Kalibrasi Timbangan Elektronik 2014.pdf

Kalibrasi Timbangan Elektronik Reference :

1. The Calibration of Weight and Balance Edwin C.Morris And Kitty M.K.Fen Monograph 4: NMI Technology Transfer Series Third Edition 2007; 2. Suplemen 1 Pedoman Evaluasi Ketidakpastian Pengukuran Kalibrasi timbangan Elektronik, edisi Februari 2002, Komite akreditasi Nasional 3. OIML R-76, Edition 2006 (E)

DISUSUN OLEH RANA RAHMADA

I. PENGENALAN KALIBRASI (Introduction to Calibration) 1. Pengertian beberapa istilah dalam Kalibrasi 2. Macam & klasifikasi Kalibrasi di Indonesia 3. Persyaratan untuk kegiatan Kalibrasi (intern/ extern) 4. Hasil Kalibrasi dan aplikasinya

TUJUAN KALIBRASI 1.1

Menentukan deviasi kebenaran

1.2

Menjamin Hasil pengukuran sesuai dengan standar

1.3

Memperkirakan tingkat akurasi yang diberikan oleh

konvensional nilai penunjukkan suatu instrumen ukur

Nasional maupun internasional. Alat.

MANFAAT KALIBRASI Menjamin kondisi instrumen ukur dan bahan ukur agar tetap sesuai dengan spesifikasinya.

1. Beberapa ISTILAH dalam KALIBRASI [ 1/5 ]

•

KALIBRASI: Serangkaian kegiatan yang membentuk hubungan antara nilai yang ditunjukkan oleh instrumen pengukur atau sistem pengukuran atau nilai yang diwakili oleh bahan ukur, dengan nilai-nilai yang sudah diketahui yang berkaitan dari besaran yang diukur dalam kondisi tertentu.

•

Laboratorium Kalibrasi: Laboratorium yang melaksanakan pekerjaan kalibrasi

•

Petugas Kalibrasi: Orang yang bertugas melakukan pekerjaan kalibrasi.

1. Beberapa ISTILAH dalam KALIBRASI [ 2/5 ]

•

Standar Kalibrasi (=kalibrator): Peralatan atau bahan ukur yang dijadikan sebagai pembanding (acuan komparasi) dalam kegiatan pengerjaan kalibrasi.

•

Obyek Kalibrasi (UUT=unit under test): Alat ukur atau bahan ukur atau sistem pengukuran yang dikalibrasi terhadap suatu Standar Kalibrasi (kalibrator).

•

Metoda Kalibrasi: Pedoman acuan/ prosedur TEKNIS tertentu untuk melaksanakan pekerjaan kalibrasi.

1. Beberapa ISTILAH dalam KALIBRASI [ 3/5 ]

•

Prosedur Kalibrasi: Serangkaian uraian dan langkah-langkah TEKNIS (termasuk pula tambahan & modifikasinya, jika ada) untuk pengerjaan kalibrasi yang tersusun secara tertib, sistematis dan menyeluruh yang mengacu pada suatu metoda kalibrasi tertentu.

•

Tanda Kalibrasi (label/ stiker): Suatu bukti yang digunakan/ ditempelkan pada alat ukur atau bahan ukur yang telah dikalibrasi. (bersifat khas, dikeluarkan oleh pihak yang meng-kalibrasi)

•

Hasil Kalibrasi: Laporan yang berisi tentang hasil-hasil dari pengerjaan kalibrasi, yang dituangkan dalam bentuk “Laporan” atau “Sertifikat” .

1. Beberapa ISTILAH dalam KALIBRASI [ 4/5]

•

Selang Waktu Kalibrasi (=periode/interval kalibrasi): Jarak waktu untuk kalibrasi ulang atau jarak waktu antara kalibrasi pertama dengan kalibrasi berikutnya.

•

Mampu Telusur (traceability): Sifat dari suatu hasil pengukuran yang dapat dikaitkan dengan standar tertentu yang tepat, umumnya standar nasional atau internasional, melalui rantai pembandingan yang tak terputus.

•

Koreksi: Suatu harga yang ditambahkan secara aljabar pada hasil dari alat ukur untuk mengkompensasi (mengimbangi) penambahan kesalahan sistematik.

1. Beberapa ISTILAH dalam KALIBRASI [ 5/5 ]

•

Kecermatan (Accuracy):

•

Kecakapan (kemampuan) dari instrumen ukur untuk memberikan indikasi pendekatan terhdp harga sebenarnya dari obyek yg diukur. Ketelitian (Precision):

• •

•

Kemampuan proses pengukuran untuk menunjukan hasil yg sama dari suatu pengukuran yg dilakukan berulang-ulang dan identik. Rentang Ukur (Range, Capacity of measuremnet): Besar daerah ukur antara batas ukur bawah dan batas ukur atas. Nilai Skala Terkecil / NST (Resolusi): Besar pernyataan dari kemampuan peralatan untuk membedakan arti dari dua tanda harga/ skala yg paling berdekatan dari besaran yg ditunjukan. Ketidakpastian Pengukuran (Measurement Uncertainty): Perkiraan mengenai rentang hasil pengukuran yang didalamnya terdapat harga yang benar.

“HUKUM DASAR PENGUKURAN” •TIDAK ADA PENGUKURAN TANPA KESALAHAN •Bahwa SETIAP INSTRUMEN/ ALAT UKUR HARUS DIANGGAP TIDAK CUKUP BAIK SAMPAI TERBUKTI MELALUI KALIBRASI DAN PENGUJIAN bahwa INSTRUMEN UKUR TERSEBUT MEMANG BAIK.

( ASAS PRADUGA SALAH ) [ SETIAP PENGUKURAN HARUS DIANGGAP SALAH KECUALI ADA BUKTI TERTULIS BAHWA ALAT UKURNYA TELAH TERKALIBRASI ].

2). MACAM & JENIS KALIBRASI [ 1/2 ]

Macam-Macam Pandangan tentang Kalibrasi : •Ditinjau dari Pihak yang meng-Kalibrasi-nya : - Kalibrasi Eksternal - Kalibrasi Internal •Ditinjau dari Besaran yang dikalibrasinya : - Kalibrasi untuk besaran dasar - Kalibrasi untuk besaran turunan •Ditinjau dari Tingkatan Lab.Kalibrasinya: (Lab Nasional, Lab Kalibrasi s/d STD, Lab Kal Industri) •Dan lain-lain

2). MACAM & JENIS KALIBRASI [ 2/2 ]

Jenis-Jenis Kalibrasi di Indonesia : Kalibrasi untuk metrologi teknis : * Alat ukur yang tidak digunakan untuk transaksi * Dilakukan oleh laboratorium yang telah

terakreditasi oleh KAN - BSN Kalibrasi untuk metrologi Legal / Peneraan (Verifikasi) : * Alat ukur yang digunakan untuk transaksi * Dilaksanakan oleh Direktorat Metrologi - Deperindag

Kalibrasi untuk metrologi Nuklir : * Alat ukur, alat uji, diagnosa dan terapi nuklir * Oleh BATAN

3). Persyaratan Kegiatan KALIBRASI BAGAIMANA MELAKUKAN KALIBRASI ? • DIRECT Comparison ( dengan cara pembandingan langsung )

1.

Menggunakan material acuan/standar bersertifikat (CRM = Certified Reference Material) Membandingkan penunjukkan alat ukur/ bahan ukur dgn nilai dari CRM atau SRM.

2.

Menggunakan alat Acuan/ Standar/ Kalibrator Membandingkan penunjukkan suatu instrumen dengan instrumen lain/ standar yang lebih tinggi klas-nya.

• INDIRECT Comparison

( Contoh: Kalibrasi VG dengan MTD gravimetri, Kalibrasi alat ukur kadar air dengan MTD Oven,

dll )

3). Persyaratan Kegiatan KALIBRASI [ 2/5 ]

I. Syarat Utama / inti : Personil Standar Kondisi Lingkungan Kerja

Metoda

Prasarana Kerja ( suhu, kelembaban, tekanan udara kebisingan, cahaya, getaran, dll )

(fasilitas fisik/ ruang, meja, alat subsider, datasheet, dll)

HASIL KALIBRASI

3). Persyaratan Kegiatan KALIBRASI [ 3/5 ]

II. Syarat “Kompetitif” SMM) :

(Syarat.Utama +

Personil Standar SMM “17025” Æ -P.Manajemen

kondisi lingkungan kerja

Metoda

Prasarana Kerja

-P.Teknis

Kompetensi LAB Kalibrasi

HASIL KALIBRASI

3). Persyaratan Kegiatan KALIBRASI [ 4/5 ]

Bagaimana STANDAR/ METODA KALIBRASI YANG BISA DIPAKAI ?

ACUAN/ STANDAR KALIBRASI Æ 1. Ketelitian setingkat lebih tinggi 2. Memiliki sertifikat kalibrasi yang memuat

Nilai –nilai hasil kalibrasinya & traceability yang jelas 3. Sertifikat kalibrasi terkini, masih berlaku 4. Standar tsb recommended untuk kalibrasi dimaksud

METODE KALIBRASI Æ - Internasional/ nasional/ published - atau sudah divalidasi

3). Persyaratan Kegiatan KALIBRASI [ 5/5 ]

Bagaimana Batasan KALIBRASI INTERN dan EXTERN ?

KALIBRASI EXTERN Æ 1. Kalibrasi dilakukan Pihak Lain yang kompeten 2. Harus ada jaminan traceability yang jelas 3. 4.

Harus ada jaminan bahwa Sertifikat kalibrasi yang diterbitkan dapat diterima pihak terkait Pihak pengkalibrasi siap untuk dipastikan kemampuannya/ audit kompetensi.

KALIBRASI Intern Æ - dilakukan oleh pihak sendiri - dapat dipastikan kompetensinya termasuk dokumentasi yang tertib

4). HASIL KALIBRASI & Aplikasinya [ 1/2 ]

Hasil Kalibrasi •DATA Kalibrasi : - Data Informatif terkait dgn alat yang dikalibrasi & lingk.kerja - Data hasil pengamatan asli (raw data) - Data hasil pengolahan/ perhitungan2. - Data nilai-nilai penting hasil kalibrasi ( E atau C , dan U95 ) •LAPORAN/ SERTIFIKAT Kalibrasi : - Hal hal deskriptif terkait dgn alat yang dikalibrasi & yang relevan - Nilai nilai hasil kalibrasi yang lengkap - Bentuk Sertifikat yang khas, dan Tanda Tangan yang berwenang •Dokumentasi/REKAMAN Pendukung : ( Metoda/ Prosedur, arsip order & data teknis, record lingkungan kerja, record petugas, record peralatan/ standard, dll )

4). HASIL KALIBRASI & Aplikasinya APLIKASI terhadap Hasil Kalibrasi •VERIFIKASI terhadap hasil Kalibrasi yang diterima : - OK , masih dalam kondisi batas tertentu - Penurunan kualitas dalam batas tertentu (akurasi, presisi) - NOT OK , tidak layak untuk dipakai melebihi batas tertentu •PENERAPAN nilai2 hasil Kalibrasi dalam Pengukuran: - dipakai tanpa koreksi - dipakai dengan menyertakan nilai koreksi-nya + diperhitungkan dengan nilai Uncertainty-nya •EVALUASI untuk beberapa Laporan/ Sertifikat kalibrasi : ( evaluasi terhadap TREND dari hasil2 kalibrasi yang lalu, dengan Statistika)

3). Hirarki Pengukuran & Traceability Kalibrasi [ 1/3 ]

MENGAPA PERLU Traceability/ KETERTELUSURAN ?

1.

PERSYARATAN STANDAR (ISO, Regulasi, dll)

2.

TUNTUTAN DUNIA INTERNASIONAL/ NASIONAL. KEPERCAYAAN & JAMINAN MUTU terhadap CUSTOMER.

3. 4.

UNTUK PENYELESAIAN MASALAH YANG TERKAIT DENGAN HASIL PENGUKURAN.

5.

UNTUK MENGETAHUI NILAI PENGUKURAN YANG masuk dalam “daerah BENAR”.

3). Hirarki Pengukuran & Traceability Kalibrasi [ 2/3 ]

•PERNYATAAN Ketertelusuran dalam Sertifikat Kalibrasi a.l. : (lihat Pedoman KAN , DP.01.22) -“Hasil kalibrasi yang dilaporkan tertelusur ke satuan pengukuran SI melalui NMI (nyatakan NMI atau NMI negara lain)”. -“Hasil kalibrasi yang dilaporkan tertelusur ke satuan pengukuran SI melalui LK-(nomor akreditasi)-IDN”. -“Hasil kalibrasi yang dilaporkan tertelusur ke satuan pengukuran SI melalui (laboratorium yang melakukan kalibrasi terhadap standar tertinggi laboratorium)”. -“Hasil kalibrasi yang dilaporkan tertelusur ke (produsen standar tersebut)”. Æ bila ketertelusurannya berasal dari CRM

HIRARKI TINGKAT PENGUKURAN (Tingkatan Alat Ukur/ Standar) •

I). Standar PRIMER (standar Internasional) - merupakan nilai Konvensional - dipakai untuk Interkomparasi antar negara

•

II). Standar SEKUNDER - standar Lab Nasional - standar Lab Kalibrasi

•

III). Standar TERSIER (standar kerja) - standar di Lab-Lab Kalibrasi

•

IV). Instrumen Pengukur (di Industri/ masyarakat) - Alat ukur Presisi Tinggi - Alat ukur Presisi Sedang - Alat ukur Presisi Rendah (umum)

CONTOH HIRARKI STANDAR / ALAT UKUR Massa :

Eo

Dimensi : Interferometer

E1 E2 F1

GB klas 00, K GB klas 0

F2

GB klas 1

M1 M2 M3

GB klas 2 Checker, Tester, G.Scale

2). Format Sertifikat Kalibrasi FORMAT Sertifikat Kalibrasi : 1. 2.

Perhatikan klausul 5.10 dari ISO/IEC 17025. Laporan/ Sertifikat kalibrasi harus sekurang-kurangnya mencakup : - Judul - Nama dan Alamat Lab, serta lokasi pekerjaan kalibrasi (jika IN SITU) - Identifikasi unik dari Sertifikat kalibrasi - Nama dan Alamat pelanggan - Identifikasi dari Metode yang digunakan - Uraian dari, kondisi dari, dan identifikasi alat yang dikalibrasi - Tanggal penerimaan alat yang dikalibrasi (bila hal ini bersifat kritis) - Tanggal kalibrasi dilakukan - Hasil kalibrasi (berikut satuan pengukuran) - Nama, fungsi, dan tanda tangan atau Identifikasi dari orang yang mengesahkan sertifikat kalibrasi - dan hal-hal lain yang penting & relevan.

3). Interpretasi Nilai-Nilai pada Sertifikat Kalibrasi [ 1/2 ]

• 1.

Nilai Koreksi atau Deviasi : Contoh Hasil kalibrasi Massa : NOMINAL= 100g , NILAI MASSA= 99,99975g Maka nilai anak timbangan tersebut memiliki koreksi : -0,00025g atau bisa juga dikatakan memiliki DEVIASI sebesar ; +0.00025g

2.

Contoih Hasil kalibrasi Dimensi (micrometer) : NOMINAL=10mm , NILAI KOREKSI= -0,002mm , U95= + 0.0015mm Maka nilai penunjukan Micrometer tersebut pada skala 10mm adalah sebesar : 9,998mm dengan Uncertainty + 0.0015mm

3.

Contoh hasil kalibrasi Suhu (termometer) : SKALA=50 °C , NILAI DEVIASI= +1 °C , U95= + 0.5 °C (k=2) Maka nilai penunjukan Termometer tersebut pada skala 50 °C adalah sebesar : 49 °C dengan Uncertainty + 0,5 °C (k=2)

3). Interpretasi Nilai-Nilai pada Sertifikat Kalibrasi •

Nilai Ketidakpastian Pengukuran (Uncertainty)

:

Contoh hasil kalibrasi Timbangan ) : Pada SKALA=50 g , NILAI DEVIASI= +1 g , U95= + 0.5 g (k=2) Maka nilai penunjukan Timbangan tersebut pada skala 50 g adalah sebesar : 49 g. Karena dinyatakan bahwa Uncertainty sebesar + 0,5 g (k=2) maka nilai 49 g (yang BENAR) akan berada dalam rentang : 48,5 g Æ 49,5 g [ dengan Faktor Cakupan (k) = 2 dan Tingkat kepercayaan 95 % ]

Pengenalan Timbangan Installation location and weighing result ƒ

Germany / Albstadt / MTA 731m above sea level

ƒ ƒ

0 & 15kg adjustment at MTA

Installation without considering the changing of gravity

| g = 9,80684 m/s²

ƒ

USA / Salt Lake City 1.320m…3.582m above sea level

Location

| g = 9,79829 m/s²

ƒ

ƒ

MTA

15.00000

Salt Lake C.

14,98689

Gibraltar

14,98669

Bogotá

14,94733

Columbia / Bogotá 2.640m above sea level

South Pole

15,02561

g = 9,77250 m/s²

Equator

Spain / Gibraltar / Airport 5m above sea level g = 9,79816 m/s²

0m | 0° 0’ 0’’

ƒ

Kg

Geographical South Pole 2.800m above sea level g = 9,82353 m/s²

26

14,959321

Pengaruh Gravitasi Timbangan perbandingan massa-massa • Timbangan yang bekerja dengan kompensasi berat penimbangan benda dan kompensasi berat dipengaruhi gravitasi dengan cara yang sama. • Timbangan yang bekerja dengan prinsip perbandingan massa tidak tergantung nilai g • Perubahan tempat installasi tidak ada pengaruh terhadap hasil penimbangan.

mG ∗ g

=

mW ∗ g

mG ∗ g/

=

mG

=

m W ∗ g/ mW

Timbangan Perbandingan massa-Gaya

ƒ Timbangan yang bekerja dengan prinsip kompensasi gaya dipengaruhi gravitasi yang berakibat perubahan gaya.

ƒ Timbangan yang bekerja dengan prinsip kompensasi F

=

F + ΔF

=

mW ∗ g

m W (g + Δg)

gaya tergantung nilai g

ƒ Perubahan tempat instalasi memiliki pengaruh terhadap hasil penimbangan.

27

Sebuah kumparan ditempatkan pada medan magnet yang dialiri sejumlah arus listrik menghasilkan gaya yang menjaga pan timbangan pada posisi zero.

Position Sensor

Weighing Platter Magnet Battery

Magnet

Magnetic Field Current

A Current Sensor

Pan timbangan akan lebih rendah ketika beban di tempatkan di atasnya. Arus lebih banyak akan dihasilkan untuk mengimbangi gaya sehingga pan timbangan kembali ke posisi awal .

Beban Pan Timbangan

Posisi Sensor

Magnet Battery Medan Magnetic A Sensor Arus

Magnet Arus

Kompensasi Gaya Electromagnetic Arus berbanding lurus dengan gaya. Perubahan arus di tranlasikan kedalam nilai massa.

Load

Recovery Force

Pan Timbang

PositsiSensor

Magnet Battery Magnet

Medan Magnetic Arus

A

Sensor Arus

Bagaimana Memilih Massa Standard?

E1 E2 F1 F2 M1 M2 M3

TOLERANSI MASSA STANDAR

BACK

Bagaimana Memilih Massa Standard? Tergantung aturan yang digunakan • Mettler Toledo Resolusi Timbangan

Kelas OIML

Sampai 6000 d

M1

Sampai 30000 d

F2

Sampai 100000 d

F1

Diatas 100000 d

E2

Resolusi = Max. Cap / daya baca

Contoh :  Timbangan memiliki capasitas 210 g Dengan daya baca 0.0001 g. Resolusi timbangan : 210 g / 0.0001 g = 2100000

Massa Standard yang diperlukan ?

Kelas E2

OIML R 76 MPE

For load m expressed in verification scale interval e Class 1

Class 2

Class 3

Class 4

± 0.5 e

0 ≤m≤50000

0 ≤m≤5000

0 ≤m≤500

0 ≤m≤50

±1e

50000 ≤m≤200000

5000 ≤m≤20000

500 ≤m≤2000

50 ≤m≤200

200000 ≤m

20000 ≤m

2000 ≤m

200 ≤m

± 1.5 e

•Initial Verification e = Verification Scale Interval d = readability Scale

d ≤ e≤ 10 d

Standar massa yang digunakan untuk verifikasi/kalibrasi seharusnya memiliki kesalahan yang tidak lebih dari 1/3 MPE dari timbangan .

OIML R 76 Class Class 1 Class 2 Class 3 Class 4

e 0.001 g ≤ e 0.001g ≤e≤ 0.05 g 0.1 g ≤ e 0.1g ≤e≤ 2 g 5g≤e 5g ≤ e

Max cap/e = n 50000 ≤ 100 ≤ n≤100000 5000 ≤ n ≤ 100000 100 ≤n≤ 10000 500 ≤ n ≤ 10000 100 ≤ n ≤ 1000

Standar massa yang digunakan untuk verifikasi /kalibrasi seharusnya memiliki kesalahan yang tidak lebih dari 1/3 MPE dari timbangan timbangan .

Penggunaan dan penanganan massa Standar • •

Type massa Standar: Klasifikasi massa standar berdasarkan OIML R111-1[3] dibagi atas 9 kategori : E1,E2.F1,F2, M1,M1-2,M2,M2-3 dan M3.

•

Kelas E, integral massa standar yang terbuat dari stainlesssteel non-magnetik dan kelihatan mengkilap.Kelass E1 digunakan kebanyakan lembaga kemetrologian Nasional, ini adalah massa standar yang digunakan untuk mengkalibrasi E2. Klass E2 adalah yang digunakan di laboratorium yang membutuhkan reference standar yang sangat akurat dan digunakan untuk kalibrasi timbangan presisi tinggi.

•

Penggunaan dan penanganan massa Standar •

• •

Kelas F , massa standar integral atau 2 bagian terbuat dari stainless steel non magnetik atau kuningan yang terlihat mengkilap. Biasanya memiliki adjusting capity yang bisa dibuka. Kelas F biasanya digunakan sebagai reference standar untuk kalibrasi massa standar yang kelasnya lebih dibawah. Kelas M1, massa standar yang terbuat dari dua bagian kuningan atau besi cor. Permukaannya harus halus. Kelas M2 dan M3 terbuat dari 2 bagian terbuat dari kuningan atau besi cor yang digunakan untuk mengkalibrasi mesin timbang di industri.

Penanganan Massa Standar • • • • • • •

Massa standar kelas E dan F jangan pernah disentuh dengan tangan. Gunakan pinset atau sarung tangan yang terbuat dari kulit, katun atau plastik. Ketika tidak digunakan harus selalu disimpan pada tempat/bok yang diberikan. Massa standar jangan sampai jatuh. Jika terjatuh harus dilakukan rekalibrasi. Jangan pernah menyimpan massa standar di pan yang berdebu bahkan kotor dan juga menggeser massa standar pada permukaan pan timbangan. Massa standar dihindarkan supaya tidak beradu. Jika massa standar kotor atau tersentuh bersihkan dengan kuas halus atau lap halus. Jika massa standar sangat kotor ,bersihkan dengan air destilasi jika perlu. Waktu penstabilan diperlukan setelah pencucian.

Hal‐ hal yang perlu diperhatikan pada saat kalibrasi timbangan 1. Timbangan harus dikalibrasi pada posisi dimana timbangan digunakan. Jika memang harus dipindahkan setelah kalibrasi meskipun pada tempat yang sama harus dilakukan pengujian untuk memastikan apakah timbangan perlu dikalibrasi ulang atau tidak. 2. Digit terakhir dari penimbangan kadang-kadang berpindah antara 2 nilai. Jika hal ini terjadi harus mengambil rata2 dari 2 digit. 3. Customer bisa meminta titik nilai yang akan dikalibrasi dalam range pengukuran.

METHODA KALIBRASI NMI

Edisi ke tiga Maret 2007 NMI (National Measurement Institute) Chapter 6 Calibration of Electronic Balance

N0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Nilai Nol  (zi)

Pembacaan (mi)

0,00

1000,03

0,00

1000,03

0,00

1000,03

0,00

1000,04

0,00

1000,03

0,00

1000,03

0,00

1000,03

0,00

1000,03

0,00

1000,04

0,00

1000,03

Nilai Nominal

Pembacaan Alat

1

4

100

Z1    = 0,00 m1  = 100,00 m1’ = 100,00

200

Z2    = 0,00 m2  = 200,01 m2’ = 200,01

300

Z3    = 0,00 m3  = 300,01 m3’ = 300,01

400

Z4    = 0,00 m4  = 400,02 m4’ = 400,02

500

Z5    = 0,00 m5  = 500,03 m5’ = 500,03

600

Z6    = 0,00 m6  = 600,03 m6’ = 600,04

700

Z7    = 0,01 m7  = 700,05 m7’ = 700,04

800

Z8    = 0,01 m8  = 800,05 m8’ = 800,05

900

Z9  = 0,01 m9  = 900,05 m9’ = 900,05

1000

Z10    = 0,01 m10  = 1000,04 m10’ = 1000,04 Z10’ = 0,01

Pengaruh Pembebanan Di Tengah

Posisi 1

Pembacaan (g ) 2

Tengah

501,18

Depan

501,20

Belakang

501,17

Kiri

501,18

Kanan

501,19

Pengolahan Data & Perhitungan Ketidakpastian

Komponen Ketidakpastian Pengukuran Pada Saat Kalibrasi

Uby = 1 ppm x Massa Nominal √3

Bu

ity l i ab Re s / 2

oy an cy

ad U R = e R

Massa Standard 2 ⎛ U M ⎞ ⎛ σ max ⎞ ⎟⎟ U N = 2 ∑⎜ ⎟ + ⎜⎜ 2 k ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

3

Repeatability

2

U 95 = k .U C

(ri − r ) 2 S= ∑ n −1

= k . (U R ) 2 + (U t ) 2 + (U M ) 2 + (U drift ) 2 + (U By ) 2

Ketidakpastian Gabungan 59

Measurement Uncertainty at Small Loads XP 4002S

U [g] = 0.012 + 3.5e-6 x Weight

Readability = 0.01g Weight on balance [g]

Absolute Measurement Uncertainty [mg]

0.01

12

0.1

12

1

12

10

12

100

12

1000

17

4100

26

Real Example: Determination of measurement uncertainty during calibration

Measurement Uncertainty at Small Loads XP 4002S

±12 % 88 mg ≤ Weight ≤ 112 mg

U [g] = 0.012 + 3.5e-6 x Weight

Readability = 0.01g Weight on balance [g]

Absolute

Relative

Measurement Uncertainty [mg]

Measurement Uncertainty [%]

0.01

12

120

0.1

12

12

1

12

1.2

10

12

0.12

100

12

0.012

1000

17

0.0017

4100

26

0.0006

Trusting the Weighing Results I need to weigh with an accuracy of at least 1%, i.e. the maximum measurement uncertainty I can accept is ≤ 1%. Weight on balance [g]

Absolute

Relative

Measurement Uncertainty [mg]

Measurement Uncertainty [%]

0.01

12

120

0.1

12

12

1

12

1.2

10

12

0.12

100

12

0.012

1000

17

0.0017

4100

26

0.0006

Not OK

Limit ?

OK

Ketidakpastian Penyimpangan Penunjukan

Ada 5 faktor yang harus diperhitungkan • Ketidakpastian anak timbangan standar (Um) •Ketidakpastian instability(drift) anak timbangan( Udrift) •Ketidakpastian daya ulang pembacaan (Us) •Ketidakpastian daya baca timbangan(Ur) •Ketidakpastian bouyancy udara(Uby) Catatan : Ketidakpastian penyimpangan penunjukan dihitung untuk masingmasing titikukur, contoh berikut hanya pada titik ukur 1000 g

(Um)

(Udrift)

Jika data sertifikat tidak memadai karena baru sekali di kalibrasi, maka dapat diprediksi dari 8 persen nilai akurasinya sesuai persyaratan toleransi OIML dengan distribusi rectangular, misalnya massa kelas F1 nominal 1 g, perkiraan drift adalah 8% x 0,1 mg = 0,008 mg. Jadi ketidakpastian karena drift : Udrift = 8% x akurasi massa

(Us)

U 3 = σ maks / n

= 0,0042 g

(Ur)

Ketidakpastian standar pengaruh bouyancy (Uby )

Efek Buoyancy udara saat kalibrasi dilakukan diasumsikan sebesar 1 ppm dari nominal massa yang digunakan dengan distribusi rectangular Ketidakpastian akibat buoyancy udara :

Uby = 1 ppm x Massa Nominal √3

U95 U95

UN

= 2 . (U r ) + (U s ) + (U drift ) + (Um ) + (U by ) 2

2

2

2

2

Pengolahan Data Repeatability

N0 1 2 3 4 5 6 7

STD = 0,0042

8 9 10

Nilai Nol  (zi)

Pembacaan (ri)

Pengukuran Mi=ri‐zi

0,00

1000,03

1000,03

0,00

1000,03

1000,03

0,00

1000,03

1000,03

0,00

1000,04

1000,04

0,00

1000,03

1000,03

0,00

1000,03

1000,03

0,00

1000,03

1000,03

0,00

1000,03

1000,03

0,00

1000,04

1000,04

0,00

1000,03

1000,03

Koreksi Pembacaan Nominal

Massa  konvensional Mi

Pembacaan

Rata‐rata ri zi

Perbedaan ri‐zi

Koreksi Mi‐(ri‐zi)

100

100,000

Z1    = 0,00 M1  = 100,00 M1’ = 100,00

r1 = 100,00 Z1 = 0,00

100,00

0,00

200

199,998

Z2    = 0,00 M2  = 200,01 M2’ = 200,01

r1 = 200,01 Z1 = 0,00

200,01

‐ 0,012

300

299,998

Z3    = 0,00 M3  = 300,01 M3’ = 300,01

r1 = 300,01 Z1 = 0,00

300,01

‐ 0,012

400

400,000

Z4    = 0,00 M4  = 400,02 M4’ = 400,02

r1 = 400,02 Z1 = 0,00

400,02

‐ 0,02

500

500,004

Z5    = 0,00 M5  = 500,03 M5’ = 500,03

r1 = 500,03 Z1 = 0,00

500,03

‐ 0,026

600

600,004

Z6    = 0,00 M6  = 600,03 M6’ = 600,04

r1 = 600,03 Z1 = 0,005

600,03

‐ 0,026

700

700,002

Z7    = 0,01 M7  = 700,05 M7’ = 700,04

r1 = 700,045 Z1 = 0,01

700,035

‐ 0,033

800

800,002

Z8    = 0,01 M8  = 800,05 M8’ = 800,05

r1 = 800,05 Z1 = 0,01

800,04

‐ 0,038

900

900,004

Z9  = 0,01 M9  = 900,05 M9’ = 900,05

r1 = 900,05 Z1 = 0,01

900,04

‐ 0,036

1000

1000,005

Z10    = 0,01 M10  = 1000,04 M10’ = 1000,04 Z10’ = 0,01

r1 = 1000,04 Z1 = 0,01

1000,03

‐ 0,025

eccentricity

Posisi 1

Pembacaan (g ) 2

Tengah

501,18

Depan

501,20

Belakang

501,17

Kiri

501,18

Kanan

501,19

Perbedaan Maximum= 0,03 g

Hysterisis Beban

1

2

M (p1,p3)

500,03

500,03

M + M’

1000,04

1000,05

M (q1,q3)

500,03

500,03

Zero

0,02

0,02

M + M’

1000,04

1000,04

M (q2,q4)

500,03

500,02

Zero

0,02

0,02

M (p2,p4)

500,03

500,03

((500,03+500,03+500,03+500,03)-(500,03+500,03+500,03+500,02))/4 = 0,0025

REPORT

GWP® Verification

Risk Management – For all Industries

September 2004

83

FDA – Questions and Answers on cGMP‘s  http://www.fda.gov/cder/guidance/cGMPs/ Supplier`s Question “Many leading analytical balance manufacturers provide built-in "auto calibration" features in their balances. Are such auto-calibration procedures acceptable instead of external performance checks? If not, then what should the schedule for calibration be?” FDA Answer ƒ External performance checks still have to be carried out, but less frequently. ƒ Risk analysis (criticality and tolerance of the process) and frequency of use determine the frequency of performance checks. ƒ The calibration of an “auto-calibrator” should be periodically verified – usual frequency is once per year - using […] traceable standards. 84

Weighing accuracy

Our Experience put into Practice Our Experience put into 

0.01 %

k s i R r g e n h i t g es Hi T re o ⇒M

0.1 % 1% 10 % low

medium

high

Impact (for business and for consumer)

86

P22555

AB 204

01/LK-AS/11/10 200,00008 01/LK-AS/11/10 10,000008 01/LK-AS/11/10 200,00008

110111 200,0005 120111 200,0006

Pass Pass

0,0500 g 0,1000 g SE 0,00005 g 0,0001 g RP 0,0500 g 0,1000 g ECC

Pass Pass

110111

10,0000 g

10,0001 g

10,0000 g

10,0000 g

10,0001 g

10,0000 g

10,0000 g

10,0000 g

10,0000 g

10,0000 g

0,000042 g Pass

Pass

0,0000 g 0,0000 g 0,0010 g 0,0020 g 0,0020 g

Pass 0,0020 g

Pass

USP 36 NF31 GC 1251