Kalibrasi dan Tera

1.    Pendahuluan

Dewasa ini kebenaran hasil ukur sudah menjadi kebutuhan terutama di bidang pengawasan dan pengendalian mutu. Meskipun sebagian masyarakat masih menganggap bahwa kalibrasi merupakan salah satu pemenuhan syarat akreditasi, namun ternyata kalibrasi sangat diperlukan dalam pengendalian mutu produk terutama ketika akurasi dibutuhkan.

Sudah menjadi kegiatan yang biasa ketika para penera melakukan peneraan alat ukur di pasar seperti timbangan, literan, dan sebagainya. Lalu kegiatan ini sering dilaporkan memasuki wilayah industri dan laboratorium penguji. Akibatnya timbul pertanyaan dari pemilik alat tentang keharusan tera atau kalibrasi. Terlebih di bangku sekolah menengah telah dikenal istilah peneraan alat gelas, maka kerancuan penggunaan istilah tera dan kalibrasi menjadi hal  penting untuk dijelaskan.

Artikel ini mencoba memberikan penjelasan yang sederhana tentang perbedaan kegiatan tera dan kalibrasi untuk menjadi bekal pengetahuan bagi para petugas kalibrasi khususnya dan bagi masyarakat umumnya.

2.    Definisi

Kalibrasi menurut  VIM-1993 adalah serangkaian kegiatan dibawah kondisi tertentu untuk menetapkan hubungan antara nilai yang ditunjukkan alat ukur atau sistem pengukuran atau nilai yang dimiliki oleh bahan ukur atau bahan pembandiing dengan nilai yang diberikan oleh standar. Sedangkan tera menurut Undang-undang Metrologi No. 2 tahun 1981 adalah 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.

Ini berarti bahwa setiap alat ukur, takar, timbang, dan perlengkapannya (UTTP) harus ditera sebelum dipakai. Menurut PP No. 2 Tahun 1985 tentang kewajiban dan pembebasan tera dinyatakan pada pasal 5 ayat 1 bahwa UTTP yang digunakan untuk pengawasan  di dalam perusahaan atau tempat-tempat yang ditetapkan oleh Menteri, dapat dibebaskan dari tera ulang. Alat dimaksud meliputi peralatan laboratorium penguji, unit produksi, serta peralatan yang digunakan dalam pelayanan jasa. Meskipun pembebasan tersebut dapat diperoleh melalui ijin menteri sebagaimana dinyatakan dalam ayat 2.

3.    Satuan

Satuan yang digunakan dalam kalibrasi dan tera pada prinsipnya sama yaitu satuan SI. Satuan yang bukan SI seperti ons tidak boleh digunakan dalam tera maupun kalibrasi. Persepsi yang sudah terlanjur meluas dikalangan masyarakat dapat menimbulkan bahaya yang tidak kecil karena menggunakan satuan bukan SI. Beberapa contoh dibawah ini kiranya menjadi renungan karena satuan telah diajarkan kepada kita semasa di sekolah lanjutan yang semoga kini sudah berhenti:

1 ounce/ons/onza = 28,35 gram (bukan 100 g.)

 

1 pound = 453 gram (bukan 500 g.)

 

1 pound = 16 ounce (bukan 5 ons)

4.    Metrologi

Metrologi adalah ilmu pengetahuan tentang ukur mengukur (science of measurement) secara luas meliputi pengujian, pengendalian mutu, dan jaminan mutu dengan kegiatan pokok:

a.    menentukan satuan pengukuran yang berterima secara internasional, missal meter;

b.    realisasi unit pengukuran dengan metode ilmiah, missal meter melalui penggunaan laser;

c.    menetapkan rantai ketelusuran dengan menentukan dan mendokumen-kan nilai serta akurasi pengukuran kemudian menyebarluaskannya, missal hubungan antara micrometer sekrup yang digunakan di bengkel dengan mmetrologi optic untuk besaran panjang di laboratorium primer.

Menurut Howarth & Redgrave (2008), mmetrologi terbagi menjadi 3 bagian yaitu:

a.    mmetrologi ilmiah, mengelola dan mengembangkan pengukuran standar serta pemeliharaannya;

b.    mmetrologi industri, memastikan kelayakan fungsi instrumen ukur yang digunakan di bidang industri dan proses pengujian,  untuk menjamin mutu kehidupan masyarakat dan untuk maksud akademik;

c.    mmetrologi legal, melibatkan pengukuran yang berdampak pada transaksi ekonomi, khususnya jika mempersyaratkan verifikasi legal atas instrumen yang bersangkutan.

Di Indonesia mmetrologi legal berada di bawah wewenang Departemen Perdagangan dan Dinas Metrologi di berbagai propinsi, sedangkan mmetrologi industri dilakukan terkait dengan kebutuhan pengendalian mutu produk dan jasa.

5.    Beberapa perbedaan

Selain perbedaan yang telah diuraikan di atas terdapat beberapa perbedaan lainnya sebagaimana tampak pada table 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 kalibrasi

 

6.    Penutup

Menyikapi perbedaan mendasar antara kalibrasi dan tera, sudah merupakan kewajiban para petugas kalibrasi dan pihak berwenang untuk turut memberikan pemahaman yang tepat di antara keduanya kepada masyarakat pengguna jasa kalibrasi demi terwujudnya sistem mmetrologi yang kosisten dan tidak tumpang tindih.

Dewasa ini beberapa lembaga yang menangani mmetrologi legal seperti Direktorat Metrologi dan Dinas Metrologi di daerah berperan ganda sebagai laboratorium kalibrasi. Tarif kalibrasi yang dirancang oleh Departemen Keuangan lebih tinggi daripada biaya tera. Hal ini memerlukan peninjauan ulang atas biaya tera agar tidak terjadi kesenjangan diantaranya.

7.    Referensi

a. Howarth, P & Redgrave, F (2008). Mmetrologi – In Short. 3rd Edition, Euramet, Schultz Grafisk, Albertslund, p. 10.

b. Peraturan Pemerintan No. 2 tahun 1985 tanggal 7 Januari 1985. Wajib dan Pembebasan untuk Ditera dan/atau Ditera Ulang serta Syarat-syarat bagi Alat- alat Ukur, Takar, Timbang, dan Perlengkapannya;

c. Undang-undang No. 2 tahun 1981 tanggal 1 April 1981. Metrologi Legal;

KALIBRASI DAN 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.

Makalah ini menguraikan beberapa pokok bahasan menyangkut kalibrasi dan metrologi sebagai bahan dasar pengertian dalam pelaksanaan 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

bagian dari ilmu metrologi, karena itu pekerjaan kalibrasi banyak terlibat dengan kegiatan ukur mengukur. Dalam pengukuran banyak digunakan istilah yang perlu dipahami dengan baik antara lain sebagai berikut :

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. Beberapa prefix satuan yang digunakan dalam metrologi seperti tampak dalam table di bawah ini:

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), 7th ed, BIPM

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

PENGETAHUAN KALIBRASI DAN PEMELIHARAAN PERALATAN LABORATORIUM

1. Pendahuluan

Hasil pengukuran yang diberikan oleh beberapa alat sejenis tidak selalu menunjukkan hasil yang sama, meskipun alat tersebut mempunyai tipe yang sama. Perbedaan ini diperbesar lagi dengan adanya pengaruh lingkungan, operator, serta metode pengukuran. Padahal dalam menghasilkan hasil pengukuran tersebut sangat diharapkan bahwa setiap alat ukur yang digunakan dimanapun memberikan hasil ukur yang sama dalam kaitannya dengan keperluan keamanan, kesehatan, transaksi, dan keselamatan.

Agar setiap alat dapat memberikan hasil ukur dengan keabsahan yang sama, alat ukur tersebut perlu mempunyai ketelusuran kepada standar nasional atau standar internasional. Cara untuk memberikan jaminan bahwa alat yang digunakan mempunyai ketelusuran kepada standar nasional adalah dengan melakukan kalibrasi terhadap alat tersebut. Lebih dari itu untuk memelihara ketelusuran tersebut perlu dilakukan perawatan alat dalam selang kalibrasi tertentu.

Dalam penerapan standar ISO/IEC 17025 : 2005, kiranya upaya-upaya untuk menyamakan persepsi bagi semua pihak terkait perlu dilaksanakan. Ketelusuran pengukuran tidak hanya sekedar menjadi persyaratan administratif, melainkan telah menjadi kebutuhan teknis yang mendasar terutama dengan diwajibkannya mencantumkan estimasi ketidakpastian dalam hasil uji.

Makalah ini memuat pengetahuan dasar kalibrasi dan pemeliharaan peralatan laboratorium untuk membekali para peserta pelatihan agar dalam melaksanakan kegiatan pengukuran di laboratorium dapat  memahami prinsip kalibrasi, pelaksanaan kalibrasi, dan pemeliharaan peralatan laboratorium.

2. Metrologi

Metrologi didefinisikan sebagai ilmu pengetahuan tentang ukur mengukur (science of measurement). Bidang kerja metrologi mencakup standarisasi, pengujian, dan jaminan mutu. Sedangkan bidang yang dikelolanya adalah mengenai satuan ukur, alat ukurnya sendiri, dan prosedur pengukuran.

Metrologi dewasa ini terbagi dalam tiga bagian yaitu metrologi legal, metrologi industri dan metrologi ilmiah. Metrologi legal menangani peneraan alat-alat ukur yang langsung berhubungan dengan kepentingan konsumen sedang metrologi industri menangani alat-alat ukur yang tidak langsung berhubungan dengan kepentingan konsumen dalam transaksi, misalnya alat ukur yang digunakan dalam pengujian di laboratorium, alat ukur yang digunakan untuk keperluan proses di pabrik, dan alat ukur yang digunakan sebagai alat penjamin keselamatan.

Metrologi legal terbagi dua yaitu metrologi legal perdagangan yang sekarang dibawah kewenangan Depperindag (dahulu dibawah kewenangan Departemen Perdagangan) dan metrologi radiasi nuklir dibawah kewenangan Batan.

Cakupan kerja metrologi legal ditujukan untuk menjamin transaksi yang adil antara lain untuk perlindungan konsumen dan produsen, perdagangan, juga untuk keselamatan dan kesehatan. Sedangkan metrologi radiasi nuklir ditujukan untuk menjamin keselamatan dan kesehatan dari bahaya radiasi.

Kegiatan metrologi legal sudah lama dikenal sebagai kegiatan tera (tera dan tera ulang). Metrologi teknis bidang kerjanya menangani ketelusuran pengukuran di laboratorium maupun industri yang lebih dikenal dengan kegiatan kalibrasi.

Metrologi ilmiah mengelola penelusuran dan pemeliharaan peralatan standar hirarki tinggi yang dijadikan acuan bagi kedua metrologi lainnya.

1. Pengertian kalibrasi

Secara umum kalibrasi mempunyai pengertian sebagai rangkaian kegiatan membandingkan hasil pengukuran suatu alat dengan alat standar yang sesuai untuk menentukan besarnya koreksi pengukuran alat serta ketidakpastiannya. Dalam pengertian ini alat standar yang digunakan  juga harus terkalibrasi dibuktikan dengan sertifikat kalibrasi. Dengan demikian maka besarnya koreksi pengukuran alat dapat ditelusurkan ke standar nasional atau standar internasional dengan suatu mata rantai kegiatan kalibrasi yang tidak terputus.

Alat ukur yang telah dikalibrasi tidak akan secara terus menerus berlaku masa kalibrasinya, karena peralatan tersebut selama masa penggunaanya pasti mengalami perubahan spesifikasi akibat pengaruh frekuensi pemakaian, lingkungan penyim-panan, cara pemakaian, dan sebagainya. Untuk itulah selama berlakunya masa kalibrasi alat bersangkutan perlu dipelihara ketelusurannya dengan cara perawatan dan cek antara secara periodik.

2. Alat standar Kalibrasi

Alat standar kalibrasi dapat berupa objek ukur atau berupa alat ukur. Yang dikate-gorikan objek ukur adalah alat standar kalibrasi yang tidak memiliki skala, berupa objek yang akan diukur oleh peralatan laboratorium. Sedangkan yang dikelompokkan kedalam standar kalibrasi berupa alat ukur adalah standar kalibrasi yang memiliki skala, sering berupa instrumen.

3.      Petugas kalibrasi

Meskipun beberapa pelaksanaan kalibrasi dapat dilakukan dengan mudah, tetapi petugas kalibrasi yang diharapkan dapat melaksanakan kalibrasi dengan baik dan benar kiranya perlu mempunyai kualifikasi yang memadai. Hal ini akan lebih terasa urgensinya jika dalam proses kalibrasi harus menghadapi perhitungan baik berupa konversi, standar deviasi, maupun perhitungan ketidakpastian serta menafsirkan hasil kalibrasi berdasarkan metode kalibrasi untuk kepentingan laboratorium penguji.

Pada pokoknya petugas kalibrasi harus sensitif terhadap hasil kalibrasi yang telah diperoleh, tidak boleh terlalu mengandalkan patokan metode kalibrasi yang telah begitu rutin dilakukan sehingga mengabaikan sensitifitas kalibrasi itu sendiri.

Diluar persyaratan teknis diatas petugas kalibrasi perlu memiliki kepribadian yang baik, mempunyai dedikasi yang tinggi, serta bertanggung jawab terhadap setiap pekerjaan kalibrasi yang sedang dan yang telah dilaksanakannya.

1. Kalibrasi dan cek antara

Kalibrasi mengandung pengertian sebagai suatu rangkaian kegiatan untuk menentukan kebenaran konvensional suatu alat ukur dengan cara membandingkan hasil ukur alat tersebut dengan standar ukur yang sesuai dan tertelusur ke standar nasional atau internasional.

Sedangkan cek antara mempunyai pengertian sebagai suatu konfirmasi dengan cara pengujian dan penyajian bukti bahwa persyaratan yang telah ditetapkan telah terpenuhi. Cek antara dimaksudkan untuk pemeliharaan ketelusuran peralatan kepada standar nasional. Cek antara dilakukan diantara selang kalibrasi untuk memeriksa bahwa alat yang telah dikalibrasi tersebut masih memenuhi persyaratan teknis, misalnya fluktuasi suhu oven masih dalam batas 2°C sehingga masih boleh digunakan untuk pengujian kadar air kopi yang mempersyaratkan suhu pengeringan 130°±5°C.

Sebagai dasar untuk pengoperasian alat semisal oven diatas, laboratorium dapat melihat hasil kalibrasi dalam sertifikat kalibrasi untuk menentukan posisi penempatan bahan yang dipanaskan didalam oven.

Dengan demikian jelas perbedaannya antara kalibrasi dan cek antara. Kalibrasi memerlukan alat standar yang terkalibrasi sedangkan cek antara tidak selalu harus dilakukan dengan alat standar yang terkalibrasi.

2.      Proses kalibrasi

Rangkaian kegiatan kalibrasi secara sederhana dapat digambarkan sebagai kegiatan persiapan kalibrasi, pelaksanaan kalibrasi, perhitungan data kalibrasi, penentuan ketidakpastian dan penerbitan laporan kalibrasi.

2.1.  Persiapan kalibrasi

7.1.a  Persiapan alat standar dan alat yang dikalibrasi

Alat yang akan dikalibrasi dan alat standar dikondisikan pada kondisi yang sama sesuai metode kalibrasi, hal ini diperlukan untuk menghindarkan perbedaan hasil ukur akibat pengaruh lingkungan.

7.1.b Pelaksana kalibrasi

Pelaksana kalibrasi harus dipilih orang yang mengerti tentang kalibrasi yang akan dilaksanakan, misalnya telah pernah mengikuti kursus

kalibrasi, telah berpengalaman dibidangnya, dan dalam hal tertentu memerlukan persyaratan latar belakang pendidikan atau persyaratan fisik tertentu (misalnya tidak boleh buta warna). Hal ini  diperlukan untuk menghindari kesalahan pengambilan data ukur.

7.1.c Kondisi lingkungan kalibrasi

Kondisi lingkungan kalibrasi harus diatur sedemikian sesuai persyaratan metode kalibrasi umpama suhu dan kelembaban. Tidak selamanya kalibrasi harus dilakukan pada ruang yang terkondisi dengan ketat. Pengkondisian lingkungan kalibrasi biasanya dilakukan untuk kalibrasi peralatan yang mudah berubah akibat pengaruh suhu, kelembaban, getaran, cahaya, dan sebagainya.

7.1.d Metode kalibrasi

Metode kalibrasi dapat mengacu kepada metode standar internasional maupun metode standar lainnya semisal text book, jurnal, buletin, dan manual peralatan, namun perlu diperhatikan bahwa acuan tersebut harus merupakan publikasi yang diakui masyarakat luas. Selain itu dari beberapa pilihan metode kalibrasi dapat dipilih metode yang mudah dilaksanakan, karena sulitnya mengikuti metode kalibrasi dapat berakibat kesalahan dalam pengambilan data kalibrasi.

7.2 Pelaksanaan kalibrasi

7.2.a Pengamatan awal

Jika alat yang dikalibrasi berupa instrumen, pastikan bahwa alat tersebut dapat beroperasi normal. Jika alat berupa objek ukur pastikan bahwa alat mempunyai bentuk sempurna. Pada prinsipnya pelaksanaan kalibrasi tidak bertujuan untuk memperbaiki alat, karenanya alat yang tidak normal seyogyanya tidak boleh dikalibrasi. Alat demikian harus diperbaiki dulu oleh petugas yang khusus menangani perbaikan alat hingga alat tersebut diyakini beroperasi normal.

7.2.b Penyetelan

Penyetelan alat yang akan dikalibrasi biasanya diperlukan untuk menghindari kesalahan titik nol. Penyetelan dapat berupa menyetel kedataran, pembersihan alat dari kotoran, menyetel titik nol, dalam hal misalnya kalibrasi neraca elektronik penyetelan dapat berupa kalibrasi internal sesuai prosedur dalam manual.

7.2.c Pengamatan kewajaran hasil ukur

Pengamatan ini dimaksudkan untuk memastikan kewajaran penunjukan alat. Jika alat menunjukan hasil ukur yang tidak wajar mungkin perlu penyetelan kembali atau perlu dicari penyebab ketidakwajaran penunjukan alat tersebut.

7.2.d Pengukuran

Pengukuran dilakukan pada titik ukur tertentu seperti dinyatakan dalam dokumen acuan kalibrasi sesuai kapasitas alat atau rentang ukur tertentu yang biasa digunakan oleh pengguna alat. Jika dokumen acuan kalibrasi tidak menyatakan titik ukur, biasanya pengukuran dilakukan dalam selang 10% dari kapasitas ukur alat. Titik uku harus dibuat mudah dibaca oleh pengguna alat. Pada waktu pengukuran hanyalah melakukan pengambilan data dan tidak boleh melakukan kegiatan lainnya yang mungkin menyebabkan pembacaan atau pencatatan menjadi salah.

7.2.e Pencatatan

Pencatatan hasil ukur harus berdasar kepada apa yang dilihat bukan kepada apa yang dirasakan. Pencatatan dilakukan seobjektif mungkin menggunakan format yang telah dirancang dengan teliti sesuai dengan ketentuan metode kalibrasi. Selain data ukur hal yang perlu dicatat adalah identitas alat selengkapnya serta faktor yang mempengaruhi kalibrasi seperti suhu ruangan, kelembaban, tekanan udara dan sebagainya.

7.3 Perhitungan

Data kalibrasi yang diperoleh dihitung sesuai metode kalibrasi. Perhitungan biasanya melibatkan pekerjaan mengkonversi satuan, menghitung nilai maksimum-minimum, nilai rata-rata, standar deviasi, atau menentukan persamaan regresi. Hasil perhitungan akan menjadi dasar dalam penarikan kesimpulan dan penentuan ketidakpastian kalibrasi.

7.4 Penentuan ketidakpastian

Penentuan ketidakpastian kalibrasi diperlukan karena ternyata bahwa hasil kalibrasi yang diperoleh dipengaruhi oleh  berbagai faktor antara lain operator, alat kalibrasi, alat bersangkutan, lingkungan, metode kalibrasi. Besarnya pengaruh faktor-faktor tersebut ada yang dominan dan ada pula yang dapat diabaikan tergantung jenis kalibrasi yang dilakukan. Dengan demikian nilai telusur atau kesalahan sistematik yang diperoleh dari kalibrasi tidak berada di satu titik tertentu melainkan dalam suatu rentang nilai sebesar nilai ketidakpastian kalibrasi. Untuk keterangan lebih rinci termuat dalam butir 8.

7.5 Laporan kalibrasi

Format laporan kalibrasi hendaknya mengacu kepada pedoman SNI 19-17025. Proses penerbitan laporan kalibrasi secara sederhana meliputi tahap:

7.5.a  Pengkonsepan

Pengkonsepan laporan berdasarkan hasil pengukuran, perhitungan data, dan perhitungan ketidakpastian;

7.5.b Pemeriksaan konsep

Pemeriksaan konsep oleh petugas yang berwenang untuk mengecek kesalahan identitas alat, pengambilan data, kesalahan perhitungan data dan perhitungan ketidakpastian;

7.5.c Pengetikan konsep

Pengetikan konsep laporan dan pemeriksaan kebenaran pengetikan dengan cara membandingkan antara konsep laporan dengan konsep net laporan.

7.5.d Pengesahan laporan

Pengesahan laporan. Biasanya yang mengesahkan laporan kalibrasi adalah kepala laboratorium kalibrasi atau seseorang yang ditunjuk atas dasar pengetahuannya di bidang kalibrasi.

1. Evaluasi Ketidakpastian Kalibrasi

Evaluasi ketidakpastian kalibrasi secara umum mengacu ke ISO / TAG-4 1994 “Guidelines to Expression Uncertainty in Measurement”. Tampaknya acuan ini masih digunakan hingga saat ini. Dasar evaluasi ketidakpastian adalah penerapan hukum propagasi terhadap model matematika y = f(x1, x2, .. , xn) sehingga:

 

Ketidakpastian dihitung pada tingkat kepercayaan 95%, oleh karenanya biasa diberi simbol U95. Nilai tersebut dihitung dari:

 

Nilai k adalah nilai yang diperoleh dari tabel t-student seperti dapat dilihat dalam lampiran. Banyak diantara badan kalibrasi yang secara mudah mengambil nilai k = 2 karena kenyataannya pada derajat bebas yang besar k ≈ 2. Namun bila derajat bebas dihitung maka digunakan rumus Welch-Satterthwaite:

 

Nilai ni disebut derajat bebas tergantung bentuk distribusi kesalahan, jika berdistribusi normal maka n = n-1; untuk distribusi t-student n tergantung nilai k; dan untuk distribusi lainnya diestimasi dengan:

 

R disebut faktor reliabilitas yang besarnya = 100 – besarnya tingkat kepercayaan terhadap kebenaran taksiran kesalahan.

1. Kelayakan alat ukur

Kalibrasi selalu dilakukan terhadap alat yang tidak rusak, namun alat ukur yang telah dikalibrasi tidak selalu berarti layak pakai. Kelayakan harus selalu dibandingkan dengan suatu acuan tertentu. Adalah kewajiban pengguna alat untuk melakukan evaluasi lanjutan terhadap alat ukur yang telah dikalibrasi untuk memastikan kelayakan alat.

7.  Selang waktu kalibrasi

Seperti telah dikemukakan diatas bahwa selang waktu kalibrasi untuk peralatan ditentukan oleh pengguna jasa. Sampai saat ini belum ada ketentuan baku kapan suatu alat harus dikalibrasi ulang. Sebagai gambaran berikut ini adalah interval kalibrasi untuk beberapa alat:

a.       oven : 6 bulan untuk fluktuasi, 2 tahun untuk variasi

b.      muffle furnace dan baths : 3 tahun

c.       Psychrometer : 10 tahun untuk kalibrasi lengkap, cek setiap 6 bulan dengan termometer standar

d.      Brookfield viscometer : 1 tahun

e.       Glassware : 10 tahun

f.       Gauge block : 8 tahun (reference); 4 tahun (working)

g.      Neraca : 1 tahun

KAN telah menerbitkan selang waktu kalibrasi beberapa alat yang berada di laboratorium kimia fisika, mekanik, mikrobiologi, dan kalibrasi sebagaimana tercantum dalam persyaratan tambahan akreditasi.

2. Pemeliharaan peralatan

10.1 Alat standar

Alat standar sedapat mungkin disimpan dalam kondisi yang mencegah perubahan sifat fisik alat standar seperti karat misalnya. Untuk alat-alat yang perlu disimpan dalam kelembaban rendah agar disimpan dalam desikator atau lemari yang dapat diatur kelembabannya.

Anak timbangan perlu disimpan dalam kotak kayu yang dindingnya dilapisi beludru untuk menghindarkan goresan karena gesekan logam dengan kayu. Kotak anak timbangan disimpan dalam lemari yang kering. Jika cukup banyak desikator, dapat juga disimpan dalam desikator untuk menghindarkan karat.

Catatan penggunaan alat dapat ditempatkan di tempat penyimpanan alat untuk memudahkan pencatatan jika akan digunakan untuk kalibrasi. Setiap pengeluaran alat standar selalu dicatat mengenai nama alat standar, tanggal

pengeluaran, nama pengguna, dan tanda tangan pengguna alat. Catatan akan diberi keterangan ‘telah kembali’ jika alat bersangkutan telah dikembalikan.

10.2 Alat ukur

Alat ukur umumnya digunakan jauh lebih sering daripada alat standar. Hal ini mengakibatkan alat ukur tersebut mudah menjadi tidak normal. Jadi pemeliharaan haruslah kegiatan yang ditujukan agar alat bersangkutan dapat dipertahankan beroperasi normal. Tentu cara pemeliharaan masing-masing jenis alat berbeda tetapi dalam bab ini hanya akan dibahas alat umum saja. Beberapa peralatan yang umum digunakan di laboratorium adalah:

10.2.a Neraca analitik

Neraca analitik adalah neraca yang mempunyai ketelitian atau daya baca terkecil sebesar 0,1 mg disebut juga neraca semimikro. Neraca analitik ada dua jenis yaitu neraca analitik mekanik dan neraca analitik elektronik. Pemeliharaan yang perlu dilakukan antara lain:

1.      Ditempatkan diatas meja yang paling stabil di laboratorium, Karena itu dipilih tempat dekat dinding atau dipojok ruangan;

2.      Menggunakan stabilizer yang sesuai;

3.      Dihindarkan dari sinar matahari langsung;

4.      Dihindarkan dari gerakan udara;

5.      Dihindarkan dari radiasi panas dan elektromagnetik;

6.      Didatarkan posisinya dengan mengatur mata kucing;

7.      Ditutup pintu neraca pada saat tidak digunakan;

8.      Dihidupkan setiap hari meskipun tidak digunakan.

10.2.b Oven

1.      Bersihkan bagian dalam oven dari sisa contoh atau kotoran lain;

2.      Bersihkan dinding bagian luar dari debu menggunakan lap bersih, jika  perlu dapat digunakan sedikit deterjen;

3.      Jika mungkin penggunaan oven hanya di satu titik ukur;

4.      Hidupkan oven setiap hari meskipun tidak digunakan. Jika tidak digunakan hidupkan 1 – 2 jam;

5.      Pastikan voltase input stabil sesuai dengan spesifikasi alat;

6.      Periksalah suhu oven melalui termometer indikator dan pastikan suhu mencapai titik yang diinginkan. Jika tidak, segera matikan oven.

10.2.c Alat gelas (volumetrik)

1.      Cuci alat gelas menggunakan campuran asam sulfat dan kalium dikhromat, hati-hati bahan ini berbahaya;

2.      Keringkan pada rak pengering tetapi tidak boleh dipanaskan dalam oven;

3.      Simpan alat volumetrik yang tidak dipakai dalam lemari tertutup untuk menghindari debu;

10.2.d. Spektrofotometer UV-VIS

1.      Dioperasikan menggunakan stabilizer yang sesuai;

1.      Dihidupkan tiap hari meskipun tidak dipakai. Jika tidak dipakai cukup 1-2 jam;

2.      Hindarkan sedapat mungkin tumpahnya cairan kedalam wadah cuvet. Jika ini terjadi segera bersihkan kembali dan keringkan seperti sediakala;

3.      Matikan lampu deuterium dan lampu wolfram bila tidak dipakai;

4.      Ikuti manual alat dalam pemeliharaan alat.

10.2.e  pH meter

1.      Dioperasikan sesuai manual alat;

2.      Dihidupkan tiap hari meskipun tidak dipakai. Jika tidak dipakai cukup 1 jam atau sampai mati sendiri jika dilengkapi auto off;

3.      Bersihkan badan pH meter dari debu atau cairan yang mungkin menetes keatasnya;

4.      Elektroda selalu terendam dalam air suling (pH = 7) atau larutan yang disediakan pabrik;

5.      Larutan didalam elektroda tidak boleh kering, selalu diisi kembali dengan larutan yang dipersyaratkan pabrik pembuat alat;

1. Pelayanan kalibrasi

Pelayanan kalibrasi dapat ditujukan untuk keperluan internal maupun eksternal sebagai pelayanan kalibrasi kepada masyarakat luas. Pada prinsipnya agar kalibrasi dapat dilaksanakan harus disediakan : alat standar yang terkalibrasi, metode kalibrasi yang diakui, pelaksana kalibrasi yang berkualifikasi, rekaman yang memadai serta lingkungan kalibrasi yang memenuhi persyaratan metode kalibrasi.

Kalibrasi internal dapat dilaksanakan dengan memperhatikan kelengkapan fasilitas tersebut. Instansi bersangkutan hanya terbatas melayani kebutuhan kalibrasi internal untuk jenis kalibrasi tertentu, namun instansi yang bersangkutan tidak dibenarkan memberikan pelayanan kepada masyarakat luas.

Pelayanan kalibrasi eksternal dimungkinkan setelah instansi bersangkutan memperoleh akreditasi misalnya dari Komite Akreditasi Nasional (KAN) atau dari badan akreditasi lain yang diakui KAN seperti NATA, NAMAS, RNE. Akreditasi laboratorium kalibrasi mengacu kepada ISO/IEC 17025:2005 dalam hal penerapan sistem mutu. Saat ini telah terakreditasi sebanyak 95 laboratorium kalibrasi dan 377 laborattorium penguji di seluruh Indonesia.

2. Referensi

12.1. Howarth, P & Redgrave, F (2008). Mmetrologi – In Short. 3rd Edition, Euramet, Schultz Grafisk, Albertslund, p. 10.

12.2. ISO/IEC 17025 : 2005 (Versi Bahasa Indonesia)

12.3. SR 01 – SR 05(2005) Persyaratan Tambahan Laboratorium. KAN-BSN

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.