Metode Pembacaan Hasil Pengukuran Pada Alat Ukur Geometri Konvensional

ilmu kira = ukur

A.    Latar Belakang Masalah

Mesin adalah segala macam alat yang dapat mempermudah kehidupan manusia dengan dimensi yang telah dierhitungkan oleh para engineer. Dalam proses tersebut, mengharuskan para pelaku teknik yang berkecimpung didalamnya untuk paham terhadap segala benda yang memiliki ukuran dan dimensi. Dalam kehidupan sehari-hari kita selalu berhadapan dengan benda hidup dan benda mati. Suatu saat kita kadang-kadang harus mengkomunikasikan sesuatu objek, baik objek bergerak maupun objek diam kepada orang lain.

Seandainya informasi tentang objek yang kita komunikasikan itu kurang lengkap maka orang yang menerima informasi sangat dimungkinkan untuk bertanya lebih jauh lagi.. Pertanyaan ini sangat dimungkinkan timbul apabila objek yang dikomunikasikan tidak dilengkapi dengan objek pelengkap. Objek pelengkap biasanya dinyatakan dalam bentuk ukuran dan satuan sehingga objek yang diinformasikan mempunyai arti lebih luas. Dengan demikian peranan objek pelengkap sebagai penambah keterangan dari objek yang diinformasikan memang sangat penting.

Kenyataannya dalam kehidupan sehari-hari kita selalu berhadapan dengan sesuatu yang sifatnya harus diukur. Setiap saat kita harus memperhatikan waktu, setiap saat kita harus memperhatikan jarak atau panjang sesuatu, saat-saat tertentu kita harus memperhatikan berat sesuatu,dan sebagainya. Dengan kata lain bahwa pada dasarnya dalam kehidupan sehari-hari kita tidak bisa lepas dari pengukuran. Penggunaan kata pengukuran disini dikhususkan pada masalah pengukuran hasil-hasil industri yang menyangkut masalah pengukuran geometri, pengukuran kehalusan permukaan, dan yang terbanyak adalah pengukuran dimensi dari suatu produk.

Zaman modern kali ini pengukuran segala dimens dapat dilakukan dengan mudah berkat bantuan alat ukur digital, hal ini menunjukkan bahwa taraf keakuratan dari pengukuran menjadi semakin tinggi pula. Namun disisi lain, penggunaan alat ukur digital maka akan semakin menurunkan minat para engineer muda untuk menekuni dan mencari ilmu lebih dalm lagi pada proses pengukuran. Dengan kondisi ini mengakibatkan keahlian para engineer muda untuk membaca alat ukur konvnsional mejadi semakin berkurang dan mengancam lahirnya engineer yang mampu membaca segala alat ukur geometri, hal ini digital maupun konvensional.

Salah satu hal yang paling utama yang memerlukan keahlian penting dalam proses pengukuran geometri adalah proses pembacaan hasil pengukuran. Ada beberapa hal penting yang perlu dilakukan pada saat proses pembacaan hasil pengukuran pada berbagai alat ukur yang berbeda. Pembacaan hasil pengukuran menjadi acuan utama pemberian dimensi pada objek ukur kesalahan dalam proses pembacaan hasil pengukuran berakibat kesalahan pada semua dimensi yang diberikan saat proses produksi, dan akan berakibat pada mesin/alat yang dihasilkan tidak berjalan dengan baik.

B. Pembahasan

Pengukuran adalah penentuan besaran, dimensi, atau kapasitas, biasanya terhadap suatu standar   atau satuan ukur. Pengukuran tidak hanya terbatas pada kuantitas fisik, tetapi juga dapat diperluas untuk mengukur hampir semua benda yang bisa dibayangkan, seperti tingkat ketidakpastian, atau indeks kepercayaan konsumen. Pengukuran dilakukan dengan tujuan untuk menghasilkan suatu alat yang dapat bekerja dengan baik, misalnya suatu poros dengan bantalan dituntut untuk menggunakan dimensi yang tepat agar menghasilkan putaran poros yang sesuai dengan fungsi dan keinginannya. Karakteristik fungsional adalah karakteristik kegunaan dari alat tersebut, dalam hal ini karakteristik fungsional mengacu pada kegunaan utaa, misalnya pada poros dengan bentuk silinder. Sedangkan karakteristik geometri adalah karakteristik yang berhubungan dengan bentuk permukaan dari poros misalnya, ataupun kekasaran nya serta ke longgarannya dengan bantalan untuk menghasilkan gerakan dan fungsional poros seperti yang diginkan. [Drijarkara, 2005]

Karakteistik geometri dapat ditentukan dengan berbagai metode, tergantung dari segi manakah karakteristik geometri tersebut akan diperlukan. Pengukuran panjang suatu poros dapat dilakukan dengan jangka sorong atau dengan mistar, sedangkan pengukuran diameter poros dilakukan dengan jangka sorong ataupun dengan micrometer skrup. Lain halnya jika untuk mengukur kekasaran permukaannya, alat ukur yang digunakan juga akan berbeda dengan funginya masing-masing. Pengukuran panjang suatu poros dengan mistar merupakan pengukuran konvensional, karena pembacaan hasil pengukuran masih dilakukan dengan manual oleh si pengamat. Dalam hal ini dengan ketelitian yang kurang maka harus dilakukan dengan benar untuk menghsilkn data pengukuran yang akurat dan teliti, untuk mengurangi penyimpangan pengukuran. Dari keadaan diatas maka diperlukan metode yang tepat untuk menghasilkan pengukuran yang menyandang predikat mendekati benar.

Alat ukur geometrik dapat diklasifikasikan menurut prinsip kerja penggunaan atau sifatnya. Menurut sifatnya scara garis besa alat ukur geometric dibagi menjadi 2 bagian utama yaitu alat ukur dasar dan alat ukur turunan. Berdasarkan jenisnya alat ukur dasar dibagi menjadi 5 jenis yaitu :

1.  Alat Ukur Langsung
Alat ukur langsung adalah  alat ukur yang dilengkapi dengan skala ukur yang lengkap, sehingga hasil pengukuran dapat langsung diperoleh. Selain itu alat ukur langsung dilengkapi dengan skala ketelitian dengan tujuan untuk menambah keyakinan terhadap hasil pengukuran yang didapatkan. Biasanya alat ukur yang digunakan sudah dikalibrasikan dengan alat ukur acuan, dan memiliki kecermatan rendah hingga menengah , yaitu dengan kcermatan 1mm hingga 0,02 mm. [Sayuthi, 2012]

Ada beberapa alat ukur langsung konvensional saat ini, yaitu :
a. Jangka Sorong
Jangka sorong adalah alat ukur yang ketelitiannya dapat mencapai seperseratus milimeter. Terdiri dari dua bagian, bagian diam dan bagian bergerak. Pada jangka sorong terdapat dua jenis skala, yaitu skala utama dan juga skala nonius. Pembacaan hasil pengukuran sangat bergantung pada keahlian dan ketelitian pengguna maupun alat. Sebagian keluaran terbaru sudah dilengkapi dengan display digital. Pada versi analog, umumnya tingkat ketelitian adalah 0.05mm untuk jangka sorong di bawah 30 cm dan 0.01 untuk yang di atas 30 cm.
Metode pembacaan hasil pengukuran jangka sorong :
Metode 1. Persiapan

-  Memastikan alat dalam keadaan baik diantaranya dengan melakukan proses zeroizing dan kalibrasi dengan alat yang sudah ada, hal ini dilakukan dengan tujuan untuk menstandarkan alat ukur yang akan digunakan.

-  Untuk jangka sorong dengan sekrup pengunci, diharuskan membuka sekrup pengunci untuk melakukan pengukuran. Sekrup pengunci ada agar hasil pengukuran yang telah dilakukan tidak menggeser dimensi yang telah terbaca sebelumnya.

-  Membersihkan alat, yaitu pada daerah sekitar rahang geser, karena jika terdapat kotoran maka akan mengkasilkan pengukuran yang tidak akurat dan teliti serta mengurangi kepercayaan hasil pengukuran.

Metode 2. Pembacaan hasil pengukuran

-  Memastikan rahang jangka sorong telah menempel pada objek ukur dengan benar tidak terjadi kemiringan dan pergeseran.

-  Untuk mengukur diameter, maka rahang geser harus menempel dengan benar, sedangkan untuk mengukur kedalaman dilakukan dengan tangkai ukur yang harus tegak lurus terhadap bidang dari dasar objek ukur.

pengukuran dengan jangka sorong

-  Membaca hasil pengukuran dengan benar Sebagai contoh seperti pengukuran dibawah ini bagian bawah merupakan skala nonuis dengan ketelitian 0,01 cm. dan bagian garis atas adalah skala utama. Angka dari angka nol pada skala nonius berada diantara 1,9 dn 2 cm, maka dapat disimpulkan bahwa nilai pengukuran pada skala utama yang terlihat adalah 1,9 cm.

hasil pengukuran

Langkah selanjutnya adalah membaca hasil pengukuran pada skala nonius, yaitu pada garis bagian bawah. Untuk melihat pengukuran nilai dari skala nonius yaitu dengan melihat garis pada skala nonius yang berhimpit dengan garis pada skala utama.garis yang berhimpitan adalah garis tepat yang menjadi acuan hasil pengukuran pada skala nonius. Pada gambar diatas terlihat bahwa garis yang berhimpit dengan skla utama adalah nilai 8. Lalu panjang dari objek ukur dilakukan dengan persamaan :

 

Keterangan :

L_total = Panjang Objek ukur (cm)

L_Utama = Nilai pada skala utama ( cm)

L_nonius = Nilai pada skala nonius (nilai x skala)(cm)

             b.  Mikrometer Sekrup

Mikrometer sekrup adalah sebuah alat ukur besaran panjang yang cukup presisi. Mikrometer mempunyai tingkat ketelitian hinggan 0,01 mm. Penggunaan mikrometer sekrup biasanya untuk mengukur diameter benda melingkar yang kecil seperti kawat atau kabel.

Metode pengukuran dengan Mikrometer Skrup :

Metode 1. Persiapan

-   Memastikan alat dalam keadaan baik diantaranya dengan melakukan proses zeroizing dan kalibrasi dengan alat yang sudah ada, hal ini dilakukan dengan tujuan untuk menstandarkan alat ukur yang akan digunakan.

-     Membersihkan alat, yaitu pada daerah sekitar skrup pemutar, karena jika terdapat kotoran maka akan mengkasilkan pengukuran yang tidak akurat dan teliti serta mengurangi kepercayaan hasil pengukuran.

Metode 2. Pembacaan Hasil Pengukuran

-    Memastikan rahang Geser dan rahang tetap telah menempel pada objek ukur dengan benar tidak terjadi kemiringan dan pergeseran, hal itu dilakukan dengan tujuan untuk memvalidasikan hasil pengukuran yang didapat agar memiliki kesalahan pengukuran yang relatif kecil.

-   Membaca hasil pengukuran dengan benar

Pada skala utama terdapat garis pada bagian atas yang menunjukkan angka utama, sedangkan pada garis bagian bawah menunjukkan angka setengahnya. Pada bagian skala nonius terdapat angka sebanyak 50 garis yang menunjukkan bahwa jika pada sekala utama setengah garis utama akan dilalui sepanjang 50 garis pada skala nonius. Sebagai contoh pada gambar dibawah ini, garis pada skala utama menunjukkan garis melewati 6,5 mm, sedangkan pada skala nonius terdapat garis yang berhimpit dengan garis sumbu skala utama, dan menunjukkan angka 44.

Langkah selanjutnya adalah dilakukan pengulangan dengan alat yang sama, jika hasil yang didapatkan tetap sama, maka dilanjutkan ke perhitungan dimensi dari objek ukur. Perhitungan objek ukur dapat dihitung dengan persamaan :

Keterangan :

L_total = Panjang Objek ukur (mm)

L_Utama = Nilai pada skala utama ( mm)

L_nonius = Nilai pada skala nonius (nilai x skala)(mm)

2.   Alat Ukur Tak Langsung

Alat ukur tak langsung merupakan alat ukur yng berjenis pembanding, standar, dan alat ukur bantu. Perbedaan harga yang ditunjukkan oleh skala alat ukur pembanding sewaktu objek ukur dibandingkan dengan ukuran standard dapat digunakan untuk menentukan dimensi objek ukur. Karena alat ukur pembanding umumnya memiliki kecermatan yang tinggi dan alat ukur standard memiliki kualitas yang bias diandalkan, maka proses pengukuran tak langsng dapat dilakukan sebaik mungkin untuk mendapatkan hasil yang cermaat, teliti, dan tepat. proses pengukuran tak langsung uumnya berjalan dengan waktu yang lama, namun yang dihasilkan dapat dipercaya ketepatannya. [Poerwanto, 2012]

Salah satu alat ukur tak langsung konvensional saat ini yag masih digunakan adalah profil projector. Profile projector ini bisa digunakan apabila kita ingin melakukan terhadap benda uji yang memiliki ukuran cukup kecil (1-20mm), alat ini bisa digunakan untuk melakukan pengukuran panjang dan sudut dari suatu benda yang akan sangat susah apabila diukur menggunakan alat ukur panjang atau sudut konvensional. Profile projector memiliki ketelitian pengukuran panjang 1 mikrometer dan sudut sampai 1 menit. Secara garis besar Prinsip kerja dari alat ukur ini adalah dengan memproyeksikan benda uji yang sudah diperbesar ke layar kaca (yang tingkat fokusnya bisa diganti) yang memiliki garis silang yang saling tegak lurus.

Metode pengukuran dengan profile projector :

Metode 1. Persiapan

a.       Memastikan alat telah terkalibrasi dengan baik dan alat masih dapat digunakan dibuktikan dengan perawatan alat secara berkala.

b.      Menaruh objek ukur dengan benar, sehingga mudah untuk menghasilkan pengukuran yang dilakukan dapat secara sistematis, dan hasilnya dapat dipercaya.

Metode 2. Pembacaan hasil pengukuran

a.       Langkah selanjutnya yang dilakukan adalah menghidupkan cahaya proyektor untuk mendapatkan hasil bayangan pad display lensa proyektor.

proyektor profil

b.      Mengatur tingkat focus dari pengukuran, hal ini dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan geometri pengukuran yang mudah untuk dibandingkan dengan objek pembanding. Tingkat dari fokus ditentukan sehingga didapatkan bayangan yang jelas untuk diukur.

c.       Pengukuran dapat dilakukan searah sumbu y atau sumbu x, sebelum menggerakkan pengatur sumbu x-y, display penunjuk nilai dari sumbu x-y harus di reset agar posisinya tepat pada angka 0.

Referensi

[1] Drijarkara. A. Praba; Zaid. Ghufron, 2005, Metrologi : Sebuah Pengantar [Terj Metrology : in Short, 2nd edition oleh Preben Howarth dan Fiona Redgrave (Penerbit Euramet e.V.). ], ISBN -979-99322-2-X, http://www.kim.lipi.go.id/publik/metrology/ 

[2] Poerwanto; Hidayati. Juliza; Anizar, 2012, Instrumentasi dan Alat Ukur, Jogjakarta, Graha Ilmu, hal (19-51), ISBN 978-979-756-360-8, http://www.opac.unila.ac.id/

[3] Sayuthi; Fadlisyah; Syarifudin, 2012, Pengukuran Teknik - Edisi Pertama, Jogjakarta, Graha Ilmu, hal (61-78), ISBN 978-979-756-362-2, http://www.opac.unila.ac.id/

untuk lebih jelas dapat dibaca referensi dibawah ini.