Kalibrasi Outside Micrometer Menggunakan Standar Gauge

KALIBRASI OUTSIDE MICROMETER

MENGGUNAKAN STANDAR GAUGE BLOCK

DI PT ARFINDO BERSINAR

ANNISA NURJANAH

1818062

PROGRAM STUDI DIPLOMA TIGA

ANALISIS KIMIA

KEMENTERIAN PERINDUSTRIAN REPUBLIK INDONESIA

BADAN PENGEMBANGAN SUMBER DAYA MANUSIA INDUSTRI

POLITEKNIK AKA BOGOR

BOGOR

2021

iii

PRAKATA

Alhamdulillah segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT

karena atas limpahan rahmat, kasih sayang, dan karunia-Nya penulis dapat

menyelesaikan laporan praktik kerja industri (prakerin) yang berjudul “Kalibrasi

Outside Micrometer Menggunakan Standar Gauge Block di PT Arfindo Bersinar”.

Selesainya laporan prakerin ini tidak luput dari segala masukan yang mendorong,

membimbing, dan menasihati penulis sehingga laporan prakerin ini dapat

terselesaikan. Tidak lupa penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang

telah membantu dalam penyusunan laporan prakerin ini, terutama kepada:

1. Ibu Dra. Inda Mapiliandari, M.Si., sebagai pembimbing I atas kesediaan

dan kesabarannya dalam memberikan bimbingan, arahan, dan nasehat

kepada penulis selama penyusunan laporan prakerin.

2. Bapak Irsyan Burhan Wijaya, S.T., sebagai pembimbing II yang telah

memberi bimbingan, arahan, dan waktu selama pelaksanaan prakerin ini

dan membantu dalam penyusunan tugas akhir.

3. Ibu Henny Rochaeny, M.Pd., sebagai direktur Politeknik AKA Bogor

beserta seluruh staf pengajar dan karyawan yang telah memberikan jasa

dan bekal ilmu pengetahuan yang tidak dapat terhitung berharganya

kepada penulis.

4. Ibu Dra. Sri Redjeki Setyawati, M.Si., sebagai dosen wali yang telah

memberikan bimbingan, arahan, dan motivasi kepada penulis selama

berkuliah di Politeknik AKA Bogor.

5. PT Arfindo Bersinar yang telah mengizinkan penulis untuk prakerin,

serta kepada seluruh jajaran staf dan karyawan atas kesempatan,

bimbingan, dan kerjasamanya selama prakerin.

6. Ayah, mama, kakak, adik, dan keluarga atas do’anya selama ini dan

dukungan yang tidak pernah terlupakan sehingga menjadi semangat utama

dalam pengerjaan tugas akhir.

iv

7. Teman-teman Mahasiswa Angkatan 2018, khususnya teman-teman

Biskuat, LDK, dan teman-teman kosan atas dukungan, kasih sayang,

motivasi, serta pengalaman berharga yang tidak pernah terlupakan oleh

penulis dalam menjalani kehidupan di kampus.

8. Tidak lupa semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu,

atas dukungan dan motivasinya selama ini.

Demikian, yang dapat penulis sampaikan pada kesempatan ini. Semoga

dengan terselesainya laporan prakerin ini dan juga atas bantuan yang telah

diterima oleh penulis, menjadi suatu nilai yang bermanfaat bagi perkembangan

dunia pengetahuan.

Bogor, 16 September 2021

Penulis

v

DAFTAR ISI

Halaman

PRAKATA ............................................................................................................ iii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... v

DAFTAR TABEL................................................................................................ vii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... viii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ ix

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1

1.2 Tujuan .......................................................................................................... 3

1.3 Manfaat ........................................................................................................ 3

BAB II PELAKSANAAN PRAKTIK KERJA INDUSTRI .............................. 4

2.1 Tempat dan Waktu ....................................................................................... 4

2.2 Bahan dan Alat ............................................................................................. 4

2.2.1 Bahan .................................................................................................... 4

2.2.2 Alat........................................................................................................ 4

2.3 Cara Kerja .................................................................................................... 5

2.3.1 Tahap Persiapan .................................................................................... 5

2.3.2 Tahap Pengukuran ................................................................................ 6

2.3.3 Tahap Pengolahan Data ........................................................................ 7

2.3.3.1 Nilai Koreksi Pada Outside Micrometer .............................................. 7

2.3.3.2 Ketidakpastian Repeatability (U1) ....................................................... 7

2.3.3.3 Ketidakpastian Resolusi Alat (U2) ....................................................... 8

2.3.3.4 Ketidakpastian Standar Gauge Block (U3) ........................................... 8

2.3.3.5 Ketidakpastian Selisih Koefisien Muai (U4) ........................................ 9

2.3.3.6 Ketidakpastian Suhu Standar dengan Sampel (U5).............................. 9

2.3.3.7 Ketidakpastian Drift Standard (U6) ................................................... 10

2.3.3.8 Ketidakpastian Kesalahan Geometris (U7) ........................................ 10

2.3.3.9 Ketidakpastian Baku Gabungan ......................................................... 11

vi

2.3.3.10 Ketidakpastian Bentangan (U95) ..................................................... 11

2.3.3.11 Nilai Derajat Kebebasan Efektif, Veff ............................................ 11

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 12

3.1 Nilai Kerataan Permukaan Outside Micrometer ........................................ 13

3.2 Nilai Koreksi Outside Micrometer ............................................................. 14

3.3 Estimasi Sumber Ketidakpastian Pengukuran Outside Micrometer .......... 15

3.3.1 Ketidakpastian Repeatability (U1) ...................................................... 18

3.3.2 Ketidakpastian Resolusi Alat (U2) ..................................................... 19

3.3.3 Ketidakpastian Standar Gauge Block (U3).......................................... 19

3.3.4 Ketidakpastian Selisih Koefisien Muai (U4) ....................................... 20

3.3.5 Ketidakpastian Suhu Standar dengan Sampel (U5)............................. 21

3.3.6 Ketidakpastian Drift Standard (U6) .................................................... 22

3.3.7 Ketidakpastian Kesalahan Geometris (U7) ......................................... 23

BAB IV SIMPULAN ........................................................................................... 26

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 27

LAMPIRAN ......................................................................................................... 29

vii

DAFTAR TABEL

Nomor Halaman

1. Pembacaan Kesesuaian Pengukuran Outside Micrometer menggunakan

Standar Gauge Block ................................................................................. 14

2. Faktor yang Berpengaruh Pada Ketidakpastian Koefisien Muai .............. 17

3. Estimasi Ketidakpastian Outside Micrometer ........................................... 18

4. Pelaporan Hasil Kalibrasi Outside Micrometer ........................................ 25

viii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Halaman

1. Faktor Ketidakpastian Outside Micrometer .............................................. 24

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Halaman

1. Ringkasan Kegiatan Praktik Kerja Industri............................................... 30

2. Alat Uji dan Alat Standar .......................................................................... 56

3. Sertifikat Kalibrasi Gauge Block .............................................................. 57

4. Sertifikat Kalibrasi Optical Parallel ......................................................... 59

5. Identitas Alat Outside Micrometer dan Kondisi Ruang Kalibrasi ............ 61

6. Proses Pengukuran Kerataan Permukaan Outside Micrometer

Menggunakan Optical Parallel ................................................................. 62

7. Proses Pembacaan dan Rangkaian Alat Kalibrasi Outside Micrometer

Terhadap Serangkaian Gauge Block ......................................................... 63

8. Diagram Fishbone Ketidakpastian Pengukuran Outside Micrometer ...... 64

9. Perhitungan dan Nilai Kerataan Permukaan Outside Micrometer ............ 65

10. Data Pengukuran Kalibrasi Outside Micrometer ...................................... 66

11. Perhitungan Nilai Standar Gauge Block dan Nilai Koreksi Alat Outside

Micrometer ................................................................................................ 67

12. Perhitungan Drift Standar Gauge Block .................................................... 68

13. Perhitungan Estimasi Ketidakpastian Outside Micrometer ...................... 69

14. Syarat Keberterimaan Outside Micrometer Pada JIS B 7502 : 2016 ........ 72

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kegiatan pengukuran dari awal sampai akhir dalam suatu proses di

industri dilakukan untuk mendapatkan nilai secara kuantitas sehingga produk yang

dihasilkan akan memenuhi karakteristik sesuai dengan spesifikasi yang

diinginkan. Oleh karena itu, alat ukur yang digunakan harus diperhatikan dengan

sebaik-baiknya mulai dari perawatan dan penggunaannya, sebab memiliki peran

penting dalam menunjang segala kegiatan pengukuran diberbagai parameter di

industri. Alat ukur yang digunakan secara terus-menerus dalam jangka waktu

lama dapat mengakibatkan penyimpangan atau kesalahan pengukuran yang

berdampak pada kualitas suatu produk yang telah ditetapkan. Selain itu, dalam

suatu pengukuran akan ada kesalahan pengukuran yang tidak dapat dihilangkan

sehingga adanya nilai ketidakpastian dalam setiap pengukuran maka suatu alat

ukur sebelum digunakan untuk pengukuran harus dilakukan kalibrasi.

Bertambahnya umur komponen maka alat akan berubah karena

temperatur atau pemakaian terus-menerus yang mengakibatkan degradasi kinerja

dari suatu alat ukur sehingga dilakukan sebuah kalibrasi (KURNIA & ARIEF,

2015). Untuk memastikan alat ukur yang digunakan masih dapat dipercaya

kebenaran penunjukkannya dan ketelitiannya maka setiap alat ukur yang

digunakan harus dikalibrasi secara rutin pada setiap periode tertentu. Hasil

pengukuran tertelusur ke standar nasional dan internasional dilakukan melalui

kegiatan kalibrasi. Melalui proses kalibrasi tersebut dapat ditentukan nilai-nilai

yang berkaitan dengan kinerja suatu alat ukur atau bahan acuan (LEMBAGA

ILMU PENGETAHUAN INDONESIA, 2014). Proses kalibrasi adalah proses

membandingkan suatu hasil pengukuran dengan suatu hasil pengukuran lainnya

yang lebih akurat dengan mencantumkan nilai ketidakpastian (SYAM, 2017).

Ketidakpastian disebabkan oleh kesalahan-kesalahan dalam pengukuran yang

menunjukkan deviasi pengukuran terhadap nilai benar. Jadi, dalam mengukur

kuantitas diperlukan proses pengukuran yang hanya bermakna jika nilai

2

kuantitasnya diukur dan diberikan dengan satuan pengukuran yang tepat dan

disertai dengan ketidakpastian pengukuran (FARADIBA, 2020).

PT Arfindo Bersinar merupakan salah satu perusahaan yang bergerak

pada divisi layanan jasa kalibrasi peralatan industri dan medis yang telah

menerapkan ISO 17025:2017. Adapun, ruang lingkupnya terdapat kalibrasi alat

ukur massa, dimensi, volume, temperatur, tekanan, gaya, dan instrumen analisis.

Salah satu alat ukur yang dapat dikalibrasi, yaitu outside micrometer atau disebut

juga dengan mikrometer luar sebagai alat ukur dimensi panjang.

Micrometer merupakan suatu alat pengukuran panjang berbasis metode

sekrup yang mempunyai dua permukaan datar yang saling paralel pada bagian

pemegang suatu benda yang diukur, adanya mekanisme sekrup pada mikrometer

yang skalanya terdiri dari skala utama dan skala nonius. Prinsip kerja mikrometer

sekrup dengan menggunakan suatu sekrup untuk memperbesar jarak yang terlalu

kecil untuk diukur secara langsung menjadi putaran suatu sekrup lain yang lebih

besar dan dapat dilihat skalanya. Mikrometer luar atau outside micrometer

biasanya digunakan dalam pengukuran benda yang tipis misalnya sehelai rambut,

serta memiliki manfaat mengukur besaran panjang yang lebih presisi, ketebalan

atau diameter luar dari benda-benda yang cukup kecil, seperti lempeng baja,

alumunium, diameter kabel, diameter kawat, lebar suatu kertas, dan masih banyak

lagi. Akurasi micrometer bergantung pada perawatan dan penggunaannya

sehingga keakuratan mikrometer harus dicek secara berkala (CHUSNI, 2012;

KURNIA & ARIEF, 2015; SYAM, 2017; FARADIBA, 2020).

Pengukuran kesalahan penunjukan mikrometer dilakukan dengan

perbandingan terhadap seperangkat balok ukur (gauge block), untuk menjamin

performa mikrometer (BADAN STANDARISASI NASIONAL, 2020). Gauge

block merupakan alat ukur standar yang terdiri dari potongan-potongan metal

yang berbentuk balok dengan tingkat kekasaran permukaan yang sangat rendah

dan memiliki dimensi yang sangat akurat karena kehalusan dan kerataan muka

ukurnya (SYAM, 2017).

3

1.2 Tujuan

Percobaan ini bertujuan melakukan konfirmasi kesesuaian pengukuran

dalam penunjukkan dan ketelitian pembacaan pada alat ukur outside micrometer

dengan cara menentukan nilai koreksi dan nilai ketidakpastian. Pelaksanaan

kalibrasi mikrometer luar ini berdasarkan instruksi kerja perusahaan yang

berlandaskan Japanese Industrial Standard (JIS) B 7502:2016 dan hasil yang

diperoleh akan dibandingkan dengan syarat keberterimaan perusahaan yang

mengacu pada JIS B 7502:2016.

1.3 Manfaat

Manfaat yang dapat diperoleh dari kalibrasi alat ukur outside micrometer

adalah diketahuinya status kalibrasi alat ukur tersebut, yang memberikan

informasi akurasi alat ukur dan memastikan bahwa alat ukur tersebut masih dapat

dipercaya untuk pengukuran sesuai penggunaannya. Selain itu, terdapat manfaat

penulisan laporan ini bagi penulis bahwa dengan adanya percobaan ini dilakukan

akan menambah wawasan pengetahuan dalam mempelajari teknik kalibrasi alat

ukur dimensi panjang terutama pada mikrometer luar, serta untuk memenuhi

syarat pendidikan diploma tiga program studi analisis kimia. Adapun, manfaat

bagi pembaca yaitu menambah pemahaman mengenai kalibrasi outside

micrometer.

4

BAB II PELAKSANAAN PRAKTIK KERJA INDUSTRI

2.1 Tempat dan Waktu

Percobaan ini merupakan bagian dari kegiatan praktik kerja industri

(prakerin) yang dilaksanakan di Laboratorium kalibrasi PT Arfindo Bersinar dan

beralamat tinggal di Perkantoran Kranggan RT 16 No. 25-26, Jalan Alternatif

Cibubur-Jakarta. Pelaksanaan kegiatan ini dimulai dari bulan Maret sampai

September 2021. Adapun, ringkasan kegiatan prakerin dapat dilihat pada

Lampiran 1.

2.2 Bahan dan Alat

2.2.1 Bahan

Bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu etanol 96%. Etanol

digunakan sebagai cairan pembersih permukaan outside micrometer, gauge block,

dan optical parallel.

2.2.2 Alat

Alat yang digunakan pada percobaan ini terdiri dari alat uji atau alat ukur

yang akan dikalibrasi, alat standar, dan alat penunjang. Alat yang dikalibrasi

berupa outside micrometer merek Mitutoyo tipe 103-137 dengan rentang ukur 0-

25 mm yang dapat dilihat pada Lampiran 2. Alat standar yang digunakan dapat

dilihat pada Lampiran 2 yang terdiri dari satu set gauge block kelas 0 dan satu set

optical parallel yang masing-masing sudah terkalibrasi, dengan sertifikat kalibrasi

5

gauge block dapat dilihat pada Lampiran 3 dan sertifikat kalibrasi optical parallel

dapat dilihat pada Lampiran 4. Selain itu, terdapat tisu, sarung tangan, micrometer

stand, dan thermohygrometer digital sebagai alat penunjangnya.

2.3 Cara Kerja

Metode kalibrasi outside micrometer ini berdasarkan instruksi kerja

kalibrasi outside micrometer PT Arfindo Bersinar yang mengacu pada JIS B

7502:2016. Percobaan kalibrasi ini terdiri dari tiga tahap, yaitu tahap persiapan,

tahap pengukuran, dan tahap pengolahan data. Tahap persiapan dimulai dengan

outside micrometer dan alat standarnya dibersihkan menggunakan etanol 96% dan

dilanjutkan dengan mengondisikannya terhadap lingkungan di ruangan kalibrasi

yang sudah diatur suhu dan kelembapan sebelumnya, serta tidak lupa mencatat

identitas alat ukur yang akan dikalibrasi.

Tahap pengukuran dilakukan pengambilan data dengan melakukan

pemeriksaan kerataan muka ukur atau permukaan outside micrometer dengan

optical parallel terlebih dahulu dan dilanjutkan dengan melakukan pemeriksaan

ketepatan dan kesesuaian pembacaan outside micrometer menggunakan gauge

block. Terakhir, tahap pengolahan data dilakukan dengan menentukan sumber-

sumber ketidakpastian kalibrasi outside micrometer dan dilanjutkan dengan

menghitung nilai koreksi dan nilai ketidakpastian dari alat ukur tersebut.

2.3.1 Tahap Persiapan

Kondisi ruangan kalibrasi disiapkan dengan mengatur suhu pada

(20,0±1,0) °C dan kelembapan ruangan pada (55±5) %RH. Outside micrometer

dan alat standarnya dibersihkan dengan cara dilap menggunakan tisu yang sudah

dibasahi etanol 96% sampai kering. Setelah itu, pengkondisian outside

micrometer dan alat standarnya terhadap lingkungan di ruangan kalibrasi yang

telah diatur sebelumnya dengan pengkondisian dilakukan selama minimal 6 jam.

6

Lembar kerja outside micrometer selanjutnya disiapkan dan dicatat identitas dari

alat ukur tersebut yang terdiri dari nama alat, merek, tipe, nomor seri, nomor

identitas, rentang ukur, dan resolusi alat. Identitas dari outside micrometer dan

kondisi ruangan saat proses kalibrasi ini dapat dilihat pada Lampiran 5.

2.3.2 Tahap Pengukuran

Tahap ini dimulai dengan memakai sarung tangan yang bersih dan kering

terlebih dahulu. Kelancaran fungsi komponen-komponen outside micrometer

diperiksa. Suhu dan kelembapan ruangan akan dicatat di awal, tengah, dan akhir

pada proses kalibrasi. Kerataan muka ukur (permukaan) akan diperiksa terlebih

dahulu dengan cara optical parallel ditempatkan diantara muka ukur tetap (anvile)

dan muka ukur bergerak (spindle) sehingga seolah-olah ketebalan optic yang akan

diukur dan dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan. Garis interferensi yang

timbul pada saat optical parallel ditempatkan diantara muka ukur diamati dan

dihitung jumlah garis interferensi tersebut baik pada anvile maupun pada spindle.

Proses pengukuran kerataan permukaan mikrometer luar menggunakan optical

parallel dapat dilihat pada Lampiran 6.

Proses pengukuran berikutnya, dilakukan pengukuran kesesuaian

pembacaan outside micrometer. Outside micrometer dipasang pada micrometer

stand untuk zero setting. Pengukuran kesesuaian pembacaan outside micrometer

dilakukan dengan pengukuran dibeberapa titik ukur pada serangkaian gauge block

yang terdiri dari ketebalan (2,5; 5,1; 7,7; 10,3; 12,9; 15,0; 17,6; 20,2; 22,8; 25,0)

mm dan dilakukan juga pengukuran pada titik ukur 0,0 mm. Data pengukuran

dicatat di lembar kerja dan dilakukan lima kali pengulangan pada masing-masing

titik ukur, akan tetapi jika terdapat titik yang memiliki penyimpangan paling besar

maka dilakukan pembacaan ulang sebanyak lima kali pengulangan lagi. Proses

pengukuran kesesuaian pembacaan outside micrometer menggunakan gauge block

dan rangkaian alat kalibrasi ini dapat dilihat pada Lampiran 7.

7

2.3.3 Tahap Pengolahan Data

Data kalibrasi outside micrometer yang sudah diperoleh akan dilakukan

pengolahan data untuk mendapatkan nilai koreksi dan nilai ketidakpastian dari

alat ukur tersebut dengan perhitungan melalui Microsoft Excel. Dalam hal ini,

adanya sumber-sumber ketidakpastian kalibrasi outside micrometer meliputi,

repeatibility, daya baca alat/resolusi, standar gauge block, selisih koefisien muai,

suhu standar dengan sampel, drift standard, dan kesalahan geometris. Sumber

ketidakpastian outside micrometer ini akan tercantum pada diagram fishbone yang

dapat dilihat pada Lampiran 8. Sementara itu, nilai kerataan permukaan diperoleh

melalui perkalian antara jumlah garis interferensi yang didapat dengan ketentuan

JIS B 7502:2016 dan perhitungan kerataan permukaan mikrometer luar terhadap

standar optical parallel dapat dilihat pada Lampiran 9. Berikut ini adalah rumus

untuk menghitung nilai koreksi dan nilai ketidakpastian dari alat ukur outside

micrometer.

2.3.3.1 Nilai Koreksi Pada Outside Micrometer

(PT ARFINDO BERSINAR, 2019)

2.3.3.2 Ketidakpastian Repeatability (U1)

∑ ̅


8

Keterangan:

U1 : Ketidakpastian repeatability (mm)

SD : Standar deviasi dari pengulangan (mm)

n : Jumlah pengulangan

x : Nilai setiap pembacaan ke-i, (i = 0; 2,5;……25 (mm))

: ata-rata pembacaan (mm)

Dengan C1 : Koefisien sensitifitas bernilai = 1

V1 : Derajat kebebasan dengan nilai (n-1) = 5-1 = 4

2.3.3.3 Ketidakpastian Resolusi Alat (U2)


Keterangan :

U2 : Ketidakpastian resolusi alat (mm)

Resolusi : Skala terkecil yang mampu ditunjukkan alat (mm)


V2 : Derajat kebebasan bernilai = 1010

2.3.3.4 Ketidakpastian Standar Gauge Block (U3)


Keterangan:

U3 : Ketidakpastian standar gauge block (mm)

Us : Ketidakpastian standar yang diperoleh dari sertifikat kalibrasi (mm)

9

k : Faktor cakupan alat seperti dalam sertifikat kalibrasi, apabila tidak

dicantumkan diasumsikan = 2


V3: Derajat kebebasan bernilai

2.3.3.5 Ketidakpastian Selisih Koefisien Muai (U4)


Keterangan :

U4 : Ketidakpastian selisih koefisien muai (°C-1

)

α : Koefisien muai bahan (°C-1

)

: Keseragamaan suhu (°C)

L : Rentang terpanjang pada pengukuran kalibrasi alat ukur (mm)

Dengan C₄ : Koefisien sensitivitas (mm °C)


2.3.3.6 Ketidakpastian Suhu Standar dengan Sampel (U5)

Perbedaan suhu standar dengan suhu alat ukur yang akan dikalibrasi

dapat diestimasi ±0,1 °C sehingga menjadi:


10

Keterangan :

U5 : Ketidakpastian suhu standar dengan sampel (°C)

α : Koefisien muai bahan (°C-1

)

L : Rentang terpanjang pada pengukuran kalibrasi alat ukur (mm)

Dengan C5 : Koefisien sensitivitas (mm °C-1

)


2.3.3.7 Ketidakpastian Drift Standard (U6)

| |


Keterangan :

U6 : Ketidakpastian drift standar (mm)

KS1 : Koreksi sertifikat lama (mm)

KS2 : Koreksi sertifikat baru (mm)



2.3.3.8 Ketidakpastian Kesalahan Geometris (U7)


Keterangan :

Estimasi berasal dari ketetapan Laboratorium kalibrasi PT Arfindo Bersinar

U7 : Ketidakpastian kesalahan geometris (mm)



11

2.3.3.9 Ketidakpastian Baku Gabungan

√


Keterangan : Uc : Ketidakpastian baku gabungan (mm)

2.3.3.10 Ketidakpastian Bentangan (U95)


Keterangan : U95 : Ketidakpastian bentangan (mm)

k : Faktor cakupan, menggunakan selang kepercayaan 95% (α = 0,05)

2.3.3.11 Nilai Derajat Kebebasan Efektif, Veff

∑


12

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN

Peralatan yang digunakan untuk suatu pengukuran harus mampu

mencapai ketepatan pengukuran dan ketidakpastian pengukuran yang diperlukan

untuk memberikan hasil yang valid. Oleh karena itu, suatu alat ukur harus

dilakukan kalibrasi untuk mendapatkan informasi berupa ketelitian pengukuran

atau ketidakpastian pengukuran yang akan mempengaruhi keabsahan suatu hasil

yang dilaporkan. Selain itu, untuk memastikan hasil pengukuran dapat tertelusur

ke satuan internasional (BADAN STANDARISASI NASIONAL, 2017). Suatu

pengukuran di industri akan berpengaruh kepada mutu suatu produk sehingga

semua kegiatan produksi tidak luput dari kegiatan pengukuran. Ada dua alasan

penting alat ukur harus dikalibrasi, yaitu untuk menentukan akurasi alat ukur dan

memastikan bahwa alat ukur tersebut masih dapat dipercaya (LEMBAGA ILMU

PENGETAHUAN INDONESIA, 2014).

Percobaan ini dilakukan di Laboratorium yang kondisi ruangannya sudah

diatur dengan suhu (20,0±1,0) °C dan kelembapan (55±5) %RH untuk

meminimalkan terjadinya pemuaian pada alat uji dan alat standar, serta mencegah

terjadinya karatan yang mengakibatkan akan mengganggu kinerja alat. Menurut

KURNIYATI (2005) pemuaian adalah perubahan sifat fisis dari benda akibat

perubahan temperatur sehingga ukuran benda akan mengalami pertambahan

apabila suhunya naik dan jika suhunya diturunkan maka ukuran benda mengecil.

Menurut ALZAM et al (2021) proses korosi umumnya tidak bisa dihentikan sama

sekali karena merupakan sesuatu proses alami yang terjadi saat suatu logam

kontak dengan lingkungan berupa kelembapan, curah hujan, dan lain sebagainya.

Hal ini tentu akan mengakibatkan berkurangnya nilai material secara teknis dan

terjadi perubahan bentuk material. Kelembapan merupakan jumlah uap air di

udara yang dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan tertentu.

Tahap awal kalibrasi ini, outside micrometer dan alat standarnya

dibersihkan dengan cara dilap menggunakan tisu yang sudah dibasahi etanol 96%

untuk menghilangkan kotoran, debu, ataupun lemak yang masih tertinggal di alat.

Setelah itu, pengkondisian outside micrometer dan alat standarnya dilakukan

13

selama minimal 6 jam di ruangan kalibrasi pada suhu standar 20 °C, agar tidak

terjadi perbedaan suhu yang cukup besar antara suhu alat standar dengan suhu alat

yang dikalibrasi.

Kalibrasi outside micrometer dilakukan menggunakan standar gauge

block dan optical parallel dengan spesifikasi kinerja yang diberikan standar harus

berada pada suhu referensi standar 20 °C yang ditentukan JIS B 0680. Kalibrasi

ini dilakukan dengan menggunakan metode gauge block sebagai standarnya yang

ditempatkan diantara muka ukur anvile dan spindle, kemudian dibaca pengukuran

yang diperoleh. Pengukuran dilakukan dibeberapa titik ukur yaitu (0,0; 2,5; 5,1;

7,7; 10,3; 12,9; 15,0; 17,6; 20,2; 22,8; 25,0) mm yang bertujuan dapat diperoleh

kesalahan penunjukan diberbagai sudut rotasi spindle. (JAPANESE

INDUSTRIAL STANDARDS, 2016). Data pengukuran kalibrasi outside

micrometer serta contoh perhitungan rerata dan standar deviasinya dapat dilihat

pada Lampiran 10.

3.1 Nilai Kerataan Permukaan Outside Micrometer

Kegiatan ini dilakukan hanya untuk mengetahui nilai kerataan

permukaan anvile maupun spindle. Jumlah garis interferensi yang terbentuk pada

masing-masing anvile dan spindle akan dikalikan dengan nilai 0,3 μm sesuai

dengan ketentuan JIS B 7502:2016, setelah itu ditambahkan dengan nilai koreksi

maksimum pada optical parallel yang tercantum di sertifikat optical parallel dan

dapat dilihat di Lampiran 4. Jadi, nilai pelaporan kerataan permukaan outside

micrometer diperoleh pada anvile 1,280 μm dan spindle 0,980 μm, dikarenakan

ketebalan optical parallel yang digunakan adalah 15 mm dengan nilai koreksi

sebesar 0,08 μm. Perhitungan nilai ini dapat dilihat pada Lampiran 9. Menurut

JAPANESE INDUSTRIAL STANDARDS (2016) nilai kerataan muka ukur

anvile maupun spindle didapatkan dengan menghitung jumlah garis interferensi

merah yang dihasilkan oleh cahaya putih saat optical parallel ditempatkan

diantara permukaan outside micrometer sebagai 0,3 μm

14

3.2 Nilai Koreksi Outside Micrometer

Berdasarkan kalibrasi yang telah dilakukan maka diperoleh nilai koreksi

mikrometer luar pada masing-masing nilai nominal tehadap standar gauge block

yang dapat dilihat pada Tabel 1. Contoh perhitungan nilai standar gauge block dan

nilai koreksi alat outside micrometer dapat dilihat pada Lampiran 11.

Tabel 1. Nilai Koreksi Outside Micrometer Pada Setiap Nilai Nominal

Gauge block

Pada Tabel 1, nilai koreksi outside micrometer yang diperoleh dari selisih

antara nilai standar gauge block dengan rerata pembacaan alat outside micrometer.

Nilai standar gauge block diperoleh dari penjumlahan nilai nominal gauge block

dengan nilai koreksi standar gauge block. Nilai koreksi standar gauge block

tercantum pada sertifikat kalibrasi gauge block kelas 0 yang dapat dilihat pada

Lampiran 3. Menurut FARADIBA (2020) koreksi adalah jumlah kecil yang harus

ditambahkan secara aljabar ke nilai yang diamati dan berkaitan dengan standar

yang digunakan tersebut terdapat pada sertifikat kalibrasi. Sebuah alat ukur

Nominal

Gauge

Block (mm)

Koreksi

Standar Gauge

Block (mm)

Rerata Pembacaan

Outside

Micrometer (mm)

Nilai Standar

Gauge Block

(mm)

Koreksi Outside

Micrometer

(mm)

0,0 0,00000 0,000 0,00000 0,000

2,5 0,00013 2,500 2,50013 0,000

5,1 -0,00005 5,100 5,09995 0,000

7,7 0,00001 7,700 7,70001 0,000

10,3 0,00000 10,300 10,30000 0,000

12,9 0,00002 12,900 12,90002 0,000

15,0 -0,00002 15,000 14,99998 0,000

17,6 0,00001 17,600 17,60001 0,000

20,2 -0,00002 20,200 20,19998 0,000

22,8 -0,00003 22,800 22,79997 0,000

25,0 0,00010 25,000 25,00010 0,000

15

dikatakan presisi jika untuk pengukuran besaran fisis tertentu yang diulang, maka

alat ukur tersebut mampu menghasilkan hasil ukur yang sama seperti sebelumnya.

Nilai koreksi inilah yang menunjukkan besarnya penyimpangan atau

ketidaksesuaian pembacaan alat ukur mikrometer luar terhadap standar gauge

block. Semakin besar nilai koreksi maka akan semakin besar penyimpangan atau

ketidaksesuaian pembacaan alat ukur tersebut. Berdasarkan Tabel 1, nilai koreksi

outside micrometer diperoleh 0,000 mm untuk setiap nilai nominal, hal ini

menyatakan bahwa nilai koreksi pada setiap nilai nominal relatif kecil karena

tidak melebihi resolusi alat sehingga kinerja alat tersebut baik dan memiliki

ketelitian tinggi. Adanya penulisan atau pelaporan nilai koreksi outside

micrometer dengan 3 angka dibelakang desimal dimasudkan untuk sesuai dengan

galat alat ukur outside micrometer

3.3 Estimasi Sumber Ketidakpastian Pengukuran Outside Micrometer

Ketidakpastian adalah spesifik untuk suatu pengukuran tertentu yang

artinya bahwa nilai suatu ketidakpastian hanya diasosiasikan terhadap suatu hasil

pengukuran tertentu, dengan alat ukur tertentu, pada kondisi lingkungan tertentu,

oleh operator tertentu, dan kondisi lain yang spesifik untuk pengukuran tersebut.

Nilai ketidakpastian haruslah reliabel untuk memprediksi bahwa hasil pengukuran

tertentu akan bervariasi dalam batas interval tertentu dengan interval kepercayaan

(confidence interval) minimal 95% dan kalibrasi diperlukan karena keterlacakan

dapat terealisasikan dengan mencantumkan nilai ketidakpastian (SYAM, 2017).

Setiap pengukuran akan selalu menghasilkan hasil ukur yang tidak

sebenarnya dikarenakan tidak mengetahui nilai benar maka hasil ukur yang

diperoleh harus dinyatakan dalam bentuk interval hasil pengukuran. Bahkan,

ketika koreksi yang tepat untuk sumber kesalahan yang diketahui atau diduga

telah diterapkan masih ada ketidakpastian, yaitu keraguan tentang seberapa baik

hasil pengukuran mewakili nilai sebenarnya dari kuantitas yang diukur. Semakin

kecil ketidakpastian maka akan semakin tepat hasil pengukuran yang dilakukan

16

dengan menunjukkan akurasi yang baik maka harus dipastikan bahwa kondisi alat

sudah dalam keadaan terkalibrasi dengan baik (FARADIBA, 2020).

Ketidakpastian pengukuran adalah parameter yang terkait dengan hasil

pengukuran yang mencirikan dispersi nilai-nilai secara wajar dapat dikaitkan

dengan besaran ukur (JOINT COMMITTEE FOR GUIDES IN

METROLOGY, 2008). Terdapat dua kategori komponen ketidakpastian, yaitu

jenis A dan jenis B. Masing-masing jenis dibedakan menurut metode evaluasinya.

Ketidakpastian jenis A, dievaluasi menggunakan metode statistika baku untuk

menganalisis satu himpunan pengukuran dan mencangkup kesalahan-kesalahan

acak. Kesalahan-kesalahan ini dikarakterisasikan dengan taksiran variansi atau

simpangan baku, nilai rata-rata (atau yang ekuivalen), dan derajat kebebasan.

Sementara itu, ketidakpastian jenis B dievaluasi dengan cara selain analisis

statistika pada jumlah pengamatan. Perhitungan ketidakpastian ini mencangkup

kesalahan sistematik dalam mengevaluasinya perlu dicari besaran yang dapat

diambil sebagai variansi (keberadaanya diamsusikan). Kesalahan-kesalahan ini

dikarakterisasikan dengan taksiran variansi atau simpangan baku, nilai rata-rata

(yang mungkin nilainya nol), dan derajat kebebasan (LEMBAGA ILMU

PENGETAHUAN INDONESIA, 2014).

Menurut EURACHEM/CITAC GUIDE 4 (2012) prosedur kalibrasi ini

memberikan informasi tentang efek gabungan dari banyaknya sumber potensi

sehingga ketidakpastian pengukuran terdiri dari banyak komponen. Beberapa

komponen dapat dievaluasi dari distribusi statistika hasil serangkaian pengukuran

maka terdapat beberapa jenis distribusi, yaitu :

1. Distribusi rectangular, merupakan distribusi yang digunakan ketika sertifikat

atau spesifikasi lainnya memberi batas tanpa menentukan tingkat

kepercayaan. Estimasi dibuat dalam bentuk rentang maksimum (±a) tanpa

diketahui bentuk distribusinya. Ketidakpatian dengan bentuk sebaran ini

dapat dihitung dengan rumus

2. Distribusi triangular, merupakan distribusi yang digunakan ketika informasi

yang tersedia mengenai x kurang terbatas dibandingkan dengan distribusi

rectangular. Estimasi dibuat dalam bentuk rentang maksimum (±a) yang

17

dideskripsikan dalam distribusi simetris. Ketidakpatian dengan bentuk

sebaran ini dapat dihitung dengan rumus

.

3. Distribusi normal dihasilkan dari pengulangan pengukuran dari sebuah proses

acak yang bervariasi. Distribusi ini dapat digunakan apabila diamsusikan

untuk ketidakpastian yang menyatakan tingkat kepercayaan. Estimasi

diberikan dalam bentuk standar deviasi, standar deviasi relatif, atau

persentase koefisien variasi tanpa menentukan distribusinya.

Percobaan kalibrasi outside micrometer ini memiliki sumber-sumber

ketidakpastian meliputi repeatibility, daya baca alat/resolusi, standar gauge block,

selisih koefisien muai, suhu standar dengan sampel, drift standard, dan kesalahan

geometris. Pada sumber ketidakpastian selisih koefisien muai terdapat faktor yang

berpengaruh dan dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Faktor yang Berpengaruh Pada Ketidakpastian Selisih Koefisien

Muai

Faktor yang

berpengaruh Satuan Nilai

Keseragaman

suhu °C 0,1

Koefisien muai °C-1

0,000002

Rentang mm 25

Adanya tujuh komponen sumber ketidakpastian dari pengukuran

kalibrasi outside micrometer akan tercantum pada diagram fishbone yang dapat

dilihat di Lampiran 8. Menurut KHODIJAH (2015) diagram sebab akibat atau

fishbone diagram digunakan untuk mengidentifikasi dan menganalisis suatu

proses atau situasi dan menemukan kemungkinan penyebab suatu persoalan atau

masalah yang terjadi, ketidaksesuaian, dan kesenjangan yang terjadi. Hasil

estimasi sumber ketidakpastian pengukuran kalibrasi outside micrometer dapat

dilihat pada Tabel 3 dan perhitungan estimasi ketidakpastian dapat dilihat pada

Lampiran 13.

18

Tabel 3. Estimasi Ketidakpastian Outside Micrometer

Komponen

Ketidakpastian Satuan Distribusi Type U K Vi

Ui

(U/k) Ci

(Ui x Ci)

(mm)

(Ui x

Ci)4 Vi

Repeatability

(U₁) mm Normal A 0,000000 4 0,000000 1 0,000000 0,0E+00

Resolusi Alat

(U₂) mm Rectangular B 0,001000 0,000577 1 0,000577 1,1E-23

Standar Gauge

Block (U₃) mm Normal B 0,000150 2 200 0,000075 1 0,000075 1,6E-19

Selisish

Koefisien Muai

(U₄) °C Rectangular A 0,000002

0,000001 0,42 0,000000 5,4E-30

Suhu Standar

dengan Sampel

(U₅)

°C Rectangular B 0,100000

0,057735 3E-4 0,000017 9,0E-30

Drift Standard

(U₆) mm Rectangular B 0,000070

0,000040 1 0,000040 2,7E-30

Kesalahan

Geometris (U₇) mm Rectangular B 0,000200 0,000115 1

0,000115 1,8E-26

Jumlah 1,6E-19

Ketidakpastian Baku Gabungan, Uc = (∑√ 0,000595

Derajat Kebebasan Efektif, Veff 793073,39

Faktor Cakupan (α = 95%), k = TINV(0.05,Veff) 2

Ketidakpastian Bentangan, U95 = Uc x k mm

= 1,190 μm

3.3.1 Ketidakpastian Repeatability (U1)

Repeatability atau pengulangan merupakan pengukuran berturut-turut

dari pengukuran yang sama dan dilakukan dalam prosedur pengukuran yang sama,

pengamat yang sama, kondisi yang sama (lingkungan), lokasi yang sama dan

pengulangan dilakukan dalam periode waktu yang singkat. Adanya pengulangan

menunjukkan kedekatan antara hasil pengukuran yang berurutan dari besaran

yang sama dilakukan (FARADIBA, 2020).

Percobaan ini dilakukan pengukuran dibeberapa titik ukur dengan lima

kali pengulangan sehingga setiap titik ukur akan memiliki standar deviasi.

Ketidakpastian baku repeatability diperoleh dari nilai standar deviasi maksimum

di antara titik ukur tersebut dengan tujuan mencangkup seluruh faktor kesalahan

yang terjadi pada pengulangan pengukuran. Standar deviasi maksimum tersebut

19

dibagi dengan faktor cakupan √n yang merupakan akar dari banyaknya

pengulangan yang dilakukan sehingga ketidakpastian baku repeatability

mikrometer luar diperoleh 0,00000 mm. Ketidakpastian baku repeatability berarti

dievaluasi sebagai jenis A dan bagian dari distribusi normal. Menurut HIDAYAT et

al (2019) simpangan baku atau standar deviasi adalah nilai statistik yang

dimanfaatkan untuk menentukan bagaimana sebaran data dalam sampel.

3.3.2 Ketidakpastian Resolusi Alat (U2)

Ketidakpastian baku resolusi alat pada percobaan ini didapatkan dari

resolusi outside micrometer yaitu 0,01 mm yang dikalikan dengan 1/10, kemudian

dibagi dengan faktor cakupan sehingga ketidakpastian baku resolusi alat

diperoleh 0,000577 mm. Ketidakpastian ini dievaluasi sebagai jenis B dan bagian

dari distribusi rectangular karena berasal dari spesifikasi alat serta tidak

memberikan tingkat kepercayaan.

Resolusi didapatkan dari skala terkecil yang mampu dibaca oleh alat ukur

tersebut. Dengan kata lain, resolusi digambarkan sebagai jarak terkecil yang dapat

dicapai dari pergerakan atau indikasi suatu alat ukur (SYAM, 2017). Sifat presisi

sebuah alat ukur bergantung pada resolusi dan stabilitas alat ukur maka sifat

ketelitian yang dipengaruhi oleh resolusi alat dapat diidentifikasi sebagai

penyumbang ketidakpastian pengukuran (FARADIBA, 2020).

3.3.3 Ketidakpastian Standar Gauge Block (U3)

Kesalahan sistematis dapat menyebabkan hasil pengukuran menyimpang

dari hasil sebenarnya dan simpangan tersebut mempunyai arah tertentu. Kesalahan

ini disebabkan oleh kekurangan pada instrumen itu sendiri, ketidakmampuan

dalam mendeteksi sistem pengukuran, bias konstan, kesalahan dalam nilai standar,

fisik konstan, dan properti medium atau faktor konversi yang digunakan.

Penyebab khas dari kesalahan sistematis meliputi kesalahan pengamatan, tidak

20

sempurna kalibrasi instrumen, dan gangguan lingkungan (FARADIBA, 2020).

Terdapatnya faktor yang mempengaruhi akurasi pengukuran dari standar tersebut

maka diidentifikasi sebagai penyumbang ketidakpastian pengukuran.

Ketidakpastian standar gauge block diperoleh dari nilai ketidakpastian

gauge block maksimum yang tertera pada sertifikat gauge block dan tercantum di

Lampiran 3. Nilai ketidakpastian gauge block maksimum yang digunakan dalam

perhitungan bertujuan mencangkup seluruh nilai ketidakpastian di setiap nominal

gauge block. Oleh karena itu, nilai ketidakpastian asal standar yang diperoleh

0,000150 mm yang kemudian dibagi 2 (pada selang kepercayaan 95%) sehingga

nilai ketidakpastian baku gauge block standard didapatkan sebesar 0,000075 mm.

Ketidakpastian standar gauge block dievaluasi sebagai jenis B dengan distribusi

normal karena pada sertifikat gauge block memiliki tingkat kepercayaan.

3.3.4 Ketidakpastian Selisih Koefisien Muai (U4)

Mikrometer dan gauge block diasumsikan terbuat dari material yang

sama sehingga keduanya mempunyai koefisien muai termal yang sama pula

(BADAN STANDARISASI NASIONAL, 2020). Ketidakpastian ini didapat dari

koefisien muai gauge block dengan nilai 2 10-6

°C-1

yang dibagi sehingga

diperoleh 0,000001 °C-1

, selanjutnya dikalikan nilai koefisien sensitivitas sebesar

0,42 mm °C didapat dari perkalian antara rentang terpanjang pada pengukuran

kalibrasi alat ukur dengan koefisien muai bahan gauge block dan dengan

keseragaman suhu, lalu dibagi dengan koefisien muai besi sebesar 12 10-6

°C-1

(PT ARFINDO BERSINAR, 2019). Jadi, ketidakpastian baku selisih koefisien

muai diperoleh 0,000000 mm. Adanya faktor yang berpengaruh pada

ketidakpastian ini yaitu keseragaman suhu dengan nilai 0,1 °C dikarenakan

menganggap terjadinya perbedaan suhu antara alat standar, alat uji, dan

lingkungan hanya berbeda ±0,1 °C sebab antara alat standar dan alat uji

diletakkan di lingkungan yang sama.

Adanya pemuaian yang sangat dipengaruhi oleh suhu ruang saat proses

kalibrasi terhadap jenis bahan mikrometer luar dan gauge block maka koefisien

21

muai diidentifikasi sebagai penyumbang ketidakpastian pengukuran.

Ketidakpastian ini dikategorikan sebagai kesalahan acak yang tidak tertelusur

maka termasuk ketidakpastian jenis A dan bagian dari distribusi rectangular

karena tidak memberikan tingkat kepercayaan. Menurut SIMANJUNTAK (2010)

ukuran material akan mengalami perubahan saat mengalami perubahan temperatur

pada tekanan konstan. Besar perubahan ukuran yang terjadi pada saat pemuaian

berbeda-beda untuk setiap material dan terjadinya perubahan panjang pada

material padat. Besar perubahan ini dipengaruhi nilai koefisien muai termal

masing-masing material

3.3.5 Ketidakpastian Suhu Standar dengan Sampel (U5)

Mikrometer dan gauge block dikondisikan cukup lama maka mempunyai

suhu yang sama sehingga perbedaan suhunya mendekati nol (BADAN

STANDARISASI NASIONAL, 2020). Ketidakpastian suhu standar dengan

sampel (alat yang dikalibrasi) didapatkan dari perbedaan suhu standar dengan

suhu alat yang dikalibrasi dapat diestimasi sebesar ±0,1°C (PT ARFINDO

BERSINAR, 2019). Hal ini karena mengasumsikan perbedaan suhu antara

standar gauge block dengan alat ukur outside micrometer hanya berbeda ±0,1 °C,

sebab keduanya diletakkan bersamaan di dalam satu ruang kalibrasi yang kondisi

lingkungannya telah diatur sebelumnya sesuai dengan suhu standar 20 °C dan

dalam waktu yang lama sehingga akan terjadinya keseragaman suhu. Oleh karena

itu, tahap persiapan pada percobaan kalibrasi ini alat outside micrometer yang

akan dikalibrasi dan alat standarnya akan dikondisikan di dalam ruangan kalibrasi

selama minimal 6 jam.

Ketidakpastian ini didapatkan dari 0,1 °C dibagi dengan faktor cakupan

dan diperoleh 0,057735 °C. Hasil tersebut dikali dengan nilai koefisien

sensitivitas sebesar 0,0003 mm °C-1

yang didapat dari perkalian antara rentang

terpanjang pada pengukuran kalibrasi alat ukur dengan koefisien muai besi

sebesar 12 10-6

°C-1

. Jadi, ketidakpastian baku suhu standar dengan sampel

diperoleh 0,000017 mm.

22

Adanya perbedaan suhu antara alat yang dikalibrasi dengan standarnya

akan mempengaruhi hasil dari kalibrasi dikarenakan tidak mencapai keseragaman

suhu maka perbedaan suhu antara sampel dengan standarnya diidentifikasi sebagai

penyumbang ketidakpastian pengukuran. Ketidakpastian ini dievaluasi sebagai

ketidakpastian jenis B dan bagian dari distribusi rectangular karena keberadaanya

diamsusikan dan tidak memberikan tingkat kepercayaan.

3.3.6 Ketidakpastian Drift Standard (U6)

Drift standar terjadi karena pemakaian standar yang terus-menerus

sehingga dapat menyebabkan perubahan nilai koreksi atau penyimpangan pada

hasil kalibrasi berikutnya. Oleh karena itu, drift standar dianggap sebagai

penyumbang ketidakpastian pengukuran karena dipengaruhi oleh kualitas gauge

block dari segi berapa banyak pemakaian dan usia gauge block. Menurut BADAN

STANDARISASI NASIONAL (2020) & FARADIBA (2020) drift terjadi ketika

pembacaan berturut-turut menjadi konsisten lebih rendah atau lebih tinggi dari

waktu ke waktu dan sebagai perubahan nilai koreksi dari suatu alat.

Ketidakpastian drift standard didapatkan dari selisih antara nilai

maksimum koreksi sertifikat standar lama tahun 2016 dengan nilai maksimum

koreksi sertifikat standar baru tahun 2020 maka diperoleh 0,00007 mm yang akan

dibagi dengan faktor cakupan . Jadi, nilai ketidakpastian baku drift standard

diperoleh 0,000040 mm. Ketidakpastian ini dalam mengevaluasinya didapat dari

sertifikat hasil kalibrasi sehingga termasuk ketidakpastian jenis B dan bagian dari

distribusi rectangular karena nilai koreksi standar tidak memiliki tingkat

kepercayaan. Data drift standard gauge block untuk kalibrasi mikrometer luar

beserta perhitungannya dapat dilihat pada Lampiran 12.

23

3.3.7 Ketidakpastian Kesalahan Geometris (U7)

Ketidakpastian kesalahan geometris ini diperhitungkan dalam kalibrasi

dimensi. Adanya handling (perlakuan) terhadap mikrometer ini seperti kerataan

permukaan ukur dan ketegaklurusan posisi pengukuran mikrometer luar terhadap

standarnya dianggap sebagai penyumbang ketidakpastian pengukuran. Menurut

BADAN STANDARISASI NASIONAL (2020) & FARADIBA (2020)

geometris obyek ukur mempunyai bentuk yang bermacam-macam agar

mendapatkan hasil pengukurannya yang paling baik menurut standar yang berlaku

maka diperlukan cara pengukuran yang tepat dan benar. Adanya efek geometris

akibat dari ketidaksempurnaan muka ukur mikrometer.

Ketidakpastian baku kesalahan geometris didapatkan dari nilai tetapan

0,2 μm yang berasal dari ketetapan Laboratorium kalibrasi PT Arfindo Bersinar

yang selanjutnya dibagi dengan sehingga diperoleh nilai 0,000115 mm.

Ketidakpastian baku kesalahan geometris dievaluasi sebagai ketidakpastian jenis

B dan bagian dari distribusi rectangular karena keberadaanya diamsusikan dan

tidak memberikan tingkat kepercayaan.

Ketidakpastian baku gabungan adalah gabungan ketidakpastian masing-

masing unsur yang memberikan kontribusi pada ketidakpastian pengukuran. Nilai

dari ketidakpastian baku gabungan sama dengan akar kuadrat positif dari jumlah

semua suku yang merupakan varian hasil perhitungan bervariasi terhadap

perubahan bersama. Jadi, dalam menggabungkan ketidakpastian, koefisien

sensitivitas (Ci) harus diperhitungkan untuk menyamakan satuan dan memberikan

bobot pada setiap komponen ketidakpastian (ISLAM & SUKARDAN, 2016).

Dengan demikian, percobaan kalibrasi ini yang telah dilakukan akan

menunjukkan suatu nilai terhitung, nilai koreksi, dan nilai ketidakpastian yang

dijadikan suatu landasan untuk mengetahui kesesuaian penunjukkan pengukuran

dari suatu alat ukur. Berdasarkan data pengukuran, perhitungan, dan estimasi

pengukuran kalibrasi mikrometer luar maka dapat disajikan diagram faktor

penyumbang ketidakpastian pada kalibrasi ini yang dapat dilihat pada Gambar 1.

24

0.0000

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0.0006

0.0007

Gambar 1. Faktor Ketidakpastian Outside Micrometer

Berdasarkan Gambar 1 dengan melihat nilai ketidakpastian baku dari

masing-masing faktor penyumbang ketidakpastian dapat diketahui bahwa

ketidakpastian resolusi alat sebagai penyumbang ketidakpastian terbesar. Hal ini

menunjukkan bahwa resolusi alat yang dipengaruhi oleh spesifikasi mikrometer

luar akan mempengaruhi ketelitian dalam penunjukkan pengukuran.

Faktor cakupan pada kalibrasi ini dipengaruhi oleh derajat kebebasan

efektiv (Veff) yang diperoleh dari perhitungan melalui Microsoft Excel dengan

rumus TINV(0.05,Veff). Derajat kebebasan efektiv (Veff) yang didapatkan sebesar

793073,39 sehingga diperoleh nilai faktor cakupannya 1,96 akan tetapi dengan

ketentuan dari perusahaan PT Arfindo Bersinar nilai faktor cakupan tersebut akan

dibulatkan menjadi 2 (PT ARFINDO BERSINAR, 2019). Jadi, ketidakpastian

bentangan diperoleh mm atau setara dengan 1,190 μm yang didapat

dari perkalian faktor cakupan dengan ketidakpastian baku gabungan.

Faktor cakupan adalah faktor numerik yang digunakan sebagai pengali

terhadap ketidakpastian baku gabungan untuk memperoleh ketidakpastian

bentangan. Ketidakpastian bentangan merupakan ukuran ketidakpastian yang

mendefinisikan interval hasil pengukuran dengan nilai ukur tersebut diyakini

berada (ISLAM & SUKARDAN, 2016).

25

Pada Tabel 1 dan Tabel 3 didapatkan nilai koreksi dan nilai

ketidakpastian kalibrasi outside micrometer, selanjutnya akan dibandingkan

dengan syarat keberterimaan perusahaan yang dapat dilihat di Lampiran 14.

Pelaporan hasil kalibrasi yang dibandingkan dengan syarat keberterimaan dapat

dilihat di Tabel 4.

Tabel 4. Pelaporan Hasil Kalibrasi Outside Micrometer

Pembacaan

Alat (mm)

Koreksi

(mm)

Ketidakpastian

(μm)

Syarat Keberterimaan

Berdasarkan JIS B

7502:2016

0,000 0,000

±1,190 ±2 μm

2,500 0,000

5,100 0,000

7,700 0,000

10,300 0,000

12,900 0,000

15,000 0,000

17,600 0,000

20,200 0,000

22,800 0,000

25,000 0,000

Penentuan kondisi alat mikrometer luar dilakukan dengan

membandingkan syarat keberterimaan perusahaan berdasarkan JIS B 7502:2016

dengan ketentuan ±2 μm. Berdasarkan Tabel 4, nilai ketidakpatian yang didapat

sebesar ±1,190 μm dengan syarat keberterimaan ±2 μm maka menujukkan akurasi

yang baik dikarenakan memiliki nilai ketidakpastian yang relatif kecil dan bahkan

tidak melebihi syarat keberterimaan yang mengacu pada JIS B 7502:2016, serta

hal ini juga membuktikan bahwa alat ukur mikrometer luar yang telah dikalibrasi

memenuhi syarat keberterimaan.

26

BAB IV SIMPULAN

Berdasarkan kalibrasi mikrometer luar merek Mitutoyo tipe 103-137

dengan rentang ukur 0-25 mm yang telah dilakukan, untuk masing-masing nilai

titik ukur pada (0,000; 2,500; 5,100; 7,700; 10,300; 12,900; 15,000; 17,600;

20,200; 22,800; 25,000) mm diperoleh nilai koreksi 0,000 mm dan nilai

ketidakpastian didapatkan ±1,190 μm yang memiliki tingkat kepercayaan 95%.

Mikrometer luar yang telah dikalibrasi memenuhi syarat keberterimaan

perusahaan dengan berlandaskan pada JIS B 7502:2016.

27

DAFTAR PUSTAKA

ALZAM, R. R., ARWIZET K., H. NURDIN, Z. ABADI. 2021. Pengaruh

Temperatur dan Kelembaban Udara Terhadap Laju Korosi Pada Baja ST

37. VOMEK 3(1): 99-104

BADAN STANDARISASI NASIONAL. 2017. STANDAR NASIONAL

INDONESIA (SNI) ISO/EIC 17025 : Persyaratan Umum Kompetensi

Laboratorium Pengujian dan Laboratorium Kalibrasi. Badan

Standardisasi Nasional. Jakarta.

BADAN STANDARISASI NASIONAL. 2020. SNSU PK.P01 : 2020 Panduan

Kalibrasi Mikrometer. Badan Standardisasi Nasional. Jakarta.

CHUSNI, M.M. 2012. Pengenalan Alat Ukur. UIN Sunan Gunung Djati

Bandung. Bandung

EURACHEM / CITAC GUIDE 4. 2012. Quantifying Uncertainty in Analytical

Measurement. Editor S. L. R. Ellison dan A. Williams. CITAC.

FARADIBA. 2020. Buku Materi Pembelajaran Metode Pengukuran Fisika.

Universitas Kristen Indonesia. Jakarta

HIDAYAT, R. N., L. M. SABRI., M. AWALUDIN. 2019. Analisis Desain

Jaring GNSS Berdasarkan Fungsi Presisi (Studi Kasus : Titik Geoid

Geometri Kota Semarang). Jurnal Geodesi Undip 8(1): 48-55.

ISLAM, S. & M. D. SUKARDAN. 2016. Pemodelan dan Estimasi

Ketidakpastian Pengukuran Uji Kekuatan Sobek Kain Metoda Pendulum

(ELMENDORF). Arena Tekstil 31(1): 23-34.

JAPANESE INDUSTRIAL STANDARDS. 2016. JIS B 7502 : 2016

Micrometer. First Ed. Translated by Japanese Standards Association.

Japanese Standards Association. Tokyo

JOINT COMMITTEE FOR GUIDES IN METROLOGY. 2008. JCGM 100 :

2008 Evaluation of measurement data — Guide to the expression of

uncertainty in measurement. First Ed. Joint Committee for Guides in

Metrology.

28

KHODIJAH, S.L. 2015. Analisis Faktor-Faktor Penyebab Kerusakan Produk

Pada Proses Cetak Produk. Skripsi. Program Studi Fakultas Ekonomi

dan Bisnis Universitas Diponegoro. Semarang.

KURNIA, ANDRY & D.S. ARIEF. 2015. Kalibrasi Mikrometer Sekrup

Eksternal dengan Mengacu Pada Standar JIS B 7502-1994 di

Laboratorium Pengukuran Teknik Mesin Universitas Riau. Jom FTEKNIK

2(2): 1-9

KURNIYATI, AGNES. 2005. Penentuan Koefisien Muai Panjang Suatu Logam

dengan Interferometer Michelson. Skripsi. Program Studi Fisika Jurusan

Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas

Sanata Dharma. Yogyakarta.

.

LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA. 2014. Peta Kebutuhan

Jasa Kalibrasi bagi Industri di Bagian Barat Indonesia. LIPI Press.

Jakarta.

PT ARFINDO BERSINAR. 2019. Instruksi Kerja Kalibrasi Outside

Micrometer (PTAB-CS/D01-07-02/I/19). PT Arfindo Bersinar. Jakarta.

SIMANJUNTAK, DAVID. 2010. Studi Pengaruh Kenaikan Temperatur Pada

Sambungan Konduktor Aluminium dengan Tembaga. Skripsi. Program

Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik. Universitas Indonesia. Depok.

SYAM, WAHYUDIN P. 2017. Metrologi Manufaktur: Pengukuran dan analisa

dimensi dan geometri. University of Nottingham. Inggris.

Documents

Kalibrasi Outside Micrometer Menggunakan Standar Gauge