Kalibrasi Timbangan

KALIBRASI NERACA Oleh: Endang Sumirat

Acuan Metode Kalibrasi • Morris & Fenn (2010), The Calibration of Weights and Balances, NML CSIRO, merupakan metode kalibrasi yang umum digunakan di berbagai laboratorium kalibrasi. • Metode lainnya boleh digunakan, namun praktisi laboratorium harus konsisten mengaplikasikan sebuah metode kalibrasi. Misal David Prowse (1985), OIML R76-1 (2006), Euramet CG-18 (2015). • Metode kalibrasi tidak boleh dicampur, kecuali estimasi ketidakpastian. • ISO 17025 : 2017 butir 7.2.12, metode harus mutakhir dan tersedia bagi personil. Laboratorium perlu mempunyai prosedur pembuatan dan pemutakhiran metode kalibrasi.

Berbagai jenis neraca

KALIBRASI NERACA ELEKTRONIK

Menyetel dan mengecek (antara) neraca oleh user ´ Penyetelan (adjustment) harus dilakukan sesuai manual operation atau selambatnya sebulan sekali atau bila memberikan perbedaan koreksi, ΔC > % $ % + 2()% + $* . Anak timbangan harus terkalibrasi dan masih valid. DC : beda koreksi sekarang dg sebelumnya, atau sekarang dengan sertifikat terakhir. U : ketidakpastian koreksi, U95 pada koreksi titik ukur tertentu. sr : standar deviasi terbesar diantara standar deviasi half load dan full load. UM: ketidakpastian massa anak timbangan yang digunakan untuk mengecek.

´ Neraca sedapat mungkin dikalibrasi di tempat neraca digunakan dan tidak dikirimkan / dipindahkan untuk dikalibrasi. Jika terpaksa dilakukan, harus dicek setelahnya melalui pengecekan repeatability dan koreksi neraca.

Menyetel dan mengecek (antara) neraca oleh user ´ Repeatability bisa dicek dengan 2 cara: ´ Cara 1 membandingkan standar deviasi baru dengan standar deviasi sebelumnya yang kedua-duanya dilakukan internal. Jika sd lama adalah sl dan sd baru adalah sb, maka statistik ! =

#$% #&%

dengan masing-masing sd mempunyai 10

ulangan, derajat bebas ν = 9. Batas maksimum F(0,05;9;9) =3,1789. Atau sb/sl = 1,78. dengan perkataan lain batas maksimum sb = 1,78sl. ´ Cara 2 membandingkan sb dengan sr. Di mana sr merupakan standar deviasi yang dikutip dari sertifikat ataupun beberapa sertifikat. Jika sr = s1, s2, .. sn, maka s * +

gabungannya dihitung melalui '() = ∑+* '-) . Statistik ! = maksimum sebagaimana tertera dalam tabel F.

#

%$% #.

membunyai batas

Menyetel dan mengecek (antara) neraca oleh user ´ Nilai rata-rata hasil pengukuran repeatability dalam 10 ulangan disebut nilai Q dapat dicek menggunakan nilai pembacaan pada titik ukur yang #$#% sama (Qr) pada sertifikat kalibrasi melalui uji t: ! = di mana sr dikutip &% '(

) *

dari sertifikat kalibrasi neraca dan n = 10. Nilai batas t untuk derajat bebas 9 adalah t(0,05/2;9) = 2,26 (Lihat tabel t-student). ´ Mengecek neraca secara rutin mingguan atau bulanan dapat dilakukan menggunakan control chart. Menggunakan sebuah anak timbangan pada ½ kapasitas dan atau kapasitas penuh. Anak timbangan boleh kelas apapun dan boleh tidak terkalibrasi, namun harus dirawat dengan baik untuk menjaga stabilitas massanya (misal tidak boleh karatan, ditaruh dalam kotak kayu yang dilapisi beludru). Nilai s dan x̅ diperoleh dari minimum 10 x ulangan reproducibility beda hari. Pembentukan batas penerimaan sebesar ± 2,26 s (10 ulangan) atau 2,14 s (15 ulangan).

Tabel F untuk s gabungan

Tabel t-student dua sisi dengan α = 0,05

Neraca elektronik ´ Neraca yang menafsirkan massa benda yang ditimbang menggunakan sensor dan rangkaian elektronik. ´ Umumnya dilengkapi fasilitas tare, beberapa dilengkapi fasilitas kalibrasi internal (adjustment). ´ Hasil pembacaan mungkin bisa ditransfer ke komputer. ´ Mungkin dilengkapi dengan dua resolusi yang berbeda untuk rentang tertentu. Maka masing² rentang perlu dikalibrasi tersendiri. ´ User bisa menentukan rentang titik ukur kalibrasi sesuai kebutuhan (dibawah kapasitas neraca). Misal untuk mendapatkan koreksi dan ketidakpastian yang lebih kecil.

Tujuan kalibrasi ´ Membuat tabel koreksi neraca. ´ Memperoleh info keterbatasan neraca, seperti off-center loading, hysteresis, sensitifitas, linieritas dan LOP. ´ Memperoleh info menyeluruh dari sertifikat kalibrasi sebagai acuan untuk evaluasi hasil pengecekan antara. Hasil pengecekan menjadi dasar keputusan rekalibrasi

Pengecekan pre-adjustment

Contoh data pre-adjustment pada neraca 1200 g res. 0,01 g.

• Koreksi 0,012 g dan U95 = 0,01 g (dikutip dari sertifikat kalibrasi terakhir). • Perkiraan akurasi neraca = 0,012 + 0,01 = 0,022 g. • Batas maksimum yang dapat diterima adalah 2 x resolusi = 0,02 g. Jadi neraca harus di-adjust.

Penyetelan (internal calibration = adjustment) ´ Dilakukan segera sebelum kalibrasi dimulai berdasarkan data preadjustment yang keluar batas 2d (d = resolusi neraca). ´ Lakukan penyetelan neraca mengikuti user manual baik yang menggunakan pembebanan maupun yang tidak untuk mendapatkan koreksi yang wajar. Penyetelan tanpa mengikuti user manual berpotensi merusak neraca. Bila user belum mengetahui cara penyetelan tersebut, adalah kewajiban petugas kalibrasi untuk menginformasikan. Karena jika tidak dilakukan maka tidak ada gunanya neraca dikalibrasi. ´ Bagi neraca elektronik yang mempunyai fasilitas penyetelan otomatis ketika neraca dihidupkan, maka tidak perlu dilakukan penyetelan lagi (lihat user manual).

Contoh adjustment neraca elektronik tanpa beban

Contoh adjustment neraca elektronik menggunakan beban

Persyaratan kelas anak timbangan ´ Secara umum persyaratan untuk anak timbangan adalah mempunyai massa konvensional sedekat mungkin dengan nominal titik ukur neraca yang dikalibrasi. ´ Ukuran kedekatan tersebut dipersyaratkan ≤ ⅓MPE neraca. Artinya dibutuhkan anak timbangan dengan massa konvensional tertentu yang penyimpangannya dari nominal + U95 harus ≤ ⅓MPE neraca. ´ MPE neraca dapat ditentukan melalui kelas neraca yang ditetapkan berdasarkan bilangan m = kapasitas neraca/resolusi neraca dalam satuan yang sama. Contoh neraca kapasitas 1200 g mempunyai resolusi 0,01 g, maka mempunyai bilangan m = 1200g/0,01g = 120000. Ini termasuk dalam neraca kelas 2 (lihat tabel kelas anak timbangan)

Persyaratan anak timbangan ´ Setelah kelas neraca ditetapkan, maka dapat ditetapkan MPE neraca melalui tabel MPE neraca. Misal neraca resolusi 0,01 g dengan bilangan m = 120000 mempunyai MPE = 10d (d = resolusi neraca). ´ Ini berarti anak timbangan yang memenuhi syarat mengkalibrasi neraca tersebut harus mempunyai massa konvensional yang menyimpang dari nominal sebesar ≤ ⅓(10d) atau ≤ 3,3d atau ≤ 0,033 g atau ≤ 33 mg. ´ Untuk menetapkan anak timbangan yang mempunyai penyimpangan tersebut, adalah dengan melihat MPE anak timbangan atau dengan melihat hasil kalibrasi anak timbangan. Misal anak timbangan 1200 g dengan MPE ≤ 33 mg adalah anak timbangan minimum kelas F2. Karena mempunyai "#$ = 16( + 3² = 16,3 mg. Tetapi kelas M1 tidak memenuhi syarat, karena mempunyai "#$ = 50( + 10² = 51 mg.

Kelas timbangan elektronik Sumber: Shimadzu

MPE neraca Sumber: Shimadzu

Persyaratan anak timbangan ´ Bila sertifikat kalibrasi anak timbangan tersedia, lebih pasti bila digunakan data penyimpangan massa konvensional anak timbangan ditambah dengan ketidakpastiannya. ´ Contoh pada sertifikat kalibrasi yang masih valid, tertera massa konvensional anak timbangan kelas F1 1000 g adalah 1000,0012 g dan anak timbangan 200 g adalah 200,00010 g. Berarti massa konvensional gabungannya = 1200,0013 g yang mempunyai penyimpangan 1,3 mg. ´ Ketidakpastian gabungan dari kedua anak timbangan adalah = (1,6+0,3) mg = 1,9 mg. Jadi penyimpangan dimungkinkan sampai (1,3+1,9) mg = 3,2 mg. ´ Karena akurasi anak timbangan yang dibutuhkan < 33 mg, maka anak timbangan tersebut layak sebagai kalibrator neraca 1200 g, d = 0,01 g.

Tabel MPE menurut OIML R111-1 2004

Sertifikat kalibrasi anak timbangan kelas F1.

Kelas F1

Sumber: sertifikat kalibrasi

Persyaratan lingkungan kerja kalibrasi ´ Suhu ´ Fluktuasi suhu tidak melebihi 2°C ~ 3°C menggunakan AC tidak langsung meniup neraca jika mungkin 24 jam. Suhu berkisar 20°C ~ 26°C dapat diterima. ´ Dihindarkan dari cahaya matahari langsung; ´ Pemanasan elektronik minimum 30 menit sebelum digunakan untuk stabil; ´ Gunakan sarung tangan untuk menghindari perambatan panas badan.

´ Kelembaban ´ Fluktuasi tidak melebihi 5 %RH pada kisaran 45 %RH ~ 60 %RH. Lebih rendah dari itu meningkatkan efek elektrostatik dan diatas itu mempengaruhi rangkaian elektronik.

Persyaratan lingkungan kerja kalibrasi ´ Tekanan udara ´ Lokasi di bawah 300 m dpl tidak signifikan, namun 300 m ke atas koreksi buoyancy perlu diterapkan bila tekanan lebih rendah daripada 960 mbar. ´ Pintu harus dirancang agar dapat memelihara kestabilan tekanan. Variasi tekanan yang normal hingga 10 mbar tidak mempengaruhi penimbangan.

´ Aliran udara Aliran udara dengan kecepatan 4,6 cm/s bisa menyebabkan gaya pada piringan neraca ø 10 cm sebesar 1 mg. Untuk neraca resolusi 1 mg ke bawah memerlukan pengawasan kecepatan alir udara. Penggunaan masker katun dapat dianjurkan untuk memeperkecil efek aliran udara.

´ Gravitasi

Persyaratan lingkungan kerja kalibrasi Gravitasi mempengaruhi hasil penimbangan. Maka setiap pemindahan timbangan memerlukan pengecekan ulang pada koreksi dan repeatability.

´ Getaran Getaran sangat mempengaruhi akurasi pembacaan neraca. Jika tidak dapat dihindarkan, dianjurkan menggunakan bantalan neraca atau meja anti getaran.

´ Meja neraca Harus terbuat dari batu misal marmer, granit, teraso dengan tebal minimum 40 mm, ditunjang dengan pilar beton dan terbebas dari dinding. Lantai harus beton , tidak boleh lantai kayu dan harus berlokasi di basement. Meja harus bebas debu.

´ Praktik menimbang Harus terhindar dari efek elektrostatik, magnetik, kemiringan, dan debu.

Siapkan blanko kerja ´ Catat nama neraca, merk, type, seri ´ Kapasitas neraca, resolusi neraca ´ Nama pemilik neraca, alamat pemilik ´ Nama kalibrator, kelas, merk, type, seri ´ Nama lab telusuran kalibrator (LK ..... IDN) ´ Identitas metode kalibrasi ´ Suhu, kelembaban, tekanan, saat dimulai kalibrasi dan selesai kalibrasi. ´ Nama petugas kalibrasi (identitas jika ada)

Identitas neraca

Spesifikasi neraca

Mengukur ripitabilitas ´ Tare neraca, catat pembacaan neraca sebagai zi. ´ Letakkan sebuah anak timbangan dengan nominal 0,4 Kap ~ 0,6 Kap, boleh tidak terkalibrasi. Baca dan catat penunjukan neraca (ri). Hitung Mi = ri – zi. ´ Buatlah ulangan pengukuran Mi sebanyak 10 kali. Baca dan catat penunjukan neraca dalam blanko kerja. Hitung s1 dan beda maksimum (max dif). ´ Lakukan pengukuran ripitabilitas dengan anak timbangan nominal 0,8 Kap ~ 1 Kap. Baca dan catat penunjukan neraca (ri). Hitung Mi = ri – zi. Hitung s2 dan beda maksimum (max dif). ´ Tentukan smax = max(s1, s2). ´ Jika si = 0 atau < 0.41 resolusi, maka s diestimasi minimum s = ± 0.41d. (d = resolusi, berdistribusi segi-4, ν = 1000). Jika s ≥ 0,41berdistribusi normal dengan pembagi √10 dan derajat bebas ν = 9.

Contoh data repeatability

Mengukur koreksi penunjukan neraca ´ Tare neraca, baca dan catat pembacaan nol (O1). Siapkan anak timbangan minimum untuk 10 titik ukur dengan interval merata hingga kapasitas timbangan. Misal 12 titik ukur untuk kap. 1200 g per 100 g. ´ Siapkan anak timbangan terkalibrasi dan masih valid. Letakkan anak timbangan untuk titik ukur terendah, baca dan catat penunjukan neraca (M1a). Ulangi penimbangan dan catat (M1b). ´ Angkat beban, baca dan catat penunjukan neraca (O2). Hitung r1 = ½(M1a + M1b), z1 = ½(O1 + O2), dan d1 = r1 – z1. ´ Lakukan untuk titik ukur lainnya. ´ Koreksi Ci = Mi – di, Mi = massa konvensional anak timbangan sesuai sertifikat kalibrasinya yang masih valid, di = pembacaan rata-rata neraca ´ Tentukan koreksi absolut maksimum = |Cmax|

Contoh data koreksi

Menguji pembebanan tak sentris

´ Siapkan satu anak timbangan ukuran ⅓ Kap ~ ½ Kap, boleh tidak terkalibrasi. ´ Tare, letakkan anak timbangan ditengah piringan neraca. Baca penunjukan neraca dan catat (r1). ´ Pindahkan anak timbangan berturut-turut ke posisi depan, belakang, kiri, dan kanan sejarak kira-kira ½ jarak titik pusat piringan ke sisi piringan (d). Baca penunjukan neraca dan catat (r2, r3, r4, r5). Lihat gambar. ´ Off-center loading, D = max. diff (r1 – ri). !

´ Ketidakpastian eksentrisitas dapat diestimasi melalui ± ×$; 1 = dimensi " kemungkinan terjadi pergeseran tak sentris terjauh kira-kira 1 mm. Nilai d dapat dilihat pada spec. neraca, d = ¼ ø piringan.

Gambar peletakan beban tak sentris

Contoh data penimbangan tak sentris

Mengukur hysteresis ´ Dilakukan pada awal dikalibrasi atau setelah perbaikan major. Setelah itu hanya dilakukan sesekali selama masa hidupnya. Tetapi tidak masalah jika dilakukan di setiap kalibrasi. ´ Tare, letakkan anak timbangan mendekati ½ kapasitas (M) ditengah piringan. baca dan catat penunjukan neraca (p1). Anak timbangan boleh tidak terkalibrasi seperti halnya pembebanan tak sentris. ´ Letakkan beban lain yang serupa diatasnya (M’) dan angkat kembali. Baca dan catat penunjukan neraca (q1). ´ Angkat M dan M’ dan biarkan nol, jangan ditare. Kemudian letakkan kembali M dan M’ di tengah piringan dan angkat M’, q2. ´ Angkat M dan biarkan nol, jangan ditare. Letakkan kembali M di tengah piringan, p2. ´ Lakukan 2 set pengukuran untuk mendapatkan p3, p4, q3, dan q4. 4 & 1# 4 ´ Hysteresis = %∑ pi − ∑ qi ( 4$ 1 ' 1

Contoh data histeresis

Pengukuran Linieritas

Pengukuran Linieritas ´ Linieritas pembebanan neraca diukur dengan asumsi bahwa seharusnya tidak ada perbedaan baca antara penimbangan anak timbangan yang dilakukan terpisah dan digabung. ´ Perbedaan hasil pembacaan yang timbul menunjukkan bahwa pembacaan neraca tidak linier. Biasanya timbul pada penggabungan anak timbangan terbanyak. ´ Estimasi ketidakpastian dapat juga dilakukan dengan mengambil setengah dari penyimpangan linieritas terbesar, atau dapat juga melalui penerapan analisis regresi linier (excel) dengan mengambil standar deviasi regresi (sε).

Perubahan sensitifitas karena efek perubahan suhu

Perubahan sensitifitas ´ Perubahan suhu lingkungan kalibrasi berpengaruh pada hasil penimbangan akibat perubahan buoyancy udara; ´ Perubahan suhu menyebabkan terjadinya perubahan sensitifitas neraca karena sensor elektronik untuk menafsirkan massa peka terhadap perubahan suhu. ´ Spesifikasi neraca biasanya mencantumkan perubahan sensitifitas neraca. Nilainya sekitar 2 ppm / °C berdistribusi segi-4. Lihat user manual untuk memastikan.

Budget ketidakpastian

Efek air buoyancy ´ Efek perbedaan air buoyancy diestimasi berdasarkan NML CSIRO:2010 Appendix J, halaman 149: ´ ! " = 4,5' − 9. Δ,- . .. / ´ ΔρT = rentang penuh densitas anak timbangan menurut OIML; ´ R = faktor ketinggian lokasi tempat kalibrasi di atas permukaan laut; ´ M = massa nominal anak timbangan atau titik ukur neraca. ´ Nilai 4,5E-9.ΔρT.R merupakan bilangan tanpa satuan, sehingga satuan U(b) tergantung satuan M.

´ Contoh titik ukur 1200 g dikalibrasi dengan anak timbangan kelas F1, berarti ΔρT = 1340 kg/m³. Lokasi Cilodong 115 m dpl berarti R = 0,02. Maka U(b) = 4,5E-5x1340x0,02x1200 g = 0,000145 g.

Densitas anak timbangan

Tabel R

Laporan kalibrasi ´ Nama alat, merk, type, seri, kapasitas, resolusi ´ Nama pemilik dan alamatnya ´ Nama kalibrator, merk, kelas, seri, telusuran (LK ... IDN) ´ Metode kalibrasi, identitas, dokumen acuan. ´ Tanggal kalibrasi dan tanggal terbit ´ Penanda tangan yang mengesyahkan. ´ Kondisi lingkungan dalam format x ± U (x = penunjukan yang terkoreksi, U = ketidakpastian).

Laporan kalibrasi ´ Hasil kalibrasi meliputi: repeatability, koreksi titik ukur, off-center loading, hysteresis, LOP, ketidakpastian tiap titik ukur yang dikalibrasi. LOP = 2.26sr + Cmax +U (Cmax ) ´ Tampilan data kalibrasi haruslah mengikuti kaidah penampilan yang benar: ´ Koreksi ditampilkan paling banyak 1 desimal lebih daripada desimal resolusi. ´ Tampilan ketidakpastian paling banyak dalam 2 angka penting. ´ Desimal koreksi dan ketidakpastian harus sama.

´ Latihan: Menilai kebenaran tampilan hasil kalibrasi

Contoh hasil kalibrasi pada sertifikat

Batas penerimaan LoP

Sumber: AS TG2 2002

Pengecekan ketelusuran neraca Aktifitas

Interval

Parameter

Evaluasi

Kalibrasi

1 tahun

P&A

Kor & U95

Ripitabilitas

1 bulan

P

F

Koreksi

1 bulan

A

t, U95

Penyetelan

1 hari

A

User manual

Control chart

1 bulan

P

2s

P = Presisi A = Akurasi

Mengecek ripitabilitas ´ Siapkan anak timbangan sesuai dengan ripitabilitas di sertifikat kalibrasi (sc). ´ Lakukan penimbangan berulang (menggunakan zero mass) sebanyak 10 kali. Catat hasilnya dalam blanko kerja ´ Hitung standar deviasi = s. Jika s ≤ sc maka hasil dinyatakan OK. Jika s > sc, bandingkan dengan standar deviasi yang ada di sertifikat kalibrasi sc. ´ Hitung

s2 F= 2 sc

´ Batas kritik F = 2 (Lihat tabel F).

Mengecek koreksi (1) ´ Hidupkan, tare, internal calibration (jika ada) ´ Pilih sebuah anak timbangan Q mendekati kegiatan sehari-hari (½ kapasitas atau kapasitas penuh). Kutiplah massa konvensional dari sertifikat kalibrasi (Qref). ´ Kutip standar deviasi (sref). Jika sref = 0, gunakan sref = 0.41.res. ´ Letakkan beban Q ditengah piringan. Baca dan catat penunjukan neraca (Q1). ´ Hitunglah

dengan batas kritik t(0.05,n-1)

t=

Qref − Q1

" 1% sref $1+ ' # n&

Mengecek koreksi (2) ´ Hidupkan, tare, internal calibration (jika ada) ´ Pilih sebuah anak timbangan mendekati kegiatan sehari-hari (½ kapasitas atau kapasitas penuh). Kutiplah massa konvensional dan ketidakpastiannya (Um) dari sertifikat kalibrasi (m). ´ Kutip nilai koreksi (C), U dan sr dari sertifikat kalibrasi neraca pada titik ukur tersebut. ´ Letakkan beban ditengah piringan. Baca dan catat penunjukan neraca (r). ´ Hitung C1 = m – r. Kemudian hitung ΔC = |C – C1| ´ Batas penerimaan

ΔC ≤ #$U 2 + 2sr +U m2 %&

Membuat control chart ´ Lakukan sekali penimbangan sebuah anak timbangan pada titik ukur mendekati pemakaian sehari-hari (tidak perlu terkalibrasi, namun harus terawat dengan baik). ´ Lakukan penimbangan dengan cara yang sama setiap hari sehingga diperoleh 15 buah data hasil penimbangan (r1, r2, .. , r15). ´ Hitunglah rata-rata (r) dan standar deviasi (s). ´ Buat grafik xy dengan batas y = r ± 2.145s. ´ Lakukan pengecekan neraca pada waktu berikutnya menggunakan batas tersebut. ´ Bukti pembuatan control chart tidak membuktikan pengecekan apapun jika tidak ada bukti penggunaan bulanan atau mingguan.

KALIBRASI NERACA MEKANIK

Neraca pan tunggal ´ Neraca yang membandingkan massa benda yang ditimbang dengan massa yang tersedia dalam neraca (built-in masses). Neraca bisa dilengkapi skala optik atau skala digital untuk menunjukkan bobot. ´ Sebulan sekali perlu dilakukan penyetelan skala optik menggunakan beban 1 g memastikan sensitifitasnya baik.

Contoh neraca pan tunggal dengan skala optik.

Identitas neraca

Mengukur ripitabilitas ´ Neraca diuji pada titik ukur mendekati ½ kapasitas (1 buah anak timbangan) pada kedua ujung skala optik. Ripitabilitas hendaknya dilakukan serealistis mungkin mendekati pembebanan sehari-hari. ´ Pengulangan ukur dilakukan dengan mengangkat beban, bukan dengan mengulangi pembacaan. ´ Jika diperlukan dapat diletakkan sebuah zero mass yang tidak melebihi 1/10000 kapasitas neraca. ´ Lakukan tare, catat pembacaan nol (z1). ´ Letakkan beban mendekati ½ kapasitas. Dalam contoh neraca kapasitas 200 g, berarti beban yang diperlukan adalah anak timbangan 100 g. Mungkin dilakukan pada titik ukur yang dibutuhkan kebutuhan user. Anak timbangan boleh tidak terkalibrasi.

Mengukur ripitabilitas ´ Putar dial senilai 100 g lalu lepaskan pengganjal. Biarkan stabil dan catat hasil pembacaan neraca (r1). ´ Ulangi pekerjaan yang sama sebanyak 10 kali hingga memperoleh z10 dan r10. ´ Tentukan s1. Jika s1 < 0.41a, maka s1 = 0.41a (a = resolusi neraca). ´ Tare neraca dan baca titik nol (z1). Set dial pada 99 g. Kemudian letakkan beban 100 g yang tadi. Lepaskan pengganjal dan biarkan pembacaan neraca stabil. ´ Catat pembacaan neraca yang menunjukkan posisi atas skala optik (r1). Pencatatan boleh dilakukan hanya mantisnya saja atau skala optik yang berubah.

Mengukur ripitabilitas ´ Ulangi pekerjaan hingga 10 kali sampai diperoleh z10 dan r10. ´ Hitung s2 seperti halnya s1. Tentukan s terbesar sebagai sr. ´ Hitung juga perbedaan baca dari satu ulangan ke ulangan berikutnya secara berurutan untuk mendapatkan maximum difference.

Contoh data pengukuran repeatability 1. REPEATABILITY TEST PEMBEBANAN: 100 g

No.

BEBAN

1

z1

0,0

r1

0,1

z2

0,0

r2

-0,1

z3

0,1

r3

0,2

z4

0,1

r4

0,1

z5

0,1

r5

0,2

z6

0,2

r6

0,2

z7

0,2

r7

0,3

z8

0,2

r8

0,1

z9

0,1

r9

0,3

z10

0,2

r10

0,3

2 3 4 5 6 7 8 9 10

PEMBACAAN, mg

s1 MAX DIF

M = ri - zi, mg

PEMBEBANAN: 99 g PERBEDAAN, mg

PEMBACAAN, mg 0,0

0,1

9,9

-0,1

0,2

0,1

0,2

0,0

0,1

0,1

0,1

0,0

0,1

0,1

0,1

-0,1

0,2

0,2

0,3

0,1

0,1

0,097

0,1 9,9 0,1 9,8 0,2 9,8 0,1 10,0 0,1 9,9 0,2 10,0 0,1 10,1 0,3 10,1 0,3 10,0 s2

0,3

MAX DIF

M = ri - zi, mg

PERBEDAAN, mg

9,9 9,8

0,1

9,7

0,1

9,6

0,1

9,9

0,3

9,8

0,1

9,8

0,0

10,0

0,2

9,8

0,2

9,7

0,1

0,115 0,3

Mengukur koreksi penunjukan skala optik neraca !

´ Pengukuran koreksi pada skala optik dilakukan pada tiap " bagian: 0.2; 0.4; .. 0.9 g (R) ´ Tare, letakkan zero mass. Baca dan catat penunjukan neraca (z1). ´ Letakkan anak timbangan 200 mg. Baca dan catat penunjukan skala optik neraca (r1). ´ Ulangi peletakan beban 200 mg dan catat penunjukan skala optik neraca (r2). ´ Angkat beban 200 mg dan catat penunjukan neraca (z2). ´ Lakukan untuk titik ukur lainnya 400 mg, 600 mg, 900 mg (R). ´ Hitung D = r - z ´ Tentukan massa konvensional anak timbangan = M ´ Koreksi C = M – D

Contoh data pengukuran skala optik

Sertifikat anak timbangan kelas E2

Mengukur koreksi dial setting ´ Kalibrasi dial setting (built-in masses) dilakukan pada titik ukur 1, 2, .., 9; 10, 20, .., 90; 100, 200, .., 900 g (R). Jadi masing-masing dial dikalibrasi 9 titik ukur ´ Tare, catat penunjukan nol neraca (z1). ´ Letakkan anak timbangan 1 g. Baca dan catat penunjukan skala optik neraca (r1). ´ Ulangi peletakan beban 1 g dan catat penunjukan skala optik neraca (r2). ´ Angkat beban 1 g dan catat penunjukan neraca (z2). ´ Lakukan untuk titik ukur 2, .., 9; 10, 20, .., 90; 100, 200, .., 900 g (R) ´ Hitung D = r - z ´ Tentukan massa konvensional anak timbangan = M ´ Koreksi C = M – D – R

Contoh data kalibrasi dial setting

Mengukur off-center loading ´ Tare, letakkan sebuah anak timbangan mendekati ½ kapasitas neraca ditengah piringan neraca tanpa zero mass. Baca penunjukan neraca dan catat (r1). ´ Pindahkan anak timbangan berturut-turut ke posisi kiri, kanan, muka, dan belakang. Baca penunjukan neraca dan catat (r2, r3, r4, r5). ´ Off-center loading = max. diff(r1-ri)

Contoh data pengukuran

Mengukur hysteresis ´ Dilakukan pada awal dikalibrasi atau setelah perbaikan major. Setelah itu hanya dilakukan sesekali selama masa hidupnya. Tetapi tidak masalah jika dilakukan di setiap kalibrasi. ´ Tare, letakkan anak timbangan mendekati ½ kapasitas (M) ditengah piringan. baca dan catat penunjukan neraca (p1). Anak timbangan boleh tidak terkalibrasi seperti halnya pembebanan tak sentris. ´ Letakkan beban lain yang serupa diatasnya (M’) dan angkat kembali. Baca dan catat penunjukan neraca (q1). ´ Angkat M dan M’ dan biarkan nol, jangan ditare. Kemudian letakkan kembali M dan M’ di tengah piringan dan angkat M’, q2. ´ Angkat M dan biarkan nol, jangan ditare. Letakkan kembali M di tengah piringan, p2. ´ Lakukan 2 set pengukuran untuk mendapatkan p3, p4, q3, dan q4. ´ Hysteresis = | p̅ - q̅ |

Contoh data pengukuran

Mengukur efek tare ´ Tare, baca dan catat skala optik (z1). ´ Letakkan anak timbangan 1 g (M1) di tengah piringan neraca. Baca dan catat penunjukan skala optik. Lakukan tare saat M1 masih di tengah pringan. M1 boleh tidak terkalibrasi. ´ Letakan anak timbangan 1 g yang lain (M2) yang digunakan untuk menguji skala optik. Biarkan stabil dan catat pembacaan neraca (r1). ´ Angkat M2 dan taruh kembali di tengah piringan, catat pembacaannya (r2). ´ Angkat M2, biarkan stabil. Baca dan catat penunjukan titik nol (z2). ´ Pembacaan rata-rata Mt = ½[(r1 + r2) – (z1 + z2)] = r̅ - z̅ ´ Batas penerimaan |M5 – Mt| < 2smax . M5 dikutip dari uji skala optic.

Contoh data pengukuran effect of tare

Laporan kalibrasi ´

Nama alat, merk, type, seri, kapasitas, resolusi

´

Nama pemilik dan alamatnya

´

Nama kalibrator, merk, kelas, seri, telusuran (LK ... IDN)

´

Metode kalibrasi, identitas, dokumen acuan.

´

Tanggal kalibrasi dan tanggal terbit

´

Penanda tangan yang mengesyahkan.

´

Kondisi lingkungan dalam format x ± U (x = penunjukan yang terkoreksi, U = ketidakpastian).

´

Hasil kalibrasi meliputi: repeatability, koreksi skala optik, koreksi pembacaan dial, off-center loading, hysteresis, efek tare, LOP, ketidakpastian tiap rentang dial (0.1 – 0.9 g), (1 – 9.9 g), (10 – 99.9 g) dst.

´

LOP = 2.26smax + |Cmax(op) |+ U95(Cmax(op)) + |Cmax(dial) |+ U95(Cmax(dial))

Tampilan hasil kalibrasi

Neraca mekanik tanpa skala optik ´ Dikalibrasi dengan cara yang sama dengan neraca mekanik berskala optic. Skala terkecil neraca dikalibrasi seperti skala optic, jika bukan built in masses. ´ Neraca mekanik tanpa built in masses (pegas) dikalibrasi dikalibrasi seperti neraca elektronik. ´ Neraca mekanik pan ganda dikalibrasi seperti neraca elektronik pada kedua pan. ´ Neraca mekanik tanpa pan (gantung) dikalibrasi tanpa off center loading.

Neraca mekanik triple beam

Dikalibrasi per beam sesuai interval skala termasuk beban.

Neraca mekanik dengan skala dial

Dikalibrasi seperti neraca mekanik optic ditambah beban.

Neraca mekanik pegas

TERIMA KASIH Disampaikan pada Training Kalibrasi Timbangan – Pebruari 2018