LAPORAN PRAKTIKUM METROLOGI dan PENGUKURAN

KELOMPOK 16 Steven Pratama Kawan Kerja Zulham Sasmita Chandra Adityawan 0906512381 0906631093 0906631420

LABORATORIUM METROLOGI DEPARTEMEN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS INDONESIA

BAB I PENDAHULUAN a. Tujuan Praktikum Tujuan dari praktikum metrologi ini adalah untuk memberi pengetahuan kepada mahasiswa bagaimana cara menggunakan suatu alat ukur dan memproses output yang dikeluarkan dari suatu hasil pengukuran yang dilakukan oleh suatu alat ukur. Praktikum ini dilakukan sebagai aplikasi dari materi yang telah diberikan di kelas ajar mata kuliah metrologi dan pengukuran. Dan alat ukur yang dimaksud di sini ialah Surface Rougness Measurement, Roundness tester machine, dan Profile projector, serta Pengukuran panjang manual dengan mengguakan Vernier Caliper (Vernier Calliper) dan micrometer screw. b. Pembatasan Masalah Pembatasan masalah yang diteliti dalam praktikum ini yaitu:Alat ukur Alat ukur yang dipergunakan dalam praktikum ini ialah Surface Rougness Measurement, Roundness tester machine, dan Profile projector. Benda uji yang dipergunakan, yaitu : a. Metal blok b. Cutting tool c. Silinder d. joint : untuk diukur dalam Surface Roughness Measurement : untuk diukur dalam Profile Projector Logam : untuk diukur dalam Roundness Test : untuk diukur dalam length measurement

BAB 2 ALAT UKUR DAN CARA KERJA A. Roundness Tester Alat ukur ini berfungsi untuk mengukur profil kebulatan dari suatu benda. Dengan ketelitian alat 0,01 m. Untuk mengukur kebulatan dari suatu benda digunakan Roundness Tester. Alat ini menggunakan dial indicator sebagai sensor untuk memeriksa profil dari permukaan benda uji dan prinsip alat yang digunakan adalah meja putar. Komponen dari alat ini yaitu : dial indicator, meja putar, display kompressor

Berdasarkan putaran, maka alat ukur kebulatan (roundness tesfer) dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu jenis dengan sensor pular dan jenis dengan meja putar. Pada praktikum dipergunakan tipe meja berputar. Jenis dengan meja putar memiliki karakteristik : Karena sensor tidak beputar, berbagai pengukuran yang berkaitan dengan kebulatan dapat dilaksanakan, misalnya konsentrisitas, kesamaan sumbu, kesejajaran, kesilindrisan, kelurusan dan ketegaklurusan. Adanya kebebasan untuk menempatkan sensor pada benda ukur yang berputar, misaInya pada alur dan bagian bawah sirip tanpa harus memakai batang sensor yang panjang. Pengukuran keIurusan bisa dilakukan dengan menambahkan peralatan untuk menggerakkan sensor dalam arah transvesal (vertikal) tanpa harus mengubah posisi spindel. Berat benda ukur terbatas karena keterbatasan kemampuan spindel untuk menahan beban, demi untuk menjamin keteIitian. Penyimpangan Ietak titik berat benda ukur reIatif terhadap sumbu putar. Alat pengatur posisi dan kemiringan benda ukur (sentering & leveling) terletak pada meja. OIeh sebab itu, pengaturan secara cermat supaya sumbu objek

ukur berimpit dengan sumbu putar, hanya mungkin dilakukan sewaktu meja dalam keadaan tak berputar.

B. Surface Rougness Measurement Alat ini berfungsi untuk mengukur kekasaran dari suatu permukaan. Dengan standar atau properties pengukuran Ra, Rz, Rq, Rmax. Dan dengan ketelitian alat 0,02 m. Dalam praktikum ini ingin dicari berapa nilai kekasaran dari permukaan benda uji yaitu berupa metal blok. Surface Rougness Measurement menguji kekasaran permukaan dengan menggunakan dial indicator sebagai sensor untuk memeriksa profil dari permukaan benda uji.

Komponen dari alat ini yaitu : dial indicator, bidang uji, batang gerak skala tekanan display printer data

Cara kerja dari Surface Roughness Measurement ini dapat dijelaskan dengan beberapa langkah, yaitu : 1. meletakkan benda uji (berupa metal blok) 2. Dial indicator (berupa jarum) diatur sehingga ujung dari dial indicator berada dalam posisi stabil (di tengah skala) pada pembacaan skala tekanan terhadap permukaan objek pengukuran.

3. Sebelum alat dijalankan terlebih dahulu memasukkan faktor-faktor seperti panjang (length) dari permukaan objek yang ingin diperiksa, standar yang ingin digunakan (Ra, Rq, Rz, Rmax, dan parameter lainnya).

4. Pada saat pengambilan data, posisi dial indicator bergerak dengan konstan sesuai dengan sumbu horizontal dan sejajar benda uji (berada pada garis lurus).

5. Kemudian bila kita telah puas dengan hasil yang didapat maka kita dapat mencetak hasil praktikum dengan printer yang ada pada alat ukur. Dengan ketelitian sebesar 0,02 m alat ini menghasilkan suatu grafik dengan menunjukkan besaran Ra, Rz, Rq, Rmax yang dapat digunakan untuk penghitungan dalam kelurusan dan kedataran. C. Profile Projector Alat ini berfungsi untuk mengukur dimensi (panjang, lebar, diameter dan lainnya) dan juga dapat untuk mengukur sudut. Dengan ketelitian alat 1 m untuk pengukuran panjang dan 2 (2 menit) untuk pengukuran sudut. Pada percobaan ini ingin diketahui demensi dari suatu benda uji yang sangat kecil.

Dengan profile projector dimensi dari benda ini dapat diukur dengan menggunakan proyeksi (bayangan) dari benda uji ini.

Gambar menunjukkan pengukuran dimensi lebar dengan profile projector.

Profile projektor yang kami gunakan memiliki tingkat ketelitian pengukuran panjang sampai 1 mikron (1 m) dan ketelitian sudut mencapai 2 menit. Komponen dari alat ini yaitu : display digital sumbu x-y, lensa kondensor dan proyektor, bidang uji, batang atur fokus, Lensa kondensor berfungsi untuk mengarahkan arah cahaya kepada objek uji. Dan lensa proyektor berfungsi untuk meneruskan profile atau bayangan dari objek uji. Cara kerja dari Profile Projector ini dapat dijelaskan dengan beberapa langkah, yaitu : 1. Dimensi Linier a) Objek uji diletakkan di bidang uji dan dijepit b) Proyektor dinyalakan sehingga bayangan dari objek terlihat di display lensa proyektor c) Fokus dari projektor disesuaian sampai kelihatan jelas d) Pengatur jarak sumbu x-y dipindahkan ke acuan titik dari objek uji secara vertikal atau horizontal pengatur jarak sumbu x-y, pengatur sudut, sinar projektor,

e) Display digital sumbu x-y diatur hingga menunjukkan angka nol f) Pengatur jarak sumbu x-y digeser ke titik lain yang ingin diukur jaraknya.

2. Sudut Sudut antara dua permukaan obyek ukur dapat diukur melalui bayangan yang terbentuk melalui kaca buram pada projektor profil. Setelah bayangan difokuskan (diperjelas garis tepinya) dengan cara mengatur letak benda ukur di depan lensa kondensor projektor profil sudut ke dua tepi bayangan yang akan ditentukan besarnya dapat diukur dengan cara berikut: Salah satu garis silang pada kaca buram dibuat berimpit dengan salah satu tepi bayangan, dengan cara menggerakkan meja (pada mana benda ukur diletakkan) ke kiri/kanan dan atas atau bawah dan memutar piringan kaca buram (garis silang). Setelah garis berimpit pada tepi bayangan, kemiringan garis silang dibaca pada skala piringan dengan bantuan skala nonius. Kemudian, proses diulang sampai ganis bersangkutan berimpit dengan tepi bayangan yang lain. Pembacaan skala piningan dilakukan lagi. Dengan demikian sudut yahg dicari adalah merupakan selisih dari pembacaan yang pertama dan yang kedua.

D.

Pengukuran Manual : Vernier Caliper , Micrometer screw Pada pengukuran ini, digunakan Vernier Caliper dan micrometer

sekrup. Tingkat ketelitian dari Vernier Caliper adalah 0.05 mm dan tingkat ketelitian micrometer sekrup adalah 0.005 mm Pada pengukuran dengan menggunakan Vernier Caliper, pengukuran dilakukan dengan tingkat ketelitian 0.05 mm. Tingkat ketebalan suatu benda

pun dapat diukur dengan bagian ekor Vernier Caliper, meski dengan tingkat ketelitian yang lebih rendah daripada micrometer sekrup.

Adapun bagian bagian dari Vernier Caliper adalah : Rahang tetap Rahang sorong Ekor Untuk bagian pengukuran, kita dapat menggunakan bagian nomor 1 dan 2 untuk mengukur panjang dan lebar dari suatu benda. Sementara itu, untuk ketebalan benda yang cukup tipis sehingga tidak dapat diukur dengan bagian 1 dan 2, kita dapat menggunakan bagian ekor (3). Alat ukur lain yang digunakan dalam Length Measurement ini adalah micrometer sekrup. Mikrometer sekrup biasa digunakan dalam pengukuran ketebalan suatu benda yang sangat tipis, sehingga membutuhkan tingkat ketelitian yang cukup tinggi. Alat ini pun mempunyai beberapa bagian. Yang cukup menarik dari alat ini adalah skala putar. Dengan skala putar ini, ketika kami mengukur, ada 2 tingkat tightness benda terhadap micrometer sekrup ini. Selain itu, ada beberapa jenis dari micrometer sekrup ini. Akan tetapi, pada percobaan ini, yang digunakan untuk pengukuran adalah micrometer luar dengan beberapa tingkat jangkauan, yang biasanya digunakan untuk mengukur lapisan lapisan dan blok.

BAB III HASIL PRAKTIKUM a. Pengukuran Kebulatan Pada uji pengukuran kebulatan ini kami menggunakan objek uji yaitu silinder. Dari hasil uji pengukuran profil kebulatan nantinya akan didapatkan profil kebulatan dari permukaan silinder dengan beberapa parameter kebulatan. a.1 Gambar

Gb 1. Silinder 3-D

a.2

Alat Kerja yang dipakai Pada pengukuran kebulatan ini kami menggunakan alat ukur Roundness Test.

a.3

Hasil Pengukuran Kebulatan Sebelum dilakukan pengukuran, benda uji dan alat ukur telah di atur sehingga sedapat mungkin tidak terdapat kesalahan dalam pengukuran. Pengukuran maksimum (MI) dilakukan dengan parameter lingkaran dalam

Dari hasil pengukuran didapat hasil : MI : Lingkaran terbesar yang mungkin dibuat di dalam profil kebulatan tanpa memotongnya. 1. P 2. V = 0.95 m = -0.69 m = 0.19 m; = 110,1

3. P to V = 1.64 m 4. R 5. RND = 1.64 m; is = 0.2 m b. Pengukuran Profil Kekasaran Pada uji pengukuran profil kekasaran ini kami menggunakan objek uji yaitu metal blok. Dari hasil uji pengukuran profil kekasaran nantinya akan didapatkan profil kekasaran dari permukaan metal blok pada jarak (length) tertentu. b.1 Gambar

Gb 2. Metal Blok 3-D

b.2

Alat Kerja yang dipakai Pada uji pengukuran profil kekasaran ini kami menggunakan alat ukur Surface Roughness Measurement.

b.3

Hasil Pengukuran Profil Kekasaran Dari hasil pengukuran kekasaran permukaan dari benda uji didapatkan hasil : Ra Rmax Rz Length : : : : 1.18 m 12.54 m 6.46 m 5.00 mm

Untuk standar faktor yang ditentukan, yaitu :

Gb 3. Hasil Pengukuran Surface Roughness Measurement

c.

Profile Projector Pada pengukuran sudut dan panjang kami menggunakan objek uji yaitu cutting tool. Dari hasil pengukuran sudut dan panjang nantinya jarak dari benda uji yang kecil dapat diukur dan dengan ketelitian yang cukup tinggi.

c.1

Gambar

Gb 4. Cutting tool 3-D

A C D

E

B

F

Gb 5. Cutting tool 2-D tampak atas

c.2

Alat Kerja yang dipakai Pada pengukuran sudut dan panjang ini kami menggunakan alat ukur Profile Projector

c.3

Hasil Pengukuran Profile Projector Dari hasil pengukuran di dapat panjang dari A-B adalah 9.5 mm dan sudut adalah 280

(28 derajat), Diameter bulatan 4.5 mm, Panjang C D

adalah 18 mm, dengan ketebalan 4 mm

d.

Analisa Pengukuran Manual : Vernier Caliper , Micrometer Screw Pada pengukuran manual kali ini, benda uji yang digunakan adalah joint. Dari hasil pengukuran nantinya akan didapat dimensi panjang, lebar, serta ketebalan benda.

d.1

Gambar dan Hasil Pengukuran

Gb. 7. Pengukuran Panjang

Gb. 8. Pengukuran Panjang

d.2

Alat kerja yang dipakai Pada pengukuran kali ini, alat ukur dimensi manual yang digunakan

adalah Vernier Caliper dan Micrometer Screw

BAB IV ANALISA 1. Analisa Roundness Measurement Nilai P berarti puncak tertinggi terhadap lingkaran dengan jari-jari yang dijadikan referensi, dengan kata lain adalah profil tengah. Nilai V berarti lembah terendah terhadap lingkaran dengan jari- jari yang dijadikan referensi, dengan kata lain adalah profil tengah. Nilai P to V yag dimaksud adalah jarak dari puncak tertinggi ke lembah terendah dari profil bulatan. Sedangkan 0.2 m adalah skala jarak tiap lingkaran. Dari hasil pengukuran kami dapat menganalisa kebulatan tidak dapat diukur hanya dengan parameter MI, karena parameter MI hanya melihat dari lingkaran terbesar yang mungkin dibuat. Dari hasil, pembacaan yang didapat dari silinder adalah : jari-jari kebulatan dari silinder adalah 1.64 m. silinder mempunyai puncak yang tingginya 0.95 m lembah terendah 0.69 m. Circularity dari silinder tidak tepat pada titik tengah dan harus digeser sejauh 110.1.

Gb 6. Parameter Kebulatan

2.

Analisa Surface Roughness Measurement Sebelum dilakukan pengukuran, benda uji dan alat ukur telah di

atur sehingga sedapat mungkin tidak terdapat kesalahan dalam pengukuran. Kekasaran permukaan dapat diklasifikasikan menjadi 3 kategori, yaitu : dan Rq Deskripsi nilai ekstrem, yang didapat berdasarkan nilai pada kondisi maksimum. Contohnya kekasaran puncak maksimum (Rp), kekasaran lembah maksimum (Rv), dan kekasaran maksimum puncak ke lembah (Rmax) Deskripsi tekstur Deskripsi statistik, yang memberikan nilai rata-rata dari tinggi permukaan. Contohnya Ra

Dari hasil pengukuran terhadap panjang pengukuran (traversing length) 5.00 mm didapat 4 parameter yang telah diatur sebelum melakukan pengukuran. Parameter itu yaitu Ra atau kekasaran rata-rata aritmatik, Rmax atau kekasaran maksimum dari tinggi puncak dan lembah, Rz atau kekasaran total rata-rata. Ra atau kekasaran rata-rata aritmatik didefinisikan sebagai harga rata-rata aritmatik dibagi harga absolut jarak antara profil referensi dan profil

tengah. Rq atau kekasaran rata-rata kuadratik didefenisikan sebagai akar bagi jarak kuadrat rata-rata antara profil terukur dengan profil tengah. Pada perhitungan Ra, daerah-daerah yang berada di bawah profil tengah1 (lembah) diproyeksikan ke atas dan dirata-ratakan dengan daerah di atas profil tengah. Dari hasil pengukuran didapat nilai Ra sebagai 1.18 m dengan ketelitian 0.02 m. Nilai ini berarti rata-rata kekasaran permukaan dari metal blok ini adalah 1.18 m terhadap profil tengah. Rmax diartikan sebagai kekasaran maksimum dari puncak tertinggi dengan lembah terendah dari permukaan. Dari pengukuran didapat Rmax 12.54 m. Apabila dibandingkan dengan nilai Ra 1.18 m, dapat dianalisa bahwa terdapat beberapa titik di permukaan metal blok yang memiliki puncak yang sangat tinggi dan lembah yang sangat rendah apabila dibandingkan dengan banyak titik-titik lain yang memiliki tinggi puncak dan lembah yang rendah. Sedangkan parameter Rz menunjukkan hasil pengukuran 6.46 m. Parameter Rz tidak dapat dijadikan standar dari pengukuran kekasaran yang detail karena parameter Rz diambil dari 5 puncak tertinggi dan lembah terendah. Apabila dikombinasikan analisis dari Ra, Rmax dan Rz disimpulak bahwa panjang pengukuran (traversing length) 5.00 mm di titik tertentu pada permukaan metal blok adalah datar tetapi terdapat beberapa puncak yang sangat tinggi dan lembah terendah tidaklah terlalu rendah jika dilihat dari perbedaan nilai Rmax dan Rz yang tidak terlalu besar. 3. Analisa Pengukuran Dimensi Benda Uji dengan Profil Projector Sebelum dilakukan pengukuran, benda uji dan alat ukur telah di atur sehingga sedapat mungkin tidak terdapat kesalahan dalam pengukuran. Dari benda uji cutting tool ini kami mengukur lebar dari cutting tool (AB) dan sudut luar dari ujung panjang cutting tool ( ). Pada profile projector ini, kita mengamati benda serta mengukurnya berdasarkan blok gauge yang ada dan dipancarkan oleh projector. Kita hanya tinggal membandingkannya.1

Profil tengah yaitu profil referensi yang digeser ke bwah sehingga jumlah luas daerah di atas profil terukur sama dengan jumlah luas daerah di bawah profil terukur.

4.

Analisa Pengukuran Benda dengan Alat Ukur Manual Dengan menggunakan Vernier Caliper, kami mengukur dimensi dari

benda uji. Dimensi yang dapat diukur dengan menggunakan vernier Caliper adalah panjang, lebar, serta ketebalan benda. Sementara itu, dengan micrometer screw, kita akan mendapatkan tingkat ketelitian yang lebih tinggi daripada vernier caliper. Konsekuensi dari tingkat ketelitian micrometer screw adalah jangkauan pengukuran yang terbatas, sekitar 50 mm saja.

4.1

Jawaban Pertanyaan Question 1 Skala utama Skala nonius Hasil Pengukuran Question 2 Skala Utama Skala nonius Hasil Pengukuran Question 3 Skala Utama Skala nonius Hasil Pengukuran Question 4 a. Skala utama Skala nonius Hasil Pengukuran b. Skala utama Skala nonius Hasil Pengukuran c. Skala utama : 7.5 mm : 26 x 0.01 mm = 0.26 mm : 7.76 mm : 6.00 mm : 26 x 0.01 mm = 0.26 mm : 6.26 mm : 3.00 mm : 21 mm : 2 x 0.1 mm = 0.2 mm : 21.2 mm : 9 mm : 3.4 x 0.1 mm = 0.34 mm : 9.34 mm : 27 mm : 1 x 0.1 mm = 0.1 mm : 27.1 mm

Skala nonius Hasil Pengukuran d. Skala utama Skala nonius Hasil Pengukuran e. Skala utama Skala nonius Hasil Pengukuran

: 26 x 0.01 mm = 0.26 mm : 3.26 mm : 10.5 mm : 15 x 0.01 mm = 0.15 mm : 10.65 mm : 5.5 mm : 36 x 0.01 mm = 0.36 mm : 5.86 mm

BAB V KESIMPULAN a. Roundness Test Roundness Test merupakan alat ukur yang digunakan untuk menentukan profil kebulatan benda bulat atau silinder yang pada prinsipnya sama dengan Surface Roughness Measurement. Alat ini menggunakan dial indicator sebagai sensor untuk memeriksa profil dari permukaan benda uji dan prinsip alat yang digunakan adalah meja putar. b. Surface Roughness Measurement Surface Roughness Measurement ini adalah pengukuran kekasaran permukaan. Pada percobaan ini, pengukuran dilakukan dengan menggunakan dial indicator sebagai sensor untuk memeriksa profil dari permukaan benda uji. Dari pengukuran didapat hasil dengan ketelitian alat ukur Surface Roughness Measurement sebesar 0.02 m. Tingkat Cutoff adalah 0.80mm. Cutoff disini adalah banyaknya titik yang dianalisa. Semakin besar nilai cutoff, makin banyak titik sampel yang diambil.

Pada analisa benda uji didapat kesimpulan bahwa metal blok dengan panjang pengukuran (traversing length) 5 mm di titik tertentu pada permukaan metal blok adalah datar jika dilihat dari nilai Ra tetapi terdapat beberapa puncak yang sangat tinggi dan lembah terendah tidaklah terlalu rendah jika dilihat dari perbedaan nilai Rmax dan Rz yang tidak terlalu besar. Nilai yang sangat besar ini mungkin disebabkan kotoran yang menempel sebelum pengukuran dilakukan.

c.

Profile Projector Profile Projector merupsakan sebuah alat ukur yang digunakan untuk

mengukur panjang maupun sudut dari suatu benda yang ukurannya sangat kecil dan susah untuk diukur dengan menggunakan alat ukur biasa dan membutuhkan ketelitian yang sangat tinggi. Dari pengukuran didapat hasil dengan ketelitian alat ukur 1 m untuk panjang dan 2 menit untuk sudut. d. Length Measurement Pengukuran panjang pada praktikum ini menggunakan 2 alat ukur, yaitu Vernier Caliper dan micrometer sekrup. Kedua alat ini sama sama alat manual dan tidak menggunakan mesin dalam proses pengukurannya. Tingkat ketelitian Vernier Caliper adalah 0.05 mm, sedangkan micrometer sekrup mencapai 0.005 mm.

REFERENSI Rochim, Taufiq. 2001. Spesifikasi, Metrologi, dan Kontrol Kualitas Geometrik. Penerbit ITB : Bandung Id.wikipedia.org diakses 21 Mei 2010 En.wikipedia.org diakses 21 Mei 2010