suhu lingkungan.

Laporan Resmi Praktikum Pengukuran dan Kalibrasi

5

LABORATORIUM PENGUKURAN FISIS – JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI – ITS – SURABAYA Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp : 031 5947188, 5994251 ext. 1201 Faks. 031 5923626, e-mail: [email protected] http: //www.teknikfisika.org

2.3

Selang Kalibrasi Selang kalibrasi suatu alat tergantung pada karakteristik dan tujuan

pemakaiannya. Selang kalibrasi ditinjau dengan 2 cara, yang pertama yaitu ditinjau dari segi karakteristiknya, makin tinggi kualitas metrologisnya, maka makin panjang selang kalibrasinya. Sedangkan yang kedua ditinau dari ntujuan pemakaiannya, semakin kritis dampak hasil ukurnya, semakin pendek selang kalibrasinya. Jadi, secara umum selang kalibrasi dipengaruhi oleh jenis alat ukur, frekuensi pemakaian, dan pemeliharaan. Selang kalibrasi biasanya dinyatakan dalam beberapa cara, yaitu : 1. Dinyatakan dalam waktu kalender, misal : 6 bulan sekali, dll. 2. Dinyatakan dalam waktu pemakaian, misal : 2000 jam pakai, dll. 3. Kombinasi kedua cara di atas, misal : 6 bulan atau 2000 jam pakai, tergantung mana yang terlebih dulu tercapai.

2.4

Traceability ( MampuTelusur ) Traceability (mampu telusur) kemampuan untuk menghubungkan hasil alat-

alat ukur tertentu dengan hasil pengukuran pada standar nasional atau secara nasional siterima sebagai sistem pengukuran melalui suatu rantai perbandingan yang tak terputus. Secara sedeehana konsep dari traceability of measurement dapat diartikan bahwa alat ukur yang digunakan untuk melakukan suatu pengukuran harus terkalibrasi terhadap alat ukur lain yang sejenis yang dapat berfungsi sebagai acuan.

Selanjutnya alat acuan tersebut harus terkalibrasi

terhadap acuan yang lebih akurat. Demikian seterusnya hingga sampai pada acuan yang paling akurat (standar nasional). Kalibrasi akan dikataka telusur apabila setiap mata rantai pengukuran yang menuju ke standar nasional terdokumentasi serta terdapat bukti mengenai siapa yang melakukan kalibrasi, alat ukur apa yang digunakan, dan berapa ketidakpastian pengukuran yang dihasilkan. Setiap kalibrasi dalam rantai mpengukuran tersebut juga harus dilakukan oleh organisasi yang terbukti memiliki kompentensi teknis sebagaimana yang dipersyaratkan, mempunyai perlengkapan yang memadai, dan menjalankan sistem mutu yang efektif. Laporan Resmi Praktikum Pengukuran dan Kalibrasi

6

LABORATORIUM PENGUKURAN FISIS – JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI – ITS – SURABAYA Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp : 031 5947188, 5994251 ext. 1201 Faks. 031 5923626, e-mail: [email protected] http: //www.teknikfisika.org

5

2.5

Standar Untuk Satuan Ukuran 1. Standar untuk satuan ukuran merupakan acuan

yang bertujuan

mengkalibrasi standar untuk ukuran lain yang tingkat akurasinya lebih rendah atau alat ukur yang digunakan untuk mengukur karakteristik proses. Standar untuk Standar Nasional untuk Satuan Ukuran Tingkat I, yang merupakan standar yang memiliki tingkat akurasi dan realibilitas tertinggi di Indonesia dan dapat merupaka standar untuk satuan primer atau sekunder Indonesia. Selain itu juga mampu telusur sevara langsung ke standar nasional untuk satuan ukuran internasional yanhg didukung oleh dokumen resmi. Dan standar yang seperti ini dikelola oleh laboratorium standar nasional untuk satuan ukuran. 2. Standar untuk Satuan Ukuran Tingkat II, merupakan pembanding secara langsung terhadap standar untuk satuan ukuran tingkat I dan dikelola oleh Insitusi Metrologi. 3. Standar untuk Satuan Ukuran Tingkat III, merupakan pembanding secara langsung terhadap standar untuk satuan ukura tingkat IV dan dikelola oleh pusat kalibrasi. 4. Standar untuk Satuan Ukuran Tingkat IV, merupakan pembanding terhadap standar kerja dan dikelola oleh laboratorium. 5. Standar Kerja, merupakan standar kerja sehari-hari untuk menguji dan/atau menkalibrasi alat-alat ukur milik masyarakat.

2.6

Kalibrasi Timbangan Timbangan dikontrol dengan menggunakan anak timbangan yang sudah

terpasang atau dengan dua anak timbangan eksternal, misal 10 gr dan 100 gr. Penyimpangan berat dicatat pada lembar/kartu kontrol, dimana pada lembar tersebut tercantum pula berapa kali timbangan harus dicek. Jika timbangan tidak dapat digunakan sama sekali maka timbangan harus diperbaiki oleh suatu agen (supplier). Kedudukan timbangan harus diatur dengan sekrup dan harus tepat horizontal dengan “Spirit level (waterpass) sewaktu-waktu timbangan bergerak, Laporan Resmi Praktikum Pengukuran dan Kalibrasi

7

LABORATORIUM PENGUKURAN FISIS – JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI – ITS – SURABAYA Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp : 031 5947188, 5994251 ext. 1201 Faks. 031 5923626, e-mail: [email protected] http: //www.teknikfisika.org

6

oleh karena itu, harus dicek lagi. Jika menggunakan timbangan elektronik, harus menunggu 30 menit untuk mengatur temperatur. Jika menggunakan timbangan yang sangat sensitif, anda hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan. Timbangan harus terhindar dari gerakan (angin) sebelum menimbang angka “nol” harus dicek dan jika perlu lakukan koreksi. Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali selesai digunakan, bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan menggunakan sikat, kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan secara keseluruhan timbangan harus dimatikan, kemudian piringan (pan) timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak, campurkan air dan etanol/alkohol.

Sesudah

dibersihkan

timbangan

dihidupkan

dan

setelah

dipanaskan, cek kembali dengan menggunakan anak timbangan.

2.7 Ketidakpastian Pengukuran Evaluasi tipe A dilakukan berdasarkan metode statistik terhadap hasil data pengamatan yang valid (menghitung ketidakpastian dari data pengukuran). 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. Komponen untuk evaluasi tipe A timbul karena adanya random effect. Rumus umum ketidakpastian untuk tipe A ini adalah : Ua = σ / √ n , dimana σ = standar deviasi Derajat kebebasan (degrees of freedom) v akan selalu diberikan / dihitung jika evaluasi tipe A dari uncertainty didokumentasikan. v = n -1 , dalam distribusi Gauss v = ∞ (ideal) Ketidakpastian yang dinyatakan dengan s adalah ketidakpastian baku (tingkat kepercayaan 68%). Untuk tingkat kepercayaan yang lebih tinggi, maka : X=m±k.s Dimana k adalah faktor cakupan (coverage factor) yang diperoleh dari distribution T-Student. Umumnya diambil : Laporan Resmi Praktikum Pengukuran dan Kalibrasi

8

LABORATORIUM PENGUKURAN FISIS – JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI – ITS – SURABAYA Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp : 031 5947188, 5994251 ext. 1201 Faks. 031 5923626, e-mail: [email protected] http: //www.teknikfisika.org

k = 2 untuk tingkat kepercayaan 95% k = 3 untuk tingkat kepercayaan 99%

2.8 Ketidakpastian Diperluas Evaluasi tipe B terhadap standart uncertainty diperoleh dengan cara selain analisa statistik dari data pengamatan yang dilakukan secara seri. Umumnya diperoleh dari pertimbangan pengetahuan yang menggunakan semua informasi yang relevan termasuk : 

Data pengukuran terdahulu



Dengan pengalaman atau pengetahuan umum dari perilaku komponen, material instrumen yang digunakan.



Data diperoleh dari kalibrasi atau laporan lainnya



Uncertainty yang diperoleh dari buku panduan.

Jika data merupakan hasil perkiraan atau estimasi dengan reliability (R), maka : V = ½ (100 / R)² , dimana R = resolusi Rumus ketidakpastian diperluas (Expanded Uncertainty) adalah : U95 = k Uc Dimana U95 = ketidakpastian diperluas k

= faktor cakupan

Uc = ketidakpastian kombinasi

2.9 Ketidakpastian Kombinasi Adalah gabungan atau kombinasi dari semua sumber ketidakpastian diatas untuk memberikan gambaran menyeluruh ketidakpastian dari hasil kalibrasi tersebut. Rumus umum ketidakpastian kombinasi adalah : Uc = √ ∑ (Ua)² + ∑ (Ub)²

=> Uc² = ∑ (Ci . Ui)²

Dimana Ci = koefisien sensitifitas dari ketidakpastian ke-I

Laporan Resmi Praktikum Pengukuran dan Kalibrasi

9

LABORATORIUM PENGUKURAN FISIS – JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI – ITS – SURABAYA Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp : 031 5947188, 5994251 ext. 1201 Faks. 031 5923626, e-mail: [email protected] http: //www.teknikfisika.org

2.10

Koefisien Sensitifitas Setiap hasil pengukuran merupakan hasil korelasi antara besaran masukan

dengan yang lainnya, yang besarnya ditentukan dengan derivatif (turunan). Apabila di dalam melakukan pengukuran sebuah besaran ukur tidak dilakukan pengukuran secara langsung terhadap besaran tersebut, maka sensitivitas diperlukan dalam menghitung ketidakpastian kombinasinya, akan tetapi apabila di dalam melakukan pengukuran tersebut besaran yang kita inginkan dapat diukur langsung maka sensitivitasnya dinyatakan dengan 1. Misal, pada pengukuran luas (A), yang merupakan hasil perkalian antara panjang (P) dan lebar (L), maka koefisien sensitivitas masing-masing adalah : A=PxL CP = dA / dP = L CL = dA / dL = P

2.11

Ringkasan Cara Penentuan Ketidakpastian Secara umum dalam menentukan nilai ketidakpastian suatu hasil pengukuran

dapat melalui tahap-tahap sebagai berikut : 1. Tentukan model matematik pengukurannya 2. Tentukan koefisien sensitivitas Ci 3. Tentukan derajat kebebasan 4. Tentukan ketidakpastian standar pada masing-masing kontributor U 5. Tentukan ketidakpastian kombinasi Uc 6. Tentukan derajat kebebasan efektif 7. Tentukan tingkat kepercayaan yang dipilih 8. Tentukan faktor cakupan k 9. Tentukan ketidakpastian diperluas

2.12 Presisi, Akurasi, dan Bias Hasil pengukuran yang baik dari suatu parameter kuantitas kimia, dapat dilihat berdasarkan tingkat presisi dan akurasi yang dihasilkan. Akurasi menunjukkan kedekatan nilai hasil pengukuran dengan nilai sebenarnya. Untuk Laporan Resmi Praktikum Pengukuran dan Kalibrasi 10

LABORATORIUM PENGUKURAN FISIS – JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI – ITS – SURABAYA Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp : 031 5947188, 5994251 ext. 1201 Faks. 031 5923626, e-mail: [email protected] http: //www.teknikfisika.org

menentukan tingkat akurasi perlu diketahui nilai sebenarnya dari parameter yang diukur dan kemudian dapat diketahui seberapa besar tingkat akurasinya. Presisi menunjukkan tingkat reliabilitas dari data yang diperoleh. Hal ini dapat dilihat dari standar deviasi yang diperoleh dari pengukuran, presisi yang baik akan memberikan standar deviasi yang kecil dan bias yang rendah (Tahir, 2008). Jika diinginkan hasil pengukuran yang valid, maka perlu dilakukan pengulangan, misalnya dalam penentuan massa suatu anak timbangan dilakukan pengulangan sebanyak n kali. Dari data tersebut dapat diperoleh ukuran harga nilai terukur adalah rata-rata dari hasil yang diperoleh dan standar deviasi.

2.13 Istilah dalam Kaibrasi Banyak istilah yang ada dalam pengkalibrasian ,misalnya metrologi, instrumenasi, kecermatan, kepekaan, resolusi, range, koreksi, reference, transfer, standar internasional, standar nasional, standar primer,standar kerja. Dibawah ini adalah definisi dari istilah-istilah tersebut 1.

Metrologi adalah teknologi yang berkaitan dengan pengukuran

2.

Instrumenasi adalah bidang ilmu perancangan, pembuatan penggunaan alat fisika atau sistem instrumen untuk keperluan deteksi, penelitian, pengukuran serta pengolahan data

3.

Kecermatan adalah kemampuan dari alat ukur untuk memberikan indikasi pendekatan terhadap harga sebenarnya dari suatu objek yang diukur.

4.

Kepekaan adalah perubahan pada reaksi alat ukur yang dibagi oleh hubungan perubahan aksinya

5.

Resolusi adalah besar pernyataan dari kemampuan peralatan untuk membedakan arti dari dua tanda skala yang paling berdekatan dari besaran yang ditunjukkan. Range adalah besar daerah ukur antara batas ukur bawah dan batas ukur atas

6. Koreksi adalah suatu harga yang ditambahkan secara aljabar pada hasil dari alat ukur untuk mengkompensasi penambahan kesalahan sistematik. 7. Reference adalah standar ketelitian yang paling tinggi pada urutan sistem kalibrasi yang menetapkan harga ketelitian dasar untuk sistem tersebut. Laporan Resmi Praktikum Pengukuran dan Kalibrasi 11

LABORATORIUM PENGUKURAN FISIS – JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI – ITS – SURABAYA Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp : 031 5947188, 5994251 ext. 1201 Faks. 031 5923626, e-mail: [email protected] http: //www.teknikfisika.org

8. Transfer menunjukkan alat ukur yang digunakan pada suatu sistem kalibrasi sebagai medium perantara untuk memindahkan harga dasar dari standar reference pada tingkatan yang lebih rendah atau alat ukur peralatan uji 9. Standar internasional adalah standar yang ditetapkan oleh suatu persetujuan internasional sebagai dasar untuk menetapkan suatu harga atau besaran bagi semua standar lain dari besaran yang ada

Laporan Resmi Praktikum Pengukuran dan Kalibrasi 12

LABORATORIUM PENGUKURAN FISIS – JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI – ITS – SURABAYA Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp : 031 5947188, 5994251 ext. 1201 Faks. 031 5923626, e-mail: [email protected] http: //www.teknikfisika.org

BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1

Peralatan Peralatan yang dibutuhkan dalam praktikum kalibrasi timbangan ini adalah : 1. Massa (anak timbangan), yang sudah dikalibrasi beserta sertifikat. 2. Pinset yang ujungnya plastic 3. Termometer dengan resolusi 1° C 4. Tissue halus 5. Penggaris

3.2

Langkah Kerja Berikut adalah langkah kerja yang harus dilakukan dalam praktikum ini,

yaitu : Persiapan 1. Mencatat semua spesifikasi timbangan pada lembar kerja 2. Memeriksa bahwa timbangan bekerja baik 3. Timbangan diletakkan pada tempat yang kokoh dan rata (level) 4. Dudukan timbangan dibersihkan dari debu 5. Timbangan dihidupkan selama kurang lebih 30 menit untuk pemanasan 6. Dibuat beberapa percobaan pengukuran Prosedur

3.2.1 Pemeriksaan Skala 1. Dipilih massa yang mendekati “Calibration Mode” 2. Timbangan di nol kan, pembacaan dicatat pada kolom 3 sebagai z1 3. Massa standar (M) ditimbang dan dicatat pada kolom 3 sebagai m1 “pan” disentuh didiamkan kurang lebih 30 detik dan dicatat pada kolom

4.

3

sebagai m2

5. Massa diambil dan ditunggu sampai nol, lalu dicatat pada kolom 3 sebagai z2 Laporan Resmi Praktikum Pengukuran dan Kalibrasi 13 13

LABORATORIUM PENGUKURAN FISIS – JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI – ITS – SURABAYA Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp : 031 5947188, 5994251 ext. 1201 Faks. 031 5923626, e-mail: [email protected] http: //www.teknikfisika.org

6. Rata-rata dari z’ dan m’ dihitung lalu dicatat hasilnya pada kolom 4 7. Koreksi (C) dihitung 8. Jika koreksi lebih besar dari 3σ, dimana σ adalah standar deviasi dari kemampuan baca sebelumnya diketahui maka timbangan perlu disetel 9. Setelah timbangan disetel maka butir 1 sampai 8 diulangi 10.

Ketidakpastian dihitung dari kemampuan baca timbangan yang didapat dari resolusi timbangan

3.2.2 Kemampuan Baca Kembali Dilakukan untuk dua posisi yaitu setengah kapasitas dan kapasitas penuh dari timbangan. 1. Timbangan di nol kan dicatat pada kolom 1 sebagai z1 2. Massa standar (M) yang mendekati setengah kapasitas ditimbang dan dicatat pembacaan pada kolom 2 sebagai m1 3. Massa diambil, tunggu sampai stabil dan dicatat kolom 1 berikutnya z1 4. Butir 1 sampai 3 diulangi sampai 10 kali pembacaan 5. Perbedaan (ri) dihitung 6. Standar deviasi dari perbedaan dihitung, dicatat pada baris 11 7. Perbedaan maksimum dicatat dan ditentukan berturut-turut dan dicatat pada baris 12 dengan cara mengurangkan dari pembacaan satu terhadap berikutnya 8. Butir 1 sampai dengan 7 diulangi untuk kapasitas penuh 9. Standar maksimum deviasi dicatat pada baris 13. Dengan catatan menggunakan standar deviasi terbesar untuk perhitungan ketidakpastian. 10. Ketidakpastian standar dihitung dan hasilnya dicatat pada baris 14

3.2.3 Penyimpangan Nilai Nominal 1. Dipilih 10 titik pada daerah kapasitas timbangan dengan pembagian teratur 2. Timbangan di nol kan dan dicatat pada kolom 5 sebagai z1 Laporan Resmi Praktikum Pengukuran dan Kalibrasi 14

LABORATORIUM PENGUKURAN FISIS – JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI – ITS – SURABAYA Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Telp : 031 5947188, 5994251 ext. 1201 Faks. 031 5923626, e-mail: [email protected] http: //www.teknikfisika.org

3. Massa standar yang sesuai pada penimbangan pertama ditimbang dan dicatat pada kolom 5 sebagai m1 4. Pan disentuh, ditunggu kurang lebih 30 detik kemudian dicatat pada skala 5 sebagai m1’ 5. Massa standar diambil, ditunggu sampai stabil dan dicatat pada kolom 5 sebagai z2. Dengan catatan jangan me-nol-kan timbangan 6. Rata-rata pembacaan nol dihitung dan dicatat pada kolom 6 sebagai z1’ 7. Rata-rata pembacaan massa pada timbangan dihitung dan dicatat pada kolom 6 sebagai m1’ 8. Perbedaan (ri) dihitung dan dicatat pada kolom 7 sebagai ri 9. Koreksi juga dihitung dan dicatat pada kolom 8 sebagai C1 10. Butir 2 sampai dengan 9 diulangi untuk titik lainnya sampai 100% kapasitas timbangan 11. Nilai koreksi maksimum dipilih sebagai Q 12. Ketidakpastian dari massa standar yang digunakan dijumlahkan, dicatat pada kolom 3 13. Ketidakpastian massa standar dihitung

3.2.4 Pengaruh Pembebanan Di Tengah 1. Dilakukan pada penimbangan kira-kira 1/3 dari kapasitas maksimum timbangan, jika dispesifikasikan pabrik pembuat maka dilakukan sesuai dengan pabrik pembuat 2. Ukuran dan bentuk pan dicatat 3. Massa standar diletakkan ditengah-tengah pan, timbangan di “tare” dan pembacaannya dicatat pada kolom 2 4. Perbedaan maksimum dihitung dengan cara mengurangkan hasil terbesar dengan terkecil. Jika massa lebih dari 500 g maka digunakan piringan non magnetic dengan diameter yang sesuai dengan besarnya diameter massa

Laporan Resmi Praktikum Pengukuran dan Kalibrasi 15