Download - Laporan Metrin Steven Pratama
LAPORAN PRAKTIKUM
METROLOGI dan PENGUKURAN
KELOMPOK 16
Steven Pratama 0906631420
Kawan Kerja
Zulham Sasmita 0906512381
Chandra Adityawan 0906631093
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 : untuk diukur dalam Surface Roughness Measurement
b. Cutting tool : untuk diukur dalam Profile Projector
c. Silinder Logam : untuk diukur dalam Roundness Test
d. joint : 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 0,01m.
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
1m 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 (1m) 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,
pengatur jarak sumbu x-y,
pengatur sudut,
sinar projektor,
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
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 KebulatanPada 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 dilakukan dengan parameter lingkaran dalam
maksimum (MI)
Dari hasil pengukuran didapat hasil :
MI : Lingkaran terbesar yang mungkin dibuat di dalam profil kebulatan tanpa
memotongnya.
1. P = 0.95 m
2. V = -0.69 m
3. P to V = 1.64 m
4. R = 0.19 m; = 110,1
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 : 1.18 m
Rmax : 12.54 m
Rz : 6.46 m
Untuk standar faktor yang ditentukan, yaitu :
Length : 5.00 mm
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.
A
B
C D
E F
c.1 Gambar
Gb 4. Cutting tool 3-D
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 28 0 (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 :
Deskripsi statistik, yang
memberikan nilai rata-rata dari tinggi permukaan. Contohnya Ra
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
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 (A-
B) 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 : 27 mm
Skala nonius : 1 x 0.1 mm = 0.1 mm
Hasil Pengukuran : 27.1 mm
Question 2
Skala Utama : 9 mm
Skala nonius : 3.4 x 0.1 mm = 0.34 mm
Hasil Pengukuran : 9.34 mm
Question 3
Skala Utama : 21 mm
Skala nonius : 2 x 0.1 mm = 0.2 mm
Hasil Pengukuran : 21.2 mm
Question 4
a. Skala utama : 7.5 mm
Skala nonius : 26 x 0.01 mm = 0.26 mm
Hasil Pengukuran : 7.76 mm
b. Skala utama : 6.00 mm
Skala nonius : 26 x 0.01 mm = 0.26 mm
Hasil Pengukuran : 6.26 mm
c. Skala utama : 3.00 mm
Skala nonius : 26 x 0.01 mm = 0.26 mm
Hasil Pengukuran : 3.26 mm
d. Skala utama : 10.5 mm
Skala nonius : 15 x 0.01 mm = 0.15 mm
Hasil Pengukuran : 10.65 mm
e. Skala utama : 5.5 mm
Skala nonius : 36 x 0.01 mm = 0.36 mm
Hasil Pengukuran : 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 2010En.wikipedia.org diakses 21 Mei 2010