Pengukuran adalah fondasi dari pengetahuan dan ilmu pengetahuan. Dalam berbagai bidang seperti ilmu alam, teknologi, manufaktur, dan banyak lagi, pengukuran menjadi kunci untuk memahami dan mengukur berbagai sifat, kuantitas, atau karakteristik dari suatu objek atau fenomena.
Dengan banyaknya jenis pengukuran yang berbeda, penting bagi kita untuk memiliki pemahaman yang komprehensif tentang metode-metode tersebut.
Dalam artikel ini, kami akan membahas secara mendalam tentang berbagai jenis pengukuran yang umum digunakan. Mulai dari pengukuran panjang dan massa hingga pengukuran waktu, suhu, dan berbagai parameter lainnya, kami akan menjelaskan setiap jenis pengukuran dengan jelas dan ringkas.
Pengukuran Langsung
Pengukuran langsung adalah proses pengukuran dengan memakai alat ukur langsung. Hasil pengukuran dapat langsung terbaca. Merupakan cara yang lebih dipilih jika seandainya hal ini dimungkinkan.
Proses pengukuran dapat cepat diselesaikan. Alat ukur langsung umumnya memiliki kecermatan yang rendah dan pemakaiannya dibatasi yaitu :
- Daerah toleransi £ kecermatan alat ukur
- Kondisi fisik objek ukur yang tak memungkinkan digunakannya alat ukur langsung
- Tidak cocok dengan imajinasi ragam daerah toleransi (tak sesuai dengan jenis toleransi yang diberikan pada objek ukur misanya toleransi bentuk dan posisi sehingga memerlukan proses pengukuran khusus.
Contoh pengukuran langsung adalah pengukuran tebal objek ukur dengan memakai mikrometer, seperti contoh dibawah ini :
Gambar 1.1. Proses pengukuran langsung |
Pengukuran Tak Langsung
Merupakan proses pengukuran yang dilaksanakan dengan memakai beberapa jenis alat ukur berjenis pembanding/komparator, standar dan bantu. Perbedaan harga yang ditunjukkan oleh skala alat ukur pembanding sewaktu objek ukur dibandingkan dengan ukuran standar (pada alat ukur standar) dapat digunakan untuk menentukan dimensi objek ukur.
Kerana alat ukur pembanding umumnya memiliki kecermatan yang tinggi, sementara itu alat ukur standar memiliki kualitas (ketelitian) yang bisa diandalkan, maka proses pengukuran tak langsung dapat dilaksanakan sebaik mungkin untuk menghasilkan harga yang cermat serta dapat dipertanggung jawabkan (teliti dan tepat).
Proses pengukuran tak langsung umumnya berlangsung dalam waktu yang relatif lama. Contoh pengukuran semacam ini ditunjukkan dengan gambar 1.1 b, dengan alat ukur pembanding jenis pupitas (dial test indicator) yang dipasangkan pada dudukan pemindah (transfer stand; sebagai alat ukur bantu), alat ukur standar berjenis kaliber-induk tinggi (height master, yang memiliki skala pengatur ketinggian muka-ukur) dan meja rata (surface plate) sebagai alat ukur bantu
Gambar 1.2. Pengukuran tak langsung (dengan alat ukur standar : a. Alat ukur pembanding, b. Alat ukur bantu, c. Selisih L dengan M diukur oleh komparator). |
Pemeriksaan dengan Kaliber Batas
Dinamakan sebagai proses pemeriksaan karena tidak menghasilkan data angka (numerik) seperti halnya yang dihasilkan proses pengukuran.
Pemeriksaan dilakukan untuk memastikan apakah objek ukur (objek pemeriksaan) memiliki harga yang terletak di dalam atau di luar daerah toleransi ukuran, bentuk, dan/atau posisi.
Objek ukur akan dianggap baik bila terletak di dalam daerah toleransi da dikatakan jelek bila batas materialnya (permukaannya) berada di luar daerah toleransi yang dimaksud.
Proses pemeriksaan berlangsung cepat dan cocok untuk menangani pemeriksaan kualitas geometrik produk hasil proses produksi massal. Gambar 1.1.c merupakan contoh proses pemeriksaan toleransi lubang dengan memakai kaliber poros (go & not go gauges).
Pemeriksaan dengan Kaliber Batas
Dinamakan sebagai proses pemeriksaan karena tidak menghasilkan data angka (numerik) seperti halnya yang dihasilkan proses pengukuran.
Pemeriksaan dilakukan untuk memastikan apakah objek ukur (objek pemeriksaan) memiliki harga yang terletak di dalam atau di luar daerah toleransi ukuran, bentuk, dan/atau posisi.
Objek ukur akan dianggap baik bila terletak di dalam daerah toleransi da dikatakan jelek bila batas materialnya (permukaannya) berada di luar daerah toleransi yang dimaksud.
Proses pemeriksaan berlangsung cepat dan cocok untuk menangani pemeriksaan kualitas geometrik produk hasil proses produksi massal. Gambar 1.1.c merupakan contoh proses pemeriksaan toleransi lubang dengan memakai kaliber poros (go & not go gauges).
Pengukuran geometri khusus
Berbeda dengan pemeriksaan secara perbandingan, pengukuran geometri khusus benar-benar mengukur geometri yang bersangkutan.
Dengan memperhatikan imajinasi daerah toleransinya, alat ukur dan prosedur pengukuran dirancang dan dilaksanakan secara khusus.
Berbagai masalah pengukuran geometri umumnya ditangani dengan cara ini, misalnya kekasaran permukaan, kebulatan poros atau lubang, geometri ulir, dan geometri roda gigi. Gambar 1.3 memperlihatkan contoh pengukuran kebulatan dan roda gigi.
Gambar dengan keterangan yang diberikan dimaksudkan untuk menunjukkan contoh kerumitan dan kedalaman permasalahan pengukuran geometri
Gambar 1.3.a - Pengukuran Geometri Khusus |
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 DR yang berbeda).
Menurut ISO cara analisis MRZ (minimum radial zone) adalah sesuai dengan makna toleransi kebulatan;perhatikan pernyataan toleransi kebulatan seperti yang diperlihatkan pada gambar d - pengukuran geometri khusus.
Gambar 1.3.b. - Pengukuran geometri khusus |
Kebulatan hanya bisa diukur dengan benar dengan alat ukur kebulatan jenis sensor putar atau meja putar. Berdasarkan profil kebulatan yang terekam pada grafik polar bisa ditentukan harga parameter kebulatannya (lihat gambar.a).
Jenis sensor putar bisa digunakan untuk mengukur benda yang panjang dan berat. Titik berat benda tidak perlu harus berimpit dengan sumbu putar sensor, lihat gambar.b.
Pemakaian jenis meja putar dibatasi oleh berat benda serta titik beratnya tidak bisa terlalu jauh terhadap sumbu putar (lihat gambar c) lebih mudah dalam pemakaiannya (penyetelan kemiringan dan kesenteran benda ukur).
Penggabungan gerakan translasi sensor dapat dilakukan sehingga bisa digunakan untuk pengukuran kelurusan serta kesalahan bentuk yang lain, lihat gambar d.
Pemakaian komputer untuk analisis data memang sangat membantu seperti halnya dalam pengukuran kebulatan.
Gambar. c - Pengukuran Geometri Khusus |
Gambar .d. - Pengukuran geometri khusus |
Dengan alat ukur kebulatan jenis meja putar dimungkinkan pengukuran berbagai kesalahan bentuk. Misalnya, kebulatan, kesejajaran, ketegaklurusan, kesamaan sumbu dan kelurusan.
Gambar e. - Pengukuran Geometri Khusus |
Contoh metrologi roda gigi. Kesalahan pits (jarak antar gigi) dapat diperiksa dengan lebih praktis dengan mengukurnya 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.
Kesalahan bentuk profil involute ini akan mengurangi keandalan roda gigi dan kebisingan akan timbul jika roda gigi yang bersangkutan dioperasikan.
Pengukuran dengan Mesin Ukur Koordinat
Seperti dengan namanya, alat ukur (lebih cocok dinamakan mesin ukur karena dimensinya yang relatif besar dan dioperasikan dengan prosedur tertentu) memiliki tiga sumbu gerak yang membentuk sumbu koordinat kartesian (X,Y,Z).
Sensor alat ukurdapat digerakkan pada sumbu ini secara manual dan mungkin juga secara otomatik mengikuti program gerakan pengukuran yang tersimpan dalam komputer pengontrolnya.
Setiap sumbu memiliki alat ukur jarak berjenis inductosyn, photocosyn, atau optical-grating (seperti yang diperlihatkan pada gambar 1.4
Gambar 1.4.a. Pengukuran dengan mesin ukur koordinat (MUK) |
MUK (CMM; Coordinate Measuring Machine) merupakan alat ukur geometrik modern dengan memanfaatkan komputer untuk mengontrol gerakan sensor relatif terhadap benda ukur serta untuk menganalisis data pengukuran.
Berbagai rancangan mesin dibuat sesuai dengan kebutuhan, demikian pula dengan jeins sensor yang bisa merupakan sensor kontak atau sensor scanning.
Proses pengukuran yang rumit bisa dilaksanakan dengan relatif mudah dan cepat. Meskipun demikian, tetap dibutuhkan operator yang mempunyai keahlian dan keteramoilan di bidang metrologi geometrik.
Gambar 1.5. Macam – macam bentuk mesin MUK |
Berbagai jenis CMM dapat diadakan dipilih/disesuaikan dengan jenis pekerjaan yang banyak ditangani di mana ukuran dan ketelitian memegang peranan.
Sementara itu, jenis sensor dapat dibeli terpisah. Selain itu, perlu juga dipertimbangkan kemampuan software yang dimiliki CMM untuk mempermudah analisis pengukuran serta berbagai program statistik yang dimanfaatkan dalam pengontrolan kualitas geometrik.
Gambar 1.6. Koordinat MUK |
Tergantung pada kecanggihan software yang dimiliki CMM, proses pengukuran geometri benda ukur akan lebih dipermudah. Pada contoh di atas suatu sistem koordinat benda ukur dapat diaktifkan melalui proses pergeseran dan pemutaran sumbu koordinat (A s.d D).
Mau donasi lewat mana?
Donate with PaypalGopay-