Ketidakpastian Pengukuran Kalibrasi Mikrometer Eksternal

Ketidakpastian Pengukuran Kalibrasi Mikrometer Eksternal

Assalamualaikum warahmatullah selamat malam sahabat semua mohon maaf saya loncat sharingnya udah ke pedoman evaluasi ketidakpastian yah... karena keterbatasan waktu dan tempat insya Allah besok atau lusa saya akan share tentang metode kalibrasi yang lainnya oiya saya juga mohon maaf kalau postingan saya kurang rapi karena saya juga masih belajar pemrograman web sambil jalan & terima kasih buat yang udah berkunjung ke blog saya salam Calmet 😎

A.4. KALIBRASI MIKROMETER EKSTERNAL

Deskripsi pengukuran

Kalibrasi mikrometer eksternal 0-25 mm dengan pengukuran koreksi terhadap penunjukan mikrometer pada suhu 20˚C untuk titik ukur tertentu sepanjang rentang ukur mikrometer

Model pengukuran

Model matematis dari pengukuran yang dilakukan adalah

dimana:

Ci  adalah koreksi yang dihitung untuk titik pengukuran ke-i

L  adalah penunjukan mikrometer pada suhu 20˚C

α dan αs  secara berurutan adalah koefisien ekspansi termal dari mikrometer dan standar

s Δt dan Δt secara berurutan adalah penyimpangan suhu mikrometer dan standar dari 20˚C

Karena Ls mempunyai nilai yang hampir sama dengan L dan adanya koreksi geometrik F, maka model matematis kalibrasi mikrometer dapat dinyatakan menjadi:

dimana:

Perhitungan koreksi terhadap penunjukan mikrometer

Dalam praktek δΔt dan δα dapat diabaikan, namun ketidakpastian yang berasal dari pengaruh tersebut harus diperhitungkan dalam evaluasi ketidakpastian dari koreksi terhadap penunjukan mikrometer.

Data gauge block standar dengan panjang nominal 10 mm adalah :

Data penunjukan mikrometer adalah:

Karena kalibrasi dilakukan dalam laboratorium dengan temperatur (20 ± 1)˚C, maka koreksi terhadap penunjukan mikrometer pada titik ukur 10 mm adalah:

 

Evaluasi komponen ketidakpastian
Terdapat empat komponen ketidakpastian utama yang diperhitungkan dalam evaluasi ketidakpastian dari koreksi terhadap penunjukan mikrometer eksternal, yaitu :

 

1. Ketidakpastian baku kalibrasi gauge block
2. Ketidakpastian baku perbedaan koefisien muai temperatur 3. Ketidakpastian baku dari perbedaan temperatur mikrometer dan gauge block
4. Ketidakpastian baku koreksi geometrik
5. Ketidakpastian baku dari resolusi mikrometer
6. Ketidakpastian baku dari daya ulang pembacaan mikrometer

Ketidakpastian baku kalibrasi gauge block:
 
Dari sertifikat kalibrasi, diberikan ketidakpastian bentangan untuk tingkat kepercayaan 95% dengan faktor cakupan k =2 adalah 0.2 μm sehingga:
u (Ls) = 0.1 μm, dengan koefisien sensitifitas = 1 sehingga:
u1 = 0.1 μm 

Ketidakpastian baku karena koefisien muai temperatur:

Bila diasumsikan mikrometer dan gauge block dibuat dari stainless steel, rentang batas koefisien ekspansi termalnya adalah ±1 x 10⁻⁶ °C⁻¹   Sehingga rentang batas karena perbedaan koefisien muai adalah 2 x 10⁻⁶ °C⁻¹ Dengan asumsi mempunyai distribusi rectangular maka:

 

dengan koefisien sensitifitas

Ls Δ ts= 10000 μm °C

maka:

u2 = 0.015 μm

Karena taksiran semi-range ini merupakan batas terburuk maka derajat kebebasannya mempunyai nilai tak hingga. Untuk perhitungan maka digunakan nilai numerik yang sangat besar, yaitu:

 
Ketidakpastian baku dari perbedaan temperatur:
Temperatur laboratorium terkendali pada (20 ± 1)˚C dan mikrometer dan gauge block telah dikondisikan dalam waktu yang cukup untuk mencapai temperatur yang sama dalam rentang 0.2˚C, dengan distribusi rectangular, sehingga:

dengan koefisien sensitivitas Lsαs = 0.12 μm/˚C, maka

Dengan mengasumsikan reliability = 80 %, maka

Ketidakpastian baku dari koreksi geometrik:
 
Dalam contoh ini koreksi geometrik dapat diasumsikan sama dengan “nol”, kerataan dan kesejajaran anvil mikrometer yang diijinkan secara berurutan adalah 1 μm dan 2 μm.
Dengan mengasumsikan rentang ± 0.5 μm, dan reliability = 50 %, 
maka ν3= 12.5

Ketidakpastian baku dari resolusi mikrometer :

Nilai skala terkecil mikrometer adalah 10 μm, apabila daya baca terhadap skala mikrometer adalah 1/10 divisi maka:

u5 = 1 μm / (3½) = 0.58 μm
Karena merupakan taksiran nilai terburuk maka
ν5 = ∝, yang dinyatakan dengan 1 x 10¹⁰

Ketidakpastian baku dari daya ulang pembacaan mikrometer:
 
Dari data pengamatan terlihat bahwa perbedaan terbesar antara pembacaan berurutan adalah 1 μm, dengan mengasumsikan distribusi rectangular maka: 

Karena merupakan taksiran nilai terburuk maka:

Ketidakpastian baku gabungan:

Ketidakpastian bentangan:

Dari perhitungan derajat kebebasan efektif diperoleh nilai derajat kebebasan 166,
sehingga dapat digunakan faktor cakupan k=2
U = 2 x 0.872 μm = 1.74 μm

Tabel kontribusi ketidakpastian

Grafik kontribusi ketidakpastian

Pelaporan hasil Hasil kalibrasi mikrometer eksternal pada nilai skala nominal 10 mm dapat dinyatakan sebagai berikut:

Ketidakpastian yang dilaporkan adalah ketidakpastian bentangan pada tingkat
kepercayaan 95% dengan faktor cakupan k = 2