PENDAHULUAN
Latar
Belakang
Setiap instrumen ukur harus dianggap
tidak cukup baik sampai terbukti melalui kalibrasi dan atau pengujian bahwa
instrumen ukur tersebut memang baik. Kalibrasi
adalah kegiatan untuk menentukan kebenaran konvensional nilai penunjukkan alat ukur dan bahan
ukur dengan cara membandingkan terhadap standar ukur yang
mampu telusur (traceable) ke standar nasional maupun internasional untuk satuan ukuran dan/atau internasional dan
bahan-bahan acuan tersertifikasi.
Kalibrasi pada umumnya merupakan
proses untuk menyesuaikan keluaran atau indikasi dari suatu perangkat
pengukuran agar sesuai dengan besaran dari standar yang digunakan dalam akurasi
tertentu. Contohnya, termometer dapat dikalibrasi
sehingga kesalahan indikasi atau koreksi dapat ditentukan dan disesuaikan
(melalui konstanta kalibrasi), sehingga termometer tersebut
menunjukan temperatur yang
sebenarnya dalam celcius pada
titik-titik tertentu di skala.
Di beberapa negara, termasuk Indonesia, memiliki
lembaga metrologi nasional (National metrology institute). Di Indonesia terdapat
Pusat Penelitian Kalibrasi Instrumentasi dan Metrologi (Puslit KIM LIPI) yang
memiliki standar pengukuran tertinggi (dalam SI dan satuan-satuan turunannya)
yang akan digunakan sebagai acuan bagi perangkat yang dikalibrasi. Puslit KIM
LIPI juga mendukung infrastuktur metrologi di suatu negara (dan, seringkali,
negara lain) dengan membangun rantai pengukuran dari standar tingkat
tinggi/internasional dengan perangkat yang digunakan. Hasil kalibrasi harus
disertai pernyataan "traceable uncertainity" untuk menentukan tingkat
kepercayaan yang di evaluasi dengan seksama dengan analisis ketidakpastian.
Tujuan
Setelah mengikuti
praktikum ini, mahasiswa diharapkan mampu :
1. Mempelajari
teknik kalibrasi termometer dengan oil bath.
2. Mengkalibrasi
thermometer alkohol
3. Mengkalibrasi
menggunakan thermokopel
METODOLOGI
Waktu dan Tempat
Hari, tanggal : Senin, 23 Februari 2015
Waktu :
Pukul 10.00 – 13.00 WIB
Tempat : Laboratorium Energi Listrik Pertanian
Peralatan dan Bahan
-
Lima buah thermometer alkohol yang akan dikalibrasi
-
Thermometer standar
-
Lima buah Thermokopel yang akan
dikalibrasi
-
Oil bath
-
Kertas tissue
-
Thermorecotrder
Prosedur Percobaan
-
Oil bath dipanaskan dan di set pada suhu
yang diinginkan. Pada tingkat yang sesuai dengan kisaran suhu yang akan
digunakan dalam kalibrasi. Suhu awal kalibrasi diatur dengan memutar tombol
“regulator” pada suhu yang diinginkan. Misalnya, untuk range suhu antara 50oC
s/d 100oC, suhu di set pada 40oC, 45oC, 50oC,
55oC, 60oC, 65oC, 70oC, 75oC,
80oC, 85oC, 90oC, 95oC dan 100oC
-
Ketinggian dasar penahan termometer
diatur di dalam oil bath pada ketinggian yang sesuai dengan skala baca suhu
pada termometer (sehingga nilai suhu dapat terbaca dengan jelas pada
termometer/tidak terhalang oleh permukaan lubang oil bath).
-
Thermometer standar dimasukan ke dalam
lubang oil bath. Selanjutnya 5 thermometer dan 5 thermokopel.
-
Suhu konstan tercapai jika lampu
indikator. Pada saat ini suhu ke-6 termometer dibaca.
-
Tahapan percobaan di atas diulangi untuk
tiap – tiap tingkat suhu berikutnya.
-
Setelah praktikum selesai,
termometerdibersihkan dari minyak yang menempel.
HASIL
DAN PEMBAHASAN
Hasil
Tabel
1. Data suhu hasil pengamatan dengan thermometer (oC)
T standar
|
T1
|
T2
|
T3
|
T4
|
T5
|
52
|
53
|
50
|
52
|
52
|
54
|
55,3
|
55
|
52
|
54
|
54
|
56
|
60
|
60
|
57
|
59
|
59
|
61
|
66
|
66
|
63
|
65
|
65
|
68
|
70,4
|
70
|
66
|
68
|
68
|
72
|
75
|
75
|
70
|
72
|
72
|
77
|
80,5
|
81
|
75
|
77
|
78
|
83
|
85
|
85
|
79
|
81
|
82
|
87
|
90
|
91
|
84
|
86
|
86
|
93
|
Grafik
1. Hubungan antara Tstandar dengan T (X)
Dengan menggunakan
software microsoft Excel, diketahui persamaan antara T standar dengan T (X)
sebagai berikut :
Tabel 2. Model persamaan dan nilai ketepatannya
(Termometer)
Termometer Alkohol
|
Model persamaan
|
Ketepatan model (%)
|
Termometer 1
|
y = -6E-05x3 + 0,016x2
- 0,303x + 33,77
|
0,9947
|
Termometer 2
|
y = 0,000x3 - 0,024x2
+ 2,588x - 35,15
|
0,94143
|
Termometer 3
|
y = 0,000x3 - 0,024x2
+ 2,588x - 33,15
|
0,9686
|
Termometer 4
|
y = -6E-05x3 + 0,012x2
+ 0,026x + 24,52
|
0,97229
|
Termometer 5
|
y = -9E-05x3 + 0,020x2
- 0,473x + 35,51
|
0,97314
|
Tabel
3. Data hasil validasi (Termometer)
T1
|
T2
|
T3
|
T4
|
T5
|
53,09092
|
47,263
|
49,263
|
51,55872
|
53,69928
|
56,07996
|
49,980613
|
51,98061
|
54,39876
|
56,831831
|
60,565
|
53,559
|
55,559
|
58,54
|
61,498
|
66,62584
|
57,7182
|
59,7182
|
63,93724
|
67,72336
|
71,26796
|
60,545886
|
62,54589
|
67,93256
|
72,41785
|
76,2625
|
63,363
|
65,363
|
72,106
|
77,38675
|
82,37567
|
66,625188
|
68,62519
|
77,04299
|
83,337214
|
87,4525
|
69,274
|
71,274
|
81
|
88,15425
|
93,13
|
72,267
|
74,267
|
85,267
|
93,388
|
Tabel
4. Data suhu hasil pengamatan dengan termokopel (oC)
T standar
|
Th1
|
Th2
|
Th3
|
Th4
|
Th5
|
52
|
50
|
50
|
12
|
42
|
51
|
55,3
|
52
|
54
|
54
|
45
|
53
|
60
|
58
|
58
|
58
|
47
|
58
|
66
|
64
|
64
|
65
|
51
|
64
|
70,4
|
68
|
69
|
69
|
53
|
69
|
75
|
72
|
73
|
73
|
56
|
73
|
80,5
|
75
|
79
|
80
|
61
|
78
|
85
|
82
|
83
|
83
|
65
|
83
|
90
|
86
|
88
|
89
|
78
|
88
|
Grafik
2. Hubungan antara T standar dan T(X)
Dengan menggunakan
software microsoft Excel, diketahui persamaan antara Tstandar dengan
T (X) sebagai berikut :
Tabel
5. Model persamaan dan nilai ketepatannya (Thermokopel)
Termokopel
|
Model Persamaan
|
Ketepatan Model
|
Termokopel 1
|
y = -0,001x2 + 1,097x - 4,475
|
0,9573
|
Termokopel 2
|
y = -3E-05x3 + 0,005x2 + 0,649x + 5,684
|
0,9726
|
Termokopel 3
|
y = -0,045x2 + 7,999x - 263,7
|
0,8929
|
Termokopel 4
|
y = 0,017x2 - 1,714x + 84,48
|
0,7099
|
Termokopel 5
|
y = -6E-05x3 + 0,012x2 + 0,070x + 20,97
|
0,9649
|
Tabel
6. Data hasil Validasi (Termokopel)
Th1
|
Th2
|
Th3
|
Th4
|
Th5
|
49,6206
|
49,84226
|
28,1204
|
43,7284
|
50,01092
|
52,852851
|
53,042565
|
38,266019
|
44,408431
|
52,960092
|
57,415
|
57,6149
|
50,99
|
46,05
|
57,253
|
63,1684
|
63,44942
|
64,2866
|
49,2948
|
62,83744
|
67,337224
|
67,705554
|
71,937056
|
52,493424
|
66,96546
|
71,65
|
72,11615
|
78,035
|
56,5785
|
71,2735
|
76,745475
|
77,313196
|
82,776275
|
62,457175
|
76,365868
|
80,865
|
81,48365
|
84,59
|
68,0725
|
80,4455
|
85,39
|
86,0099
|
84,425
|
75,162
|
84,844
|
Contoh
Perhitungan
yh1 = -0.0011x2 +
1.0975x - 4.475
= -0.0011*(52)2
+ 1.0975*(52) – 4.475
= 49.62
Ketepatan model (%)
Ketepatan = (1 - 
)x 100%
)x 100%
= (1- 
)x 100%
)x 100%
= 95.73
Pembahasan
Untuk
mengurangi kesalahan dalam pengukuran,
alat-alat yang akan digunakan perlu dikalibrasi terlebih dahulu.
Pengkalibrasian dapat dilakukan dengan salah satu caranya adalah membandingkan
data yang terbaca pada alat yang bersangkutan dengan alat ukur standar. Pada praktikum kali ini praktikan mengkalibrasi lima thermometer alkohol dengan
thermometer standar (air raksa). Teknik kalibrasi yang digunakan adalah dengan
memakai oil bath. Thermometer standar yang digunakan adalah thermometer air
raksa. Thermometer ini digunakan sebagai standar kerena ia tidak terlalu
sensitif.
Oil
bath adalah suatu alat yang berbentuk persegi yang didalamnya terdapat minyak.
Minyak ini dipanaskan dan diaduk secara otomatis oleh pengaduk. Dengan alat ini
suhu pemanasan dapat diset, demikian juga dengan kecepatan pemanasannya. Fluida
yang digunakan adalah minyak karena minyak lebih stabil dan titik didihnya juga
tinggi dibandingkan air. Jika ingin suhu yang lebih tinggi, minyak bisa diganti
dengan fluida lain yang titik didihnya lebih tinggi seperti oli misalnya.semakin
kental fluida yang digunakan semakin stabil dan tith didihnya semakin
tinggi. Sedangkan untuk laju pemanasan
diset maksimum 4 untuk suhu < 100 0C,
maksimal 6 untuk suhu < 200 0C dan maksimal 8 untuk suhu > 200
0C. untuk mengeset suhu digunakan regulator. Pada praktikum ini suhu
awal diset pada 50 0C.
kemudian dinaikkan 5 0C hingga mencapai sushu 100 0C.
Dari hasil praktikum suhu
yang ditunjukkan oleh suhu Tstandar dan T(X) tidak pernah sama, hanya mendekati saja. Hal ini
disebabkan oleh faktor umur dari oil bath sendiri. Dan juga skala pada
regulator adalah skala kasar, sehingga kita tidak mudah untuk menetapkan suhu
pada suatu angka tertentu.
Dari data dan persamaan
hasil kalibrasi, thermometer T1 memiliki ketepatan pengukuran sebesar 99,47%, T2 sebesar 94,14%, T3 sebesar 96,86%, T4 sebesar 97,23% dan T5 97,13%. Dan thermkopel memiliki nilai
ketepatan T1 sebesar 95,73%, T2 sebesar 97,26%, T3 sebesar 89,30%, T4 sebesar
70,99% dan T5 sebesar 96,48. sehingga
dari hasil kalibrasi dapat kita katakan bahwa
ketepatan
penggunaan alat thermometer lebih tinggi daripada thermokopel.
KESIMPULAN
Berdasarkan
hasil percobaan, praktikan telah mampu untuk melakukan teknik kalibrasi
thermometer dengan menggunakan oil bath. Diketahui bahwa kalibrasi
menggunakan thermometer memiliki ketepatan lebih tinggi dibandingkan
menggunakan thermokopel.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.
2015. Kalibrasi [Terhubung berkala] http://id.wikipedia.org/wiki/Kalibrasi.
(diakses pada 28 Februari 2015)
Anonim.2015.Kalibrasi
thermometer[Terhubung berkala]. https://milamundi.wordpress.com/2014/11/18/kalibrasi-termometer/.
(diakses pada 28 Februari 2015)
0 comments:
Post a Comment