alat ukur kelurusan, kedataran, dan kerataan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1       Latar Belakang

            Dalam pembuatan suatu produk manufaktur sering kali menemui kesalahan dimensi hasil produk yang menyebabkan tidak diterimanya suatu produk karena diluar daerah toleransi, Dan pada pengukuran produk yang dilakukan maka diperoleh ukuran-ukurannya seperti panjang, lebar, tebal, sudut, kekasaran permukaan, ketegaklurusan dan lain-lain. Pengukuran ketegaklurusan suatu produk adalah antara bidang vertical produk dengan dasar permukaan produk yang diletakkan diatas meja rata.

            Pada proses pengukuran ketegaklurusan produk yang sering dilakukan adalah membandingkan produk dengan blok siku atau blok sudut maka proses pengukuran yang dilakukan kurang memenuhi untuk mendapatkan hasilnya dan hasil pengukuran tidak dapat langsung diketahui setelah proses pengukuran selesai.

1.2 Tujuan

            Adapun tujuan dalam makalah ini adalah sebagai berikut:

1.      Untuk mengetahui alat ukur yang digunakan untuk mengukur bidang lurus, dan kedataran.

2.      Sebagai referensi untuk mata kuliah metrology Industri.

3.      Sebagai salah satu syarat nilai untuk mata kuliah metrologi Industri.

4.      Untuk mengetahui cara menggunakan alat dan prinsip kerja suatu alat ukur kedataran, dan kelurusan.

1.3 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah antara lain:

1.      Mengetahui alat ukur kedataran, dan kelurusan

2.      Hanya membahas tentang alat ukur kedataran, dan kelurusan.

3.      Mengetahui prinsip kerja Autokolimator

4.      Mengetahui prinsip kerja waterpass

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1       Kelurusan (straightness).

            Suatu garis dinyatakan lurus apabila harga perubahan dari jarak antara titik-titik pada garis itu terhadap satu bidang proyeksi yang sejajar terhadap garis, selalu di bawah suatu harga tertentu. Pengujian terhadap kelurusan terdiri dari:

  kelurusan atara dua bidang.

  Kelurusan masing-masing komponen.

  Kelurusan gerakan tiap komponen dan antar komponen.

     

Ada tiga macam metode yang dapat dipakai untuk mengukur kelurusan tersebut yaitu, metode pengukuran kelurusan dengan pelurus (straight edge), pengukuran kelurusan dengan pendatar (spirit-level), dan pengukuran kelurusan dengan menggunakan Autokolimator (autocollimator).

2.2       Kedataran (flatness).

            Suatu permukaan atau bidang dinyatakan rata atau datar bila perubahan jarak tegak lurus dari titik-titik itu terhadap sebuah bidang geometrik yang sejajar permukaannya, mempunyai harga di bawah suatu harga tertentu. Bidang geometrik dapat diwakilkan oleh sebuah plat rata (surface plate) atau oleh sekumpulan garis-garis lurus yang dapat diperoleh dengan pertolongan suatu pelurus (straight edge), pendatar atau sinar cahaya yang dipindah-pindahkan.

            Metode untuk mengukurnya dapat dilaksanakan dengan menggunakan alat ukur pendatar, atau alat ukur Autokolimator atau alat-alat ukur optik lainnya seperti Angle Dekkor dan jenis optik yang lainnya.

1.      PENDATARAN

  Autokolimator (autocollimator).

Gambar Alat Autokolimotor

            autocollimator  adalah suatu alat optik untuk-menghubungi pengukuran non sudut. Mereka biasanya digunakan untuk menyelaraskan komponen dan mengukur defleksi atau mekanis sistem optic. Autocollimator sebuah bekerja dengan memproyeksikan gambar ke target, Cermin dan mengukur defleksi dari gambar kembali terhadap skala, baik secara visual atau dengan sarana detektor elektronik. Sebuah autocollimator visual dapat mengukur sudut sekecil 0,5 detik busur , sementara autocollimator elektronik bisa sampai 100 kali lebih akurat.

            autocollimators Visual sering digunakan untuk berbaris laser rod berakhir dan memeriksa paralelisme wajah jendela optik dan potongan. Elektronik dan digital autocollimators digunakan sebagai standar pengukuran sudut, untuk memantau pergerakan sudut selama jangka waktu yang lama dan untuk memeriksa pengulangan posisi sudut pada sistem mekanis autocollimators Servo adalah bentuk khusus kompak autocollimators elektronik yang digunakan dalam kecepatan tinggi loop servo-umpan balik untuk aplikasi platform yang stabil.

  Prinsip operasi

autocollimator Proyek seberkas cahaya collimated. Reflektor eksternal mencerminkan seluruh atau sebagian dari balok kembali ke instrumen mana balok difokuskan dan dideteksi oleh sebuah photodetektor. autocollimator mengukur deviasi antara balok balok yang dipancarkan dan dipantulkan. Karena autocollimator menggunakan cahaya untuk mengukur sudut, itu tidak pernah datang ke dalam kontak dengan permukaan uji.

 Jenis-jenis Autocollimator

1. Digital Autocollimators

autocollimators digital menggunakan photodetektor elektronik untuk mendeteksi sinar tercermin. Radian autocollimators Mikro mengambil keuntungan dari teknologi pendeteksi terbaru termasuk photodetectors berbasis silikon canggih dan berbasis detektor germanium. Detektor mengirimkan sinyal ke Micro-Radian pengendali digital yang mendigitalkan dan proses sinyal dengan menggunakan DSP elektronik berbasis proprietary. pengolahan akan membuat sudut keluaran dikalibrasi yang dapat dilacak ke AS Institut Nasional Standar dan Teknologi. Data sudut diambil dengan menggunakan layar LCD touchscreen, antarmuka RS-232, atau keluaran analog yang semuanya dibangun ke controller. autocollimators digital cocok untuk aplikasi termasuk kalibrasi meja putar, standar pemeriksaan sudut, terpencil atau sudut pemantauan jangka panjang, pengukuran kerataan atau kelurusan, dan untuk memberikan umpan balik yang dikuasai sudut pada sistem servo

Gambar Digital Autocollimator Diagram

2. Visual Autocollimators

Autocollimators Visual mengandalkan mata seorang operator untuk bertindak sebagai photodetektor tersebut. Radian visual autocollimators-Micro proyek gambar lubang jarum. Operator pandangan gambar lubang jarum tercermin melalui sebuah lensa mata. Karena mata manusia bertindak sebagai photodetektor, resolusi akan bervariasi antar operator. Biasanya, orang bisa menyelesaikan 3 sampai 5-detik busur. Karena mata manusia mampu membedakan gambar secara bersamaan, autocollimators visual yang cocok untuk mengukur permukaan secara bersamaan. Hal ini membuat mereka instrumen keselarasan ideal dalam aplikasi seperti menyelaraskan batang berakhir laser atau memeriksa paralelisme antara optik. autocollimators visual juga dapat dilengkapi dengan reticle lensa mata untuk membantu dalam berbaris optik tes untuk referensi master. Semua Radian visual autocollimators-Mikro yang difokuskan pada tak terhingga untuk digunakan sesuai pada jarak kerja.

Contoh Aplikasi Visual Autocollimator:

1.      Pengukuran non-paralelisme di windows, batang laser berakhir, dan potongan optik oleh wajah refleksi metode-dua.

2.      Pengukuran kuadrat dari sisi luar dengan berbagi aperture.

3.        Sudut perbandingan dengan berbagi aperture.

4.        Memeriksa prisma sudut yang tepat untuk dan piramida kesalahan sudut.

Khusus Autocollimators

Laser Autocollimators

               Micro-Radian adalah satu-satunya perusahaan yang memproduksi autocollimators dengan sumber sinar laser. Radian laser autocollimators-Mikro telah dipancarkan sinar sekecil 1,0 mm. Instrumen ini khusus dirancang untuk mengukur bagian tes kecil termasuk komponen silikon, cermin miniatur dan lensa, dan komponen serat optik. Mereka juga ideal saat pengukuran kebisingan sangat rendah yang diinginkan.

Sistem servo yang dikontrol

               Radian autocollimators Mikro yang tersedia dalam sebuah "Servo" versi analog cocok untuk menyediakan pemantauan sudut dalam OEM Komentar servo-dan-feedforward sistem servo. Biasanya, servo-versi T40 kepala optik dipilih karena ukurannya yang ringkas ringan dan bidang luas pandang. Data rates sampai 2 kHz yang tersedia.

  Waterpass

Waterpass adalah alat ukur penyipat datar dengan teropong yang dilengkapi nivo dan sumbu mekanis tegak, sehingga teropong dapat berputar ka arah horizontal.

Prinsip kerja alat

Yaitu bidik garis kesemua arah, sehingga membentuk bidang datar atau horizontal dimana titik-titik pada bidang datar  tersebut akan menunjukkan ketinggian yang sama.

Kegunaan alat :

Fungsi utama :

1.      Memperoleh pandangan mendatar atau mendapat garis bidikan yang sama tinggi, sehingga titik – titik yang tepat  pada  garis bidikan memiliki ketinggian yang sama.

2.      Dengan pandangan mendatar tersebut dapat diketahui jarak dari garis bidik yang  dinyatakan sebagai ketinggian garis bidik terhadap titik-titik tertentu, maka akan diketahui atau ditentukan beda tinggi atau ketinggian dari titik-titik tersebut. Umumnya alat ukur waterpass ditambah dengan bagian alat lain.

3.      Benang stadia, yaitu dua buah benang yang berada di atas dan dibawah serta sejajar  dengan jarak yang sama dari benang diafragma mendatar. Dengan adanya benang stadia dan bantuan alat ukur waterpass berupa rambu atau bak ukur alat ini dapat digunakan sebagai alat ukur jarak horizontal atau mendatar. Pengukuran jarak dengan cara seperti ini dikenal dengan jarak optik.

4.      Lingkaran berskala, yaitu lingkaran pada badan alat yang dilengkapi dengan skala ukuran sudut. Dengan adanya lingkaran berskala ini arah yang dinyatakan dengan bacaan sudut dari bidikan yang ditunjukkan oleh benang diafragma tegak dapat diketahui, sehingga bila dibidikkan ke dua buah titik, sudut antara ke dua titik tersebut dengan alat dapat ditentukan atau dengan kata lain dapat difungsikan sebagai alat pengukur sudut horizontal.

Bagian-bagian alat ukur waterpass

Alat ukur waterpass yang sederhana hanya terdiri dari empat komponen yaitu :

1.      Teropong yang didalamnya terdapat lensa objektif, lensa okuler dan diafragma

2.      Nivo tabung yang berbentuk tabung

3.      Benang bacaan (BA, BT, BB)

4.      Tiga skrup pendatar.

Kesalahan dalam pengukuran waterpass

            Kesalahan dalam pengukuran antara lain:

Dalam melakukan pengukuran kemungkinan terjadi kesalahan pastilah ada, dimana sumber kesalahan atau permasalahan tersebut, antara lain:

a.       Kesalahan yang bersumber dari pengukuran

Kurangnya ketelitian mata dalam pembacaan alat waterpass, yaitu pembacaan benang atas, benang bawah, dan benang tengah. Adanya emosi dari pengukur akibat rasa lapar sehingga tergesa-gesa dalam melakukan pengukuran dan akhirnya terjadi kesalahan mencatat.

b.       Kesalahan yang bersumber dari alat

Pita ukur yang sering dipakai mempunyai tendensi panjangnya akanberubah, apalagi jika menariknya terlalu kuat. Sehingga panjang pita ukur tidakbetul atau tidak memenuhi standar lagi. Patahnya pita ukur akibat terlalu kencangnya menarik pita ukur, sehingga panjang pita ukur bergeser (berkurang)

c.        Kesalahan yang bersumber dari alam.

            Adanya angin yang membuat rambu ukur terkena hembusan angin, sehingga tidak dapat berdiri dengan tegak. Angin yang merupakan faktor alam, membuat pita ukur menjadi susah diluruskan, sehingga jarak yang didapatkan menjadi lebih panjang daripada jarak sebenarnya.

 

2.PENGUKURAN KELURUSAN

Kelurusansuatu  permukaan dapat diperiksa dengan beberapa cara. Dua cara yang paling mudah untuk memeriksa kelurusan adalah dengan memakai pendatar yang cermat (0.02 mm/m atau 0.01 mm/m) atau dengan autokilomator (kecermatan sampai 0.1 detik). Memang kedua alat tersebut alat ukur sudut, dengan demikian pemeriksaan kelurusan permukaan dilakukan secara berurutan untuk panjang garis pengukuran dengan memperhatikan perubahan sudut yang kecil akibat dari ketidak lurusan permukaan yang disarankan oleh alat ukur tersebut.

a) Persiapan pengukuran kelurusan

b) Pelaksanaan pengukuran

c) Analisis hasil pengukuran

3. PENGUKURAN KELURUSAN DENGAN METODE STRAIGHT EDGE 

Selain dengan pendatar  atau autokomolimator, Straight Edge(batang bersisi lurus) dapat digunakan untuk mengukur kelurusan garis atau permukaan. BBatang lurus tersebut ditumpu secara simetrik diatas permukaan yang terkecil (s = 0.5541) sebagai digunakan dua blok ukur dengan ukuran nominal yang sama. Pada setiap lokasi tertentu (diberi tanda setiap jarak yang sama) dilakukan pengukuran celah antar batang lurus dengan permukan bidang yang diukur kelurusannya. Dalam hal ini dapat digunakan komparator untuk diameter lubang (ukuran sensor disesuaikan denganukuran nominal blok ukur penumpu) atau dengan metode penyisipan blok ukur.

4.ANALISIS KERATAAN

          Suatu bidang rata teoritik dapat dibuat dengan menggeserkan suatu garis lurus diatas dua buah garis lain yang sejajar (dua garis tepi). Garis lurus tersebut dinamakan sebagai “garis pembentuk”(generator line). Jadi, pada suatu bidang rata dapat di imajinasikan garis-garis pembentuk yang sejajar yang tidak terhingga banyaknya.

Apabila kedua garis tepi. Di atas dimana garis pembentuk itu digeserkan, ternyata tidak sejajar (namun proyeksi salah satu pada bidang garis lain membentuk dua garis yang sejajar), yang akan terbentuk bukanlah bidang yang rata, melainkanbidang terpuntir (twisted plane). Jika garis-garis pembentuk ini di letakakkan pada bidang yang terpuntir, proyeksi garis-garis pada bidang rata ideal masih tetap sejajar. Bila garis garis terbentuk pada posisi menyilang tegak lurus terhadap garis-garis pembentuk semula, garis-garis pembentuk semula dan yang baru akan saling berpotongan tegak lurus meskipun bidang nya tidak merupakan bidang rata.