METROLOGI INDUSTRI DAN ILMIAH

 

Metrologi Industri

Metrologi Industri dan Ilmiah

Metrologi industri dan metrologi ilmiah adalah dua dari tiga kategori metrologi yang diuraikan dalam butir 1.2.

Kegiatan-kegiatan kemetrologian, pengujian dan pengukuran memberikan masukan penting dalam menjamin kualitas berbagai kegiatan industri. Hal ini mencakup kebutuhan akan adanya ketertelusuran, yang menjadi sangat penting sebagaimana halnya pengukuran itu sendiri. Pengakuan atas kompetensi kemetrologian pada tiap tingkat dalam rantai ketertelusuran itu dapat dicapai dengan membuat suatu pengaturan saling mengakui (mutual recognition arrangement, disingkat MRA). Contohnya adalah CIPM MRA dan ILAC MRA. Selain dengan MRA, pengakuan itu bisa didapat dari akreditasi atau peer review.

        Bidang-bidang Metrologi
Metrologi ilmiah dibagi oleh BIPM (Bureau International des Poids et Mesures, Biro Internasional Timbangan dan Takaran) menjadi 9 bidang teknis :

• massa dan besaran terkait,
• kelistrikan,
• panjang,
• waktu dan frekuensi,
• suhu,
• radiasi pengion dan radioaktivitas,
• fotometri dan radiometri,
• akustik,
• jumlah zat.

     Di samping itu masih ada bidang lain, misalnya aliran dan metrologi antar-disiplin, yang belum secara formal ditetapkan oleh BIPM.

          Bidang-bidang dan sub-bidang beserta contoh-contoh standar pengukuran yang berkaitan disajikan dalam Tabel 2.1.

Tabel 2.1

Bidang pengukuran, subbidang dan standar ukuran yang penting.

Hanya bidang teknis yang dicantumkan.

Bidang Pengukuran	Sub-bidang	Standar pengukuran yang penting
Massa dan besaran terkait	Pengukuran massa	Standar massa, timbangan standar, mass comparators
	Gaya dan tekanan	Load cell, dead-weight tester, force, moment and torque converter; pressure balance oli atau gas, mesin uji gaya
	Volume dan densitas, viskositas	Areometer gelas, glassware laboratorium, vibration densitometer, viskometer kapiler gelas, viskometer rotasi, skala viskometri
Kelistrikan dan kemagnetan	Kelistrikan DC	Komparator arus kriogenis, efek Josephson dan efek Quantum Hall, acuan diode Zener, metode potensiometris, jembatan (bridge) komparator
	Kelistrikan AC	Pengubah (converter) AC/DC, kapasitor standar, kapasitor udara, induktansi standar, kompensator, wattmeter
	Kelistrikan frekuensi tinggi	Pengubah termal, kalorimeter, bolometer
	Arus kuat dan tegangan tinggi	Transformator pengukur arus dan tegangan, sumber tegangan tinggi acuan
Panjang	Panjang gelombang dan interferometri	Laser stabil, interferometer, sistem pengukuran interferometri laser, komparator interferometris
	Metrologi dimensi	Balok ukur, skala mistar, step gauge, setting ring, plug, height master, dial gauge, mikroskop ukur, standar kerataan optis, mesin ukur koordinat, laser scan micrometer, mikrometer kedalaman
	Pengukuran sudut	Autocollimator, meja rotari, balok sudut, poligon, penyipat datar

Bidang Pengukuran	Sub-bidang	Standar pengukuran yang penting
Panjang	Bentuk	Kelurusan, kerataan, kesejajaran, kesikuan, kebundaran, standar silinder
	Kualitas permukaan	Step height and groove standard, standar kekasaran, alat pengukur kekasaran
Waktu dan frekuensi	Pengukuran waktu	Standar frekuensi atomik Cesium, alat pengukur interval waktu
	Frekuensi	Standar frekuensi atomik Cesium, osilator kuarsa, laser, pencacah elektronis dan synthesiser, alat ukur geodetic
Termometri	Pengukuran suhu secara kontak	Termometer gas, titik-tetap ITS 90, termometer tahanan, termokopel
	Pengukuran suhu secara tidak-kontak	Black body suhu tinggi, radiometer kriogenis, pirometer, fotodiode Si
	Kelembaban	Mirror dew point meter atau higrometer elektronis, double pressure/temperature humidity generator
Radiasi pengion dan radioaktivitas	Dosis terserap — produk industri tingkat tinggi	Kalorimeter, high dose rate cavity terkalibrasi, dosimeter dikromat
	Dosis terserap — produk medis	Kalorimeter, kamar ionisasi
	Perlindungan terhadap radiasi	Kamar ionisasi, berkas/medan radiasi acuan, pencacah proporsional dan lainnya, TEPC, spektrometer neutron Bonner
	Radioaktivitas	Kamar ionisasi tipe sumur (well), sumber radioaktivitas bersertifikat, spektroskopi gamma dan alpha, detektor 4 Gamma

Bidang Pengukuran	Sub-bidang	Standar pengukuran yang penting
Fotometri dan radiometri	Radiometri optis	Radiometer kriogenis, detektor, sumber acuan laser stabil, bahan acuan — serat Au
	Fotometri	Detektor cahaya tampak, fotodioda Si, detektor efisiensi kuantum
	Kolorimetri	Spektrofotometer
	Serat optis	Bahan acuan — serat Au
Aliran	Aliran gas (volume)	Bell prover, meter gas rotari, meter gas turbin, meter transfer dengan critical nozzle
	Aliran air (volume, massa dan energi) Aliran zat cair selain air	Standar volume, standar terkait massa Coriolis, level meter, pengukur aliran induktif dan ultrasonik
	Anemometri	Anemometer
Akustik, ultrasound dan vibrasi	Pengukuran akustik dalam gas	Mikrofon standar, pistonphone, mikrofon kondensor, kalibrator suara
	Akselerometri	Akselerometer, transduser gaya, vibrator, interferometer laser
	Pengukuran akustik dalam cairan	Hidrofon
	Ultrasound	Pengukur daya ultrasonik, radiation force balance
Jumlah zat	Kimia lingkungan Kimia klinis	CRM (Certified reference material), spektrometer massa, kromatograf
	Kimia bahan	Bahan murni, CRM
	Kimia pangan Biokimia Mikrobiologi Pengukuran keasaman	CRM

Standar-standar Pengukuran

Standar pengukuran adalah bahan ukur, alat ukur, bahan acuan atau sistem pengukuran yang dimaksudkan untuk mendefinisikan, mewujudkan, memelihara, atau mereproduksi suatu satuan atau suatu nilai dari suatu besaran, untuk dipakai sebagai acuan.

Contoh: “meter” ditetapkan sebagai panjang lintasan yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa dalam kurun waktu selama 1/299 792 458 sekon (berarti, dalam 1 sekon, cahaya telah menempuh jarak 299 792 458 meter). Meter diwujudkan pada tingkat primer berdasarkan panjang gelombang laser helium-neon yang distabilkan dengan iodium. Pada tingkat yang lebih rendah digunakan pula bahan ukur seperti balok ukur, dan ketertelusurannya dipastikan menggunakan interferometri optis untuk menentukan panjang sebuah balok ukur dengan acuan kepada panjang gelombang cahaya laser yang disebut di atas.

Bahan Acuan Bersertifikat

Bahan acuan bersertifikat (certified reference material, disingkat CRM; atau di AS sering disebut standard reference material atau SRM) adalah suatu bahan acuan yang sifat- sifatnya disertifikasi melalui suatu prosedur yang memberinya ketertelusuran ke satuan dasarnya. Sifat-sifat tadi dinyatakan sebagai nilai dengan satuan yang sama dengan satuan dasar tadi. Setiap nilai yang dicantumkan dalam sertifikat disertai dengan ketidakpastian pada tingkat kepercayaan tertentu.

CRM pada umumnya dibuat dalam batch. Nilai dari sifat-sifatnya ditentukan berdasarkan pengukuran pada sampel-sampel yang mewakili seluruh batch.