kalibrasi alat ukur

Kalibrasi

Filosofi Kalibrasi

Setiap instrumen ukur harus dianggap tidak cukup baik sampai terbukti melalui kalibrasi dan atau pengujian bahwa instrumen ukur tersebut memang baik.

Definisi Kalibrasi

Menurut ISO/IEC Guide 17025:2005 dan Vocabulary of International Metrology (VIM) adalah serangkaian kegiatan yang membentuk hubungan antara nilai yang ditunjukkan oleh instrumen ukur atau sistem pengukuran, atau nilai yang diwakili oleh bahan ukur, dengan nilai-nilai yang sudah diketahui yang berkaitan dari besaran yang diukur dalam kondisi tertentu.
Dengan kata lain:
Kalibrasi adalah kegiatan untuk menentukan kebenaran konvensional nilai penunjukkan alat ukur dan bahan ukur dengan cara membandingkan terhadap standar ukur yang mampu telusur (traceable) ke standar nasional maupun internasional untuk satuan ukuran dan/atau internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi.

Tujuan Kalibrasi

• Mencapai ketertelusuran pengukuran. Hasil pengukuran dapat dikaitkan/ditelusur sampai ke standar yang lebih tinggi/teliti (standar primer nasional dan / internasional), melalui rangkaian perbandingan yang tak terputus.
• Menentukan deviasi (penyimpangan) kebenaran nilai konvensional penunjukan suatu instrument ukur.
• Menjamin hasil-hsil pengukuran sesuai dengan standar Nasional maupun Internasional.

Manfaat Kalibrasi

• Menjaga kondisi instrumen ukur dan bahan ukur agar tetap sesuai dengan spesefikasinya
• Untuk mendukung sistem mutu yang diterapkan di berbagai industri pada peralatan laboratorium dan produksi yang dimiliki.
• Bisa mengetahui perbedaan (penyimpangan) antara harga benar dengan harga yang ditunjukkan oleh alat ukur.

Prinsip Dasar Kalibrasi

• Obyek Ukur (Unit Under Test)
• Standar Ukur(Alat standar kalibrasi, Prosedur/Metrode standar (Mengacu ke standar kalibrasi internasional atau prosedur yg dikembangkan sendiri oleh laboratorium yg sudah teruji (diverifikasi))
• Operator / Teknisi ( Dipersyaratkan operator/teknisi yg mempunyai kemampuan teknis kalibrasi (bersertifikat))
• Lingkungan yg dikondisikan (Suhu dan kelembaban selalu dikontrol, Gangguan faktor lingkungan luar selalu diminimalkan & sumber ketidakpastian pengukuran)

Hasil Kalibrasi antara lain:

• Nilai Obyek Ukur
• Nilai Koreksi/Penyimpangan
• Nilai Ketidakpastian Pengukuran(Besarnya kesalahan yang mungkin terjadi dalam pengukuran, dievaluasi setelah ada hasil pekerjaan yang diukur & analisis ketidakpastian yang benar dengan memperhitungkan semua sumber ketidakpastian yang ada di dalam metode perbandingan yang digunakan serta besarnya kesalahan yang mungkin terjadi dalam pengukuran)
• Sifat metrologi lain seperti faktor kalibrasi, kurva kalibrasi.

Persyaratan Kalibrasi

• Standar acuan yang mampu telusur ke standar Nasional / Internasional
• Metoda kalibrasi yang diakui secara Nasional / Internasional
• Personil kalibrasi yang terlatih, yang dibuktikan dengan sertifikasi dari laboratorium yang terakreditasi
• Ruangan / tempat kalibrasi yang terkondisi, seperti suhu, kelembaban, tekanan udara, aliran udara, dan kedap getaran
• Alat yang dikalibrasi dalam keadaan berfungsi baik / tidak rusak

Sistem manajemen kualitas memerlukan sistem pengukuran yang efektif, termasuk di dalamnya kalibrasi formal, periodik dan terdokumentasi, untuk semua perangkat pengukuran. ISO 9000 dan ISO 17025 memerlukan sistem kalibrasi yang efektif.

Kalibrasi diperlukan untuk:

• Perangkat baru
• Suatu perangkat setiap waktu tertentu
• Suatu perangkat setiap waktu penggunaan tertentu (jam operasi)
• Ketika suatu perangkat mengalami tumbukan atau getaran yang berpotensi mengubah kalibrasi
• Ketika hasil pengamatan dipertanyakan

Kalibrasi, pada umumnya, merupakan proses untuk menyesuaikan keluaran atau indikasi dari suatu perangkat pengukuran agar sesuai dengan besaran dari standar yang digunakan dalam akurasi tertentu. Contohnya, termometer dapat dikalibrasi sehingga kesalahan indikasi atau koreksi dapat ditentukan dan disesuaikan (melalui konstanta kalibrasi), sehingga termometer tersebut menunjukan temperatur yang sebenarnya dalam celcius pada titik-titik tertentu di skala.

Di beberapa negara, termasuk Indonesia, memiliki lembaga metrologi nasional (National metrology institute). Di Indonesia terdapat Pusat Penelitian Kalibrasi Instrumentasi dan Metrologi (Puslit KIM LIPI) yang memiliki standar pengukuran tertinggi (dalam SI dan satuan-satuan turunannya) yang akan digunakan sebagai acuan bagi perangkat yang dikalibrasi. Puslit KIM LIPI juga mendukung infrastuktur metrologi di suatu negara (dan, seringkali, negara lain) dengan membangun rantai pengukuran dari standar tingkat tinggi/internasional dengan perangkat yang digunakan.

Hasil kalibrasi harus disertai pernyataan "traceable uncertainity" untuk menentukan tingkat kepercayaan yang di evaluasi dengan seksama dengan analisis ketidakpastian.

Proses standar pengukuran nasional

Interval kalibrasi:

1. Kalibrasi harus dilakukan secara periodik
2. Selang waktu kalibrasi dipengaruhi oleh jenis alat ukur, frekuensi pemakaian, dan     pemeliharaan.
3. Bisa dinyatakan dalam beberapa cara :

• Dengan waktu kalender (6 bulan sekali)
• Dengan waktu pemakaian (1.000 jam pakai, dst)
• Kombinasi cara pertama dan kedua, tergantung  mana yg lebih dulu tercapai

Metode kalibrasi :

Secara umum kalibrasi alat ukur dilakukan secara rutin setiap 6 bulan sekali, metode kalibrasinya di jelaskan sebagai berikut :

Kalibrasi Sentering optik

Yang dimaksud dengan sentering  adalah bahwa sumbu vertikal theodolit segaris dengan garis gaya berat yang melalui tempat beridiri alat (paku atau titik silang diatas patok). Kalibrasi titik sentring optik

Kalibrasi Nivo

Pada saat pengukuran sumbu I harus benar-benar vertikal,komponen yang digunakan untuk mengatur sumbu I agar vertikal adalah nivo kotak,nivo tabung dan ketiga sekerup penyetel ABC

Kalibrasi bacaan sudut

Walaupun secara umum semua teodolit mempunyai mekanisme kerja yang sama, namun pada tingkatan tetentu terdapat perbedaan, baik penampilan maupun bagian dalam konstruksinya. Apabila klasifikasi teodlit didasrkan pada kegunaan, keteliatianmenjadi faktor penentu utama. Kriteria penentu disini didasarkan pada standar deviasi atau simpangan baku pengukuran arah dengan posisi teropng biasa dan luar biasa. Kesalahan garis bidik yang tidak tegak lurus sumbu II disebut kesalahan kolimasi. Kesalahan ini dapat dihilangkan dengan prosedur sebagai berikut :

Kalibrasi bacaan sudut Horizontal

1. Setelah alat ukur disetel diatas kolimator dan sumbu I telah dibuat vertikal, bidikan teropong pada posisi biasa kearah benang Horizontal kolimator, tekan tombol “0” set pada alat untuk membuat bacaan sudut H : 00° 00’ 00”.
2. Teropong dibuat luar biasa dan bidikkan kembali pada benang silang kolimator seharusnya bacaan sudut H :  180° 00’ 00”, bila terjadi penyimpangan bacaan sudut lakukan kalibrasi dengan cara memutar skrup penggerak halus horizontal hingga bacaan sudut mendekati akurasinya. Kemudian garis bidik diarahkakan kemabli pada benang silang kolimator dengan cara memutar skrup koreksi diagfragma yang kiri dan kanan pada teropong.

Kalibrasi bacaan sudut Vertikal

1. Bidikan teropong pada posisi biasa kearah benang Vertkal kolimator, catat bacaan sudut veritkalnya misal sudut  V : 89° 59’ 30”
2. Teropong dibuat luar biasa dan bidikkan kembali pada benang Vertiakl kolimator catat bacaan sudutnya misal sudut V H :  270° 00’ 50”, dari hasil bacaan sudut biasa dan luar biasa bila dijumlahkan terdapat penyimpangan sudut sebesar 20”, lakukan kalibrasi dengan cara automatic adjustment secara elektronik. Yang tentunya tiap merk berbeda cara penyetingannya.

Kalibrasi Jarak

Metode yang paling banyak digunakan pada EDM untuk surveying adalah metode beda fase, baik dengan gelomabg mikro, sinar tampak maupun inframerah dan laser. Konsep dasar pengukuran jarak elektronik adalah suatu sinyal gelombang elektromagnetik yang dipancarkan dari suatu alat di ujung garis yang akan diukur jaraknya kemudian diujung lain garis tersebut dipasang prisma reflector. Sinyal tersebut dipantulkan kembali kepemancar, waktu lintas perjalanan sinyal pergi-pulang diukur oleh pemancar sehingga dihasilkan jarak lintasan.

Ketelitian Total Station ditentukan oleh besar kesalahan konstan dari alat dan kesalahan pengukuran yang senading dengan jarak yang diukur ketelitian umumnya dinyatakan dengan ±(2 mm + 1 ppm). Berbicara masalah ketelitian, harus diingat bahwa kedua alat Total station harus dikoreksi terhadap karakteristik sentering yang tidak tepat. Untuk mengecek ketelitian jarak kami menggunakan baseline yang sudah ditentukan jaraknya. Caranya dalah dengan melakukan pengukuran jarak beberapa kala kemudian dirata-ratakan jaraknya apabila terjadi penyimpangan pada jarak tertentu dilakukan koreksi dengan cara memasukan konstanta instrument konstan maka alat akan tekoreksi otomatis.

Tidak ada pengukuran yang meghasilkan ketelitian yang sempurna, tetapi adalah penting untuk megetahui ketelitian yang sebenarnya dan bagaimana kesalahan yang berbeda digunakan dalam pengukuran. Kesalahan-kesalahan dapat terjadi karena berbagai sebab dan umunya dibagi dalam tiga jenis utama yaitu :

1. Kesalahan-kesalahan umum : kebnayakan diebabkan oleh kesalahan manusia, diantaranya adalah kesalah pembacaan alat ukur, peyetelan yang tidak tepat, dan kesalahan penaksiran.
2. Kesalahan-kesalahan sistematis : disebabkan oleh kekurangan- kekurangan pada instrumen itu sendiri seperti kerusakan pada alat atau adanya bagian-bagian yang aus dan penagruh lingkungan terhadap peralatan atau pemakai.
3. Kesalahan-kesalahan acak : kesalahan ini diakibatkan oleh penyebab-penyebab yang tidak diketahui oleh peruabahan-perubahan parameter