A. Pengertian Ilmu Pengukuran (Metrologi).
Ilmu pengukuran (Metrologi) adalah disiplin ilmu yang mempelajari bagaimanakah cara pengukuran, kalibrasi (penyetelan alat ukur) dan akurasi di bidang dunia usaha dan industri, ilmu pengetahuan dan teknologi.
Ilmu pengukuran dikelompokkan ke dalam tiga kategori utama dengan tingkat kerumitan dan akurasi yang berbeda-beda yaitu:
1. Metrologi Ilmiah: berhubungan dengan pengaturan dan pengembangan standarstandar pengukuran dan pemeliharaannya.
2. Metrologi Industri: bertujuan untuk memastikan bahwa sistem pengukuran dan alat-alat ukur di dalam dunia industri berfungsi dengan akurasi yang memadai, baik dalam setiap proses persiapan, produksi, maupun pengujiannya.
3. Metrologi Legal: berkaitan dengan pengukuran yang berdampak pada transaksi ekonomi, kesehatan, dan keselamatan.
Baca Juga : Settig Awal CAD untuk Pemula
B. Pengertian Pengukuran (Measurement)
Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran dengan besaran standar. Besaran tersebut harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: dapat idefinisikan secara fisik, jelas dan tidak berubah dengan berjalannya waktu, dan dapat digunakan sebagai pembanding dimana saja didunia.
Pengukuran juga merupakan serangkaian kegiatan yang bertujuan untuk menentukan nilai suatu besaran dalam bentuk angka kuantitatif. Mengukur adalah proses mengaitkan angka secara empiris dan objektif pada sifat-sifat objek atau kejadian nyata sehingga angka yang diperoleh dapat memberikan gambaran jelas mengenai objek atau kejadian yang diukur.
C. Manfaat Pengukuran
Pengukuran bermanfaat sebagai sarana untuk memperoleh data yang digunakan untuk keperluan pengambilan keputusan atau pengaturan suatu proses / sistem.
Keputusan (disposisi) yang diberikan oleh personal yang diberi wewenang untuk menentukan suatu produk yang mempunyai ketidaksesuaian, keputusan tersebut antara lain:
1. Proses Lanjut adalah proses sebuah produk dilanjutkan
2. Rework / repaired adalah produk perlu dikerjakan ulang di unit kerja terkait atau diperbaiki di unit kerja yang lain.
3. Proses Ulang (Restart) adalah sebuah produk tidak bisa dilanjutkan / dipakai dan diperlukan proses baru untuk membuat sebuah produk baru mulai dari awal.
D. Ruang pengukuran
Agar ruang pengukuran dapat berfungsi sesuai dengan semestinya, perlu diperhatikan syarat-syaratnya, antara lain:
1. Luas ruangan cukup.
2. Penempatan alat yang tertata rapi.
3. Penerangan yang cukup.
4. Kondisi lantai datar, rata, dan lunak.
5. Suhu ruang sesuai standar yaitu 20º C.
6. Kelembaban udara relatif 50 s.d 60% RH (Relatif Humidity).
E. Cara Pengukuran
Agar mendapatkan hasil pengukuran yang benar menurut stándar yang berlaku, maka diperlukan cara pengukuran yang tepat. Cara pengukuran yang dilakukan untuk mengukur geometris obyek ukur, antara lain:
1. Pengukuran langsung.
Proses pengukuran yang hasil pengukurannya dapat dibaca langsung dari alat ukur yang digunakan disebut dengan pengukuran langsung. Misalnya Mengukur diameter poros dengan jangka sorong atau mikrometer.
2. Pengukuran tak langsung.
Apabila dalam proses pengukuran tidak bisa digunakan satu alat ukur saja dan kita tidak bisa membaca langsung hasil pengukurannya maka pengukuran yang demikian ini disebut dengan pengukuran tak langsung. Terkadang untuk mengukur satu benda kerja diperlukan dua atau tiga alat ukur, biasanya ada alat ukur standar, alat ukur pembanding dan alat ukur pembantu. Misalkan kita akan mengukur ketirusan poros dengan menggunakan senter sinus (sine center) yang harus dibantu dengan jam ukur (dial indicator) dan blok ukur.
3. Pengukuran dengan kaliber batas.
Terkadang dalam proses pengukuran kita tidak perlu melihat berapa besar ukuran benda yang dibuat melainkan hanya untuk melihat apakah benda yang dibuat masih dalam batas – batas toleransi tertentu atau tidak. Misalnya saja mengukur diameter lubang. Dengan menggunakan alat ukur jenis kaliber batas dapat ditentukan apakah benda yang dibuat masuk dalam kategori diterima (Go) atau masuk dalam kategori dibuang atau ditolak ( No Go). Dengan demikian sudah tentu alat yang digunakan untuk pengecekannya adalah kaliber batas Go dan No Go. Pengukuran seperti ini disebut pengukuran dengan kaliber batas. Keputusan yang diambil adalah : dimensi obyek ukur yang masih dalam batas toleransi dianggap baik dan dipakai, sedang dimensi yang terletak di luar batas toleransi dianggap jelek. pengukuran cara ini tepat sekali untuk pengukuran dalam jumlah banyak dan membutuhkan waktu yang cepat
4. Pengukuran dengan cara membandingkan dengan bentuk stándar.
Pengukuran dengan cata ini sifatnya hanya membandingkan bentuk benda yang dikerjakan dengan bentuk standar yang digunakan untuk alat pembanding. Misalnya kita akan mengecek sudut ulir atau roda gigi, mengecek sudut tirus dari poros konis , mengecek radius dan sebagainya. Pengukuran dilakukan dengan alat proyeksi. Jadi, di sini sifatnya tidak membaca besarnya ukuran tetapi mencocokkan bentuk saja. Misalnya sudut ulir dicek dengan mal ulir atau alat pengecek ulir lainnya.
Baca Juga : Jenis-jenis Mesin Frais
F. Istilah Pengukuran
Ada beberapa istilah yang terkait dalam proses pengukuran, antara lain:
1. Ketelitian (Accuracy).
Kesesuaian antara hasil pengukuran dengan harga sebenarnya.
2. Ketepatan (Precision / Repeatability).
Kemampuan proses pengukuran untuk menunjukkan hasil yang sama dari pengukuran yang dilakukan berulang-ulang dan identik.
3. Toleransi (tolerance).
Batasan-batasan penyimpangan ukuran yang diperbolehkan pada suatu benda kerja.
4. Penyimpangan (Graduation).
Besar ketidaksesuaian maksimal yang terjadi dari semua bagian terukur / rangenpengukuran.
5. Resolusi (Resolution).
Kemampuan penunjukan hasil pengukuran terkecil dari sebuah alat ukur, resolusi dapat dikatakan juga sebagai Tingkat Ketelitian.
G. Sumber Kesalahan Pengukuran
Kesalahan merupakan sesuatu yang sangat sulit untuk dihindari, termasuk ketika kita sedang melakukan kegiatan pengukuran. Kesalahan pengukuran dapat menyebabkan hasil dari pengukuran mempunyai dampak yang tidak kita inginkan.
Ada banyak penyebab kenapa kita bisa salah dalam melakukan kegiatan pengukuran, beberapa sumber-sumber kesalahannya pun bermacam-macam.
Berikut sumber sumber kesalahan pengukuran yang sering terjadi:
1. Cara dan Metode:
a. waktu pengesetan salah/ tidak pas.
b. posisi benda kerja dan posisi pengukuran
c. alat ukur dengan jenis lever type
d. adanya pengaruh gravitasi
e. mengabaikan ABBE prinsiple. Prinsip ABBE adalah prinsip yang digunakan dalam alat ukur dimensi yang menyatakan bahwa kesalahan pengukuran berkurang seiring dengan meningkatnya jumlah pengukuran yang dilakukan. Disini berarti bahwa semakin sering pengukuran yang dilakukan, maka akan semakin akurat hasilnya.
2. Alat ukur:
a. referensi: pitch error, akurasi kurag baik, deviasi pada skala, dll
b. reapeatability-nya kurang
c. histerisis, yaitu penyimpangan yang ditimbulkan pada waktu dilakukan pengukuran secara kontinyu dari dua arah yang berlawanan
d. tekanan pengukuran: tidak stabil, titik kontak pengukuran berubah, dll
e. kesalahan posisi nol: setting nol salah, referensi nol salah, dll
f. kesalahan linier
g. kesalahan pada setting gauge: karena kotor, aus, basah, dll
h. kesalahan pemilihan alat ukur: jenis, ketelitian, range
i. koefisien suhu pada alat ukur: tidak dilengkapi sensor temperatur, dll
j. keausan alat ukur
3. Lingkungan, terdiri dari:
a. perbedaan temperatur
b. besarnya tekanan udara dan kelembaban
c. kebersihan (debu, cairan, chips)
d. adanya medan magnet
e. getaran alat ukur
4. Personil pelaksana, dikarenakan;
a.kesalahan mengukur dan membaca hasil pengukuran
b.kapasitas menganalisa dan memutuskan
c.kepekaan (feeling) pada waktu mengukur
d. kesalahan dalam pencekaman
e. kesalahan paralaks adalah kesalahan pengukuran yang disebabkan oleh arah pandang
H. Satuan dalam Pengukuran
Satuan pengukuran yang digunakan mengacu pada Sistem Satuan International yang biasa disingkat SI dibagi menjadi 7 besaran, satuan, dan simbol, Untuk lebih jelas bisa dilihat pada gambar berikut ini :
