1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangEngineer tidak dapat dipisahkan dengan penggunaan alat

ukur. Akurasi pembacaan alat ukur tersebut sangat vital di dalam dunia keteknikan karena akibat dari error yang terjadi dari ketidak-akuratan alat ukur dapat berakibat fatal, misalnya saja pada saat membuat suatu instrumen, ketidak akuratan pengukuran material penyusunnya dapat membuat kerja dari instrumen tersebut tidak optimal, atau bahkan tidak dapat bekerja sama sekali.

Kalibrasi diperlukan untuk memastikan bahwa alat ukur bekerja sesuai dengan standar yang ada. Sehingga kemampuan untuk melakukan kalibrasi terhadap alat ukur sangat diperlukan dalam dunia keteknikan. Untuk itu dalam praktikum sistem kalibrasi dan pengukuran ini, mahasiswa dikenalkan dan diberikan pemahaman mengenai kalibrasi, yang salah satunya adalah kalibrasi alat ukur suhu yang berupa termometer digital.

1.2 PermasalahanPermasalahan yang dibahas dalam praktikum kalibrasi

suhu ini adalah mengenai bagaimana cara melakukan pembacaan standard dan pembacaan alat serta bagaimana cara mengetahui nilai koreksi dan error regresi dalam proses pengukuran suhu dengan menggunakan termometer digital.

1.3 TujuanTujuan dari praktikum kalibrasi suhu ini adalah agar

praktikan mengetahui dan memahami bagaimana cara melakukan pembacaan standard dan pembacaan alat serta memahami bagaimana cara mengetahui nilai koreksi dan error regresi pada proses pengukuran.

2

1.4 Sistematika LaporanPenulisan laporan praktikum ini dibagi menjadi 5 bab.

Pada bab pertama yaitu pendahuluan, dijelaskan latar belakang, permasalahan, dan tujuan dari pelaksanaan praktikum beserta sistematika penulisan laporan. Selanjutnya pada bab dua diberikan penjelasan mengenai definisi kalibrasi, manfaat kalibrasi, parameter-parameter dalam kalibrasi, metode kalibrasi, prinsip kerja termokopel serta jenis-jenis termokopel. Bab tiga berisi tentang peralatan yang digunakan untuk pelaksanaan praktikum beserta langkah kerja. Setelah melakukan praktikum, data-data yang didapatkan dianalisa dan dihitung pada bab empat . Dalam bab empat juga terdapat pembahasan dari hasil analisa data selama praktikum. Sedangkan bab terakhir berisi kesimpulan untuk menjawab tujuan praktikum dan saran untuk praktikum selanjutnya.

3

BAB IIDASAR TEORI

2.1 Pengukuran ( measurement )Definisi dari pengukuran adalah serangkaian kegiatan

yang bertujuan untuk menentukan nilai suatu besaran dalam bentuk angka (kuantitatif). Jadi mengukur adalah suatu proses mengaitkan angka secara empirik dan obyektif pada sifat-sifat obyek atau kejadian nyata sehingga angka yang diperoleh tersebut dapat memberikan gambaran yang jelas mengenai obyek atau kejadian yang diukur. Sedangkan, sistem pengukuran adalah sekumpulan aktivitas, prosedur, alat ukur, software dan orang yang bertujuan mendapatkan data pengukuran terhadap karakteristik yang sedang diukur.

Gambar 2.1 Variabel sistem pengukuranDalam pengukuran terdapat beberapa komponen yang

dijelaskan pada gambar 2.1 diatas, yaitu material, instrumen, pelaku pengukuran, metode yang digunakan, serta lingkungan. Kelima komponen tersebut dapat memengaruhi hasil pengukuran termasuk terjadinya ketidakpastian pengukuran. Manfaat pengukuran adalah sebagai sarana untuk mendapatkan data guna mengambil keputusan perlu/tidaknya meng-adjust proses manufaktur. Sarana untuk menentukan keterkaitan antara dua variabel atau lebih (misalkan temperatur

4

tuang aluminium dengan porositas). Kualitas data pengukuran ditentukan oleh bias (error) dan variansi.

2.2 Macam-Macam Karakteristik Statik dari Alat UkurTerdapat beberapa macam karakteristik statik dari alat

ukur yaitu diantaranya adalah rentang ukur (range). Dimana range adalah besar daerah ukur antara batas ukur bawah dan batas ukur atas. Misal rentang pengukurannya 0-25 Volt. Kemudian jangkauan (span), adalah rentang dari skala minimum sampai dengan skala maksimum. Misal rentang pengukurannya 0-25 Volt, maka jangkauannya 25 Volt. Berikutnya sensitivitas,yaitu perubahan pada reaksi alat ukur yang dibagi oleh hubungan perubahan aksinya.

Less court adalah skala terkecil yang masih dapat diukur. Misal, nilai 10,003, maka less court-nya yaitu yang digaris bawahi. Resolusi adalah besar pernyataan dari kemampuan peralatan untuk membedakan arti dari dua tanda harga atau skala yang paling berdekatan dari besaran yang ditunjukkan. Misal, nilai 10,003, maka resolusi dari alat ukur itu yaitu 0,001. Repeatabilitas adalah Kemampuan alat ukur untuk menunjukkan hasil yang sama dari proses pengukuran yang dilakukan berulang-ulang dan identik. Kesalahan (Error) adalah penyimpangan variabel yang diukur dari harga yang sebenarnya. Akurasi adalah kemampuan dari alat ukur untuk memberikan indikasi pendekatan terhadap harga sebenarnya dari obyek yang diukur. Presisi adalah kedekatan nilai-nilai pengukuran individual yang didistribusikan sekitar nilai rata-ratanya atau penyebaran nilai pengukuran individual dari nilai rata-ratanya. Dalam pengertian lain, yaitu seberapa dekat satu hasil pengukuran dengan hasil yang lainnya dengan pengukuran yang berulang.

5

2.3 Kalibrasia. Definisi Kalibrasi

Pengertian kalibrasi menurut ISO/IEC Guide 17025:2005 dan Vocabulary of International Metrology (VIM) adalah serangkaian kegiatan yang membentuk hubungan antara nilai yang ditunjukkan oleh instrument 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 penunjukan alat ukur dan bahan ukurdengan cara membandingkan terhadap standar ukur yang sudah memenuhi standar nasional maupun internasional.b. Tujuan dan Manfaat Kalibrasi

Tujuan Kalibrasi adalah:1.Menentukan deviasi kebenaran konvensional nilai

penunjukan suatu instrument ukur, atau devisiasi dimensi nasional yang seharusnya untuk suatu bahan ukur.

2.Menjamin hasil-hasil pengukuran sesuai dengan standar nasional maupun internasional.

3.Untuk 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.Sedangkan manfaat dari kalibrasi adalah sebagai berikut:

1.Menjaga kondisi instrumen ukur dan bahan ukur agar tetap sesuai dengan spesifikasinya.

2.Untuk mendukung sistem mutu yang diterapkan di berbagai industry pada peralatan laboratorium dan produksi yang dimiliki.

3.Dengan melakukan kalibrasi, bisa diketahui seberapa jauh perbedaan(penyimpangan) antara harg yang sebenarnya dengan harga yang ditunjukkan oleh alat ukur

1

6

2.4 Metode Kalibrasia. Metode standar yang dipublikasikan secara nasional,

regional, atau internasional.Laboratorium menjamin bahwa standar yang digunakan

adalah sedisi mutakhir yang berlaku. Bila perlu standar harus dilengkapi dengan rincian tambahan untuk menjamin penerapan yang konsisten. Penggunaan standar nasional, regional, atau internasional yang berisi informasi yang cukup dan ringkas untuk melakukan pengujian dan tidak perlu ditambah atau ditulis ulang sebagaimana prosedur internal, sehingga dapat digunakan oleh analisis yang bersangkutan. Selain itu, saat penerapan terkadang diperlukan dokumen tambahan untuk langkah-langkah yang lebih detail dalam rincian tahapan metode. Contoh metode yang dipublikasikan oleh badan standar nasional atau internasional seperti SNI,ISO,ASTM, dll.b. Metode terpublikasi

Metode terpublikasi adalah metode yang dikembangkan oleh ilmuwan atau engineer secara individu dan dipublikasikan oleh organisasi teknis yang mempunyai reputasi, atau dari teks, atau jurnal yang relevan, atau dari spesifikasi pabrik pembuat peralatan. Penggunaan metode terpublikasi di laboratorium harus divalidasi terlebih dahulu.c. Metode yang dikembangkan sendiri oleh

laboratoriumPenggunaan metode yang dikembangkan oleh

laboratorium harus merupakan kegiatan yang terencana dan harus ditugaskan kepada personel yang ahli. Rencana harus dimutakhirkan saat pengembangan mulai dilakukan dan harus dipastikan adanya komunikasi yang efektif diantara semua personel yang terlibat. Apabila diperlukan metode yang tidak dicakup oleh metode buku, hal ini harus mendapat persetujuan dan harus mencakup spesifikasi yang jelas. Metode yang dikembangkan harus telah divalidasi sebagaimana mestinya sebelum digunakan. Bila laboratorium dapat melaksanakan

7

suatu pengujian dan/atau kalibrasi dengan menggunakan lebih dari satu metode, maka pemilihan metode harus didasarkan kepada faktor eksternal seperti jenis sampel yang akan diuji atau barang yang akan dikalibrasi, peraturan perundang-undangan dan pada faktor internalnya seperti peralatan, kompetensi personal, waktu dan biaya, keselamatan dan kesehatan.

2.5 Prinsip Kerja TermokopelPada tahun 1821, seorang fisikawan Estonia bernama

Thomas Johann Seeback menemukan bahwa sebuah konduktor (semacam logam) yang diberi perbedaan panas secara gradien akan menghasilkan tegangan listrik. Hal ini disebut sebagai efek termoelektrik. Untuk mengukur perubahan panas ini dua gabungan macam konduktor sekaligus sering dipakai pada ujung benda panas yang diukur. Konduktor tambahan ini kemudian akan mengalami gradiasi suhu, dan mengalami perubahan tegangan secara berkebalikan dengan perbedaan temperatur benda. Menggunakan logam yang berbeda untuk melengkapi sirkuit akan menghasilkan tegangan yang berbeda, meninggalkan perbedaan kecil tegangan memungkinkan kita melakukan pengukuran, yang bertambah sesuai temperatur. Perbedaan ini umumnya berkisar antara 1 hingga 70 microvolt tiap derajat celcius untuk kisaran yang dihasilkan kombinasi logam modern. Beberapa kombinasi menjadi populer sebagai standar industri, dilihat dari biaya, ketersediaannya, kemudahan, titik lebur, kemampuan kimia, stabilitas, danhasil. Sangat penting diigat bahwa termokopel mengukur perbedaan temperature diantara 2 titik, bukan temperature absolute.

2.6 Jenis-jenis TermokopelPertama, kita lihat bahwa tipe J dan K mempunyai slope

yang besar, sehinnga mempunyai sensitivitas yang tinggi , membuat pengukuran lebih mudah. Untuk tipe R dan S

8

slopenya kecil dan sensitivitasnya rendah. Mereka mepunyai keuntungan penting seperti range pengukuran yang lebih besar, termasuk suhu yang sangat tinggi dan merupakan bahan yang sangat lembam. Penjelasan lain dari kurva adalah kurvanya tidak linier.

2.7 Tabel TermokopelTabel termokopel secara sederhana meberikan tegangan

yang dihasilkan oleh termokopel ketika sambungan referensi berada pada referensi suhu tertentu, dan pengukuran sambungan pada suhu yang ditentukan. Berdasarkan tabel, sebagai contoh kita lihat untuk tipe J pada suhu 210oC dengan refernsi 0oC, maka tegangannya adalah :V (210 ° C)=11.34 mV

2.8 Istilah dalam KalibrasiBanyak istilah yang ada dalam pengkalibrasian ,misalnya

metrologi, instrumenasi, kecermatan, kepekaan, resolusi, range, koreksi, reference, transfer, standar internasional, standar nasional, standar primer,standar kerja. Dibawah ini adalah definisi dari istilah-istilah tersebut1. Metrologi adalah teknologi yang berkaitan dengan

pengukuran2. Instrumentasi adalah bidang ilmu perancangan,

pembuatan penggunaan alat fisika atau sistem instrumen untuk keperluan deteksi, penelitian, pengukuran serta pengolahan data

9

3. Kecermatan adalah kemampuan dari alat ukur untuk memberikan indikasi pendekatan terhadap harga sebenarnya dari suatu objek yang diukur.

4. Kepekaan adalah perubahan pada reaksi alat ukur yang dibagi oleh hubungan perubahan aksinya.

5. Resolusi adalah besar pernyataan dari kemampuan peralatan untuk membedakan arti dari dua tanda skala yang paling berdekatan dari besaran yang ditunjukkan. Range adalah besar daerah ukur antara batas ukur bawah dan batas ukur atas

6. Koreksi adalah suatu harga yang ditambahkan secara aljabar pada hasil dari alat ukur untuk mengkompensasi penambahan kesalahan sistematik.

7. Reference adalah standar ketelitian yang paling tinggi pada urutan sistem kalibrasi yang menetapkan harga ketelitian dasar untuk sistem tersebut.

8. Transfer menunjukkan alat ukur yang digunakan pada suatu sistem kalibrasi sebagai medium perantara untuk memindahkan harga dasar dari standar reference pada tingkatan yang lebih rendah atau alat ukur peralatan uji

9. Standar internasional adalah standar yang ditetapkan oleh suatu persetujuan internasional sebagai dasar untuk menetapkan suatu harga atau besaran bagi semua standar lain dari besaran yang ada

10

BAB IIIMETODOLOGI PRAKTIKUM

3.1 Ruang Lingkup Metode ini digunakan untuk melaksanakan kalibrasi

termometer digital dengan menggunakan termometer digital standar ( sensor thermocouple / RTD ) dengan rentang ukur / kapasitas sampai 1372C. Metode ini juga digunakan untuk pemeriksaan rutin (kalibrasi internal sesuai dengan kebutuhan).

3.2 Standar MetodeStandar metode yang digunakan dalam praktikum kalibrasi

termometer digital ini adalah:1. ”Test Method for Inspection and Verification of

thermometre” ASTM E-77, 19982. “Guide to the expression of uncertainty in measurement”,

ISO / TAG 4, 1993.

3.3 PeralatanDalam praktikum kalibrasi termometer digital ini,

peralatan yang digunakan antara lain:1. 1 buah termometer digital standart,2. 1 buah termometer digital terkalibrasi,3. 1 buah termometer digital yang akan dikalibrasi4. Heater mug,5. Stopwatch

3.4 PersiapanPersiapan yang dilakukan dalam praktikum kalibrasi

termometer digital adalah:1. Dicatat semua spesifikasi termometer pada lembar kerja,

11

2. Diperiksa terlebih dahulu prinsip kerja kedua instrumen,3. Diposisikan sensor kedua termometer pada jarak ideal,4. Diposisikan tampilan termometer sedemikian rupa agar

mudah terbaca,5. Dibersihkan tampilan termometer dari kotoran dan debu,6. Dihidupkan heater mug selama ±15 menit untuk

pemanasan,7. Dibuat beberapa percobaan pengukuran.

3.5 ProsedurProsedur dalam praktikum kalibrasi ini terbagi dalam

tahap-tahap berikut:a. Pemeriksaan Skala1. Dipilih salah satu dari skala termometer untuk dilakukan

pengukuran,2. Dipastikan bahwa suhu telah steady, dan dicatat

pembacaan nilai nominal pada kolom 1,3. Secara berturut-turut dicatat bacaan alat pada kolom 2

dan standar pada kolom 3,4. Diulangi butir 1 hingga 3 sebanyak 5 kali,

5. Dihitung koreksi dengan rumus: Q=P s tandar−Palat ,

dimanaPstandard = pembacaan termometer digital yang dikalibrasiPalat = pembacaan termometer digital yang akan dikalibrasi,

6. Dicatat error of specification,7. Dicatat koreksi minimum,8. Dicatat koreksi maksimum,9. Ditentukan nilai koreksi maksimum,10. Bila nilai koreksi maksimum lebih besar dari toleransi

spec alat, maka termometer digital yang dikalibrasi perlu di adjust ulang atau di repair.

17

12

b. Kemampuan Baca KembaliDilakukan untuk minimal 3 posisi, masing-masing sesuai

dengan titik suhu yang diharapkan (atau pembagian skalanya ½, 2/3, dan skala penuh).1. Dipastikan pembacaan termometer digital telah stabil dan

mulai dilakukan pengukuran untuk suhu dengan nilai nominal tertentu,

2. Dicatat pembacaan alat pada kolom 3 dan pembacaan standar pada kolom 2,

3. Diulangi butir 3.5.2.1 hingga 3.5.2.2 sebanyak 10 kali pembacaan,

4. Dihitung koreksi dengan rumus: Q=P s tandar−Palat , dan

dicatat pada kolom 5,5. Dilakukan butir 3.5.2.1 hingga 3.5.2.4 untuk titik

selanjutnya,6. Dihitung rata-rata koreksi,7. Dihitung standar deviasi dari koreksi maksimum dengan

rumus:

σ=√∑ ( Di−D̄ )n−1 ,

dimana :Di=¿ koreksi ke – iD=¿ rata-rata koreksin=¿ jumlah koreksi,

8. Dihitung error regresi9. Dihitung ketidakpastian standar UA1,

U A 1=σ maks

√n

dimana standar deviasi maksimum koreksi

13

10. Dihitung ketidakpastian regresi UA2 dengan rumus

U A 2=√ SSRn−2

dimana SSR = sum square residual,11. Dihitung ketidakpastian resolusi UB1 dengan rumus:

U B 1=Re solusi /2

√312. Dihitung ketidakpastian resolusi UB2 dengan rumus

U B 2=ak

dimana :a = ketidakpastian kalibrator (termometer standar), k = faktor cakupan,

13. Dihitung ketidakpastian media kalibrasi UB3 dengan rumus

U B 3=ak .

c. Ketidakpastian Termometer digitalLangkah-langkah dalam prosedur ketidakpastian

termometer digital adalah:1. Dihitung besarnya UC (ketidakpastian kombinasi) dengan

rumus :

UC=√UA 12+U

A 22+UB 12+U

B 22+UB 32

,2. Ditentukan besarnya Veff dengan formulasi sebagai

berikut :

V eff =(UC )4

∑ (U i )4 / vi

3. Dengan tingkat kepercayaan CL = 95%, menghitung faktor cakupan k,

14

4. Dihitung ketidakpastian termometer U exp dengan rumus :U exp=k .U c dimana: k = faktor cakupan, dan U c = ketidakpastian kombinasi.

d. FormulirLembar kerja yang digunakan dalam praktikum kalibrasi

termometer digital ini adalah:1. Lembar kerja yang digunakan No. QF. FKS2. Lembar sertifikat yang digunakan No. QF. SKS

15

Halaman ini sengaja dikosongkan

16

BAB IV

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

1.5 Analisis Dataa. Pemeriksaan Skala

Pada pembacaan data mengenai pemeriksaan skala didapatkan data seperti yang tertera pada tabel 4.1. Koreksi dihitung dengan rumus :

Q=P standard−Palat dengan Pstandard merupakan pembacaan thermometer digital standard (terkalibrasi) dan Palat merupakan pembacaan thermometer yang belum dikalibrasi.

Tabel 4.1 Data Hasil Pemeriksaan Skala

Suhu Nominal

(°C)

Pembacaan Alat (°C)

Pembacaan Standard (°C)

Koreksi (°C)

30.5

28.3 28.8 0.5

28.4 28.8 0.4

28.3 28.8 0.5

28.3 28.8 0.5

28.4 28.9 0.5

Dari data di atas, koreksi rata-rata dari pembacaan alat adalah :

D=0.5+0.4+0.5 ± 0.5+0.5+0.55

17

D=2.45

D=0.48

Standard deviasi dari alat dapat dihitung dengan cara sebagai berikut :

σ=√∑ ( Di−D )2

n

σ=√ (0.5−0.48 )2+(0.4−0.48 )2+ (0.5−0.48 )2+ (0.5−0.48 )2+ (0.5−0.48 )2

5

σ=√ 8× 10−3

5

σ=√1.6 ×10−3 σ=0.04

Koreksi rata-rata : 0.48Standar deviasi dari koreksi : 0.04Koreksi Minimum : 0.4Harga Mutlak Koreksi Minimum : 0.4Koreksi Maksimum : 0.5Nilai Koreksi Maksimum : 0.5Eror of Spec (EOS): (0.2 % rdg + 1.0°C) = 1.2°C

b. Kemampuan Baca Kembali

Berdasarkan dari 10 kali pembacaan alat untuk suhu pembacaan standar tertentu, didapatkan rata – rata pembacaan serta koreksi dari pembacaan standar dengan rata – rata pembacaan alat. Koreksi dihitung dengan : Q = Pstandar – Palat

dengan Pstandard merupakan pembacaan thermometer digital standard (terkalibrasi) dan Palat merupakan pembacaan thermometer yang belum dikalibrasi.

18

19

Rata-rata pembacaan dihitung dengan cara (misalnya pada saat pembacaan thermometer standard 50°C) :

D= 49.8+50.1+50.2+50.5+51.8+52+52.1+52.2+52.4+5310

D=51.41 Koreksi dihitung dengan cara (misalnya pada saat

pembacaan thermometer standard 50°C) :Q=50−51.41 Q=−1.41 Q=|−1.41| Q=1.41

Koreksi rata-rata (misalnya pada saat pembacaan thermometer standard 50°C):

Q=1.41+5.73+0.28+0.42+0.34+0.41+0.48+0.54+0.25+0.5610

Q=10.4210

Q=1.042

c. Analisa Ketidakpastian KalibrasiBerdasarkan data hasil pembacaan ulang pada tabel 4.2,

maka standard deviasi (simpangan baku) :

σ=√∑ (D−D ' )2

(n−1 )

σ=√ 2.2959610−1

σ=0.505081 Menghitung ketidakpastian pengukuran :

U A 1=σmaks

√n

20

U A 1=0.505081

√10

U A 1=0.15972 Menghitung ketidakpastian standard regresi :

U A 2=√ SSRn−2

SSR dapat dihitung dari yregresi dengan rumus :y=a+bx , dimana y=koreksi dan x=rata−rata pembacaan.

b=n∑ xi y i−∑ x i .∑ y i

n∑ x i2−(∑ xi)

2

b=0.019868828 a= y−bx a=−6.42− (0.019868828× 73.272 ) a=−2.097828765

U A 2=√ 1.52022810−2

U A 2=0.435923

dalam mencari nilai SSR dapat dilihat pada tabel 4.3.Tabel 4.3 Perhitungan SSR

X Y XY X2 Yreg Error Error2

51.41 -1.41 -72.4881 2642.9881 -1.076372318 -0.333627682 0.111307

56.83 -1.73 -98.3159 3229.6489 -0.96868327 -0.76131673 0.579603

60.48 -0.28 -16.9344 3657.8304 -0.896162048 0.616162048 0.379656

66.12 -0.42 -27.7704 4371.8544 -0.784101858 0.364101858 0.13257

70.44 -0.34 -23.9496 4961.7936 -0.698268521 0.358268521 0.128356

21

75.51 -0.41 -30.9591 5701.7601 -0.597533563 0.187533563 0.035169

80.58 -0.48 -38.6784 6493.1364 -0.496798605 0.016798605 0.000282

85.54 -0.54 -46.1916 7317.0916 -0.398249218 -0.141750782 0.020093

90.25 -0.25 -22.5625 8145.0625 -0.304667038 0.054667038 0.002988

95.56 -0.56 -53.5136 9131.7136 -0.199163561 -0.360836439 0.130203

∑ X=¿¿ 732.72

∑Y =¿¿ -6.42

∑ XY=¿¿ -431.3636

∑ X2=¿¿ 55652.87960

∑ ¿ 1.520228

Keterangan :X adalah rata-rata pembacaan.Y adalah koreksi pembacaan.

Menghitung ketidakpastian resolusi, dengan cara :

U B1=

resolusi2

√3

U B1=

0,12

√3

U B1=0.028868 Menghitung ketidakpastian termometer standar,

dengan cara :

U B 2=ak

U B2=−2.097828765

2.26

U B2=−0.9282428

22

Menghitung ketidakpastian media kalibrasi, yaitu dengan cara :

U B3=ak

U B 3=0

2.26

U B3=0 Sehingga ketidakpastian kombinasi termometer digital

adalah :

U c=√U A 12 +U A2

2 +U B12 +U B2

2 +U B32

U c=√0.15972+0.43592+0.0288 72+0.92822+0

U c=√1.091 U c=1.044

Menghitung besarnya V eff , dengan cara :

V eff =(Uc)4

∑(U i)4

V i

V eff =(1.044)4

0.159724

9+ 0.43594

9+ 0.028874

50+ 0 .92824

50+0

V eff =1.1880.021

V eff =56.5714

Faktor cakupan, dilihat pada tabel T student dengan tingkat kepercayaan 95% dan degree of fredom v=10 –1=9 didapatkan k=2,26.

Menghitung ketidakpastian termometer (U exp) U exp=k .U C

23

U exp=2.26 ×1.03827

U exp=2.3465

1.6 PembahasanWahyu Devi Hapsari Wijayanti2409 100 067

Pemeriksaan Skala Dalam melakukan pemeriksaan skala, diperlukan

perbandingan hasil pengukuran antara thermometer digital yang sudah terkalibrasi dan yang belum terkalibrasi. Pengukuran tersebut dilakukan sebanyak lima kali pada air keran. Selisih pada hasil pengukuran kedua thermometer tersebut merupakan koreksi pembacaan.

Dari data pada tabel 4.1 diketahui koreksi minimum dari thermometer yang belum terkalibrasi adalah 0.4°C dan koreksi maksimumnya adalah 0.5°C, serta dari hasil perhitungan didapatkan koreksi rata-rata dari pembacaan adalah 0.48°C. Error of spec thermometer yang belum terkalibrasi adalah (0.2 % rdg + 1.0°C) = 1.2°C, sehingga koreksi tersebut masih dapat ditoleransi.

Perbedaan hasil pengukuran antara kedua thermometer dapat terjadi karena factor lingkungan (noise) yang berupa suhu lingkungan. Selain itu belum terkalibrasinya thermometer juga menyebabkan perbedaan output yang cukup signifikan.

Kemampuan Baca Kembali

Kemampuan baca kembali suatu alat berkaitan dengan repeatabilitas (repeatability) yakni kemampuan alat ukur untuk memberikan hasil yang sama dari proses pengukuran yang dilakukan secara berulang-ulang dan identik. Pada tabel 4.2 ditunjukkan pengambilan data temperatur air yang sudah dipanaskan sampai suhu tertentu dengan menggunakan heater.

24

Range pengukuran 50°C-95°C, perbedaan suhu tiap-tiap pengukuran sebesar 5°C dan masing-masing dilakukan sebanyak sepuluh kali. Dalam setiap tingkatan suhu, didapatkan nilai koreksi yang berbeda–beda karena perubahan secara fluktuasi pengukuran yang ditunjukkan oleh thermometer digital.

Perbedaan hasil pengukuran dapat disebabkan oleh factor lingkungan yang berupa tidak meratanya suhu air yang dipanaskan karena pada saat pengukuran tidak dilakukan pengadukan, selain itu perbedaan suhu pada hasil pengukuran dapat terjadi karena panas dari heater masih mengalir ke air meskipun heater tersebut sudah tidak terhubung dengan sumber listrik. Berdasarkan tabel tersebut didapatkan bahwa standar deviasi (σ ) sebesar 0.505081, sehingga didapatkan ketidakpastian standar sebesar 0.15972 .

Ketidakpastian thermometer digitalDengan tingkat kepercayaan sebesar 95% dan faktor

cakupan sebesar 2,26 yang didapatkan dari tabel T student maka ketidakpastian thermometer didapatkan sebesar 2.3465 yang telah dihitung dengan mengalikan faktor cakupan dikali dengan ketidakpastian kombinasi sebesar 1.044.

Kurnia Ma’rifatin P.

2409 100 089

Dalam praktikum kalibrasi suhu ini kita melakukan dua percobaan. Yang pertama adalah pemeriksaan skala dimana kita membandingkan hasil pengukuran antara termometer digital yang sudah terkalibrasi dan yang belum dikalibrasi. Pengukuran dilakukan sebanyak lima kali pada air yang dipanaskan. Selisih hasil pengukuran dari termometer terkalibrasi dan yang belum terkalibrasi merupakan koreksi pembacaan. Dari data pada tabel 4.1 diketahui koreksi

25

minimum dari termometer yang belum terkalibrasi adalah 0.4°C dan koreksi maksimumnya adalah 0.5°C, serta dari hasil perhitungan didapatkan koreksi rata-rata dari pembacaan adalah 0.48°C. Error of spec thermometer yang belum terkalibrasi adalah (0.2 % rdg + 1.0°C) = 1.2°C, sehingga koreksi tersebut masih dapat ditoleransi.

Yang kedua adalah kemampuan baca kembali dari alat ukur. Pada prosedur pembacaan berulang ini dilakukan pembacaan temperatur dalam rentang ukur 50 – 95C yang terbagi dalam 10 kali setiap 5 detik sekali, Ketika pembacaan temperatur oleh termometer standar mendekati nilai rentang ukur maka dilakukan pengukuran temperatur sebanyak 10 kali tiap 5 detik. Setiap 5 detik pengukuran, temperatur berubah karena faktor kalor yang terbuang ke lingkungan dan faktor alat itu sendiri. Perbedaan hasil pengukuran yang terjadi disebabkan oleh tidak meratanya panas dalam air karena tidak dilakukannya pengadukan saat pemanasan air berlangsung. Dari percobaan yang telah dilakukan, didapatkan koreksi minimum sebesar -1,73 dan koreksi maksimum sebesar -0,25. Dari prosedur pembacaan berulang ini dapat diketahu karakteristik alat tentang repeatability atau reproducebility apakah masih baik atau tidak.

Ketidakpastian thermometer digital, dengan tingkat kepercayaan sebesar 95% dan faktor cakupan sebesar 2,26 yang didapatkan dari tabel T student maka ketidakpastian thermometer didapatkan sebesar 2.3465 yang telah dihitung dengan mengalikan faktor cakupan dikali dengan ketidakpastian kombinasi sebesar 1.044.

Alfian Arsya B.

2409100021

Pada praktikum kalibrasi suhu ini, praktikan melakukan dua kali percobaan. Percobaan pertama merupakan percobaan

26

pemeriksaan skala pada termometer. Dimana dilakukan perbandingan antara termometer digital yang telah terkalibrasi dengan termometer digital biasa (yang belum dikalibrasi). Percobaan kedua membandingkan nilai hasil pengukuran antara termometer standar dengan termometer yang dikalibrasi dengan menggunakan objek air dengan suhu air yang dibuat berubah dengan rentang antara 50 – 95C yang terbagi dalam 10 kali setiap 5 detik sekali dengan menggunakan stopwatch.

Pada percobaan pertama pengukuran dilakukan sebanyak lima kali pada air yang dipanaskan. Selisih hasil pengukuran dari termometer terkalibrasi dan yang belum terkalibrasi merupakan koreksi pembacaan. Diperoleh koreksi minimum 0.4°C dan koreksi maksimumnya adalah 0.5°C, serta dari hasil perhitungan didapatkan pula koreksi rata-rata adalah 0.48°C. Error of spec termometer yang belum terkalibrasi adalah (0.2 % rdg + 1.0°C) = 1.2°C, sehingga koreksi tersebut masih dapat ditoleransi.

Percobaan ke dua, merupakan percobaan guna mengetahui nilai pembacaan ulang dari termometer digital. Pada percobaan ini, kesepakatan pembacaan berulang ini dilakukan pembacaan temperatur dalam rentang ukur 50 – 95C yang terbagi dalam 10 kali setiap 5 detik sekali dengan stopwatch. Setiap 5 detik pengukuran, temperatur berubah karena faktor kalor yang terbuang ke lingkungan dan faktor alat itu sendiri. Perbedaan hasil pengukuran yang terjadi disebabkan oleh tidak meratanya panas dalam air karena tidak dilakukannya pengadukan saat pemanasan air berlangsung. Dari percobaan, didapatkan koreksi minimum sebesar -1,73 dan koreksi maksimum sebesar -0,25. Dari kesepakatan pembacaan berulang ini dapat diketahui karakteristik alat tentang repeatability atau reproducebility apakah masih baik atau tidak.

27

Dengan tingkat kepercayaan sebesar 95% dan faktor cakupan sebesar 2,26 yang didapatkan dari tabel T student maka ketidakpastian thermometer didapatkan sebesar 2.3465 yang telah dihitung dengan mengalikan faktor cakupan dikali dengan ketidakpastian kombinasi sebesar 1.044.

Aditya Gautama aji2409100006

Pemeriksaan Skala

Dari percobaan yang dilakukan berulang-ulang, diketahui bahwa thermometer digital yang telah dikalibrasi menunjukkan nilai yang hampir tetap sebesar 28,8oC. sedangkan thermometer yang belum dikalibrasi menunjukkan nilai antara 28,3 – 28,4oC. dari lima kali percobaan, didapatkan koreksi rata-rata sebesar 0,48oC. dengan koreksi maksimum sebesar 0,5oC.

Karena koreksi dari thermometer tersebut sangatlah kecil, sehingga masih bisa di toleransi. Tetapi semakin bertambah umur thermometer, maka kemampuan bacanya juga akan menurun. Sehingga perlu diadakan kalibrasi secara rutin agar tetap bisa menjaga akurasi dari alat thermometer tersebut.

Perbedaannya bisa terjadi dikarenakan adanya factor lingkungan yang mempengaruhi, missal suhu di ruangan terebut berapa, suhu ruangan nantinya juga akan merubah bejana tempat air yang nantinya lama kelamaan juga akan merubah suhu dari air yang diukur.

Kemampuan Baca Kembali

Praktikum selanjutnya adalah bertujuan untuk mengetahui kemampuan baca kembali pada thermometer digital yang

28

belum dikalibrasi dengan membandingkannya lagi terhadap thermometer yang telah dikalibrasi.

Kemampuan baca kembali merupakan kemampuan alat ukur untuk menghasilkan nilai output yang sama dari proses pengukuran yang dilakukan secara berulang-ulang yang identik.

Percobaannya dilakukan dengan memanaskan air hingga suhu tertentu dengan indicator thermometer yang telah dikalibrasi. Kemudian dilakukan sepuluh kali penyelupan dengan menggunakan thermometer yang belum dikalibrasi pada suhu yang sama tersebut dengan rentang waktu kurang lebih lima detik. Dari rentang suhu 45 – 95 oC, didapatkan hasil koreksi yang bervariasi. Hal ini disebabkan suhu air tidak konstan pada saat dilakukan pengukuran. Suhu air akan dipengaruhi oleh heater yang dipanaskan lalu dicabut seketika. Dengan seperti itu, maka air akan berubah suhunya bisa karena transfer kalor dari bejana heater sehingga suhu lebih panas dari yang diinginkan, maupun transfer kalor dari air ke bejana alumunium sehingga suhu kurang dari yang diinginkan.

Ketidakpastian thermometer digital

Dengan tingkat kepercayaan sebesar 95% dan faktor cakupan yang didapatkan dari tabel T student sebesar 2,26 maka ketidakpastian thermometer didapatkan sebesar 2.3465.

Ken Ray Bhaskara2409100010

Pemeriksaan Skala :Skala yang ditunjukkan oleh thermometer yang sudah

terkalibrasi berkisar sekitar 28.8°C. dan skala yang ditunjukkan oleh thermometer yang belum terkalibrasi berkisar sekitar 28,3°C – 28,4°C. Walaupun perbedaannya

29

sangat kecil sekali, namun pengaruhnya sangat signifikan sekali. Biasanya perbedaan ini disebabkan karena pengaruh lingkungan atau bisa jadi karena usia thermometer itu sendiri.

Kemampuan Baca Kembali :Untuk masalah kemampuan pembacaan kembali, di dalam

praktikum kita mencoba sebanyak 10 kali percobaan dengan rentang suhu dari 50°C – 95°C. sehingga masing – masing suhu didapatkan 10 kali data percobaan. Setelah itu, kita ambil rata – rata pembacaan masing – masing suhu, lalu kita cari pengkoreksian pada masing – masing suhu dengan cara mengurangi suhu pembacaan standard dengan rata – rata pembacaan.

Ketidakpastian Termometer Digital :Dengan tingkat kepercayaan 95% dan degree of fredom

v=10 –1=9 didapatkan k=2,26.Untuk menghitung ketidakpastian termometer dengan

cara:U exp=k .U C U exp=2.26 ×1.03827 U exp=2.3465

30

(halaman ini sengaja dikosongkan)

BAB VPENUTUP

5.1 KesimpulanSetelah dilakukan praktikum tentang kalibrasi suhu

dapat diambil beberapa kesimpulan antara yaitu nilai koreksi didapat dari selisih suhu yang terbaca pada termometer terkalibrasi dengan termometer pada alat yang ingin dikalibrasi, error regresi dapat diketahui dengan cara mencari rata-rata koreksi dan banyak sampel, dan ketidakpastian pada pengukuran termometer digital dipengaruhi oleh noise yang disebabkan dari lingkungan dan dari termometer itu sendiri.

31

5.2 SaranPada umumnya praktikum ini sudah berjalan dengan

baik namun ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yang pertama yaitu pada modul praktikum, di dalam modul ini tidak terdapat daftar pustaka dan juga ada beberapa rumus yang belum dicantumkan dalam modul sehingga menimbulkan interpretasi yang berbeda dari masing-masing kelompok, untuk praktikum-praktikum selanjutnya sebaiknya rumus dan daftar pustaka dicantumkan dengan jelas. Kemudian yang kedua sertifikat kalibrasi sebaiknya diberikan sejak awal praktikum sehingga praktikan dapat segera mengetahui informasi dari sertifikat kalibrasi.