Dasar-Dasar Pengukuran dan Pengenalan Alat Ukur Dasar

Dasar-Dasar Pengukuran
KOMPETENSI DASAR :
1. Mahasiswa dapat memahami tentang konstruksi dan prinsif kerja alat ukur
2. Mahasiswa dapat memilih dan menggunakan alat - alat pengujian dan penandaan
3. Mahasiswa mampu mengunakan berbagai jenis alat ukur dasar
4. Mahasiswa mampu memelihara alat ukur dasar

3.1 Pengantar Pengukuran, Pengujian Dan Penandaan
Ukuran dari suatu komponen dapat diukur secara lebih teliti dari komponen yang lain. Sebagai contoh tag gantungan kunci tak perlu di ukur secara akurat dikarenakan oleh fungsinya. Bila kesalahan hanya sebesar 0,5 mm untuk pengukuran panjang, maka hal ini masih bisa diterima atau masuk batas toleransi. Dan untuk itu mistar baja sudah cukup akurat untuk dipergunakan. Namun masih banyak lagi jenis alat ukur yang jauh lebih akurat kita perlukan, khususnya jika kita akan mengukur komponen dengan tingkat kesalahan kurang dari 0.01 mm.

Bagian ini akan menjelaskan bagaimana menggunakan alat ukur panjang dengan ketelitian 0.01 mm dan alat ukur pengukuran sudut dengan ketelitian sampai 5 menit setelah satuan derajat. Juga akan dijelaskan bagaimana bekerja menggunakan alat-alat uji dan penandaan dengan tingkat ketelitian seperti diatas.

3.2 Mengukur Dengan Teliti
Untuk dapat mengukur dengan teliti , maka Anda harus belajar tentang :
- Merawat dan menggunakan alat ukur dengan benar.
- Memilih alat ukur yang sesuai dengan ketelitian pekerjaan yang diminta.
- Memeriksa bahwa alat ukur telah dibaca dengan benar.
Setiap alat ukur memungkinkan akan rusak bila mengalami benturan atau terjatuh, khususnya instrument atau alat ukur dengan ketelitian pembacaan 0,1 mm atau kurang :
- Dapat rusak atau salah dalam penyetelan bila tidak ditangani dengan benar.
- Harus diperiksa secara reguler agar ketelitiannya tetap/tidak berubah.
Sangat diperlukan pengorganisian dan management yang baik untuk menjamin ketelitian pengukuran di workshop dengan ketelitian yang tinggi. Modul ini akan membantu Anda mengembangkan keterampilan menggunakan alat ukur dengan teliti.

3. 3 Pengenalan Alat Ukur Dasar
Straight Edge
Straight Edge dibuat dari baja dengan panjang yang bervariasi dari 30 cm, 60 cm, 100 cm Salah satu sisinya lurus dan rata tanpa bevel dan yang satu lagi dibuat bevel dan di finishing dengan kerataan dan kelurusanan yang tinggi.

Gambar 3.1 Straight edge
Bagian sisi yang lurus dapat dipakai memeriksa kelurusan permukaan benda, menyetel kelurusan benda kerja dan sebagai pemandu untuk membuat garis lurus.
Sisi dari penyiku atau mistar ( bila selalu dijaga dalam kondisi baik) sering dipakai sebagai straight edge dalam praktek di workshop, tetapi tingkat ketelitiannya tidak setinggi bila mempergunakan straight edge yang benar
Ada beberapa jenis alat ukur yang dipergunakan di Industri. Ketelitian dari alat ukur ini tergantung dari cara penggunaan dan perlakuan terhadap alat ukur tersebut.
Perlakukanlah alat ukur tersebut sebagai instrumen yang presisi. Gunakan secara berhati-hati agar alat ukur tersebut bisa berumur panjang.
Periksalah alat ukur yang Anda pergunakan secara teratur agar ketelitiannya tetap terjaga.
Ada beberapa metoda yang dipergunakan didalam mengukur dengan alat ukur dasar. Ukuran bisa diperoleh dengan cara :
- Membaca langsung sekala alat ukur, apabila anda masih dapat membaca skalanya.
- Ukuran tidak langsung, yaitu persentuhan alat ukur dengan benda kerja apabila anda menyetel jangka bengkok.

3.4 Membaca Skala Secara Teliti
Untuk mendapatkan hasil pembacaan yang akurat dan konsisten bila membaca ukuran secara langsung pada skala , sangat ditentukan bagaimana cara kita memandang skala alat ukur tersebut.

Salah pengamatan ( PARALLAX ) harus dihindari.

Gambar 3.2 Posisi pandang pembacaan alat ukur
Parallax adalah perbedaan pengelihatan dari posisi pengamatan dengan obyek yang disebabkan jarak yang terlalu jauh.

Gambar 3.3 Posisi pandang pembacaan alat ukur

Parallax dapat diperagakan dengan cara berikut:
- pegang dua pensil ( satu tangan satu ) dengan posisi vertikal di depan kita.
- kedua pensil berjarak lebih kurang 150 mm di depan dan belakang
- pertahankan posisi tangan dan selanjutnya tutup salah satu mata anda.
- gerakkan kepala anda ke salah satu sisi sampai kedua pensil tampak satu garis.
- sekarang gerakan mata anda kekiri dan kekanan dengan menggeser kepala ke samping.
Perubahan nyata akan nampak pada pensil yang dekat dengan mata kita, salah pengamatan semacam ini yang disebut dengan PARALLAX. Hindari salah pengamatan semacam ini dalam membaca ukuran, sehingga tidak terjadi salah pengukuran.
Menghindari Parallax.
- Pegang dan tempatkan mistar sedekat mungkin dengan benda yang akan diukur.
- Pandang skala pada mistar dengan cermat dan tegak lurus dengan mata kita.
- Hal semacam ini harus dipraktekan, bukan hanya teori saja.

Gambar 3.4 Teknik menghindari kesalahan parallak

3.5 Combination Set/ Penyiku Kombinasi
Penyiku kombinasi / combination set adalah alat ukur yang sangat berguna dalam pengukuran dan merupakan alat uji / testing tool. Biasanya terdiri dari mistar / blade yang dapat diikatkan pada beberapa bentuk kepala / head.

Gambar 3.5 Combination set

Memasang blade pada head.
- Masukkan blade kedalam alur yang ada pada head.
- Letakkan dengan hati-hati kait pembawa clamping screw kedalam alur blade.
- Geser head sesuai dengan posisi yang diinginkan, lalu kunci dengan mengencangkan mur pengikat/knurled nut.

Gambar 3.6 Proses pemasangan combination set

Protractor head ( Head busur derajat) memungkinkan blade disetel sudutnya terhadap bidang datar. Gunakan Protractor dan blade untuk mengukur sudut.
Square head (Head penyiku) mempunyai satu bidang yang tegak lurus dengan blade, sedangkan sisi bidang yang lain membentuk sudut 45o terhadap blade.
Pemakaian square head dan blade:
- Sebagai Depth gauge , untuk mengukur kedalaman suatu permukaan bidang
datar terhadap ujung blade. ( lihat gambar )
- Sebagai Height gauge, pengukur ketinggian dengan jalan menyetel ujung blade
rata dan tegak lurus dengan permukaan datar dari head.


Gambar 3.7 Pemakaian square head dan blade

Selain itu square head dan blade juga berfungsi sebagai :
- Penyiku untuk memeriksa kesikuan dari benda kerja
- Bevel gauge yaitu memeriksa kemiringan/ bevel dengan sudut 45Å
Center head (Head pencari titik pusat), dirancang khusus hanya satu sisi dari mistar blade yang tepat berada ditengah-tengah sudut 900 dari centre head.
Fungsi dari centre head dan blade.
- Menentukan atau menandai titik pusat benda-benda bulat.
- Memeriksa sudut 450
Mencari titik pusat lingkaran dengan centre head dan blade:
- Pasang centre head pada blade dengan benar.
- Atur posisi center head pada blade , dan untuk benda yang kecil letakan centre head ditengah-tengah blade.
- Kencangkan mur pengikat
- Bersihkan semua kotoran atau chip pada benda kerja dengan kikir.
- Letakan centre head betul-betul tegak lurus dengan benda kerja dan posisi blade melintang penampang benda kerja.
- Tarik garis sepanjang blade melintang penampang benda kerja.
- Putar benda kerja sepertiga putaran dan tariklah garis yang kedua.
- Putar kembali benda kerja keposisi 2/3 putaran dan tarik garis yang ke tiga.
Perpotongan dari ketiga garis tersebut adalah titik pus at benda kerja itu.

Gambar 3.8 centre head dan blade


Gambar 3.9 Mencari titik pusat lingkaran dengan centre head dan blade

3.6 Protractor dan Bevel Gauge
Pengukuran sudut hampir sama dengan pengukuran linier. Komponen yang dibuat mungkin mempunyai sudut atau ketirusan yang memperlukan pengepasan yang akurat dengan komponen pasangannya.
Banyak alat ukur tertentu yang dirangcang khusus untuk mengukur sudut atau ketirusan dalam derajat atau bagian dari derajat.

Protractor

Gambar 3.10 Protractor
Protractor mempunyai sekala derajat dipermukaannya, dan dilengkapi dengan blade lurus yang dapat digeser-geser membentuk sudut dan dikunci pada posisinya.
Protractor digunakan untuk :
- Menyetel / menentukan sudut benda kerja
- Memeriksa besarnya sudut
- Menandai posisi lubang-lubang
Karena alat ini hanya mempunyai sekala dalam derajat penuh, maka alat ini tidak dapat digunakan untuk mengukur sudut dengan ketelitian yang tinggi.
Bevel Gauges
Bevel gauge terdiri dari sebuah body yang dilengkapi dengan bilah sliding blade yang dapat digeser-digeser dan diklem dalam posisi menyudut pada bodynya.
Untuk menggunakan bevel gauge, ikutilah prosedur berikut ini :
- Stel bilah dari gauge sesuai dengan sudut yang diinginkan
- Kuncilah blade ke body-nya dengan mengencangkan clamp screw
- Pindahkan gauge ke benda kerja
- Bandingkan hasil penyetelan gauge dengan sudut benda kerja

Gambar 3.11 Bevel gauge
3.7 Pengenalan Caliper
Caliper biasanya dipakai untuk memindahkan atau membandingkan ukuran. Caliper terdiri dari dua buah kaki yang diikat satu sama lain dengan skrup atau dikeling , namun tetap dapat menjaga posisi seperti pada waktu diset.

Gambar 3.12 Bevel gauge
Beberapa caliper ada yang mempunyai sambungan berpegas dan sekrup penyetel untuk memposisikan kakinya.
Ketelitian pemindahan ukuran menggunakan caliper tergantung dari perasaan dalam menyentuhkan khaki caliper dengan benda kerja. Kepekaan perasaan ini menyangkut bagaimana mengatur jepitan terhadap benda kerja cukup. Untuk itu sangat diperlukan ketrampilan dalam menggunakan Caliper.
Menggunakan Outside Caliper

Out side Caliper dipergunakan untuk :
- Mengukur Diameter Luar.
- Mengukur ukuran bagian luar.
- Memeriksa kesejajaran sebuah bidang.
Petunjuk memeriksa diameter luar dengan outside caliper.


Gambar 3.13menggunakan outside caliper

- Buka kaki caliper sedikit diatas ukuran diameter yang diukur. Benda kerja harus dalam keadaan diam.
- Dengan berhati-hati pukulkan bagian punggung salah satu kaki caliper pada bagian benda kerja yang keras untuk merapatkan kaki caliper.
Untuk caliper pegas, cukup memutar sekrup penyetelnya.
- Cobakan kembali kaliper pada benda kerja dengan posisi Caliper harus tegak lurus dengan sumbu benda kerja.
- Setel caliper kembali sampai kaki caliper menyentuh benda kerja.
- Jika setting telah tepat, maka berat Caliper akan cukup menarik melewati benda kerja tepat sesuai dengan diameternya.



Gambar 3.14 menggunakan outside caliper

Jika anda telah dapat menyetel caliper dengan perasaan yang tepat sesuai benda kerja,lakukanlah langkah berikutnya.
- Letakan sebuah mistar berskala diatas permukaan yang datar dan rata.
- Pegang caliper dengan salah satu kaki caliper menyentuh ujung mistar.
- Yakinkan bahwa kaki caliper sejajar dengan sisi mistar.
- Baca hasil pengukuran dan ini merupakan Diameter luar dari benda kerja.
Berlatihlah untuk mendapatkan perasaan yang tepat dalam menyentuhkan mulut (jaws) caliper untuk mengukur berbagai benda kerja yang berbeda ukuran. Cobalah menyetel caliper pada material yang pipih dan sejajar.

3.8 Menggunakan Inside Caliper
Inside Caliper dipergunakan untuk :
- Mengukur diameter dalam.
- Mengukur ukuran bagian dalam
- Memeriksa kesejajaran sisi alur.

Gambar 3.15 menggunakan inside caliper

Memeriksa Diameter lubang dengan inside caliper pegas dan micrometer:
- Pegang caliper dengan tangan kanan ,dengan telunjuk dan ibujari ada pada mur penyetel dan Jari tengah menahan caliper.
- Tepatkan salah satu khaki caliper pada sisi bagian bawah lubang.
- Buka kaki caliper dengan memutar mur penyetel sampai ujung khaki caliper menyentuh sisi atas lubang.
- Geser-geser khaki caliper bagian bawah sambil menyetel sampai terasa khaki caliper menyentuh sisi lubang
- Gerakkan kaki caliper atas dengan arah 90Å dari gerakan khaki bawah.
- Hal ini untuk menjamin bahwa sentuhan perasaan tetap sama pada posisi yang berlawanan .
Jika anda telah merasa puas dengan sentuhan kaki caliper pada benda kerja , ikutilah langkah selanjutnya :
- Pindahkan caliper diantara anvil dan spindel outside micrometer.

Gambar 3.16 membaca hasil pengukuran inside caliper
• Tutup anvil pelan-pelan sampai anda mendapatkan rasa sentuhan yang sama pada saat anda mengukur dilubang.
Hasil pembacaan micrometer tersebut merupakan ukuran dari diameter lubang yang diukur dengan caliper
Apabila pembacaan hasil ukuran dilakukan dengan menggunakan mistar, lakukanlah langkah langkah berikut ini :
- Peganglah mistar dengan ujung mistar duduk siku-siku pada permukaan meja yang rata dikerjakan mesin (meja datar).
- Letakkan khaki caliper pada meja datar tepat dihadapan mistar
- Bacalah hasil pengukuran pada mistar tepat pada khaki caliper yang lain.
3.9 Dial Indicator
Indicator dipergunakan untuk :
- Mengukur ukuran yang sangat kecil.
- Memeriksa kerataan permukaan datar atau lengkung.
- Memeriksa kesejajaran bidang.
- Meluruskan kopling
- Setting benda kerja pada mesin
- Memeriksa gerakan pada bagian mesin.

Gambar 3.17 Tipe dial indicator
Dial indikator ada dua tipe yaitu :
a. Sistem Tuas/Lever type .
Jenis ini mempunyai tuas Pivot , yang dapat bergerak dengan sedikit tekanan pada contact pointnya. Tegangan pada tuas akan disimpan oleh pegas untuk memungkinkan contact point bergerak mengikuti bentuk benda yang diperiksa.
Gerakan tuas ini diteruskan dan diperbesar oleh tuas-tuas yang lain, sehingga besarnya gerakan dapat baca pada skala.
b. Sistem Dial /Plunger type.
Indicator akan bekerja bila ada sedikit tekanan yang bekerja pada contact point. Tekanan ini akan diteruskan oleh batang bergigi/rack ke roda gigi dan jarum penunjuk yang mengubah dari gerak lurus menjadi gerak melingkar.
Menyetel jarum indicator pada posisi NOL
- Kendurkan skrup pengunci pada body indicator.
- Letakan telunjuk dan ibu jari anda pada ring bagian luar body indicator.
- Putar skala dial sampai garis nol satu garis dengan jarum indicator.
- Kencangkan kembali skrup pengunci.
Menggunakan Dial Indicator

Gambar 3.18 penggunaan dial indicator dan penyimpanannya
Sebelum menggunakan dial indicator ,gunakan surface gauge untuk menyetel benda kerja seteliti mungkin.
Selanjutnya dial indicator digunakan sbb :
- Pasang dial indicator pada base clamp yang kokoh guna mencegah terjadinya getaran dan ketidak telitian pembacaan akibat tiang yang fleksibel.
- Gunakan dial indicator hanya pada permukaan yang difinishing halus atau hasil pekerjaan mesin.
- Gunakan dial indicator dengan jangkauan gerakan sekecil mungkin.
- Hindari kejutan dan hentakan pada contact point.
- Letakan indicator sedemikian rupa sehingga contact point menerima gerakan langsung.
- Jangan menekan contact point sampai maksimum gerakannya.
- Jaga selalu kebersihan dial indicator dan selalu terlindung dalam box penyimpanan bila tidak dipakai.
Dial Indicator sebaiknya tidak digunakan bila menunjukan hal-hal seabai berikut:
- Gerakan jarum tidak menentu.
- Contact point tidak sanggup kembali pada batas -batas gerakannya.
- Spindle lengket pada sarungnya.
- Gelas penutup pecah
- Jarum tidak bergerak walaupun contact point sudah tertekan oleh benda kerja atau kerusakan lainnya. Periksa dial indicator yang anda pakai mungkin ada yang menunjukan hal-hal seperti diatas dan jika ada segera laporkan pada supervisor. 

Membetulkan Kesalahan
Apabila skala sedikit miring (inklinasi) terhadap garis normal, maka panjang gerakan yang sebenarnya sama dengan panjang yang terbaca pada indikator dikalikan nilai cosinus sudut inklinasinya. Kesalahan semacam ini sering disebut kesalahan Cosinus. Umumnya dapat diabaikan bila sudutnya kecil. Hal serupa juga akan terjadi bila kedudukan spindle miring terhadap permukaan benda.

Gambar 3.19 kesalahan cosinus
Penggunaan Dial Indikator


Gambar 3.20 Dial digunakan untuk memeriksa kerataan permukaan

Gambar 3.21 Dial digunakan untuk membandingkan ketinggian


Gambar 3.22 Dial digunakan untuk memeriksa kelurusan shaft
3.10 Feeler Gauges
Feeler gauge atau Thickness gauge dibengkel dipergunakan untuk :
- Setting posisi komponen mesin
- Menyetel kelonggaran bagian mesin
- Memeriksa Keausan komponen mesin
- Mengukur celah/alur yang kecil.

Gambar 3.23 Feeler gauge
Biasanya terbuat dari pelat baja, atau lembaran pelat baja dengan berbagai ketebalan yang diikat pada salah satu ujungnya dalam sebuah bingkai baja. Setiap lembar pelat itu diberi tanda ukuran ketebalan pelat tersebut.


Gambar 3.24 memeriksa kelonggaran celah menggunakan feeler gauge
Dalam pemakaiannya pelat-pelat itu dapat dikombinasikan untuk mendapatkan ukuran yang dinginkan.
Gunakan Feeler gauge dengan hati-hati untuk menghindari terjadinya kerusakan pada bilah (blade) terlebih-lebih menggunakan yang paling tipis.
Jangan memasukan satu blade yang tipis kedalam kerangkanya , tetapi masukan blade yang tipis bersama blade yang lebih tebal atau dijepit antara dua blade yang tebal atau bersama-sama .

3.11 Thread Gauge
Ulir adalah bentuk atau profil spiral pada permukaan silinder atau kerucut. Alat ukur yang disebut Mal Ulir ( thread gauge) dapat dipakai untuk mengukur atau membandingkan sebuah ulir.
Pitch adalah jarak dua buah puncak ulir yang berdekatan yang ditempuh dalam satu putaran penuh.

Gambar 3.25 thread gauge
Mal Ulir umumnya satu set yang terdiri dari banyak bilah atau template (mal) dengan bermacam-macam ukuran ulir. Untuk mengukur ulir kita harus memilih mal yang sesuai dengan bentuk ulir yang kita ukur. Besarnya pitch untuk ulir metrik atau jumlah ulir per inchi akan tertera pada masing-masing bilah thread gauge.
3.12 Radius Gauge
Bagian-bagian mesin sering sekali mempunyai bagian sudut yang harus dibuat bulat kedalam maupun keluar dengan ukuran radius tertentu. Untuk mengukur radius luar atau dalam secara tepat kita memerlukan Mal Radius atau Radius gage.
Ketelitian radius untuk komponen mesin adalah hal yang sangat penting dan harus diperiksa dengan mal radius. Sama seperti mal ulir, mal radius juga dalam satu set yang terdiri dari berbagai ukuran .

Gambar 3.26 radius gauge

3.13 Centre Gauge
Senter gauge adalah merupakan plat kecil yang digunakan untuk memeriksa sudut pahat bubut ulir (screw cutting tool) dan untuk mensetting kesikuan pahat terhadap sumbu benda kerja di mesin bubut. Gauge dengan sudut 60Å juga digunakan untuk memeriksa sudut senter mesin.

Gambar 3.27 Centre gauge
3.14 Spirit Level Presisi
Konstruksi dan cara Pemakaian
Bagian yang sangat penting dari spirit level adalah Tabung kaca dengan dudukan yang kokoh, akurat dan dengan radius yang besar. Untuk pekerjaan teliti yang umum, besarnya radius berkisar 52 meter. Tabung kaca diisi dengan Alkohol atau sejenisnya lalu ditutup rapat, namun masih tersedia ruang gelembung yang dapat bergerak sepanjang lintasan tabung kaca sesuai sudut kemiringannya. Tabung kaca dipasang pada base framenya, untuk beberapa spirit level ketepatannya dapat disetel melalui baut pengikatnya. Jika frame pada posisi Horisontal maka gelembung berimpit dengan garis riferen atau garis acuan pada tabung.

Gambar 3.28 spirit level
Garis skala diisikan pada kedua ujung dari tabung kaca, dan setiap garis skala menyatakan penyimpangan yang sangat kecil dari frame terhadap bidang horisontal. Ketelitian level diukur dari nilai kemiringan frame yang ditunjukkan oleh satu divisi skala.Untuk kegunaan tertentu ketelitiannya dibuat 0,005 mm per 100 mm setiap 1 divisi, sebagai contoh kemiringan 000' 10"
Membaca skala spirit level
Saat dipergunakan , maka pembacaan harus dilakukan dikedua ujung dari gelembung dan spirit
level harus diputar dari ujung ke ujung yang lain. Pembacaan harus lebih dari satu kali, hal ini

dimaksudkan untuk menghindari terjadinya kesalahan dalam penyetelan tabung level. Rata- rata dari empatkali pembacaan akan memberikan kira-kira 1/10 dari divisi skala.
1.2 PRAKTEK LATIHAN
Tujuan : Membuat gambar sebuah komponen duplicate melalui pengukuran
Persiapan : Bersihkan benda kerja dari segala kotoran, debu, oli, karat dan sebagainya.
Analisa : Tentukan fungsi penting dari bagian-bagian komponen tersebut dan
seberapa penting dalam mekanisme komponen.

Putuskan :
Seberapa besar ketelitian yang diperlukan
Apakah Ukuran- ukuran tersebut penting
Apa Alat ukur yang akan dipergunakan
Apakah cukup satu alat untuk beberapa pekerjaan. Apakah memerlukan alat-alat khusus.
Persiapan pemilihan alat:
Periksa/Pembacaan Nol
Pasang perlengkapan yang diperlukan.
Set semua alat-alat khusus yang akan dipakai
Pengukuran :
- Gunakan urutan pengukuran secara logis
- Gunakan Perasaan saat mengukur untuk pengukuran yang akurat.
- Utamakan ketelitian.
Pencatatan hasil pengukuran.
- Masukan hasil pengukuran pada gambar sketsa komponen atau buat daftar.
- Periksa bahwa semua dimensi telah diukur. Atau apakah masih diperlukan lagi
ukuran yang lain ?
- Tunjukan pada hasil pengukuran anda.
- Bersihkan dan simpan kembali semua alat yang telah dipakai.