Metrologi Industri

 

 

METROLOGI INDUSTRI

TUGAS PENGUKURAN PENGUKURA N KEBULATAN

Kelompok 4 : Adittya Yuda H.

0619101010 061910101020 20

Yusca Permana Setya

061910101024 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 menghasilka menghas ilkan n angka yang diikuti dengan nama besaran acuan ini. Bila tidak diikuti nama besaran acuan, hasil  pengukur  peng ukuran an menjad men jadii t idak berarti. Perhatikan dua kalimat berikut. - “Tinggi gedung itu tiga” tiga ”. - “Tinggi gedung itu tiga pohon kelapa” 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 ” , Dan dapat digunakan sebagai 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 dikenal   tujuh besaran besaran dasar. Setiap besaran dasar mempunyai mempunyai satuan standar dengan symbol / notasi yang digunakan sebagaimana yang diperlihatkan pada tabel 1.1.  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

Kelvin (kelvin)

K

Jumlah zat

mol (mole)

Intensitas cahaya

Jilin (candela) (candela)  

mol cd

 

Satuan tambahan

 

Sudut bidang

radial (radian)

tad

Sudut ruang

steradial (steradien) (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 keliling keli ling lingkaran sama dengan 2π x 2π  x radius maka 1 0

 

sama dengan 2π/360 2π/ 360 rad.

Satu steradial adalah “ sudut ruang ”  yang bermula dari da ri titik pusat pu sat bola yang yang memoton memotong g  permukaan bola sehingga se hingga luasnya sama dengan luas segi empat dengan sisi sama s ama dengan radius bola yang dimaksud. Semua besaran standar bagi setiap pengukuran yang bukan merupakan

 be sa r a n d as ar t er se bu butt d i at a s ad a la h mer me r up ak a n t ur un a n ( ga bu ng a n) be be r a pa  be sa r a n d as ar . Co nt o h be sa r a n t ur un a n a da la h seperti yang tercantum pads tabel 1.2. Ta be l 1. 2 Contoh Contoh besaran besaran turunan turunan dengan dengan satuan satuan standarnya standarnya..

Besaran turunan

Nama satuan standar

Simbol

Luas bidang

meterpersegi

Volume

meterkubik

Kecepatan

meterpersekon

m/s

Percepatan

meter-per-sekonkuadrat

m/

Gaya

newton

Tekanan

 pa sc al

Pa; N/m 2  ; k g / ( m.

Energi (kerja)

 jo ul ulee

J ; N . m; m; k g . m m2 2/

Daya

watt

W ; J / s; s; k kg g . m2 /

Potensial listrik

volt

V ; W/ A A;; k g g.. m m2 2 /( /(

Tahanan listrik

ohm

 N; kg . m/

Q ; V / A ; k g . m2 / (

)

. A) A) .

)

 

  Untuk menyingkat penulisan (atau membulatkan) angka hasil pengukuran  bia  bi a sa ny nyaa d igun ig un ak an nama depan yang khusus dibuat untuk mengawali nama satuan standar. Dalam sistem satuan internasional ini dikenal beberapa nama depan yang  be r fu ng s i se ba ga i pe r ny nyat at aa n h as il ka li de deng ngan an bila bil a nga n po kok ko k sepu se puluh luh bag i nama na ma nama sat uan standa st andarr ( balk untuk untuk besaran besaran dasar dasar maupun maupun turuna turunan), n), lihat lihat tab tabel el 1.3. 1.3. Tabel 1.3 Pemakaian nama depan sebagai cara untuk menyingkat/membulatkan penulisan angka hasil pengukuran. Digunakan bilangan pokok sepuluh sebagai  pe ng ngaa li li/p /p e mb ag i angka yang dinyatakan dinyataka n dengan satuan standir, baik untuk  be sa r a n da sa r maup ma up u n be besa sa r a n t ur un an .

Faktor pengali  

10 10

15

Nama depan

Simbol

Contoh

eksa (exa)

E

1 kg kg = 10 g

 pe ta (peta)

P

1 MW = 10  W

6

-2

12

tera (tera) giga (giga)

T G

1 cm = 10 -3 m 1 mm = 10  m

mega (mega)

M

1 µm = 10  m

10 3

kilo (kilo)

K

1 nm = 109 m

10 2

hekto (hecto)

h

deka (deca)

da

10 9 10 10

10

6

1

-

-

-

10 -1

desi (deci)

d

10 -2

senti (centi)

c

mill (milli) mikro (micro)

m µ

nano (nano)

n

10 -12

 piko  pi ko (pico)

 p

10 -15

femto (femto)

f

ato (afro) (afro)  

a

-6

-3

10 -6 10 -9

10

10

-1 8

 

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, 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 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    pe mbaca mba caan an besar bes ar nya se se!i !isi sih h su suat at u di dime mens nsii t er erhad had ap ukur uk ur an standar.

Gambar. Alat ukur pembanding/komperator 3.  Alat ukur acuan/standar; yang mampu memberikan atau menunjukkan suatu harga ukuran tertentu. Digunakan sebagai, acuan bersamasama dengan alai ukur  pe mba nd in ing g un t uk mene me nent nt uk ukaa n di me mens ns i su at u o bjek bj ek uk ur . Da pat pa t me mpun mp un ya i skala seperti yang dimiliki alai ukur standar yang dapat diatur harganya atau ta k memi me mili lik k i skala karena hanya hanya mempuny mempunyai ai satu hence hence nom nominal. inal.

Gambar. Alat ukur acuan/standar 4.  Alat ukur batas (kaliber); yang mampu menunjukkan apakah suatu dimensi,  be nt uk , da n/ a t au po si siss i t e r le lett a k d i da la m a t a u di lu a r daer da erah ah t oler ol eran ansi siny nya. a.

 

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 dalam kategori ini adalah yang dirancang untuk kegunaan tertentu, 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 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. 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 Catat an -  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

 perr ba  pe band nd inga in gan, n, pe peng nguk uk ur uraa n geo ge o met r i kh khus usus us bena be narr -be -b e nar mengu me nguku kurr geo ge o met ri ybs. yb s. Dengan mernperhatikan imajinasi daerah toleransinya, alas ukur dan prosedur  pe ng uk ur an

diranc dir ancang ang

da dan n

dil dilak aksa sa nak an

seca se cara ra

khusu khu sus. s.

Ber Berbag bag ai

masal mas alah ah

 pengu  pe ngu kuran kur an g e o m e t r i u mu mn ya d it a ng a n i d e ng a n c a r s in i , m i s a l n ya k e k a s a r a n  pe r muk mu k a a n, ke bu la t a n po r o s at au lu ba ng , g e o me t r i u l ir, ir , da n ge o me mett r i r o da gig gi g i. 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 mudah untuk dikuasai.  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, dia meter, sebaliknya sebalik nya pengukuran diameter diamet er tidak selalu akan menunjukkan ketidak bulatan. Sebagai contoh, penampang-penampang poros dengan dua tonjolan  beraturan  beratura n (ellips) (ellips ) akan dapat diketahui kebulatannya kebulata nnya bila diukur dengan sensor dengan  posisi bertolak berto lak belakang (180), misalnya dengan mikrometer. Akan tetap i mikrometer mikro meter tidak dapat menunjukkan ketidakbulatan bila digunakan untuk mengukur penampang  poros dengan jumlah tonjolan tonjo lan beraturan beratur an ganjil (3, 5, 7 dan sebagain sebagainya). ya). Tonjolan Tonjol an 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 memutarn ya dengan menempelkan menempe lkan 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 s ehingga jarak jar ak perpindahan perpi ndahan sensor jam ukur akan aka n dipengaruhinya. dipengaruh inya.

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 kebulata n dapat dilaksanakan, dilaks anakan, misalnya konsentris, konsentr is, kelurusa kelurusan, n, kesejajaran dan ketegaklurusan. ketegaklurusan.

 

Berat benda ukur terbatas, karena keterbatasan kemampuan spindel untuk menahan  beban. Penyimpangan Penyimpa ngan letak tit titik ik berat benda ukur relat relatif if terhadap terha dap sumbu putar dibatasi.

Gambar 1.a Pengukuran Kebulatan Keterangan : 1.  Lingkaran kiri atas

→ Lingkaran luar minimum  minimum  

2.  Lingkaran kiri bawah

→ Lingkaran daerah minimum  minimum 

3.  Lingkaran kanan atas

→ Lingkaran dalam maksimum maksimu m  

4.  Lingkaran kanan bawah kanan  bawah → Lingkaran Lingkar an kuadrat terkecil terkec il   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 toleransi kebulatan seperti yang 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 diukur kebulatannya. 5.  Pemutar untuk mengatur benda ukur (sentering dan leveling). Kebulatan hanya bisa diukur dengan benar dengan alat ukur kebulatan  j enis sensor  pu t ar also al so me ja pu le ler. r. Berd Be rdas as ar arka kan n pr pro o fit kebu ke bu lat la t an yan yang g t er erek ekam am pada pa da grafik gr afik po lar  bisaa ditentukan harga parameter kebulatannya (lihat gambar 1.a). Janis sensor polar bisa  bis digunakan untuk mengukur benda yang panjang den berat. Titik berat benda tidak  perr lu har us ber im  pe impit pit de deng ng a n su sumbu mbu pu putt ar s e ns o r , li ha t g a mb a r d i s a mp in g . 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 seperti 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 lingkaran dasar) dengan tumpu t umpuan an 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  b  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. profil. Kesalahan bentuk

 

 profil involute ini akan mengurangi keandalan roda-gigi 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 nominaa l ≥  120 mm (lihat penjelasan berikut mengenai pemakaiannya). nomin

 

Susunan prisma Fabry-Perrot; berkas cahaya yang telah disejajarkan oleh susunan lensa kolimator kolimator diarahkan ke susunan susunan prisma yang akan memecah berkas cahaya ini menjadi fraksi berkas-berkas cahaya monokromatik dengan sudut bias yang  beraga  ber agam. m. Sa Salah lah sa saw w ber ka kass ca caha haya ya monok mon okroma romatt ik denga de ngan n panja pa nja ng gelo ge lomba mbang ng (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.

 

Pelat gelas dan cermin interferator: berkas cahaya monokromatik di p 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  pos isi "cerm "ce rminin-baw bawah" ah" dibuat dibu at sedikit sed ikit terhadap 'sumbu" berkas sinar.

mir ing

(tida (t idak k t egak eg ak-lu -lu ru s se mpurn mpu rna) a)

 

 

Meja & blok ukur; blok ukur dengan ukuran nominal tertentu diletakkan di atas meja. Karena permukaan blok ukur clan permukaan meta dibuat rata dan halos (mirror  fin  f in i sh i ng )  be  berr ka s c ah a ya ak an t er erpa pant ntulk ulk a n ( ber fung fu ngsi si s er erup upaa de nga n "cer "c er mi minn bawa  ba wa h" pa pada da Michelson Interferometer). Karena posisi meja sedikit dimiringkan ma maka ka  berkas  ber kas caha ca haya ya yang dipant dip antulk ulkan an aka akan n te terga rga bung den denga gan n ber be r ka s ca haya ha ya pa nt ulan ul an "cermin-kanan" yang menghasilkan proses interferensi baris-baris gelap-terang serupa dengan yang terjadi pada pelat gelas yang sedikit dimiringkan terhadap cermin 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 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  a  di atas mana blok ukur diletakkan diatur sedikit miring. Akibatnya, terjadi interferensi yang terlihat sebagai garis-garis di permukaan meja dan di permukaan blok ukur. Berdasarkan  po sis sisii ga garr is - ga garr is in ini, i, yan yang g bis a menya me nya tu at a u sedi se dik k it me meng ng ge se r, dila di laku ku ka n interpolasi posisi garis di atas permukaan blok ukur terhadap garis di permukaan meja. Melalui perbandingan hasil yang diperoleh dari misalnya 3 berkas dengan sp ekt rum yang ber bed a dap at dik eta hui perbeda perbedaan an teb tebal al (keti (keting nggian gian)) bl blok-uk ok-ukur ur terhada terhadap p 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 + bi ) 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 interferensi di permukaan meja. Bila kondisi di atas tak dipenuhi, garis interferensi (baris gelap) di permukaan  blo k uk ukur ur t idak ida k ak an se sega ga r is de denga nga n ga r is di per pe r muk mukaa aa n meja me ja.. Ja r ak ge se r an ga r is (ditentukan berdasarkan kemiringan kemiringan meja; meja; dimulai dar i posisi yang tinggi ke arah  po s is i ya ng r e nd a h) da pa t d ip iper er k ir a ka n ( diin di intt er po lasi la sika ka n; mi misa sa ln ya de nga ng a n 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, tekanan, dan kelembab kelembaban) an) dapa dapatt

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 d iulang 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 dilak dilakuka ukan n

 

 pengulanga  pengu langan, n, dapa dapatt didefinisik didefi nisikan an serupa seru pa dengan deng an usaha orang untuk u ntuk 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  perm ukaan meja akan terlihat terlihat kabur, kabur, dan demikian pula hal sebaliknya. Pada kondisi ini  penentuan f,. jarak gesera gese ran n gar is-gar is-g aris is interfer inte rferens ensi, i, aka akan n menja menjadi di sulit. sul it. Ole Oleh h seba sebab b itu, kalibrasi dilakukan dengan membandingkan blok ukur dengan satu blok ukur (atau susunan  blok ukur yang telah dikalibrasi) dikalibrasi) sebagai acuan yang memiliki memiliki kualitas yang sama (atau yang lebih tinggi). Kedua blok ukur ini diletakkan berdampingan di atas meja. Pada cars  perbandi  perb andingan ngan ini digunakan digunakan berkas 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 ketin ggian/ketebalan nominalnya, L, yaitu: yaitu: δ = ± α L ; μm Harga α  ditetapkan sesuai dengan angka kualitas menurut standar kalibrasi yang dianut dian ut ( DIN, JIS, ISO, atau SNI SNI ). Jadi, sebagai hasil kalibrasi kalibrasi dengan de ngan 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 μm. μ m. Tentu sale, dalam hal yang terakhir ini blok ukur acuan tersebut haru haruss tel telah lolos olos dari dari kali bras i pa da tingkat yang lebih tingg i ( misa lnya denga n Ko ster Interferometer) demi untuk menjaga sifat keterlacakan (traceability). Ketepatan proses kalibrasi/pengukuran hanya dapatdiketahui melalui pengulangan  proses yang dimaksud. dimaksud. Kete Keteli litian tian atau be besarny sarnyaa kesalahan kesalahan menen menentukan tukan kua kuali litas tas bl blok ok 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, kar at, 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 laborator ium induk 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 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. 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 t adi 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 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, diameter , sebaliknya sebalikn ya 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 : ITB Amstead, B.H. 1997. Teknologi Mekanin. Jakarta : Erlangga Er langga http://digilib.petra.ac.id/jiunkpe/s1/mesn/2003/jiunkpe-ns-s1-2003-24497029-1611 bubut_silindris-chapter2.pdf  bub ut_silindris-chapter2.pdf