Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Praktek Kerja Lapangan (PFC) bertajuk “Pengukuran dan Kalibrasi Kekasaran Permukaan” ini tepat pada waktunya. Tujuan penulisan laporan magang kerja lapangan ini adalah untuk menyelesaikan mata kuliah magang kerja lapangan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Universitas Ahmad Dahlan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing lapangan dan dosen pembimbing yang telah membantu dan membimbing penulis dalam menyelesaikan laporan PKL ini.
Penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan mahasiswa yang baik langsung maupun tidak langsung telah berkontribusi dalam penyusunan laporan ini. Semoga laporan PKL ini dapat menambah wawasan para pembaca dan bermanfaat bagi pengembangan dan peningkatan ilmu pengetahuan.
PENDAHULUAN
- Latar Belakang
- Rumusan Masalah
- Tujuan Praktik Kerja Lapangan
- Manfaat Praktik Kerja Lapangan
- Lokasi dan Waktu Kerja Praktik
- Metode Pelaksanaan Praktik Kerja Lapangan
Kekasaran permukaan suatu produk tidak perlu mempunyai nilai yang kecil, namun terkadang suatu produk memerlukan nilai kekasaran permukaan yang besar sesuai dengan fungsinya (Azhar, 2014). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana melakukan pengukuran dan kalibrasi pada uji kekasaran permukaan yang dimiliki Badan Laboratorium Kalibrasi SNSU BSN dengan beberapa parameter untuk mendapatkan sertifikat. Bagaimana teknik pengukuran, prosedur dan praktek kalibrasi kekasaran permukaan di Laboratorium BSN SNSU Panjang.
Dapat menerapkan dan menerapkan pengetahuan teoritis yang diperoleh di universitas dalam praktik. Praktek kerja lapangan dilaksanakan di Laboratorium SNSU Panjang Badan Standardisasi Nasional (BSN) yang berlokasi di Kawasan PUSPIPTEK, Gedung 420, Muncul, Kecamatan Setu, Kota Tangerang, Banten. Kerja praktek ini akan dilaksanakan selama 30 hari, mulai tanggal 3 Februari hingga 3 Maret 2022.
Mereview jurnal dari berbagai sumber untuk dijadikan acuan atau acuan dalam melakukan penelitian.
TINJAUAN UMUM INSTANSI
- Profil SNSU BSN
- Struktur Organisasi BSN
- Visi BSN
- Misi BSN
Sebagai sekretariat Komite Nasional Akreditasi (KAN) yang terus mengembangkan skema akreditasi dan sertifikasi serta mengupayakan saling pengakuan internasional, tidak menutup kemungkinan hasil sertifikasi dan uji laboratorium yang dilakukan Lembaga Penilaian Kesesuaian Indonesia diakui dunia. . Upaya BSN dalam mendorong pemangku kepentingan untuk bersama-sama melakukan kegiatan standardisasi dan penilaian kesesuaian, secara formal ditetapkan dengan penandatanganan Memorandum of Understanding (MOU). Susunan organisasi badan standardisasi nasional terdiri atas kepala, sekretariat utama, deputi pengembangan standar, deputi penerapan standar dan penilaian kesesuaian, deputi akreditasi, deputi unit pengukuran standar nasional, inspektorat , pusat penelitian dan pengembangan personel serta pusat informasi dan sistem.
Deputi Penerapan Standar dan Penilaian Kesesuaian membawahi 2 (dua) direktorat, yaitu: Direktorat Penerapan Standar dan Sistem Penilaian Kesesuaian; dan Direktorat Penguatan Penerapan Standar dan Penilaian Kesesuaian. Deputi Akreditasi mempunyai tugas melaksanakan penyiapan dan pelaksanaan kebijakan di bidang akreditasi lembaga penilaian kesesuaian. Pusat Pengembangan Sumber Daya Manusia Standardisasi dan Penilaian Kesesuaian mempunyai tugas melaksanakan pengembangan sumber daya manusia standardisasi dan penilaian kesesuaian.
Dalam rangka standardisasi dan penilaian kesesuaian, BSN berkontribusi langsung terhadap misi Presiden nomor 2, yaitu memperkuat struktur perekonomian yang produktif, mandiri, dan berdaya saing. Mengelola sistem akreditasi lembaga penilai kesesuaian dengan orientasi pada kompetensi, konsistensi dan ketidakberpihakan, serta penerimaan global;
TINJAUAN PUSTAKA
- Metrologi
- Pengelompokan Metrologi
- Pengukuran
- Kalibrasi
- Ketidakpastian
- Rantai Ketertelusuran
- Kekasaran Permukaan (Roughness)
- Filter
Penggaris, jangka sorong, mikrometer sekrup, timbangan, amperemeter, dan termometer merupakan alat ukur yang terstandarisasi. Dengan menggunakan alat ukur yang terstandar maka orang yang melakukan pengukuran akan memperoleh hasil yang relatif sama dimanapun pengukuran dilakukan, dan kapanpun pengukuran dilakukan. Akurasi adalah kemampuan suatu alat ukur dalam memberikan hasil pengukuran yang mendekati hasil/akurasi sebenarnya.
Akurasi adalah kemampuan suatu alat ukur untuk memberikan hasil yang sama dari pengukuran yang dilakukan secara berulang-ulang dengan cara yang sama. sumber: https://www.handalselaras.com/presisi-vs-akurasi-pada-data-lidar/) Pada Gambar 3.1. Idealnya alat ukur tersebut mempunyai ketelitian, presisi dan sensitivitas yang baik, sehingga tingkat kesalahannya relatif kecil dan data yang diperoleh akan lebih akurat. Untuk menjamin ketertelusuran hasil pengukuran, maka alat ukur dan/atau bahan ukur yang digunakan harus dikalibrasi.
Proses kalibrasi dapat menentukan nilai-nilai yang berkaitan dengan kinerja suatu alat ukur atau bahan acuan. Parameter pembanding pada uji keterampilan kekasaran permukaan adalah kedalaman (𝑑), rata-rata kekasaran (𝑅𝑎), kekasaran akar rata-rata kuadrat (𝑅𝑞), tinggi profil maksimum (𝑅𝑡), tinggi puncak profil maksimum (𝑅𝑝), kedalaman lembah profil maksimum (𝑅 ), dan jarak deviasi profil (𝑅𝑆𝑚) sebagaimana dijelaskan dalam ISO International Organization for Standardization, 1997). Proses pengecatan sangat dipengaruhi oleh kekasaran permukaan karena akan mempengaruhi hasil pengecatan tembok, jika tembok mempunyai tekstur yang kasar maka akan timbul “efek Kulit Jeruk” pada pengecatan seperti pada Gambar 3.6.
Alat ukur kekasaran permukaan di SNSU BSN (Gambar 3.8) menggunakan mesin kekasaran Talysurf i120 dari Taylor Hobson (TH). Proses pengukuran benda uji standar kekasaran di SNSU BSN mempunyai beberapa jenis benda uji standar antara lain tipe A1 (Flat bottom alur) seperti pada Gambar 3.11. Dalam pengukuran kekasaran permukaan, SNSU BSN menggunakan standar A2 sebagai acuan kalibrasi benda uji, dimana standar A2 nantinya akan dikalibrasi dengan standar A1.
Pada mesin kekasaran permukaan digunakan filter Gaussian untuk mengubah bentuk gelombang dengan menghilangkan profil Bentuk dan profil Gelombang sesuai dengan ISO 4288. Probe pada mesin kekasaran permukaan mempunyai diameter tertentu (dalam hal ini 2,5 µm) sehingga bahwa profil tersebut akan dipindahkan di luar luas penampangnya. Low pass filter atau sering disingkat LPF merupakan filter yang melewatkan sinyal frekuensi rendah dan menghambat atau memblokir sinyal frekuensi tinggi.
High pass filter atau biasa disingkat HPF merupakan suatu filter atau filter frekuensi yang dapat melewatkan sinyal frekuensi tinggi dan menghambat atau memblokir sinyal frekuensi rendah. Gelombang-gelombang ini kemudian dipisahkan oleh low pass filter (λ𝑠) dimana diperoleh profil gelombang primer.
METODOLOGI
- Tempat dan Waktu Pelaksanaan
- Metode Pelaksanaan Kerja Praktik
- Alat dan Bahan
- Tahapan Kalibrasi
- Pengolahan Data
Siapkan benda uji unit uji (UUT) yang akan dikalibrasi, misalnya dalam hal ini tipe C1. Kemudian ukur setiap jejak pada standar tipe A2 dengan 6 kali pengulangan sehingga menghasilkan gambar grafik seperti pada Gambar 4.4. Letakkan benda uji C1 pada mesin kasar, kemudian pastikan pergerakan stylus tegak lurus terhadap alur.
Bagilah menjadi minimal 5 track pada sampel dengan panjang 45 mm dan jarak antar track 6 mm seperti terlihat pada Gambar 4.5. Setelah selesai proses kalibrasi standar A2 dan sampel C1, langkah selanjutnya adalah mengkalibrasi data yang diperoleh dengan cara sebagai berikut. Carilah nilai faktor kalibrasi (CF) yang diperoleh dari perbandingan kedalaman pada tahap 1 dan sertifikat kalibrasi kedalaman sesuai persamaan 4.1.
Profil yang digambar pada sampel C1 adalah 45 mm, namun pada perhitungan ini diambil 17,5 mm (5+2 Lc) pada bagian tengah untuk pengambilan sampel, sehingga panjang 45 mm tidak dianalisis. Kemudian bentuk gelombang profil kekasaran diolah untuk mendapatkan Ra dan Rz dari data panjang 17,5 mm menggunakan software μltra v. Setelah diperoleh nilai Ra dan Rz sampel C1, kalikan hasil tersebut dengan nilai CF yang diperoleh seperti pada persamaan 4.2.
Kemudian hasil tersebut merupakan nilai akhir Ra dan Rz yang tertulis pada sertifikat kalibrasi. Standar deviasi merupakan ukuran seberapa luas suatu nilai tersebar dari nilai mean (nilai tengah). Untuk mendapatkan profil primer, filter Gaussian 2,5 µm diterapkan pada profil yang dilacak, menghasilkan Fs sebesar 0,55.
Untuk mendapatkan parameter kekasaran, dilakukan analisis profil kekasaran sesuai definisi ISO, sehingga menghasilkan faktor kehalusan (G).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
- Analisa Depth Standar A2
- Analisa Spesimen C1
- Mencari Nilai Ra dan Rz
- Ketidakpastian Pengukuran
- Menerbitkan Sertifikat
Hasil track pada sampel C1 dengan panjang 45 mm dan jarak track 6 𝐦𝐦 yang dilakukan pengambilan data sebanyak 6 kali dan difilter Ls (profil track menjadi profil primer) dan Lc (profil primer menjadi profil kekasaran) menjadi profil kekasaran gelombang dengan menggunakan software μltra v, maka nilai Ra dan Rz sementara diperoleh dari perangkat lunak bawaan alat seperti pada Tabel 5.3. Setelah mendapatkan data nilai sementara Ra dan Rz untuk sampel C1 dari software bawaan alat, langkah selanjutnya adalah mencari nilai rata-rata total data dari nilai rata-rata A, B, C. ,D dan E pada sampel C1 diperoleh seperti pada tabel 5.4. Pada saat melakukan pengukuran dan kalibrasi pada sampel C1 tentunya terdapat banyak faktor ketidakpastian, dimana dari standar itu sendiri terdapat ketidakpastian dari sertifikat kalibrasi dan kestabilan standar tersebut.
Ketidakpastian dalam sistem elektronik dan analisisnya mencakup ketidakpastian dalam pengulangan, efek filter, faktor penghalusan, kesalahan perangkat lunak (perhitungan), kesalahan elektronik dan keterbacaan. Sebab, pengambilan sampel sampel yang diukur dengan jumlah 5 jejak belum tentu pemilik sampel akan melacaknya pada posisi yang sama seperti saat sampel dikalibrasi. Dengan mempertimbangkan nilai keseragaman sampel sebagai komponen ketidakpastian, diharapkan dimanapun pemilik sampel melakukan pengukuran, nilai yang diperoleh akan berada dalam rentang ketidakpastian pengukuran.
Setelah proses pengukuran, kalibrasi dan analisa data selesai, maka keluaran selanjutnya dari kalibrasi kekasaran permukaan adalah sertifikat yang diberikan kepada Laboratorium Kalibrasi atas sampel yang digunakan dalam hal ini disebut C1.
Pembahasan
Langkah selanjutnya adalah mengumpulkan data untuk sampel yang akan dikalibrasi yaitu C1, dimana data tersebut sudah disaring Ls (profil tracking menjadi profil primer) dan Lc (profil primer menjadi profil kekasaran) sehingga otomatis menjadi profil kekasaran. profil kekasaran gelombang b s dengan perangkat lunak μltra v untuk mendapatkan nilainya. Ra dan Rz sementara untuk sampel C1 dari firmware alat adalah seperti pada Tabel 5.3. Banyak faktor ketidakpastian dalam kalibrasi sampel C1, dimana dari standarnya sendiri terdapat ketidakpastian dari sertifikat kalibrasi dan kestabilan standar tersebut. Ketidakpastian pada sampel yang diukur juga terdapat pada kesejajaran (yang harus memastikan bahwa jarum bergerak tegak lurus melintasi alur sampel) dan homogenitas (nilai untuk menentukan homogenitas sampel).
Setelah diperoleh nilai Ra dan Rz serta ketidakpastiannya untuk sampel C1, langkah selanjutnya adalah menerbitkan sertifikat kalibrasi yang berisi nilai hasil kalibrasi seperti terlihat pada Tabel 5.7. Nilai nominal merupakan nilai Ra dan Rz yang tertera pada sampel C1 dan hasil pengukuran merupakan hasil pengukuran dan kalibrasi yang dilakukan. Perbedaan nilai nominal dengan hasil pengukuran dapat disebabkan oleh perbedaan alat yang digunakan untuk menelusuri benda uji atau derajat keausan benda uji itu sendiri.
PENUTUP
Kesimpulan
Saran
Standar kekasaran permukaan yoke flange menurut ISO R.1302 dan DIN 4768 dengan memperhatikan nilai ketidakpastian. Pengelolaan standar nasional satuan ukur oleh Pusat Metrologi LIPI bidang ketenagalistrikan pada parameter tegangan dan arus DC. Pengelolaan Satuan Ukur Standar Nasional (SNSU) oleh Pusat Penelitian Metrologi-LIPI untuk bidang ketenagalistrikan pada parameter tegangan DC.
