1. Pendahuluan Metrologi adalah ilmu tentang ukur mengukur dalam arti luas. Kegiatan metrologi meliputi pengukuran, karakter alat ukur, metode pengukuran, dan penafsiran dari hasil pengukurannya. Bidang yang dikelolanya meliputi pengujian, produksi, kalibrasi, dan jaminan mutu. Metrologi terbagi dalam dua bagian besar yakni metrologi legal dan metrologi teknis. Metrologi legal terbagi dua menjadi metrologi legal perdagangan dar metrologi radiasi nuklir. Metrologi legal perdagangan berada dibawah naungan Departemen Perdagangan yang berwenang melakukan tera dan tera ulang. Sedangkan metrologi teknis dilaksanakan oleh laboratorium kalibrasi. Makalah ini menguraikan beberapa pokok bahasan menyangkut kalibrasi dan metrologi sebagai bahan dasar pengertian dalam pelaksanaan kalibrasi.
2. Perbedaan Kalibrasi dan Tera Kalibrasi dan tera merupakan kegiatan serupa dalam pelaksanaan, tetapi berbeda dalam tujuan. Kalibrasi bertujuan memberikan jaminan bahwa alat yang t elah dikalibrasi memiliki sifat ukur yang tertelusur ke standar nasional atau internasional. S edangkan tera menjamin transaksi yang adil dan menjamin keamanan radiasi. Beberapa perbedaan kalibrasi dan tera seperti terlihat dalam tabel di bawah ini Parameter Aturan
Tera UU No.2 1981
Kalibrasi ISO 17025 : 2005
Sifat aturan
Wajib
Suka rela
Personil
Disumpah
Belum ada aturan
Tujuan
Transaksi yang adil
Ketelusuran
Jenis peralatan
Semua alat ukur yang akan digunakan
Lab, produksi, jasa
Instansi pengelola
Lab Kalibrasi Departemen Perdag.
Hasil pekerjaan
Label, Sertf. Kalibrasi Tanda Tera, Srt. Ket.
Selang waktu
Sesuai sifat alat. Diatur UU No.2 1981
Pengecekan antara
Diantara selang kal Tidak diketahui
Selain ISO 17025: 2005 juga standar lainnya seperti ISO 9000 series, dan standar yang melibatkan pengendalian peralatan ukur mencantumkan kalibrasi sebagai salah satu persyaratan kompetensi.
3. Beberapa definisi Ketelusuran: Sifat dari hasil pengukuran atau nilai standar yang dapat dihubungkan ke acuan tertentu, biasanya berupa standar nasional atau internasional, melalui rantai pembandingan tidak terputus dengan acuan yang mempunyai ketidakpastian tertentu. Kalibrasi: Menentukan kebenaran konvensional penunjukan alat melalui cara pembandingan dengan standar ukurnya yang tertelusur ke standar nasional / internasional Menera ialah hal menandai dengan tanda tera sah atau tanda tera batal yang berlaku, atau memberikan keterangan-keterangan tertulis yang bertanda tera sah atau tanda tera batal yang berlaku, dilakukan oleh pegawai-pegawai yang berhak melakukann ya berdasarkan pengujian yang dijalankan atas alat-alat ukur, takar, timbang dan perlengkapannya yang belum dipakai. (UUMl 1.q) Verifikasi: Konfirmasi melalui pengujian dan penyajian bukti b ahwa persyaratan yang telah ditetapkan telah terpenuhi Perawatan: Serangkaian kegiatan untuk membuktikan bahwa suatu kalibrator dan perlengkapannya memenuhi syarat untuk digunakan dalam kalibrasi
4. Hirarki standar Alat standar yang digunakan dalam kalibrasi dan tera dipersyaratkan harus mempunyai ketelusuran (traceability) yang dibuktikan antara lain dengan adanya sertifikat kalibrasi. Ini berarti hasil ukur alat standar bersangkutan pernah dibandingkan dengan hasil ukur alat standar yang setingkat lebih tinggi hirarkinya. Hirarki alat standar dapat d iuraikan sebagai berikut : Standar Internasional Standar internasional didefinisikan oleh perjanjian internasional karenanya disebut juga stand ar konvensional. Definisi standar di bawah ini diacu dari The international System Unit (SI) cetakan ke 7 tahun 1998 (BIPM) Standar dimensi Standar meter mula-mula disepakati tahun 1889 berupa batang Pt-Ir. Tahun 1960 diubah berdasarkan gelombang radiasi krypton 86. Meter didefinisikan sebagai 1.650.763,73 kali panjang gelombang radiasi krypton 86. Tahun 1983 definisinya dirubah menjadi jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam vakum selama 1/299 792 458 detik. Prototip meter pertama tetap
disimpan dan dipelihara di BIPM ( Bureau International des Poids et Mesures) dibawah kondisi yang disepakati tahun 1889. Standar massa 3
Standar kilogram mula-mula didefinisikan sebagai massa 1 dm air suling pada densitas maksimumnya. Pada tahun 1889 disepakati sebagai massa dari prototip kilogram yang terbuat dari Pt-Ir dengan diameter dan tinggi 39 mm. Prototip ini tetap digunakan hingga sekarang dan disimpan di BIPM. Standar waktu Standar detik tahun 1968 didefinisikan sebagai 1/86400 rataan waktu 1 hari matahari. Namun karena waktu edar bumi ternyata tidak konsisten, maka pada tahun 1968 definisinya diganti menjadi 9.192.631.770 kali waktu yang diperlukan untuk peralihan atom cesium 133 pada kondisi bebas medan maknit dan pada suhu 0°K. Standar kuat arus Standar kuat arus, ampere, tahun 1946 didefinisikan sebagai arus konstan yang dipertahankan dalam dua buah konduktor, sehingga diantara kedua konduktor tersebut muncul gaya sebesar 2 x -7 10 Newton. Kedua konduktor tersebut lurus, sejajar pada jarak 1 m, panjangnya tak berhingga, masing-masing diameternya dapat diabaikan, dan terletak dalam vakum. Standar suhu Satuan termodinamik suhu, Kelvin, tahun 1968 didefinisikan sebagai 1/273.16 kali termodinamik suhu titik tripel air yaitu kondisi air yang berada dalam tiga fase cair, padat, dan gas pada tekanan 1 atmosfir. Titik tripel tersebut terjadi pada suhu 0.01°C. Hubungan antara derajat Celcius dan Kelvin adalah : Standar kuantitas bahan Standar kuantitas bahan tahun, mol, 1969 didefinisikan sebagai jumlah bahan yang setara dengan jumlah atom dari 0.012 kg carbon 12. Satuan mol harus dijelaskan mengenai bahan yang diukur seperti atom, molekul, ion, elektron, atau partikel lain, atau gabungan partikel tadi. Standar kuat cahaya Standar kuat cahaya tahun 1980 didefinisikan sebagai kekuatan cahaya dari suatu sumber cahaya 12 yang memancarkan radiasi monokromatis pada frekuensi 540 x 10 hertz dengan kekuatan 1/683 watt per steradian. Standar primer
Standar primer adalah turunan pertama dari standar internasional yang merupakan standar tertinggi di suatu negara (Standar Nasional ). Prototip standar primer untuk masing-masing besaran adalah sebagai berikut: Prototip standar primer untuk massa dan dimensi sama dengan standar internasionalnya. Prototip untuk standar primer waktu adalah sebuah jam atom yang didasarkan pada waktu peralihan atom cesium. Prototip standar primer untuk kuat arus adalah stand ar primer resistor dan standar primer tegangan. Prototip standar primer suhu adalah termometer tahanan platina. Tahun 1927 IPTS (International Practical of Temperature Scale) menyetujui penggunaan skala praktis untuk pengukuran suhu. Prototip standar primer kuat cahaya adalah alat pengukur kekuatan radiasi optik dengan metode radiometri. Standar sekunder Standar sekunder merupakan turunan dari standar primer yang disimpan atau dipelihara di berbagai industri alat ukur atau di laboratorium kalibrasi. Standar sekunder dapat diproduksi dan di gunakan untuk kalibrasi alat standar dibawahnya. Standar sekunder waktu berupa alat yang disebut frequency counter dijual secara bebas. Standar kerja Standar kerja adalah standar kalibrasi yang digunakan untuk mengkalibrasi alat ukur atau alat uji. Standar kerja sering disebut sebagai kalibrator.
5. Beberapa parameter kalibrasi bagian dari ilmu metrologi, karena itu pekerjaan kalibrasi banyak terlibat dengan kegiatan ukur mengukur. Dalam pengukuran banyak digunakan istilah yang perlu dipahami dengan baik antara lain sebagai berikut : Ketepatan (accuracy) Harga terdekat pembacaan suatu alat ukur dengan harga sebenarnya Ketelitian ( precision) Ukuran kemampuan alat ukur untuk memperoleh hasil pengukuran serupa yang dilakukan berulang
Resolusi Perubahan terkecil hasil ukur yang dapat diberikan sebagai respon suatu instrumen atau alat ukur Sensitifitas Perbandingan antara respon alat ukur dengan perubahan masukan dari variable yang diukur
6. Satuan Sistem satuan yang digunakan dalam kalibrasi disebut sistem satuan SI (System Interantionale d’Unites). Sistem satuan SI mempunyai 7 satuan dasar yaitu meter (m), kilogram (kg), sekon (s), amper, Kelvin (K), mole (mol ), dan candela (cd). Selain satuan diatas terdapat dua buah satuan suplementer yaitu satuan sudut datar (radian) dan sudut massif ( steradian). Dari satuan dan satuan suplementer tadi dapat dibentuk menjadi berbagai satuan turunan seperti satuan luas, kecepatan, tekanan, torsi dsb. Penulisan satuan memerlukan kecermatan agar tidak terjadi salah tafsir. Penulisan hasil kalibrasi dalam sertifikat kalibrasi harus mengikuti kaidah penulisan satuan sesuai satuan SI. Beberapa prefix satuan yang digunakan dalam metrologi seperti tampak dalam table di bawah ini:
7. Selang kalibrasi Pertanyaan yang sering muncul dalam program kalibrasi adalah tentang frekuensi kalibrasi. Alat yang sering digunakan tentu cenderung lebih sering dikalibrasi daripada alat yang jarang digunakan. Tetapi hal ini tidak berlaku untuk instrumen berbasis elektronik, karena jarangnya digunakan justru cenderung merusak, karena itu alat harus dipanaskan setiap hari selama wak tu tertentu. Secara umum selang kalibrasi ditentukan oleh beberapa faktor sebagai berikut: •
Kemantapan alat ukur / bahan ukur
•
Rekomendasi pabrik
•
Kecendrungan data rekaman kalibrasi sebelumnya
•
Data rekaman perawatan dan perbaikan
•
Lingkup dan beban penggunaan
•
Kecendrungan keausan dan penyimpangan
•
Hasil pengecekan silang dgn peralatan ukur lainnya
•
Kondisi lingkungan
•
Akurasi pengukuran yang diinginkan
•
Bila peralatan tidak berfungsi dengan baik
Menyatakan selang kalibrasi dapat berupa waktu kalender misal sekali setahun, berupa waktu pakai misal 1000 jam pemakaian, berupa banyaknya pemakaian misal 1000 kali, dan b erupa kombinasi dari cara tersebut tergantung mana yang lebih dulu tercapai.
8. Referensi
