Metrologi Teknik

KALIBRASI & METROLOGI

1.  Pendahuluan

Metrologi adalah ilmu tentang ukur mengukur dalam arti luas. Kegiatan metrologi meliputi pengukuran, karakter alat ukur, metode pengukuran, dan penafsiran dari hasil pengukurannya. Bidang yang dikelolanya meliputi pengujian, produksi, kalibrasi, dan jaminan mutu.

Metrologi terbagi dalam dua bagian besar yakni metrologi legal dan metrologi teknis. Metrologi legal terbagi dua menjadi metrologi legal perdagangan dar metrologi radiasi nuklir. Metrologi legal perdagangan berada dibawah naungan Departemen Perdagangan yang berwenang melakukan tera dan tera ulang. Sedangkan metrologi teknis dilaksanakan oleh laboratorium kalibrasi.

2. Perbedaan Kalibrasi dan Tera

Kalibrasi dan tera merupakan kegiatan serupa dalam pelaksanaan, tetapi berbeda dalam tujuan. Kalibrasi bertujuan memberikan jaminan bahwa alat yang telah dikalibrasi memiliki sifat ukur yang tertelusur ke standar nasional atau internasional. Sedangkan tera menjamin transaksi yang adil dan menjamin keamanan radiasi.

Beberapa perbedaan kalibrasi dan tera seperti terlihat dalam tabel di bawah ini:

Parameter	Tera	Kalibrasi
Aturan Sifat aturan Personil Tujuan Jenis peralatan Instansi pengelola Hasil pekerjaan Selang waktu Pengecekan antara	UU No.2 1981 Wajib Disumpah Transaksi yang adil Semua alat ukur yang akan digunakan Departemen Perdag. Tanda Tera, Srt. Ket. Diatur UU No.2 1981 Tidak diketahui	ISO 17025 : 2005 Suka rela Belum ada aturan Ketelusuran Lab, produksi, jasa Lab Kalibrasi Label, Sertf. Kalibrasi Sesuai sifat alat. Diantara selang kal

Selain ISO 17025: 2005 juga standar lainnya seperti ISO 9000 series, dan standar yang melibatkan pengendalian peralatan ukur mencantumkan kalibrasi sebagai salah satu persyaratan kompetensi.

3. Beberapa definisi

Ketelusuran: Sifat dari hasil pengukuran atau nilai standar yang dapat dihubungkan ke acuan tertentu, biasanya berupa standar nasional atau internasional, melalui rantai pembandingan tidak terputus dengan acuan yang mempunyai ketidakpastian tertentu.

Kalibrasi: Menentukan kebenaran konvensional penunjukan alat melalui cara pembandingan dengan standar ukurnya yang tertelusur ke standar nasional / internasional

Menera ialah hal menandai dengan tanda tera sah atau tanda tera batal yang berlaku, atau memberikan keterangan-keterangan tertulis yang bertanda tera sah atau tanda tera batal yang berlaku, dilakukan oleh pegawai-pegawai yang berhak melakukannya berdasarkan pengujian yang dijalankan atas alat-alat ukur, takar, timbang dan perlengkapannya yang belum dipakai. (UUMl 1.q)

Verifikasi: Konfirmasi melalui pengujian dan penyajian bukti bahwa persyaratan yang telah ditetapkan telah terpenuhi

Perawatan: Serangkaian kegiatan untuk membuktikan bahwa suatu kalibrator dan perlengkapannya memenuhi syarat untuk digunakan dalam kalibrasi.

4. Hirarki standar

Alat standar yang digunakan dalam kalibrasi dan tera dipersyaratkan harus mempunyai ketelusuran (traceability) yang dibuktikan antara lain dengan adanya sertifikat kalibrasi. Ini berarti hasil ukur alat standar bersangkutan pernah dibandingkan dengan hasil ukur alat standar yang setingkat lebih tinggi hirarkinya. Hirarki alat standar dapat diuraikan sebagai berikut :

Standar Internasional

Standar internasional didefinisikan oleh perjanjian internasional karenanya disebut juga standar konvensional. Definisi standar di bawah ini diacu dari The international System Unit (SI) cetakan ke 7 tahun 1998 (BIPM)

Standar dimensi

Standar meter mula-mula disepakati tahun 1889 berupa batang Pt-Ir. Tahun 1960 diubah berdasarkan gelombang radiasi krypton 86. Meter didefinisikan sebagai 1.650.763,73 kali panjang gelombang radiasi krypton 86. Tahun 1983 definisinya dirubah menjadi jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam vakum selama 1/299 792 458 detik. Prototip meter pertama tetap disimpan dan dipelihara di BIPM (Bureau International des Poids et Mesures) dibawah kondisi yang disepakati tahun 1889.

Standar massa

Standar kilogram mula-mula didefinisikan sebagai massa 1 dm³ air suling pada densitas maksimumnya. Pada tahun 1889 disepakati sebagai massa dari prototip kilogram yang terbuat dari Pt-Ir dengan diameter dan tinggi 39 mm. Prototip ini tetap digunakan hingga sekarang dan disimpan di BIPM.

Standar waktu

Standar detik tahun 1968 didefinisikan sebagai 1/86400 rataan waktu 1 hari matahari. Namun karena waktu edar bumi ternyata tidak konsisten, maka pada tahun 1968 definisinya diganti menjadi 9.192.631.770 kali waktu yang diperlukan untuk peralihan atom cesium 133 pada kondisi bebas medan maknit dan pada suhu 0°K.

Standar kuat arus

Standar kuat arus, ampere, tahun 1946 didefinisikan sebagai arus konstan yang dipertahankan dalam dua buah konduktor, sehingga diantara kedua konduktor tersebut muncul gaya sebesar 2 x 10^-7 Newton. Kedua konduktor tersebut lurus, sejajar pada jarak 1 m, panjangnya tak berhingga, masing-masing diameternya dapat diabaikan, dan terletak dalam vakum.

Standar suhu

Satuan termodinamik suhu, Kelvin, tahun 1968 didefinisikan sebagai 1/273.16 kali termodinamik suhu titik tripel air yaitu kondisi air yang berada dalam tiga fase cair, padat, dan gas pada tekanan 1 atmosfir. Titik tripel tersebut terjadi pada suhu 0.01°C. Hubungan antara derajat Celcius dan Kelvin adalah :

Standar kuantitas bahan

Standar kuantitas bahan tahun, mol, 1969 didefinisikan sebagai jumlah bahan yang setara dengan jumlah atom dari  0.012 kg carbon 12. Satuan mol harus dijelaskan mengenai bahan yang diukur seperti atom, molekul, ion, elektron, atau partikel lain, atau gabungan partikel tadi.

Standar kuat cahaya

Standar kuat cahaya tahun 1980 didefinisikan sebagai kekuatan cahaya dari suatu sumber cahaya yang memancarkan radiasi monokromatis pada frekuensi 540 x 10¹² hertz  dengan kekuatan 1/683 watt per steradian.

Standar primer

Standar primer adalah turunan pertama dari standar internasional yang merupakan standar tertinggi di suatu negara (Standar Nasional).  Prototip standar primer untuk masing-masing besaran adalah sebagai berikut:

Prototip standar primer untuk massa dan dimensi sama dengan standar internasionalnya.

Prototip untuk standar primer waktu adalah sebuah jam atom yang didasarkan pada waktu peralihan atom cesium.

Prototip standar primer untuk kuat arus adalah standar primer resistor dan standar primer tegangan.

Prototip standar primer suhu adalah termometer tahanan platina. Tahun 1927 IPTS (International Practical of Temperature Scale) menyetujui penggunaan skala praktis untuk pengukuran suhu.

Prototip standar primer kuat cahaya adalah alat pengukur kekuatan radiasi optik dengan metode radiometri.

Standar sekunder

Standar sekunder merupakan turunan dari standar primer yang disimpan atau dipelihara di berbagai industri alat ukur atau di laboratorium kalibrasi. Standar sekunder dapat diproduksi dan di gunakan untuk kalibrasi alat standar dibawahnya. Standar sekunder waktu berupa alat yang disebut frequency counter dijual secara bebas.

Standar kerja

Standar kerja adalah standar kalibrasi yang digunakan untuk mengkalibrasi alat ukur atau alat uji. Standar kerja sering disebut sebagai kalibrator.

5. Beberapa parameter kalibrasi

Ketepatan (accuracy)

Harga terdekat pembacaan suatu alat ukur dengan harga sebenarnya

Ketelitian (precision)

Ukuran kemampuan alat ukur untuk memperoleh hasil pengukuran serupa yang dilakukan berulang

Resolusi

Perubahan terkecil hasil ukur yang dapat diberikan sebagai respon suatu instrumen atau alat ukur

Sensitifitas

Perbandingan antara respon alat ukur dengan perubahan masukan dari variable yang diukur

6. Satuan

Sistem satuan yang digunakan dalam kalibrasi disebut sistem satuan SI (System Interantionale d’Unites). Sistem satuan SI mempunyai 7 satuan dasar yaitu meter (m), kilogram (kg), sekon (s), amper, Kelvin (K), mole (mol), dan candela (cd).

Selain satuan diatas terdapat dua buah satuan suplementer yaitu satuan sudut datar (radian) dan sudut massif (steradian). Dari satuan dan satuan suplementer tadi dapat dibentuk menjadi berbagai satuan turunan seperti satuan luas, kecepatan, tekanan, torsi dsb.

Penulisan satuan memerlukan kecermatan agar tidak terjadi salah tafsir. Penulisan hasil kalibrasi dalam sertifikat kalibrasi harus mengikuti kaidah penulisan satuan sesuai satuan SI.

7. Selang kalibrasi

Pertanyaan yang sering muncul dalam program kalibrasi adalah tentang frekuensi kalibrasi. Alat yang sering digunakan tentu cenderung lebih sering dikalibrasi daripada alat yang jarang digunakan. Tetapi hal ini tidak berlaku untuk instrumen berbasis elektronik, karena jarangnya digunakan justru cenderung merusak, karena itu alat harus dipanaskan setiap hari selama waktu tertentu.

Secara umum selang kalibrasi ditentukan oleh beberapa faktor sebagai berikut:

•          Kemantapan alat ukur / bahan ukur

•          Rekomendasi pabrik

•          Kecendrungan data rekaman kalibrasi sebelumnya

•          Data rekaman perawatan dan perbaikan

•          Lingkup dan beban penggunaan

•          Kecendrungan keausan dan penyimpangan

•          Hasil pengecekan silang dgn peralatan ukur lainnya

•          Kondisi lingkungan

•          Akurasi pengukuran yang diinginkan

•          Bila peralatan tidak berfungsi dengan baik

Menyatakan selang kalibrasi dapat berupa waktu kalender misal sekali setahun, berupa waktu pakai misal 1000 jam pemakaian, berupa banyaknya pemakaian misal 1000 kali, dan berupa kombinasi dari cara tersebut tergantung mana yang lebih dulu tercapai.

8. Referensi

Cooper, WD (1985), Instrumentasi Elektronik dan Teknik Pengukuran, Edisi ke-2, Penerbit Erlangga, Jakarta

Quin, TJ & Mills, IM (1998), The System International of Unit (SI), 7^th ed, BIPM

Taylor, BN (1995), Guide for the Use of International  System of  Unit (SI), NIST Special Publication 811, US Department of Commerce, NIST

Kesalahan Logika Dalam Berdebat

Catatan ini saya kutip berbagai sumber, semoga bermanfaat menambah wawasan & pola pikir.


1. Ad Hominem:
 Menyerang orangnya bukan menjawab isinya. Ketika seorang arguer tidak dapat mempertahankan posisinya dengan evidence/bukti/argumen, maka mereka mulai mengkritik sisi kepribadian lawannya.

a.Ad Hominem Abusive: menggunakan kata-kata yang menyerang langsung penulis alih-alih membantah argumennya.

Contoh :
Abu : Kekacauan dalam organisasi disebabkan salah satunya oleh rendahnya kualitas sumber daya manusia yang ada.
Badu : Ah, itu kan pendapat anda yang sombong dan mau turut campur saja urusan orang lain.

Penjelasan:
Si Badu sama sekali tidak memberikan argumentasi lawan ataupun menunjukkan kesalahan dari argumentasi si Abu, melainkan menyerang pribadi si Abu dengan mengatakan sebagai ’sombong’ dan ’mau tahu urusan orang’. Apabila sikap si Badu seperti itu, maka apa gunanya dilakukan suatu diskusi lagi? Suatu diskusi adalah untuk membahas suatu masalah/ issue guna mendapatkan berbagai macam sudut pandang dan pemecahannya.

b.Ad Hominem Circumstansial : menggunakan hal-hal di sekitar si penulis dalam hubungan yang tidak relevan, untuk menyerang si penulis.

Contoh :
Abu : Kenaikan harga BBM memang sangat diperlukan pemerintah untuk mengatasi kesenjangan defisit neraca pembayarannya.
Badu : Ah, kamu kan memang sudah kaya raya, jelas saja tidak merasakan penderitaan rakyat.

Penjelasan:
Pertama, jawaban si Badu mengenai apakah Abu itu kaya atau tidak, tidak ada hubungannya dengan argumentasi yg dikemukakan Abu. Hanya karena si Abu kaya, tidak menjadikan argumentasinya tidak valid. Kedua, disini terdapat gejala Logical Fraud kedua yaitu: Mind Reading (membaca pikiran) : bagaimana si Badu tahu isi hati si Abu bahwa ia dikatakan tidak merasakan penderitaan rakyat?

c.Ad Hominem Tu Quo Que : mengatakan bahwa si penulis tidak berhak menyatakan hal tersebut karena ia tidak melakukan apa yang dikatakannya.

Contoh :
Abu : Dalam kondisi tekanan ekonomi seperti sekarang ini maka sebaiknya kita menghemat pemakaian energi dan mencegah pemborosan2 yang tak perlu.
Badu : Ah, mobil anda saja land rover yang terkenal boros bensin, anda tidak pantas untuk menganjurkan penghematan.

Penjelasan:
Bagaimana tingkah laku si Abu dalam kenyataannya tidak memiliki relevansi untuk menjelaskan kevalidan argumennya. Disamping itu, kita tidak tahu sama sekali tentang pertimbangan2 apa yang terdapat dalam benak si Abu untuk menggunakan mobil Land Rover.


2. Appeal to ignorance (Argumentum ex Silentio)
Menganggap suatu ketidaktahuan sebagai fakta atas sesuatu.

Contoh:
• Kita tidak memiliki bukti bahwa Tuhan tidak ada, maka dia ada.
•Tidak ada orang yang pernah mengkritik kami selama ini, jadi segala sesuatunya pasti baik-baik saja.

Penjelasan:
Ketidaktahuan akan sesuatu hal tidak serta merta mengatakan bahwa sesuatu itu ada ataupun tiada.Tiadanya orang yang mengkritik selama ini bisa saja disebabkan oleh sebab2 lain (misal: sungkan, takut, mengisolasi diri, dsb) yang sama sekali tidak serta merta berarti bahwa segala sesuatu berjalan dengan baik-baik saja.Peryataan / statement seperti itu jelas menyalahi kaidah-kaidah logika, sehingga tidak perlu dipertimbangkan sebagai sesuatu hal yg bermanfaat, karena apabila diteruskan hanyalah mengarah pada debat kusir.


3. Appeal to Faith

Contoh :
• Bila anda tidak memiliki iman, maka anda tidak akan mengerti.

Penjelasan:
Bila seorang pendebat berdasarkan pada iman sebagai dasar dari argumennya, maka tiada lagi yang dapat dibicarakan dalam diskusi. Itu namanya bukan diskusi, tapi pemaksaan kepercayaan. Iman, dalam definisinya adalah suatu kepercayaan yang tidak berdasar pada logika, evidence maupun fakta. Iman berdasarkan pada pikiran yang irasional, dan hanya menimbulkan kekeraskepalaan (bebal, fanatik).


4. Argument from Authority (Argumentum ad Verecundiam)
Menggunakan kata-kata “para ahli” atau membawa-bawa otoritas sebagai dasar dari argumen instead of menggunakan logic dan fakta untuk mendukung argumen itu.

Contoh :
• Profesor X, Doktor Y dari Pusat Riset ABC mengatakan berdasarkan penelitian ilmiah bahwa teori evolusi itu tidak dapat dibuktikan, dan yang benar adalah teori inteligent-design.
• Di Amerika pernah ada penelitian bahwa ketika orang yang meninggal ditimbang secara teliti, maka bobotnya berkurang sedikit. Ini membuktikan adanya roh yang meninggalkan tubuhnya


Penjelasan:
Sesuatu tidak lantas menjadi benar hanya karena suatu otoritas mengatakan sesuatu hal. Bila pendebat memberikan testimoni dari seorang ahli, lihat apakah dilengkapi dengan alasan yang logis dan masuk akal, serta hati-hati terhadap keotentikan sumber dan evidence di belakangnya. Seringkali suatu penelitian dibuat seakan-akan canggih dan kredible tetapi setelah dicek ke komunitas profesinya ternyata tidak mendapatkan pengakuan ataupun ditolak mentah2 sebagai pseudo-science. Bahkan ada nama-nama ahli atau pusat riset tertentu yang fiktif belaka.Perhatikan juga karena seringkali, yang bersangkutan mengutip penelitian tersebut secara sepotong-sepotong (tidak lengkap) dan out of context.


5. Argument from Adverse ConsequencesMenyatakan suatu keharusan untuk mempercayai sesuatu.

Contoh :
Bencana terjadi karena Dewa / Tuhan menghukum orang yang tidak percaya; oleh karena itu kita harus percaya kepada Dewa / Tuhan.

Penjelasan:
Hanya karena suatu bencana terjadi, tidak boleh mengatakan sesuatu mengenai eksitensi maupun non-eksistensi dari sesuatu.


6. Menakut-nakuti (Argumentum ad Baculum)
Argumen yang didasarkan pada tekanan atau rasa takut.

Contoh:
• Bila anda tidak percaya kepada Tuhan, maka akan masuk neraka dan disiksa secara mengerikan sekali selama-lamanya.
• Apabila anda tidak mengakui bahwa pendapat saya adalah benar, maka anda adalah seorang pengkhianat.

Penjelasan:
Dengan menakut-nakuti, menekan ataupun mengancam, justru menunjukkan betapa lemahnya argumen mereka tanpa bisa memberikan evidence ataupun support atas argumentasinya itu. Biasanya hal ini dilakukan apabila ybs sudah merasa kepepet dan tidak tahu lagi apa yang harus diargumentasikan utk mempengaruhi si lawan bicaranya.


7. Argumentum ad Ignorantiam
Suatu argumen yang mempelesetkan ketidaktahuan seseorang sebagai pendukung atas kebenaran argumennya.

Contoh:
• Pernyataan kami pasti betul karena tidak ada yang pernah membuktikan salah.
• Anda tidak bisa membuktikan hal yg sebenarnya tentang perguruan kami, maka semua yang anda katakan itu pasti salah sedangkan pendapat saya pasti benar (karena kami orang dalam).


8. Argumentum ad Populum
Argumen yang digunakan untuk mendapatkan popularitas dengan menggunakan issue-issue yang sentimental daripada menggunakan fakta atau alasan.

Contoh:
Mengapa anda terus menerus membantah argumen kami? Bukankah saya sudah memperlakukan anda dengan ramah?

Penjelasan:
Sikap eksklusifitas dan fanatisme dirinya itulah yang menyebabkan dia tidak bisa diterima secara baik di lingkungannya. Jadi akar permasalahan justru ada dalam diri mereka sendiri, tapi dikambing-hitamkan ke luar untuk mencari simpati dan dukungan.


9. Bandwagon Fallacy
Menyimpulkan suatu idea adalah benar hanya karena banyak orang mempercayainya demikian.

Contoh:
Sebagian besar orang percaya pada Tuhan, maka Ia pasti ada.

Penjelasan:
Hanya karena sekian banyak orang mempercayai sesuatu tidaklah membuktikan atau menyatakan fakta mengenai sesuatu. Contohnya adalah ketika Galileo mengatakan bahwa bumi bulat, maka ia ditentang oleh mayoritas orang dijamannya. Mayoritas mengatakan bumi datar tidak serta merta membuktikan kebenarannya.


10. Begging the Question (mengantisipasi jawaban)

Contoh :
Kita harus mendorong generasi muda kita untuk menyembah kepada Tuhan untuk meningkatkan moralitasnya.

Penjelasan:
Tetapi apakah agama atau pemujaan benar-benar menyebabkan pertumbuhan moral? Ataukah karena sebab yang lain??? (misalnya: pendidikan moral, lingkungan pendukung, sistem manajemennya, dsb).


11. Circular Reasoning

Contoh:
• Tuhan itu ada karena kitab suci menyatakan demikian; kitab suci diwahyukan oleh Tuhan.
• Isi buku ini adalah benar, karena buku ini mengatakan demikian.

Penjelasan:
A membuktikan B, B membuktikan A. Pembuktian berputar seperti ini jelas tidak valid. Premis A & B sama-sama tidak terbuktikan , maka premis A harus dibuktikan secara independent terhadap premis B.


12. Confusion of Correlation And Causation
Mengacaukan hubungan antara sebab dan akibat.

Contoh :
Anak yang menonton acara kekerasan di TV cenderung untuk menjadi ganas ketika ia dewasa.

Penjelasan:
Apakah program di TV itu menyebabkan kekerasan, ataukah anak-anak yang berbakat ganas cenderung menonton acara kekerasan di TV???