Suhu kerja laboratorium kalibrasi: penetapan, pemantauan dan pelaporan

Salah satu syarat yang perlu dipenuhi sebuah laboratorium kalibrasi adalah terpeliharanya suhu ruangan pada nilai tertentu. Hal ini diperlukan karena suhu berpengaruh terhadap hasil pengukuran beberapa besaran tertentu, misalnya panjang dan massa. Oleh karena itu laboratorium kalibrasi harus menentukan dalam batas rentang suhu berapakah kalibrasi boleh dilakukan. Setelah itu laboratorium harus berusaha mengondisikan ruangan agar masuk dalam rentang tersebut, dengan melakukan pemantauan dan pencatatan. Lalu dalam laporan hasil kalibrasi, suhu pada saat kalibrasi harus dilaporkan sebagaimana adanya.

Penetapan batas suhu

Laboratorium harus menetapkan pada rentang suhu berapa sajakah suatu jenis kalibrasi dapat dilakukan. Seperti disinggung di atas, suhu mempengaruhi hasil pengukuran, misalnya pada besaran massa dan besaran panjang. Untuk kedua besaran ini, biasanya suhu acuannya adalah 20 °C. Besaran lain mempunyai suhu acuan yang mungkin berbeda, tetapi prinsipnya sama: jika suhu mempengaruhi hasil pengukuran, maka batas tersebut harus ditetapkan.

Pertama, harus diketahui bagaimana suhu mempengaruhi hasil pengukuran. Ini dapat dilihat dari model matematis pengukuran tersebut. Untuk pengukuran panjang misalnya, model matematisnya yang sederhana adalah sebagai berikut:

LT = L0 (1 + α⋅ΔT)

dengan

LT = panjang benda pada suhu T

L0 = panjang benda pada suhu acuan (misalnya 20 °C)

α = koefisien muai termal benda yang diukur

ΔT = selisih antara suhu aktual dan suhu acuan

Dari model matematis tersebut, lakukan evaluasi ketidakpastian pengukuran sehingga diketahui besarnya ketidakpastian pengukuran pada suhu tertentu. Misalnya untuk kalibrasi suatu jenis alat ukur, didapatkan hasil seperti tabel di bawah ini:

T U
20 °C 0,6 µm
21 °C 0,8 µm
22 °C 1,0 µm
23 °C 1,3 µm
24 °C 1,6 µm

Dari data di atas, bandingkan dengan kesalahan terbesar (MPE) yang diizinkan untuk jenis kalibrasi tersebut. Atau, untuk kasus pengukuran, lihat toleransi yang ditetapkan untuk jenis pengukuran tersebut. Idealnya, ketidakpastian pengukuran tidak boleh lebih dari sepertiga MPE atau toleransi benda ukur.

Misalkan bahwa MPE untuk alat ukur di atas adalah 3 µm. Berarti, idealnya nilai ketidakpastian pengukuran tidak lebih dari 1 µm. Maka, kalibrasi tersebut dapat dilakukan pada suhu tidak lebih dari 22 °C. Jika suhunya mencapai 23 °C, maka hasil kalibrasi sudah tidak layak karena nilai ketidakpastian sudah terlalu besar (lebih dari sepertiga MPE). Dari perhitungan ini, maka laboratorium perlu menetapkan batas suhu kalibrasi sebagai (20 ± 2) °C.

Perhatikan bahwa penetapan batas suhu kalibrasi idealnya dilakukan dengan menghitung nilai ketidakpastian pengukuran seperti di atas, bukan sekedar mengikuti suatu aturan atau ketentuan baku.

Pemantauan suhu

Setelah laboratorium menetapkan batas suhu kalibrasi seperti di atas, hal berikutnya  yang harus dilakukan:

  1. Mengusahakan agar suhu ruangan kalibrasi, standar kalibrasi dan objek kalibrasi berada dalam batas tersebut,
  2. Memantau dan merekam suhu ruangan kalibrasi, dan
  3. Mengambil tindakan bilamana suhu ruangan kalibrasi keluar dari batas yang diperbolehkan.

Nomor 1 dapat dicapai dengan menggunakan sistem tata udara (air conditioning system) yang memadai. Sedangkan nomor 2 dicapai dengan menggunakan alat ukur yang terkalibrasi dan cukup presisi, misalnya termometer digital dengan resolusi 0,1 °C yang sudah dikalibrasi.

Pemantauan dan perekaman dapat dilakukan secara manual maupun otomatis. Cara manual artinya ada seseorang yang secara berkala membaca termometer tersebut dan mencatat penunjukannya.

Untuk nomor 3, tindakan yang harus diambil adalah: pertama, menghentikan atau mencegah kegiatan kalibrasi yang terdampak oleh suhu tersebut. Kedua, berusaha memperbaiki sistem tata udara agar dapat memenuhi persyaratan tadi.

Pelaporan suhu dalam laporan kalibrasi

Sesuai dengan standar ISO/IEC 17025:2005, kondisi-kondisi yang berpengaruh terhadap hasil kalibrasi harus dicantumkan dalam laporan kalibrasi. Hal ini termasuk suhu ruangan.

Pelaporan suhu saat kalibrasi harus sesuai dengan kondisi sebenarnya, bukan sekadar menuliskan rentang batas yang menjadi persyaratan.

Contoh: laboratorium menetapkan untuk kalibrasi dimensional, suhu yang diperbolehkan adalah (20 ± 2) °C. Pada saat kalibrasi, penunjukan termometer adalah 20,8 °C. Ada koreksi sebesar +0,1 °C yang harus diterapkan pada termometer itu. Ketidakpastian pengukuran suhu (dengan memperhitungkan resolusi termometer, fluktuasi selama kalibrasi berlangsung, dan ketidakpastian pengukuran dalam sertifikat kalibrasi termometer) adalah 0,3 °C.

Maka, yang harus dicantumkan dalam sertifikat kalibrasi sebagai suhu pada saat kalibrasi adalah (20,9 ± 0,3) °C. Jangan mencantumkan nilai (20 ± 2) °C, karena nilai itu adalah nilai target, bukan nilai aktual.

8 responses

  1. Pak, saya ingin menanyakan mengenai nilai MPE dari masing2 alat. Dari mana kah saya bisa mendapatkan nilai MPE dari alat? Apakah nilai tersebut telah ditentukan, atau masing2 pengguna alat dapat menentukan sendiri nilai MPE alat? Jika menentukan sendiri, panduan atau acuannya apa?
    Maaf jika pertanyaan saya terlalu mendasar, sebab saya pemula dalam topik ini dan sedang mulai belajar.
    Terima kasih.

    1. Untuk alat tertentu yang sudah diatur dalam standar atau peraturan tertentu, kita bisa mengacu ke batasan yang ditetapkan dalam standar atau peraturan tersebut sebagai MPE.

      Saya belum menemukan referensi mengenai cara menentukan nilai MPE. Secara umum, kita bisa menentukan MPE berdasarkan penggunaan alat tersebut.
      1) Jika alat digunakan sebagai kalibrator, dan dalam penggunaannya nanti, kesalahan penunjukan alat akan dikoreksi, maka nilai MPE bisa ditetapkan sebesar 1/3 dari MPE alat yang dikalibrasi.
      2) Jika alat digunakan sebagai alat ukur, dan diperkirakan pemakai alat ukur itu tidak menerapkan koreksi kesalahan penunjukan alat, maka MPE harus ditetapkan sekecil mungkin, misalnya 1/10 atau bahkan 1/20 dari toleransi barang yang akan diukur.

      Lihat juga tulisan saya yang lain tentang toleransi alat ukur di https://probodj.wordpress.com/2011/10/24/menentukan-toleransi-alat-ukur/

      1. Maaf, saya masih belum memahami mengenai penentuan MPE seperti yang bapak jelaskan di atas.
        Misalnya saja, alat telah dikalibrasi dan kemudian muncul sertifikat kalibrasi. Di dalam sertifikat tersebut hanya tercantum nilai koreksi pada titik kalibrasi dan nilai ketidakpastian kalibrasi.
        Dari hasil tersebut, bagaimakah saya dapat menentukan alat tersebut masih bagus atau perlu adanya faktor koreksi dalam pembacaannya?
        Mengenai pernyataan :
        “Jika alat digunakan sebagai kalibrator, dan dalam penggunaannya nanti, kesalahan penunjukan alat akan dikoreksi, maka nilai MPE bisa ditetapkan sebesar 1/3 dari MPE alat yang dikalibrasi.”
        Saya bingung membaca pernyataan tersebut. Apakah yang dimaksud itu, bahwa alat MPE alat kalibrator ditentukan berdasarkan MPE alat yang dikalibrasi? Bukankah semestinya perhitungan mengenai alat yg dikalibrasi justru mengacu pada alat kalibrator?
        Terima kasih.

      2. Dari hasil tersebut, bagaimakah saya dapat menentukan alat tersebut masih bagus atau perlu adanya faktor koreksi dalam pembacaannya?

        Untuk pertanyaan ini, silakan lihat topik “Menentukan ‘toleransi’ alat ukur” yang saya berikan tautannya di atas.

        Bukankah semestinya perhitungan mengenai alat yg dikalibrasi justru mengacu pada alat kalibrator?

        Perlu dibedakan dulu antara MPE dan toleransi di satu sisi, dan ketidakpastian pengukuran di sisi yang lain.
        MPE dan toleransi adalah target atau nilai batas yang harus ditetapkan sebelum melakukan pengukuran atau kalibrasi.
        Ketidakpastian pengukuran adalah hasil dari semua kontribusi sumber-sumber ketidakpastian pengukuran yang ada dalam sistem pengukuran.

        Jadi nilai MPE maupun toleransi tidak bergantung kepada sistem pengukuran atau kalibrasi yang akan digunakan. Justru sistem pengukuran harus dirancang sedemikian rupa, agar tercapai kondisi yang diinginkan: E + U ≤ T.

  2. Berarti nilai E dan T yang absolut itu ditentukan oleh pengguna alat itu sendiri? Dimana nilainya ditetentukan berdasarkan penggunaan dan spesifikasi yang diinginkan oleh pengguna. Apakah demikian?

    1. NIlai E itu kan dari hasil kalibrasi (E = penunjukan alat – penunjukan standar), bukan ditentukan oleh pengguna.

  3. Suntino Doly | Balas

    Pak Saya mau menanyakan, aturan Suhu Ruangan Kalibrasi (20 ± 2) °C itu terdapat di peraturan apa? Mohon informasinya

    1. Penetapan 20 °C sebagai suhu acuan pengukuran dimensional dilakukan oleh CIPM pada tahun 1931. Berdasarkan penetapan itu, semua kegiatan pengukuran yang tertelusur ke Sistem Internasional menggunakan suhu 20 °C sebagai suhu acuan.
      Sejarahnya dapat dibaca dalam dokumen berikut:
      http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/jres/112/1/V112.N01.A01.pdf

      Penetapan batas suhu yang diizinkan untuk laboratorium atau ruangan kalibrasi (tidak mesti ±2 °C; bisa kurang atau bisa lebih) ditentukan oleh lab sendiri, berdasarkan nilai ketidakpastian yang ingin dicapai (seperti diuraikan dalam artikel ini).

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: