ALAT UKUR
Selasa, 03 Juni 2014 by: BELAJAR APP
ALAT UKUR
Pengukuran merupakan suatu aktifitas dan atau
tindakan membandingkan suatu besaran yang belum diketahui nilainya atau
harganya terhadap besaran lain yang sudah diketahui nilainya, misalnya dengan
besaran standart.
Pekerjaan membandingkan tersebut
tiada lain adalah pekerjaan pengukuran atau mengukur. Sedangkan pembandingnya
yang disebut sebagai alat ukur. Pengukuran banyak sekali dilakukan dalam bidang
teknik atau industri. Sedangkan alat ukurnya sendiri banyak sekali jenisnya,
tergantung dari banyak faktor, misalnya objek yang diukur serta hasil yang di
inginkan. Yang perlu diperhatikan dalam melakukan pengukuran adalah :
1.
Standart yang dipakai harus memiliki ketelitian yang sesuai dengan standart
yang telah ditentukan.
2. Tata cara
pengukuran dan alat yang digunakan harus memenuhi persyaratan.
Pengetahuan yang harus dimiliki
adalah bagaimana menetukan besaran yang akan diukur, bagaimana mengukurnya dan
mengetahui dengan apa besaran tersebut harus diukur. Ketiga hal tersebut harus
mutlak dimiliki oleh orang yang akan melakukan pengukuran.
Besaran terdiri dari dua jenis:
· Besaran
Pokok, yaitu besaran yang sesuai dengan standar internasional, berdiri sendiri,
dan dapat dijadikan acuan.
· Besaran
Turunan, yaitu besaran yang diperoleh dari beberapa variabel dalam bentuk
persamaan.
Syarat-syarat besaran adalah:
·
Dapat
didefinisikan secara fisik.
·
Dapat
digunakan dimana saja.
·
Tidak
berubah terhadap waktu.
Agar
bisa diukur, maka suatu produk harus mempunyai karakteristik geometrik antara lain:
· Dimensi
· Posisi
· Bentuk
· Kualitas permukaan
Sebuah alat ukur mempunyai 3
komponen utama yaitu:
Sensor, Pengubah, Penunjuk
1. Sensor
Yaitu bagian alat ukur yang menghubungkan alat ukur dengan
objek ukur.
Terdiri dari
·
Sensor
mekanik
·
Sensor
optik
·
Sensor
pneumatik
2. Pengubah
Yaitu bagian alat ukur yang
berfungsi mengubah sinyal yang dirasakan oleh sensor menjadi besaran ynag
terukur.
Terdiri dari:
·
Pengubah
mekanik
·
Pengubah
optomekanik
·
Pengubah
elektrik
·
Pengubah
opto elektrik
·
Pengubah
pneumatik
·
Pengubah
optik
3. Penunjuk
Yaitu bagian alat ukur yang berfungsi menunjukkan harga
pengukuran.
Terdiri dari:
·
Penunjuk
beskala
- Skala linear
- Skala melingkar
·
Penunjuk
digital
- Digital mekanik
- Digital elektrik (LED)
Jenis-jenis alat ukur:
Berdasarkan sifat aslinya, dapat
dibedakan atas:
1. Alat Ukur Langsung
Yaitu alat ukur yang dilengkapi
dengan skala ukur yang lengkap, sehingga hasil pengukuran dapat langsung
diperoleh.
Contohnya : jangka sorong,
mikrometer.
2. Alat Ukur Pembanding
Yaitu alat ukur yang berfungsi untuk
mengukur beda ukuran suatu produk dengan ukuran dasar produk yang telah
diperkirakan terlebih dahulu dengan blok ukur.
Contohnya : dial indicator.
3. Alat Ukur Standar
Yaitu alat ukur yang hanya
dilengkapi dengan satu skala nominal, tidak dapat memberikan hasil pengukuran
secara langsung, dan digunakan untuk alat kalibrasi dari alat ukur lainnya.
Contohnya : blok ukur.
4. Alat Ukur Kaliber Batas
Yaitu alat ukur yang berfungsi untuk
menunjukkan apakah dimensi suatu produk berada di dalam atau diluar dari daerah
toleransi produk tersebut.
Contohnya : kaliber lubang dan
kaliber poros.
5. Alat Ukur Bantu
Yaitu alat ukur yang berfungsi untuk
membantu dalam proses pengukuran. Sebenarnya alat ini tidak bisa mengukur
objek, namun karena peranannya yang sangat penting dalam pengukuran maka alat
ini dinamakan juga dengan alat ukur.
Contohnya : meja rata, stand magnetic, batang lurus.
Berdasarkan sifat turunannya, dapat
dibedakan atas:
1. Alat Ukur Khas
Yaitu
alat ukur yang dibuat khusus untuk mengukur geometri yang khas, misalnya
kekasaran permukaan, kebulatan, profil gigi pada roda gigi. Alat ukur jenis ini
dapat dilengkapi skala dan dilengkapi alat pencatat atau penganalisis data.
Contohnya alat
ukur roda gigi.
2. Alat Ukur Koordinat
Yaitu alat ukur
ysang memiliki sensor yang dapat digerakkan dalam ruang, digunakan untuk
menentukan posisi
Contohnya alat
ukur posisi.
Berdasarkan
prinsip kerjanya, dibedakan atas:
1.
Alat
ukur mekanik
2.
Alat
ukur elektrik
3.
Alat
ukur optik
4.
Alat
ukur pneumatik
5.
Alat
ukur hidrolik dan aerodinamik
Adapun
sifat dari alat ukur adalah:
1. Rantai kalibrasi
Yaitu kemampuan alat ukur untuk bisa
dilakukan tingkatan pengkalibrasian.
Tingkatan tersebut adalah
·
Kalibrasi
alat ukur kerja dengan alat ukur standar kerja.
·
Kalibrasi
alat ukur standar kerja dengan alat ukur standar.
·
Kalibrasi
alat ukur standar dengan alat ukur standar nasional.
·
Kalibrasi
alat ukur standar nasional dengan alat ukur standar internasional.
2. Kepekaan
Yaitu kemampuan alat ukur untuk
dapat merasakan perbedaan yang relatif kecil dari harga pengukuran.
3. Mampu baca
Kemampuan
sistem penunjukan dari alat ukur untuk memberikan harga pengukuran yang jelas
dan berarti.
4. Histerisis
Yaitu penyimpangan dari harga ukur
yang terjadi sewaktu dilakukan pengukuran secara kontinu dari dua arah yang
berlawanan.
5. Pergeseran
Yaitu terjadinya perubahan posisi
pada penunjuk harga ukur sementara sensor tidak memberikan / merasakan sinyal
atau perbedaan.
6. Kepasifan
Terjadi apabila sensor telah
memberikan sinyal, namun penunjuk tidak menunjukkan perubahan pada harga
ukur.
7. Kestabilan nol
Yaitu kemampuan alat ukur untuk
kembali ke posisi nol ketika sensor tidak lagi bekerja.
8. Pengambangan
Yaitu suatu kondisi alat ukur dimana
jarum penunjuk tidak menunjukkan harga ukur yang konstan. Dengan kata lain,
penunjuk selalu berubah posisi atau bergerak.
Klasifikasi Alat Ukur
Menurut cara kerja, alat ukur diklasifikasikan menjadi
:
· alat ukur mekanis
· alat ukur elektris
· alat ukur optis
· alat ukur mekanis optis dan
· alat ukur pneumatis
Menurut sifat dari alat ukur :
a.
Alat ukur langsung : hasil pengukurannya dapat langsung dibaca pada skala
ukurannya. Contoh jangka sorong, mikrometer, mistar baja, height gauge.
b.
Alat ukur pembanding : alat ukur yang mempunyai skala ukur yang telah
dikalibrasi. Misal jam ukur ( dial indicator ), pembanding
( comparator )
c.
Alat ukur standar, alat ukur yang mempunyai harga ukur tertentu. Misal blok
ukur ( block gauge ),batang ukur ( length
bar ), dan master ketinggian ( height master).
d.
Alat ukur batas, alat ukur yang digunakan untuk menentukan apakah suatu dimensi
obyek ukur masih terletak dalam batas-batas toleransi ukuran. Misal kaliber
batas Go dan No Go
e.
Alat ukur bantu, alat ukur yang sifatnya hanya sebagai pembantu dalam proses
pengukuran. Misal dudukan mikrometer, penyangga/pemegang jam ukur.
Menurut
jenis dari benda yang akan diukur :
1. Alat ukur linier : alat ukur linier
langsung maupun alat ukur linier tak langsung.
2. Alat ukur sudut atau kemiringan :
ada alat ukur sudut yang langsung bisa dibaca hasil ukurannya ada juga yang
membutuhkan perhitungan matematis.
3. Alat ukur kedataran.
4. Alat ukur untukmengukur profil atau
bentuk.
5. Alat ukur ulir.
6. Alat ukur roda gigi
7. Alat ukur mengecek kekasaran.
Jenis-jenis pengukuran dalam
Metrologi Industri:
1.
Pengukuran
Linear
2.
Pengukuran
Sudut
3.
Pengukuran
Kerataan dan Kedataran
4.
Pengukuran
Profil
5.
Pengukuran
Ulir
6.
Pengukuran
Roda Gigi
7.
Pengukuran
Posisi
8.
Pengukuran
Kekasaran Permukaan
Karakteristik
pengukuran:
- Ketelitian (Accuracy), yaitu
kemampuan alat ukur untuk memberikan nilai yang mendekati harga yang
sebenarnya.
- Ketepatan (Precision), yaitu
kemampuan alat ukur untuk memberikan nilai yang sama dari beberapa
pengukuran yang dilakukan
- Kecermatan (Resolution), yaitu
skala terkecil yang mampu dibaca oleh alat ukur.
Metode-metode pengukuran dalam Metrologi Industri
1. Pengukuran Langsung
Yaitu pengukuran yang dilakukan
dengan menggunakan alat ukur langsung dimana hasil pengukuran dapat diperoleh
secara langsung.
2. Pengukuran Tak Langsung
Yaitu pengukuran yang dilakukan
dengan menggunakan alat ukur pembanding dan alat ukur standar, dimana hasil
pengukuran tidak dapat diperoleh secara langsung.
3. Pengukuran dengan Kaliber Batas
Yaitu pengukuran yang dilakukan
dengan tujuan untuk mengetahui apakah dimensi suatu produk berada di dalam atau
diluar daerah toleransi produk tersebut.
4. Membandingkan dengan Bentuk Standar
Yaitu pengukuran yang dilakukan
dengan cara membandingkan bentuk produk dengan bentuk standar dari produk
tersebut. Pengukuran ini dilakukan dengan menggunakan profil proyektor.
Toleransi adalah perbedaan ukuran
antara kedua harga batas, dimana ukuran atau jarak permukaan batas geometri
komponen harus terletak. Suaian adalah hubungan antara dua komponen yang akan
dirakit, yang ditimbulkan adanya perbedaan ukuran bagi pasangan elemen geometrik
saat mereka disatukan. Kalibrasi adalah membandingkan suatu alat ukur (skala
atau harga nominalnya) dengan acuan yang dianggap lebih benar. Langkah-langkah
kalibrasi yaitu melakukan pengkalibrasian alat ukur dengan alat ukur yang lebih
tinggi tingkatannya pada rantai kalibrasi, sehingga alat ukur tersebut dapat
mempunyai aspek keterlacakkan (trace ability).
Hampir semua alat ukur mempunyai
bagian yang disebut dengan penunjuk atau pencatat kecuali beberapa alat ukur
batas atau standar.
Dari bagian penunjuk inilah dapat
dibaca atau diketahui besarnya harga hasil pengukuran. Secara umum,
penunjuk/pencatat ini dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu:
1.
Penunjuk yang mempunyai skala,
2.
Penunjuk berangka (sistem digital).
Jenis-jenis
Pengukuran
1. Pengukuran Langsung
Pengukuran
Langsung adalah proses pengukuran dengan menggunakan alat ukur langsung dan
hasil pengukurannya dapat langsungterbaca.
Contoh :Mistar Ukur, Mistar Ingsut (Caliper),Mikrometer,
Height Gauge
2. Pengukuran Tak Langsung
Pengukuran Tak Langsung adalah proses pengukuran
yang dilaksanakan dengan memakai beberapa jenis alat
ukur pembanding, standar, dan alat ukur bantu.
3. Pengukuran dengan Kaliber Batas
Pengukuran dengan Kaliber Batas adalah proses pemeriksaan
untuk memastikan apakah obyek ukur memiliki harga yang terletak di dalam atau
di luar daerah toleransi ukuran, bentuk, dan/atau posisi.
Gambar : Alat ukur caliber
4. Pengukuran
dengan Bentuk Acuan
Pengukuran
dengan cara membandingkan dengan suatu bentuk acuan yang ditetapkan pada layar
alat ukur proyeksi.
5. Pengukuran
Geometri Khusus
Pengukuran yang
dilakukan hanya untuk satu jenis geometri tertentu saja, seperti : kebulatan
silinder, pitch ulir, pitch roda gigi, dsb.
Gambar : Pengukuran geometri khusus
6. Pengukuran
dengan Mesin Ukur Koordinat
Mesin Ukur
Koordinat adalah alat ukur geometri modern dengan memanfaatkan komputer untuk
mengontrol gerakan sensor relatif terhadap benda ukur untuk menganalisis data
pengukuran.
Gambar : Pengukuran dengan mesin ukur koordinat
Pengukuran
Linier
1. Mistar Ukur
Alat ukur ini
digunakan untuk mengukur linear langsung (panjang, lebar, dan
tinggi),dimana hasil pengukurannya dapat langsung di baca pada bagian
penunjuk (skala) dari alat ukur, dan hasil pengukuran dari alat ini
tidak teliti.
Gambar: Alat ukur linier langsung
2.
Mistar Ingsut / Vernier Caliper
Mistar ingsut
kadang-kadang disebut juga dengan nama lain, yaitu: mistar geser, jangka
sorong, jangka geser atau schuifmaat. Prinsipnya sama seperti mistar ukur yaitu
dengan adanya skala linier pada rahangnya, sedangkan perbedaannya terletak pada
cara pengukuran objek ukur.
Adapun kegunaan
dari mistar ingsur itu sendiri, antara lain :
- Dapat
mengukur ketebalan jarak luar atau dimensi luar.
- Dapat
mengukur kedalaman.
- Dapat
mengukur tongkat.
- Dapat
mengukur celah atau dimeter dalam.
Gambar: Mistar Ingsut / Vernier Caliper
3.
Mikrometer
kegunaan
mikrometer skrup antara lain sebagai berikut ;
- Mengukur ketebalan benda yang tipis
misalnya uang koin logam, bahkan untuk mikrometer yang
sangat teliti bisa digunakan untuk mengukur tebal kertas.
ketelitian mikrometer skrup yaitu antara 0,01 mm atau 0,05 mm.
- Mengukur diameter luar sebuah benda
yang kecil misalnya bantalan peluru, atau silinder kecil seperti contoh gambar
di atas
- Untuk micrometer terntentu yang
memiliki rahang geser bisa juga digunakan untuk mengukur kedalaman benda yang
kecil seperti jangka sorong.
Gambar: Mikrometer
Pengukuran Sudut
Pada umumnya alat ukur sudut itu
terbagi atas dua bagian besar, yaitu alat ukur sudut langsung, (besar sudut
dapat langsung diketahui dari skalanya), dan alat ukur sudut Tak
Langsung,(harus melalui perhitungan terlebih dahulu).
Yang
termasuk alat ukur sudut langsung, antara lain :
·
Busur
Baja ( Stell Enginer Protractor )
Gambar: Busur Baja ( Stell Enginer Protractor )
·
Busur
Bilah ( Bevel Protractor)
Gambar: Busur Bilah ( Bevel Protractor)
Sedang alat ukur sudut tak Langsung antara lain :
- · Rol
- · Bola
- · Alat-alat dengan rumus Sinus
- · Block ukur sudut ( Angle Gauge)
- · Mistar ingsut Ketinggian ( Hight Vernier Caliper)
- · Auto Kalimator ( Angle Dekor )
- · Pedatar ( Spirit Level )
Pengukuran Ketegaklurusan
·
Penyiku
Fungsi
penyiku adalah untuk memeriksa ketegaklurusan atau kesikuan suatu benda,
memeriksa kesejajaran garis, dan alat bantu dalam membuat garis pada benda
kerja.
Gambar: Penyiku
Pengukuran Kedataran
·
Waterpass
Waterpass adalah alat mengukur beda
ketinggian dari satu titik acuan ke acuan berikutnya. Waterpass ini
dilengkapi dengan kaca dan gelembung kecil di dalamnya. Untuk mengecek
apakah waterpass telah terpasang dengan benar, perhatikan gelembung di dalam
kaca berbentuk bulat. Apabila gelembung tepat berada di tengah, berarti
waterpass telah terpasangdengan benar. Pada waterpass, terdapat lensa untuk
melihat sasaran bidik. Dalam lensa, terdapattanda panah menyerupai ordinat
(koordinat kartesius).
Gambar: Waterpass
Pengukur Kebulatan
Dial
gauge, dial indikator (jarum ukur)
Kegunaan
dial gauge seperti yang telah kita ketahui adalah untuk :
·
mengukur
kerataan permukaan bidang datar
·
mengukur
kerataan permukaan serta kebulatan sebuah poros
·
mengukur
kerataan permukaan dinding Cylinder
Adapun
jenis jenis dial gauge sendiri ada berbagai macam sesuai dengan skala yang
digunakan, beberapa jenis dial gauge antara lain :
1. Dial gauge dengan nilai skala 0,01
mm jenis ini dapat digunakan untuk mengukur dengan batas ukuran sampai dengan
10 mm
2. Dial gauge dengan nulai skala 0,01
mm jenis ini mempunyai batas ukur sampai dengan 1 mm
3. Dial gauge dengan nilai skala 0,0005
mm jenis ini mempunyai batas ukur sampai 0,025 mm
Gambar: Dial gauge /dial indikator
Bagian
bagian dial gauge :
1. Jarum panjang
2. Jarum pendek
3. Tanda batas toleransi
4. Bidang sentuh denganbenda kerja
Fungsi
dari masing masing bagian :
1. Jarum panjangJarum panjang ini
akan langsung bergerak apabila bagian bidang sentuh tertekan oleh benda kerja.
Adapun nilai pergerakan dari jarumpanjang tersebut tergantung dari beberapa
nilai dari skala dial gauge tersebut.Misal : dial gauge skala 0,01 mm, apabila
jarum panjang menunjuk angka 10 berarti 0,01 x 10 = 0,1 mm
Skala
untuk jarum panjang ini dapat berputar kekiri atau kekanan, yang artinya posisi
angka nol tidak selalu berada diatas tergantung pada posisi mana yang kita
kehendaki pada saat proses pengukuran benda kerja.
2. Jarum pendekjarum pendek akan
bergerak satu step/ruas, apabila jarum panjang bergerak dari angka nol sampai
dengan angka nol lagi (satu putaran).misal : nilai pergerakan satu ruas dari
jarum pendek adalah 0,01 mm x 100 = 1 mm (apabila nilai skala 0,01 mm)
Jadi, jika jarum pendek berputar
sampai satu putaran berarti 1 x 10 = 10 mm.
3. Batas toleransiBatas toleransi pada
alat ini ada dua dan dapat digeser kekiri dan kekanan sesuai dengan yang kita
kehendaki untuk melihat batas pergerakan jarum panjang kekiri atau kekanan, pada
saat proses pengukuran benda kerja.
4. Bidang sentuh dengan benda
kerjaBagian ini akan bergerak naik atau turun apabila bersentuhan dengan
permukaan benda kerja saat benda kerja bergerak terhadap bidang sentuh
tersebut.
Jarum panjang akan bergerak kearah
kanan apabila bidang sentuh bergerak kearah atas.
Jarum panjang akan bergerak kekiri apabila bidang sentuh
bergerak ke bawah.
SUMBER - SUMBER KESALAHAN PENGUKURAN
a.
Kesalahan pengukuran karena alat ukur
Kesalahan
pengukuran dapat diakibatkan oleh kondisi alat ukur. Untuk mengurangi
terjadinya penyimpangan pengukuran seminimal mungkin maka alat ukur yang akan
dipakai harus dikalibrasi untuk menghindari sifat-sifat yang merugikan dari
alat ukur, seperti kestabilan nol, kepasifan, pengambangan dan sebagainya.
b.
Kesalahan pengukuran karena benda ukur
Benda
ukur yang terbuat dari bahan yang bersifat elastis atau yang mempunyai
sifat elastis, artinya bila ada beban atau tekanan yang dikenakan pada benda
tersebut maka akan terjadi perubahan bentuk. Bila tidak hati - hati dalam
mengukur maka penyimpangan hasil pengukuran pasti akan terjadi.
c.
Kesalahan pengukuran karena faktor si pengukur
Manusia
memang mempunyai sifat tersendiri dan keterbatasan. Sulit diperoleh hasil yang
sama dari dua orang yang melakukan pengukuran meskipun alat ukur sama dan benda
ukur juga sama. Hal ini mungkin karena kondisi manusia, kesalahan penggunaan
metode pengukuran,kesalahan karena pembacaan skala ukur.
d.
Kesalahan karena kondisi manusia
Kondisi
badan yang kurang sehat sewaktu mengukur mungkin badan agak gemetar, maka
posisi alat ukur terhadap benda ukur sedikit mengalami perubahan akibatnya
hasil pengukuran ada penyimpangan, penglihatan yang kurang jelas juga bisa
mengakibatkan kesalahan pembacaan skala ukur.
e.
Kesalahan karena pembacaan skala ukur.
Kebanyakan
yang terjadi karena kesalahan posisi waktu membaca skala ukur atau
istilahnya paralaks, si pengukur yang kurang memahami pembagian
divisi dari skala ukur dan kurang mengerti membaca skala ukur yang ketelitiannya
lebih kecil daripada yang biasanya sering digunakan.
f. Kesalahan karena faktor lingkungan
Ruang
yang digunakan untuk pengukuran harus bersih, terang dan teratur rapi letak
peralatan ukurnya. Ruang yang kurang terang atau remang - remang dapat
mengganggu dalam membaca skala ukur.
Mantap artikenya