PENENTUAN KETIDAKPASTIAN PENCUKURAN UJI ... Prosiding...ketidakpastian pengukuran kekerasan...
Transcript of PENENTUAN KETIDAKPASTIAN PENCUKURAN UJI ... Prosiding...ketidakpastian pengukuran kekerasan...
Hasil-hasil Penelitia P2TBDU Tahun 2005 ISSN 0854 - 5561
PENENTUAN KETIDAKPASTIAN PENCUKURANUJI KEKERASAN ROCKWELL
Asli Purba
ABSTRAK
PENENTUAN KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN UJI KEKERASAN ROCKWELL. Telah
diperoleh penentuan ketidapastian pengukuran kekerasan Rockwell. PenentuandilaKuKan secara metode -empiris yaitu dengan mengidentifikasi parameter yang
berpengaruh dalam pelaksanaan pengukuran kekerasan secara praktis berdasarkan
ASTM[1] dan ISO standard[2] dan kemudian ditentukan formula perhitungan
ketidakpastian pengukurani kekerasan Rockwell.
PENDAHULUAN
Uji kekerasan adalah salah satu dari
mata rantai dalam Uji Pasca Irradiasi (post
irradiation examination) dan uji bahan sebelum
diiradiasi. Uji Pasca Irradiasi dilakukan dalam hotcell untuk material yang sudah radioaktif
sedangkan Uji Pra Irradiasi dilakukan diluar hot
cell untuk bahan yang belum radioaktif Uji
Pasca Irradiasi dan Pra Iradiasi sering dilakukan
untuk bahan struktur reaktor (reactor struktural
materials), baik reaktor daya maupun reaktorriset.
Telah diketahui bahwa tidak ada satu
pengukuran yang dapat menghasilkan suatu
nilai pengukuran yang benar secara absolut,
semuanya disertai dengan penyimpangan/kesa
lahan dalam pengukuran. Maka untuk menen
tukan rentang dimana nilai pengukuran yangbenar terletak didalamnya, dilakukan dengan
memperhitungkan ketidakpastian pengukurann
nya. Selain itu, perhitungan ketidakpastian
pengukuran merupakan suatu persyaratan
dalam Akreditasi Laboratorium Uji. Oleh ka~enaitu hasil uji kekerasan perlu dilengkapi dengan
perhitungan ketidakpastian pengukurannya.
Dalam tulisan ini pembahasan dibatasi pada
penentuan ketidakpastian pengukurankekerasan Rockwell secara empiris.
METODEITATA KERJA
Dari langkah-Iangkah pelaksanaan
penentuan kekerasan Rockwell [1,2], di
identifikasi parameter ketidakpastian (sumber
kesalahan yang signifikan), kemudian ditentukan
212
I,arga masing-masing parameter dan dilanjut
kan dengan perhitungan ketidakpastian standard
gabungan pengukuran kekerasan Rockwell.
HASIL DAN PEMBAHASAN.
Dari pelaksanaan pengukurankekerasan Rockwell di-identifikasi parameter
ketidakpastian pengukuran uji kekerasan
Rockwell yang berpengaruh antara lain:
1. Repeatability asal alat Uji kekerasan
Rockwell (urpt)
Andaikan bahan uji ideal homogen pad a
permukaannya dan dilakukan pengukuran
kekerasan dalam waktu sing kat tanpa
merubah kondisi lingkungan uji termasuk
operator pelaksana. Dari kondisi ini akan
dapat ditaksir ketidakpastian pengukuran
(urpt) dengan melaksanakan sejumlahdidentifikasi terhadap bahan uji (misalnya
std blok), yaitu dengan menghitung deviasi
standar crrpt:
1I,I" = () 'I"
2. Ketidakhomogenan kekerasan bahan yang
diuji.
Secara praktis, pengukuran kekerasan
sering dilakukan pad a beberapa lokasi dan
nilai kekerasannya di rata-ratakan untuk
mengestimasi nilai kekerasan secara
keseluruhan. Sebagai contoh pada kontrol
kualitas selama pabrikasi dari berbagai
tipe produk. Disini sumber ketidakpastian
sekaligus berasal dari repeatability alat uji
dan ketidakhomogenan bahan uji. Dalamhal ini kontribusi ketidakpastian
ISSN 0854 - 5561
pengukuran kekerasan dapat ditaksir dari
standard deviasi cr rep&nudari rata-rata
sejumlah n pengukuran.(J" ref' &. nil
U n:p &. nil ~
3. Reproducibility asal alat uji kekerasan
Rockwell (Ureprod).
Reproducibility alat uji adalah berapa
akurat hasil uji bila kondisi lingkungan uji
dan operator berubah. Ureprodditentukan
dari deviasi standard crreprodpengecekan
secara periodik.
U reprod = 0" reprod
4. Keterbatasan resolusi pembacaan skala
alat uji kekerasan(uresol)'Keterbatasan resolusi tampilan hasil uji
alat uji kekerasan membatasi ketepatan
hasil uji yang diukur. Kontribusi resolusi
pembacaan skala Uresoldapat ditaksir dari :r/
11 =Ll=_r_r('.\o/ J3 .Jl'i
dimana r adalah batas resolusi kekerasan
yang dapat ditaksir dari pembacaan skala
tampilan alat uji.
5. Ketidakpastian pengukuran asal standard
blok (u refblk)'
Umumnya standard blok melaporkan
harga ketidakpastian pengukuran pad a
sertifikatnya. Harga yang dilaporkan
tersebut adalah ketidakpastian diperluas
(expanded uncertainty). Jadi
ketidakpastian dari standard blok ditaksir
dengan:
dimana Urefblok adalah ketidakpastian
diperluas yang dilaporkan pada sertifikat
dan krefblokadalah faktor pencakupan.
6. Bias pengukuran (B) alat uji RockwelL
Bias pengukuran dari alat uji Rockwell
diestimasi dari kesalahan (error) alat uji
dari hasil verifikasi secara tidak langsung.- -B=H-H
refh/ok
dimana H refh/ok adalah harga rata-ratakekerasan pad a sertifikat
standard blok yang
digunakan.
213
Hasil-hasil Penelitian P2TBOU Tahun 2005
H adalah harga rata-rata
yang diperoleh selamaverifikasi secara
tidak langsung.
7. Ketidakpastian asal verifikasi alat uji
kekerasan secara tidak langsung(Umach)'
Standard gabungan ketidakpastian
pengukuran uji kekerasan secara tidak
langsung ditaksir dari:
u = u2 + u2 2lIIach rep&oll-refh/ok reso/ + U ref"'ok
Masing-masing parameter diatas
mempunyai kontribusi dalam perhitungan
ketidakpastian pengukuran secara
keseluruhan. Jadi standard ketidakpastian
gabungan (umeas) dan ketidakpastian
diperluas adalah :., .,.,.,
1l"'1!(l.\' = -V u;r:p&lIu-material + u;c:pmd + 1l,:·.\O1 + U'~Wdl
U lII('a.' = kllmClls + IBI
dimana k adalah faktor pencakupan
(coverage factor).
KESIMPULAN
Telah diperoleh cara per.entuan
ketidakpastian pengukuran kekerasan
Rockwell. Sumber ketidakpastian pengukuran
berasal dari: repeatability alat uji kekerasan
Rockwell, ketidakhomogenan kekerasan bahan
yang diuji, reproducibility alat, keterbatasan
resolusi pembacaan skala alat uji kekerasan,
ketidakpastian pengukuran standard blok, bias
pengukuran alat uji kekerasan Rockwell dan
verifikasi alat uji secara tidak langsung.
DAFTAR PUSTAKA
1. ASTM E 18 -92, Standard Test Methods
for Rockwell Hardness and SuperficialHardness of Metallic Materials.
2. ISO 6508-1 Metallic Materials - Rockwell
Hardness test - Part 1 : Test method
(scales A,B,C,O,E,F,G,H,K,N,T), Geneva,ISO,1999.
3. Low,S., Rockwell Hardness Measurements
of MetRllic Materials, NIST Recomended
Practice Guid:=!, Special Publication, 960-5,2001.
"
ISSN 0854 - 5561
Pertanyaan :
Antonio Gogo
Estimasi ketidakpastian jika dibandingkan
antara didalam hot cell dengan diluar hot cell,
coverage factor.
Jb: Parameter ketidakpastian pengukuran
kekerasan Rockwell didalam hot cell dengan
diluar hot cell adalah sama, untuk didalam hot
cell mung kin perlu ditambahkan parameter
pengaruh gamma heating. Yang berbeda
adalah besarnya nilai parameter.
Coverage factor (faktor pencakupan) : sebuah
angka yang apabila dikalikan dengan
ketidakpastian baku gabungan menghasilkan
214
Hasil-hasil Penelitia P2TBDU Tahun 2005
sebuah kisaran (ketidakpastian diperluas) hasil
pengujian yang diharapkan mencakup fraksi
tertentu yang besar (misal 95 %) dari nilai-nilai
distribusi yang dapat berhubungan dengan
sesuatu yang diuji
Saran:
Prayitno
Urutan langkah-Iangkah pengujian beium
terlihat dalam makalah, mahan diperjelas.
Jb: Terimakasih, langkah-Iangkah pengujianl
pengukuran kekerasan Rockwell merupakan
acuan [1,2]