BAB I

TINJAUAN PUSTAKA

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari hari kita selalu berhadapan dengan benda hidup dan benda mati. Suatu saat kita kadang-kadang mengkonsumsi suatu objek. Seandainya objek yang kita komunikasikan kurang lengkap maka orang yang menerima informasi sangat dimungkinkan bertanya lebih jauh. Misal mengkomunikasikan besar sebuah batu, cepatnya lari seseorang, jauh perjalanan dan sebagainya. Orang yang menerima informasi tersebut tentu akan bertanya lebih jauh lagi. Pertanyaan ini muncul karena informasi objek yang dikomunikasikan tidak lengkap dengan objek pelengkap. Objek pelengkap biasanya digunakan dalam bentuk dan ukuran sehingga objek yang diinformasikan mempunyai arti lebih luas. Misalnya batu tersebut massanya satu, kecepatan larinya, satu kilometer per jam dan sebagainya. Dengan demikian peranan objek pelengkap sebagai penambah keterangan dari objek yang akan diinformasikan memang penting.Kini kita berada dimassa yang serba otomatis. Kemajuan dan perkembangan teknologi menghasilkan produk yang bagus bentuknya, canggih konstruksinya, dan presisi ukurannya. Salah satu dari hasil kemajuan teknologi misalnya alat pengukuran. Dengan alat mengukur yang canggih kita bisa mengukur semua hasil produksi secara mudah dan tepat.1.2 Pengukuran

1.2.1 Definisi Pengukuran

Pengukuran adalah serangkaian kegiatan yang bertujuan untuk menentukan nilai suatu besaran dalam bentuk angka (kuantitatif).Dapat disimpulkan juga bahwa pengukuran adalah proses dalam menentukan besaran, dimensi, atau kapasitas yang telah ditentukan dan disepakati dengan ukuran standar untuk menghasilkan nilai yang diinginkan menggunakan alat ukur yang telah distandarkan atau dikalibrasi.

1.2.2 Fungsi Pengukuran

Berikut ini adalah fungsi fungsi dari pengukuran :

1. Untuk mengetahui dan mengamati dimensi suatu bahan yang telah diproduksi atau di standarkan

2. Untuk keperluan analisis dan interprestasi

3. Proses menyebutkan dengan pasti angka-angka tertentu untuk mendeskripsikan suatu produk4. Merupakan proses untuk mendapatkan informasi besaran fisik tertentu dari suatu alat ukur5. Untuk menentukan besaran, dimensi, atau kapasitas, biasanya terhadap suatu standar atau satuan pengukuran1.2.3 Klasifikasi Pengukuran

Untuk itu perlu diketahui klasifikasi pengukuran yaitu sebagai berikut :1. Pengukuran langsungProses pengukuran yang hasil pengukurnya dapat langsung dibaca dari alat ukur yang digunakan pada pengukuran. Misalnya mengukur diameter poros dengan jangka sorong atau mikrometer.2. Pengukuran tidak kangsung

Bila dalam proses pengukuran tidak bisa digunakan suatu alat ukur dan tidak bisa dibaca langsung hasil pengukurannya maka pengukuran yang demikian disebut pengukuran tidak langsung. Untuk mengukur sebuah benda ukur diperlukan 2 atau 3 alat ukur berupa alat ukur standar, alat ukur pembanding, dan alat ukur pembantu. Misalnya mengukur ketirusan poros dengan menggunakan sine center yang dibantu dengan jam ukur (dial indicator).3. Pengukuran dengan kaliber batas

Dalam proses pengukuran terkadang tidak bisa menggunakan satu alat saja. Kita perlu melihat ukuran benda ukur yang dibuat dan melihat benda tersebut dengan toleransi tertentu. Misalnya mengukur lubang dengan menggunakan alat ukur dengan jenis kaliber batas dapat dikategorikan menjadi diterima (Go) atau tidak (No Go). Keputusan yang diambil adalah dimensi objek ukur yang masih dalam batas toleransi.

4. Pengukuran dengan bentuk standar

Pengukuran yang sifatnya membandingkan bentuk benda yang dibuat dengan bentuk yang standar. Misalnya akan mengukur sudut ulir atau roda gigi, mengecek sudut tirus dari poros, mengecek radius dan sebagainya. Pengukuran dilakukan dengan alat ukur proyeksi.1.2.4 Jenis Jenis Pengukuran

Menurut jenis benda yang akan diukur maka alat ukur dapat diklasifikasikan sebagai berikut :1. Pengukuran lineara. Pengukuran Linear LangsungAlat ukur yang hasil pengukurannya dapat langsung dibaca contohnya adalah mengukur diameter poros menggunakan jangka sorong atau mikrometer.b. Pengukuran Linear Tidak LangsungAlat ukur yang hasil pengukurannya tidak bisa dibaca langsung atau pengukurannya membutuhkan lebih dari 1 alat (alat ukur standar, pembanding dan pembantu) misalnya mengukur ketirusan poros menggunakan sine gauge, jam ukur, dan blok ukur.2. Pengukuran sudutBenda ukur tidak selalu memiliki ukuran panjang akan tetapi ada yang memiliki dimensi sudut. Ketepatan sudut benda sangat diperlukan misalnya sudut blok v, sudut ketirusan poros.3. Pengukuran ulirUlir pada sebuah konstruksi berfungsi sebagai transmisi daya dan alat pemersatu. Pengukuran geometris ulir digunakan untuk memastikan kekuatan dan daya tahan kelelahan ulir untuk melawan ketelitian pengubahan gerak rotasi menjadi translasi.4. Pengukuran roda gigiRoda gigi mempunyai fungsi penerus gerakan , daya atau pengubah. Pengukuran roda gigi berguna untuk mengetahui kepresisian roda gigi sehingga mentransmisikan daya.5. Pengukuran kelurusan, kedataran dan kerataanKedataran adalah datar air atau horisontal, gaya tarik dianggap tegak lurus terhadap bidang datar air. Contoh alat ukur kedataran adalah waterpass yang sebenarnya untuk mengukur sudut. Namun sudut yang diukur relatif kecil.

6. Pengukuran kekasaran permukaan.Alat ukur yang digunakan untuk mengukur kekasaran permukaan suatu benda.Contoh alat ukur yang digunakan adalah Surfaces Roughness Tester.1.3 Instrumentasi

1.3.1 Definisi Instrumentasi

Instrumentasi adalah ilmu yang mempelajari tentang penggunaan alat untuk mengukur dan mengatur suatu besaran baik kondisi fisis maupun kimia. Instrumentasi adalah alat-alat dan piranti yang dipakai untuk pengukuran dan pengendalian dalam suatu sistem yang lebih besar dan lebih kompleks.1.3.2 Fungsi Instrumentasi

1. Sebagai Alat Ukur

Sebagai alat ukur, yaitu berfungsi untuk mengetahui/ memonitor jalannya suatu kondisi operasi melalui pengukuran besaran dari variable proses yang sedang diukur. Pengukuran yang banyak dilakukan adalah berupa pengukuran: tekanan, temperatur, aliran (flow), dan tinggi permukaan cairan (level).2. Sebagai Alat Pengendalian

Sebagai alat control yaitu befungsi untuk mengendalikan jalannya operasi agar variable proses yang diukur dapat diatur atau dikendalikan sesuai harga yang diinginkan.3. Sebagai Alat Pengaman

Sebagai alat pengaman yaitu berfungsi untuk mencegah kerusakan pada peralatan, mencegah terjadinya bahaya kecelakaan pada orang yang bekerja, dan mencegah kerusakan lingkungan. Sistem pengaman ini mempunyai tahap-tahap, yaitu memberi peringatan berupa alarm dan melakukan shutdown terhadap proses yang ada.4. Sebagai Alat Analisa (Analyzer)

Sebagai alat analisa peralatan instrumen berfungsi untuk menganalisis kualitas kandungan dari suatu produk yang dikelola. Kemudian dapat juga dipergunakan sebagai alat analisa untuk pencegahan polusi dari hasil buangan industri agar tidak membahayakan dan merusak lingkungan.1.4 Metrologi dan Kontrol Kualitas

1.4.1 Definisi Metrologi dan Kontrol Kualitas

Metrologi dapat didefinisikan sebagai ilmu tentang pengukuran karakteristik geometrik produk atau komponen mesin dengan alat dan cara yang tepat sehingga hasi pengukuran dianggap hasil yang paling dekat dengan geometri sesungguhnya.

Kontrol kualitas (quality control) adalah aktivitas untuk menjaga standar kualitas produk mulai dari proses persiapan penyimpanan, produksi sampai pemakaian oleh konsumen.Manfaat keduanya pada bidang teknik mesin adalah menentukan geometris suatu produk yang baik dengan memastikan hasilnya presisi pada proses permesinan. 1.4.2 Fungsi Metrologi dan Kontrol Kualitas

Fungsi metrologi antara lain adalah sebagai berikut :1. Penetapan definisi satuan ukuran yang diterima Internasional

2. Perwujudan satuan satuan ukuran berdasar metode ilmiah

3. Penetapan rantai ketertelusuran dengan menentukan nilai dan akurasi suatu pengukuran dan menyebarluaskan pengetahuan

4. Membuat gambaran melalui karakteristik suatu objek5. Menganalisa karakteristik geometri idealSedangkan fungsi kontrol kualitas antara lain :1. Teknik mencapai kualitas

2. Sebagai pengambil keputusan

3. Sebagai konsep (batas statistik yang dapat membuat keseragaman kualitas)

4. Pengendalian mutu produk5. Untuk memperoleh produk yang efisien dan tahan lama1.4.3 Jenis Jenis Metrologi

Jenis-jenis Metrologi antara lain :1. Metrologi Legal:

Metrologi legal adalah cabang metrologi yang berkaitan dengan pelaksanaan pengukuran yang dipersyaratkan oleh aturan hukum. Pengukuran semacam itu harus dilakukan oleh lembaga atau instansi yang diberi wewenang secara hukum.2. Metrologi ilmiah: Metrologi ilmiah berkaitan dengan penelitian dan studi tentang fenomena-fenomena alam yang mendasari proses pengukuran. Buah dari metrologi ilmiah adalah pengetahuan tentang metode-metode pengukuran yang benar dan bagaimana cara menganalisis hasil pengukuran.3. Metrologi Industri:

Metrologi industri berkaitan dengan hal-hal yang menunjang presisi pengukuran di industri. Tujuan akhirnya adalah untuk memastikan bahwa produk yang dihasilkan (termasuk limbahnya) mempunyai karakteristik yang sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan.1.5 Parameter Pengukuran

1. Ketelitian

Ketelitian adalah kesesuaian yang dilakukan antara beberapa pengukuran yang sama yang dilakukan secara berulang-ulang.. Tinggi rendah tingkat ketelitian hasil pengukuran dapat dilihat dari harga deviasi pengukuran.2. Ketepatan

Ketepatan adalah kedekatan suatu hasil pengukuran dengan angka atau data yang sebenarnya (true value/correct result).

3. Ukuran dasar

Ukuran dasar merupakan dimensi nominal suatu objek ukur yang secara teoritis dianggap tidak mempunyai harga batas atau toleransi.

4. Toleransi

Toleransi merupakan perbedaan ukuran dari kedua harga batas yang diizinkan sehingga perbedaan ukuran dapat diketahui ukuran dari komponen-komponen yang dibuat. Besarnya toleransi selisih ukuran maksimum dan minimum. Macam-macam toleransi antara lain:

a. Toleransi umumb. Toleransi khususc. Toleransi geometri5. Harga batas

Harga batas adalah ukuran atau dimensi maksimum dan minimum yang diizinkan dari suatu komponen, diatas, dan dibawah ukuran dasar. Harga batas dibagi menjadi dua yaitu harga batas atas dan harga batas bawah.

6. Kelonggaran

Perbedaan ukuran antara pasangan komponen dengan komponen lain dimana ukuran terbesar salah satu komponen lebih kecil dari ukuran toleransi komponen lain. 1.6 Konstruksi Umum Alat Ukur

1. Sensor

Sensor merupakan bagian dari alat ukur yang menghubungkan alat ukur dengan benda atau objek ukur. Atau bisa di katakan juga sensor adalah perubah dari alat ukur yang mengalami kontak langsung dengan benda kerja contoh dari sensor ini antara lain kedua ujung mikrometer.

Gambar 1.1 Sensor

Sumber : Anonymous 1, 2015

2. Pengubah

Pengubah berfungsi sebagai penerus atau pengolah semua isyarat yang di terima oleh sensor. Ada beberapa jenis pengubah yaitu:

a. Mekanis

Cara pengubah dari pengubah mekanis ini berdasarkan pada prinsip kinetis yang melakukan pengubahan gerak lurus (trasalasi) menjadi gerak berputar (rotasi). Contohnya adalah dial indicator.

Gambar 1.2 Pengubah Mekanis

Sumber : Sidji Munadi (1988 : 54)

b. Elektris

Peranan kelistrikan yang di gunakan dalam pengubah elektris mempunyai fungsi untuk mengubah semua isarat yang di terima menjadi besaran yang bersifat elektris prinsip ini lah yang di gunakan alat ukur sistem elektris.

Gambar 1.3 Pengubah Digital

Sumber : Anonymous 2, 2015

c. Optis

Perubah optis berfungsi untuk membelokkan cahaya yang dari objek ukur sehingga terjadi banyangan yang maya atau nyata yang ukurannya bisa lebih besar dari pada objek ukurnya contoh adalah kaca pembesar mickroskop.

Gambar 1.4 Pengubah Optis

Sumber : Sidji Munadi (1988 : 60)d. Pneumatik

Kondisi aliran udara yang tertentu akan berubah bila area dimana udara itu melaju juga berubah (lebih sempit atau lebih luas) prinsip inilah yang di gunakan dalam alat ukur yang memulai pengubah sistem penumatik jadi pada sistem penumatik kondisi aliran udara akan berubah bila aliran antara objek dengan sensor mengalami perubahan.

Gambar 1.5 Pengubah Pneumatik

Sumber : Sidji Munadi (1988 : 64)3. Penunjuk

Gambar 1.6 Dial IndicatorSumber : Anonymous 3, 2015

Pada bagian penunjuk terdapat skala pengukuran. Pada bagian inilah hasil pengukuran dapat dibaca dan diketahui besarnya. Secara umum pencatat dikelompokkan menjadi 2 yaitu penunjuk yang memiliki skala dan penunjuk berangka (digital), yaitu:

a. Penunjuk yang mempunyai skala

b. Penunjuk berangka

1.7 Sifat Umum Alat Ukur

1. Rantai Kalibrasi

Kalibrasi adalah mencocokkan harga-harga yang tercantum pada skala alat ukur dengan harga harga standar. Untuk menjamin hubungan dengan satuan standar maka alat ukur yang akan digunakan oleh operator dapat diperiksa melalui rantai kalibrasi: Kalibrasi alat ukur kerja dengan alat ukur standar kerja

Kalibrasi alat ukur standar kerja dengan alat ukur standar

Kalibrasi alat ukur standar dengan alat ukur standar nasional

Kalibrasi alat ukur standar nasional dengan alat ukur standar Internasional

2. Kepekaan

Kepekaan adalah kemampuan alat ukur untuk merasakan suatu perbedaan yang relatif kecil dari harga yang diukur. Misalnya ada dua alat A dan B digunakan untuk memeriksa perbedaan pada skala penunjuk A lebih jelas dari alat B. Maka alat ukur A memiliki kepekaan melebihi alat ukur B.3. Kemudahan baca

Kemampuan alat ukur untuk memberikan sistem yang jelas pada skalanya disebut kemudahan baca. Dengan membuat skala nonius dan atau membuat skala yang tipis dengan jarak yang kecil serta jarum penunjuk yang tipis memungkinkan kemudahan baca dari alat ukur.

4. Histerisis

Histerisis adalah penyimpangan yang dilakukan ketika mengukur secara kontinyu dari dua arah berlawanan. 5. Kepasifan

Kepasifan adalah perbedaan kecil yang terjadi dari harga yang diukur tidak menimbulkan suatu perubahan apapun pada jarum penunjuk. Kepasifan alat ukur mekanik disebabkan oleh adanya pengaruh kelembaman (misal pegas alat ukur tidak elastis sempurna).

6. Pergeseran

Pergeseran merupakan terjadinya perubahan posisi dari penunjuk alat ukur, sementara sensor tidak memberikan/merasakan sinyal atau perbedaan. Penyimpangan yang terjadi dari harga-harga yang ditunjukkan pada skala atau tercatat pada kertas grafik padahal sensor tidak melakukan perubahan apa-apa. 7. Kestabilan nol

Kestabilan nol merupakan kemampuan dari alat ukur untuk kembali ke posisi nol apabila sensor tidak lagi bekerja. Misalnya pada waktu pengukuran dengan jam ukur, kemudian secara tiba-tiba diambil benda ukurnya, maka seharusnya jarum penunjuk kembali pada posisi nol semula. Akan tetapi, sering terjadi bahwa ajrum penunjuknya tidak kembali ke posisi nol, keadaan ini disebut dengan kestabilan nol yang tidak baik. Salah satu penyebab tidak kembali ke posisi nol adalah adanya keusan pada sistem penggerak jarum penunjuk.1.8 Karakteristik Geometri dan Kualitas

1.8.1 Karakteristik Geometri

Pengertian karakteristik geometrik yaitu menggambarkan spesifikasi produk berdasarkan ukuran atau dimensi, bentuk, dan kehalusan permukaan serta apakah produk tersebut sesuai dengan karakteristik geometrik fungsional.

1.8.2 Karakteristik Kualitas

Karakteristik kualitas yaitu karakteristik yang menggambarkan tingkat kualitas produk atau jasa. Setelah produksi (telah diproses) pemeriksaan kualitas karakteristik geometrik dilaksanakan dalam rancangan awal produk sebagai karakteristik geometrik yang sempurna sebagai pembanding. Jadi, perbandingan antara rancangan awal dengan produk adalah karakteristik kualitas produk tersebut.1.9 Sistem dan Standar Pengukuran

1. Sistem Metrik

Sistem matrik telah dikembangkan oleh para ilmuwan prancis sejak tahun 1970-an. Sistem ini mendasarkan pada meter untuk pengukuran panjang dan kilogram untuk pengukuran berat. Dari satuan meter dan kilogram ini kemudian diturunkan unit satuan lain untuk mengukur luas,volume, kapasitas, dan tekanan.

Sistem matrik adalah sebuah sistem satuan pengukuran internasional yang baku. Biasa dikenal dengan satuan mks.

Sistem matrik untuk satuan panjang = meter Sistem matrik untuk satuan massa = kilogram Sistem matrik untuk satuan waktu = detik/sekon2. Sistem British

Sistem British secara garis besar berlandaskan pada satuan inchi, pound, dan detik sebagai dasar satuan panjang, massa, dan waktu. Kemudain berkembang pula satuan-satuan lain misalnya yard, mil, ounce, gallon, feet, barrel, dan sebagainya. Pada umumnya sistem british yang digunakan di Inggris (british standart) dan di Amerika (National Bareau of standarts) adalah tidak jauh berbeda. Hanya pada hal-hal tertentu ada sedikit perbedaan. Sistem British/inchi/non metrik adalah sistem yang secara garis besar berlandaskan pada satuan inchi, pound, dan detik sebagai dasar satuan panjang, massa, dan waktu.

3. Konversi Metrik British

Adalah sifat memudahkan hubungan perubahan antara sistem matrik dan sistem british. Ada tiga jenis konversi antara matrik dan british, yaitu :a. Konversi secara matematikaKonversi inchi/british ke matrik secara matematika diperlukan faktor konversi, caranya :

1 yard = 3600/3937 meter = 0,914440

1 yard = 36 inchi, berarti ;

1 inchi = 1/36 x 0,91440 meter = 0,025400

Kita tahu bahwa 1 meter = 1000 milimeter

Maka : 1 inchi = 0, 025400 x 1000 meter = 2540000 mm (faktor konversi)b. Konversi dengan tabel

Konversi ini berupa tabel yang ada angka-angka konversinya, sehingga mudah untuk menggunakannya karena tinggal melihat tabel saja.

Tabel 1.1 Konversi Matrik ke Inchi

Sumber : Anonymous 5, 2015

Tabel 1.2 Lanjutan Tabel 1.1

Sumber : Anonymous 5, 2015

c. Konversi Dial Mesin

Konversi ini dilakukan pada dial yang terdapat pada mesin-mesin produksi, misalnya mesin bubut, frais, dan sebagainya. Dengan demikian satu unit mesin dapat digunakan untuk membuat komponen-komponen baik yang ukurannya dalam matrik maupun inchi.

1.10 Suaian

1.10.1 Definisi Suaian

Suaian adalah keadaan atau hubungan yang terjadi pada dua komponen yang disatukan (dirakit) yang disebabkan karena adanya perbedaan ukuran antara kedua komponen sebelum kedua komponen tersebut disatukan

Gambar 1.7 Jenis suaian

Sumber : Anonymous 4, 2015

1.10.2 Macam-Macam Suaian

1. Suaian Longgar (Clearance Fit)

Yaitu suaian yang selalu akan menghasilkan kelonggaran (clearance) "Daerah toleransi lubang selalu terletak di atas daerah toleransi poros".2. Suaian Pas (Transition Fit)adalah suaian yang dapat menghasilkan kelonggaran ataupun kerapatan. "Daerah toleransi lubang dan daerah toleransi poros saling berpotongan (sebagian saling menutupi)".3. Suaian Paksa (Interfence Fit)yakni suaian yang selalu akan menghasilkan kerapatan. (interference). "Daerah toleransi lubang selalu terletak di bawah daerah toleransi poros".1.11 Kesalahan Dalam Pengukuran

1.11.1 Definisi Kesalahan Dalam Pengukuran

Perbedaan nilai antara nilai sesungguhnya dari ukuran benda yang diukur dengan hasil yang dilakukan oleh seseorang. Kesalahan dalam pengukuran ini dapat dihindari dengan mengetahui macam macam kesalahan dalam pengukuran dan melakukan pengukuran dengan prosedur pengukuran.

1.11.2 Jenis Kesalahan Dalam Pengukuran

1. Kesalahan pengukuran karena alat ukur

Adalah kesalahan yang terjadi akibat alat ukur tersebut, seperti alat ukur yang sudah tua sehingga dapat menimbulkan banyak kesalahan.2. Kesalahan pengukuran karena benda ukur

Adalah kesalahan yang terjadi akibat benda ukur, Seperti benda ukur yang memiliki struktur flexsible sehingga ketika dilakukan pengukuran di titik yang berbeda menimbulkan perbedaan hasil pengukuran.3. Kesalahan pengukuran karena pengukur

Adalah kesalahan yang terjadi akibat pengukur/orang yang mengukur, Seperti saat mengukur terdapat kesalahan membaca alat ukur sehingga terjadi kesalahan dalam mengukur dan tidak memenuhi standart.4. Kesalahan pengukuran karena faktor lingkungan

Adalah kesalahan yang terjadi akibat faktor lingkungan sekitar, seperti faktor cahaya saat melakukan pengukuran yang dapat berpengaruh saat melakukan pengukuran benda yang ingin di ukur.