LAPORAN PRAKTIKUM METROLOGI INDUSTRI
MODUL 5 : PROFIL PROYEKTOR Disusun Oleh : JOSSY KOLATA (1007121681)
KELOMPOK 5
LABORATORIUM PENGUKURAN PROGRAM STUDI SARJANA JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU 2011
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat, taufiq, dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan “laporan praktikum metrologi” yang membahas penggunaan profil proyektor tepat pada waktunya dengan hasil yang baik. Laporan ini berisi teori-teori dasar dari profil proyektor, cara penggunaan profil proyektor, dan bagian-bagian profil proyektor. Prosedur praktikum yang sangat berguna untuk mendapatkan hasil yang baik pada saat ingin melakukan pengukuran menggunakan profil proyektor penulis isikan dalam laporan ini, Laporan ini juga berisi data analisa dari praktikan berdasarkan data yang didapatkan selama praktikum. Gambar-gambar yang mendukung penulis lampirkan dalam laporan ini. Penulis menyadari masih banyak kekurangan yang terdapat pada laporan ini baik dari segi isi maupun dari segi penulisannya. Sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk perbaikan laporan-laporan berikutnya. Semoga laporan ini bermanfaat dan dapat membantu dalam pelaksanaannya. Atas perhatiannya penulis ucapkan terima kasih. Pekanbaru, Desember 2011 Penulis
ii
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ......................................................................................i DAFTAR ISI.............................................................................................. iii DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... iv DAFTAR TABEL.......................................................................................... v BAB I........................................................................................................1 PENDAHULUAN .........................................................................................1 1.1 Latar Belakang ..............................................................................1 1.2 Tujuan Praktikum ..........................................................................1 1.3 Alat-Alat yang Digunakan ...............................................................1 1.4 Benda Ukur ...................................................................................2 1.5 Pelaksanaan Praktikum ..................................................................2 BAB II ......................................................................................................3 TEORI DASAR ...........................................................................................3 2.1 Profil Proyektor..............................................................................3 2.2 Bagian-bagian Profil Proyektor ........................................................5 BAB III .....................................................................................................8 DATA PENGAMATAN ..................................................................................8 BAB IV .................................................................................................... 10 ANALISIS DAN KESIMPULAN .................................................................... 10 4.1 Analisis ....................................................................................... 10 4.2 Kesimpulan ................................................................................. 12 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 13 LAMPIRAN .............................................................................................. 14
iii
DAFTAR GAMBAR GAMBAR 2.1 PROFIL PROYEKTOR ......................................................................... 4 GAMBAR 2.2 PRINSIP KERJA PROFIL PROYEKTOR ..................................................... 4 GAMBAR 2.3 LAMPU ......................................................................................... 5 GAMBAR 2.4 PROYEKTOR ................................................................................... 5 GAMBAR 2.5 LAYAR .......................................................................................... 6 GAMBAR 2.6 (A) ERETAN X, (B) ERETAN Y, (C) MEJA .............................................. 6 GAMBAR 2.7 ALAT UKUR (A) SUDUT, (B) VERTIKAL, (C) HORIZONTAL .......................... 6 GAMBAR 2.8 SWITCH (A) ANGLE VERNIER, (B) LAMPU UTAMA, (C) LAMPU SOROT ............ 7 GAMBAR 2.9 ALAT BANTU .................................................................................. 7 Gambar 4.1 selisih karena adanya kesalahan perhitungan............................... 10 Gambar.1 Bahan.......................................................................................... 14 GAMBAR.2 ALAT BANTU .................................................................................... 14 GAMBAR.3 PEMASANGAN BENDA UKUR DI MEJA ....................................................... 14
iv
DAFTAR TABEL TABEL 2. 1 DATA HASIL PENGUKURAN ..............................................................9
v
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Metrologi pengukuran sangat dibutuhkan dalam dunia industri, guna mendapatkan dimensi yang baik dari komponen yang akan dibuat. Berbagai jenis komponen yang dihasilkan oleh alat perkakas sangat beragam, dari jenis material, bentuk profil, serta ukuran. Pada komponen dengan ukuran kecil akan sulit mendapatkan dimensinya. Maka dibutuhkan alat ukur yang mampu mengukur benda dengan dimensi kecil. Profil proyektor memiliki prinsip kerja optik yang berguna untuk melakukan pantulan cahaya ini akan tampak besar pada layar, dengan demikian apabila ada benda yang menghalangi cahaya maka sebahagian cahaya akan tidak tampak pada layar buram. Dan itu adalah bayangan dari benda tersebut. Bayangan yang besar tersebut dapat dengan mudah diukur dengan perandingan yang sesuai dengan benda aslinya.
1.2 Tujuan Praktikum Pada pelaksanaan praktikum dilaboratorium pengukuran bahan yang didasari oleh teori yang telah dipelajari, bertujuan untuk : 1. Mahasiswa dapat memahami dasar-dasar mengenai profil proyektor. 2. Mahasiswa dapat menggunakan profil proyektor dengan prosedur yang benar, dari hasil yang didapatkan mahasiswa mampu mendapatkan ukuran benda ukur. 3. Mahasiswa dapat mengukur benda kerja. 4. Dalam pengukuran yang berulang mahasiswa dapat mengetahui perbedaan-perbadaan hasil yang di dapatkan. 5. Mahasiswa dapat menganalisa hasil pengukuran yang didapat dan dapat mengetahui berapa besar persentasi kesalahan dalam beberapa kali pengukuran. 6. Untuk melatih disiplin dan tanggung jawab kepada mahasiswa.
1.3 Alat-Alat yang Digunakan Dalam pelaksanaan praktikum profil proyektor dilaboratorium pengukuran bahan alat-alat yang digunakan adalah : 1. Proyektor 10x dan 25x Digunakan sebagai pemroyeksi cahaya agar tampak jelas di layar buram. 2. Profil Proyektor Alat ukur yang yamg mampu mengukur benda ukur berdimensi kecil. 3. Alat bantu 1
1.4 Benda Ukur Benda ukur yang digunakan pada praktikum profil proyektor adalah : 1. Bidak catur
1.5 Pelaksanaan Praktikum Dalam melakukan pengukuran dengan menggunakan profil proyektor terdapat beberapa prosedur yang harus diperhatikan agar praktikum berjalan dengan baik. 1. Siapkan alat dan bahan. 2. Lensa pembesaran 10x di pasang pada profil proyektor. 3. Benda ukur diletakkan diatas meja proyektor. 4. Switch indikator dihidupkan, yang teridiri atas : 1. switch lampu utama (lampu sumber cahaya), 2. switch lampu sorot fleksibel, 3. switch angle vernier (alat ukur sudut). 5. Atur posisi benda ukur agar dapat dengan mudah dilihat pada layar buram. 6. Atur fokus bayangan benda ukur dengan menggerakkan proyektor maju atau mundur sampai bayangan benda ukur didapatkan fokus yang terbaik. 7. Alat ukur (vernier gerakan horizontal meja,dan vernier gerakan vertikal meja) dihidupkan dan lakukan kalibrasi dengan menekan tombol reset pada alat ukur, sehingga alat ukur menunjukkan nilai 0. 8. Lakukan pengukuran benda ukur dengan menggerakkan meja eretan X axis fine assembly dan meja eretan Y axis fine assembly. Untuk pengukuran sudut dapat dilakukan dengan memutar skala piringan yang terdapat pada layar. 9. Catat hasil pengukuran. 10. Apabila pengukuran telah selesai dilaksanakan, gunakan lensa pembesaran 25x untuk mengukur benda kerja yang sama, langkah pengukuran mengikuti prosedur nomor 3 sampai nomor 9. 11. Dari kedua mengukuran, lakukan perbandingan dengan mencari persentasi kesalahan dan analisa dari semua hasil yang didapatkan.
2
BAB II TEORI DASAR 2.1 Profil Proyektor Sudut diantara dua permukaan objek ukur dapat diukur melalui bayangan yang terbentuk melalui kaca buram pada proyektor profil. Setelah bayangan difokuskan (diperjelas garis tepinya) dengan cara mengatur letak benda ukur didepan lensa kondensor proyektor profil. Sudut kedua tepi bayangan yang akan ditentukan besarnya dapat diukur dengan memilih salah satu dari dua cara berikut ini. Cara pertama : Salah satu garis silang pada kaca buram dibuat berhimpit dengan salah satu tepi bayangan, dengan cara menggerakkan meja (dimana benda ukur dilatakkan) kekiri atau kekanan, keatas atau kebawah. Dan dengan memutar piringan kaca buram (garis silang). Setelah garis berhimpit pada tepi bayangan, kemiringan garis silang dibaca pada skala piringan dengan bantuan skala nonius. Kemudian proses diulang sampai garis bersangkutan berhimpit dengan tepi bayangan yang lain. Pembacaan skala piringan dilakukan lagi. Dengan demikian sudut yang dicari adalah merupakan selisih dari pembacaan yang pertama dan yang kedua. Cara kedua : Dengan memakai pola atau gambar beberapa harga sudut. Suatu pola transparan berupa kumpulan beberapa sudut dengan harga tertentu dapat dipasang pada kaca buram. Besar sudut objek ukur (kedua tepi bayangan) dapat ditentukan dengan membandingkan pada gambar sudut tersebut sampai ditemukan sudut yang paling cocok. Biasanya cara yang pertama lebih mudah dilaksanakan sedangkan cara kedua lebih sering dipakai untuk memeriksa toleransi sudut, yaitu dengan membuat gambar transparan dari sudut beserta daerah toleransinya. (daerah toleransi dapat diperjelas karena bayangan benda ukur telah diperbesar sesuai dengan pembesaran yang dikehendaki, Misalnya : 25x, 50x, 100x). Untuk melihat lebih jelas mengenai profil proyektor, dapat dilihat pada gambar berikut ini :
3
Gambar 2.1 Profil Proyektor
Profil proyektor memiliki prinsip kerja pengubah opto-mekanik (gabungan sistem optik dan sistem mekanik). Sistem mekanik pada profil proyektor terdapat pada meja ukur. Gerakan dari X axis fine motion assembly bergerak meja searah sumbu X (horizontal), dan gerakan Y axis fine motion assembly menggerakkan meja searah sumbu Y (vertikal). Sistem optik yang terdapat pada profil proyektor terdapat pada lampu yang memberi bayangan pada kaca buram. Cara kerja optik pada profil proyektor ialah berkas cahaya dari lampu diarahkan oleh kondensor menuju objek yang diletakkan diantara kondensor dan proyektor. Karena benda ukur tidak tembus cahaya, jadi hanya sebagian berkas cahaya yang diteruskan dan diproyeksikan kelayar buram. Sehingga bayangan benda ukur yang gelap dengan latar belakang yang terang.
Gambar 2.2 Prinsip Kerja Profil Proyektor
4
Pemeriksaan bayangan benda ukur (pengukuran atau perbandingan dengan contoh bentuk standar) Dilakukan dari balik layar yang terbuat dari kaca buram. Seperti halnya pada mikroskop , benda ukur dicekam pada meja geser (Koordinat X-Y) sehingga bayangan benda ukur dapat digerakkan relatif terhadap garis silang yang terdapat pada layar. Jarak yang ditempuh oleh gerakan bayangan dapat dibaca pada skala kepala micrometer dengan meja posisi di gerakkan ; arah x dan/atau y. Alat ukur proyector profil jenis CNC dilengkapi system kontrol gerakan meja. Bayangan digerakkan digerakkan secara otomatik sesuai dengan program pengukuran yang dibuat khusus untuk suatu benda ukur. Serupa dengan mesin ukur CNC (CMM; coordinate measuring machine) atau mesin perkakas CNC, system kontrol gerakan meja memanfaatkan motor servo dan alat ukur jarak ( inductocyn atau encoder). Dalam hal ini sensor jenis fotosel ditempelkan pada kaca buram untuk mendeteksi saat pemulaian dan/atau pengakhiran perhitungan jarak gerak bayangan.
2.2 Bagian-bagian Profil Proyektor Pada profil proyektor terdapat beberapa komponen penting yang digunakan dalam pengukuran. 1. Lampu (lamp) Lampu diposisikan dibagian depan profil proyektor yang mengarah ke proyektor. Dan terdapat kondensor agar cahaya dapat diarahkan ke proyektor. Lampu digunakan sebagai sumber cahaya pada sistem optiknya.
Gambar 2.3 Lampu
2.
Proyektor (projector) Proyektor digunakan untuk memproyeksikan cahaya kecermin lalu diteruskan kelayar. Proyektor memiliki pembesaran yang beragam, yaitu 10x, 25x, 50x, dan 100x.
Gambar 2.4 Proyektor
5
3.
Layar (screen) Layar adalah penerima cahaya yang telah diproyeksikan oleh proyektor. Pada layar terdapat garis silang untuk memposisikan bayangan benda ukur. piringan layar dapat diputar 360o untuk dapat membaca sudut bayangan.
Gambar 2.5 Layar
4.
Eretan X,Y, dan Meja Eretan ini terdapat pada meja, digunakan untuk menggerakkan meja searah vertikal untuk eretan X, dan searah horizontal untuk eretan Y. Meja digunakan sebagai dudukan benda ukur. meja diposisikan di antara kondensor dengan proyektor.
A
5.
B
Gambar 2.6 (A) Eretan X, (B) Eretan Y, (C) Meja
C
Alat ukur Pada profil proyektor digunakan tiga alat ukur yang berjenis vernier digital untuk membaca panjang, lebar, tinggi, dan sudut. Ketiga alat ukur ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
A
B
C
Gambar 2.7 Alat ukur (A) Sudut, (B) Vertikal, (C) Horizontal 6
6.
Switch Terdapat tiga switch pada profil proyektor, yaitu : switch lampu utama, switch angle vernier, dan switch lampu sorot fleksibel. Yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
A
B
C
Gambar 2.8 Switch (A) angle vernier, (B) lampu utama, (C) lampu sorot
7.
Alat bantu Apabila pengukuran memiliki dimensi yang sangat kecil maka benda ukur akan di klem yang berupa cermin dengan klem pada sisinya.
Gambar 2.9 Alat bantu
7
BAB III DATA PENGAMATAN Dalam menganalisa data yang didapat ialah mencari persentase kesalahan pada pengukuran pembesaran 10x dan 25x dengan mengambil pengukuran dengan pembersaran 25x adalah yang paling akurat atau sebagai acuan. Persentasi kesalahan dapat dicari menggunakan persamaan berikut :
|
|
Titik A :
|
|
Titik B :
|
|
Titik C :
|
Titik D :
|
Titik E :
|
Titik F :
|
|
Titik G :
|
|
Titik H :
|
Titik I :
|
Titik J :
|
Titik K :
|
Titik L :
|
| | |
| | | | |
Titik M :
|
|
Titik N :
|
|
Titik O :
|
|
Titik P :
|
|
Titik Q :
|
Titik R :
|
Titik S :
|
Titik T :
|
| | | |
8
Titik U :
|
Titik V :
|
| |
Titik W : Titik X :
|
|
| |
Pada pengukuran bidak catur setelah persentasi kesalahan didapatkan, untuk lebih lengkapnya data hasil pengukuran dapat dilihat pada tabel berikut ini. Tabel 2. 1 Data Hasil Pengukuran TITIK A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X
PEMBESARAN 10X (mm) 6,66 2,97 0,55 6,15 3,46 0,38 7,19 3,8 6,19 3,47 1,9 163 3,43 0,91 5,06 0,52 1,9 0,58 7,94 0,97 1,97 1,48 2,65 20,71
PEMBESARAN 25X (mm) 6,81 2,97 0,5 6,05 3,5 0,44 7,18 3,8 6,2 3,48 1,88 161,46 3,4 0,9 4,98 0,51 1,93 0,54 8,01 0,93 1,97 1,5 2,64 20,7
RATA-RATA (mm) 6,735 2,97 0,525 6,1 3,48 0,41 7,185 3,8 6,195 3,475 1,89 162,23 3,415 0,905 5,02 0,515 1,915 0,56 7,975 0,95 1,97 1,49 2,645 20,705
% ERROR (mm) 2,20 0 10 1,65 1,14 13,64 0,14 0 0,16 0,29 1,06 0,95 0,88 1,11 1,61 1,96 1,55 7,41 0,87 4,30 0 1,33 0,38 0,05
9
BAB IV ANALISIS DAN KESIMPULAN 4.1 Analisis Pada pengukuran bidak catur menggunakan profil proyektor, dilakukan dua kali pengukuran pada benda ukur yang sama, yaitu dengan pembesaran 10x dan 25x. Dari masing-masing pengukuran terdapat hasil yang dapat dianalisa. Pengukuran bidak catur dilakukan dengan mengukur salah satu sisi bayangan dan sudut antara sisi-sisi. 1. Pembesaran 10x Pada pengukuran menggunakan pembesaran 10x setelah dilakukan perhitungan dari data yang didapatkan selama praktikum ternyata terdapat penyimpangan pada panjang sisinya. Penyimpangan yang terjadi adalah apabila di lakukan penggambaran menggunakan nilai yang didapatkan selama praktikum garis yang menyatakan diameter bagian bawah benda ukur panjang nya dari titik ujung sisi satu tidak sampai ke titik ujung sisi satunya lagi. Selisih perbedaan yang didapatkan adalah 1,61 mm. 2. Pembesaran25x Pada pengukuran menggunakan pembesaran 25x setelah dilakukan perhitungan dari data yang didapatkan selama praktikum juga terjadi penyimpangan yang sama dengan pemgukuran dengan pembesaran 10x. Selisih perbedaan yang didapatkan adalah sebesar 1,023 mm.
Gambar 4.1 selisih karena adanya kesalahan perhitungan
10
Pengukuran menggunakan pembesaran 10x dan 25x akan memberikan hasil yang sama, perbedaannya hanya terdapat dari pembesaran bayangannya saja. Pada pembesaran 25x bayangan benda ukur akan tampak lebih besar dari pembesaran 10x tetapi pada saat pengukuran gerakan meja akan sama panjang untuk kedua pengukuran sehingga menghasilkan panjang yang sama. Ketelitian terbaik pada pengukuran 25x atau yang lebih besar lagi. Pada pengukuran menggunakan pembesaran 10x dan 25x pada bidak catur terdapat perbedaan hasil. Besarnya perbedaan hasil pengukuran diketahui dengan mencari persentasi kesalahannya. Dari data yang didapat pada pengukuran titik B, titik H, dan titik U tidak terdapat perbedaan hasil (% Error =0), Pada titik-titik ini pengukuran dianggap memberikan hasil yang paling baik. Pada titik C, titik F, dan titik R memiliki persentasi kesalahan yang besar, yaitu titik C=10%, titik F=13,64%, dan titik R=7,41%, pada titik-titik pengukuran ini yang dianggap paling kritis (paling jauh menyimpang). Perbedaan-perbedaan pengukuran yang dihasilkan oleh praktikan selama praktikum ini disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu : 1. Kondisi atau bentuk benda ukur (bidak catur) yang kurang baik, sehingga bentuk yang tidak rata diabaikan dan pengukuran hanya dilakukan dengan mengambil garis lurus dari ujung sisi ke ujung sisi benda ukur (menyebabkan terjadi selisih perbedaan diameter) dan pada saat diperbesar 10x dan 25x sudah terjadi perbedaan yang sangat jauh (menyebabkanadanya persentase kesalahan). 2. Pada saat pengukuran bidak catur tidak dicekam dan hanya diletakkan diatas meja, sehingga pada saat pengukuran dengan menggerakkan meja memungkinkan benda kerja berpindah tempat ( bergeser). 3. Dari dua pengukuran yang dilakukan pada satu sisi yang sama pengambilan titik ujung ke titik ujung satunya tidak seragam, sehingga panjang sisi akan berbeda. 4. panjang sebuah sisi yang terukur akan mempengaruhi besarnya nilai persentasi kesalahan pada sisi tersebut. perbedaan jumlah pengukuran yang sama antar satu sisi dengan sisi lain akan berbeda jika memiliki panjang yang berbeda. Semakin panjang sisi maka perbedaan pengukuran akan memberikan persentasi kesalahan yang kecil dibandingkan panjang sisi yang lebih kecil dengan perbedaan perngukuran yang sama akan memberikan persentasi kesalahan yang lebih besar. 5. Perbedaan hasil yang diakibatkan oleh kesalahan operator dalam mengambil data.
11
4.2 Kesimpulan Pengukuran profil proyektor dilakukan pada benda ukur yang berdimensi kecil. Profil proyektor memberikan cara termudah dalam mengukur benda kerja yang berdimensi kecil dengan menyorotkan cahaya ke benda ukur dan menampilkan bayangan benda ukur yang telah diperbesar oleh proyektor ke layar. Pengukuran menggunakan alat ukur vernier jenis digital yang memiliki tingkat ketelitian yang baik. Profil proyektor menggunakan beberapa pembesaran yang berbeda tetapi hasil dari semua pengukuran akan memberikan hasil yang sama. Dari pengukuran dengan pembesaran 10x dan pembesaran 25x, pada pembesaran 25x memberikan hasil yang lebih akurat. Kesalahan pada proses pengukuran yang terjadi disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu : 1. Kondisi atau bentuk benda ukur, 2. Kondisi alat ukur, 3. Pengambilan posisi pengukuran pada setiap titik, 4. Kecermatan operator dalam melakukan gerakan meja atau pengambilan data.
12
DAFTAR PUSTAKA Rochim taufiq, “Spesifikasi metrologi dan control kualitas geometrik 2”, Penerbit ITB Bandung, 2006.
13
LAMPIRAN Alat dan bahan
Gambar.1 Bahan
Gambar.2 Alat bantu
Pemasangan benda ukur pada meja profil proyektor
Gambar.3 Pemasangan benda ukur di meja
14
1
2
