PENGETAHUAN MASSA

Pengetahuan Massa 1.Terminologi Massa/Bobot (Weight) adalah materi yang menyatakan ukuran massa, dalam hal ini mengacu pada karakteristik fisik dan metrologi: bentuk, dimensi, bahan, kualitas permukaan, nilai nominal dan maksimum error yg diijinkan Akurasi Kelas Massa adalah kelas massa yg sesuai dgn persyaratan metrologi tertentu utk menjaga error agar sesuai dgn spesifikasi.

Massa Konvensional (Conventional Mass) adalah nilai konvensional hasil perhitungan massa di udara menurut rekomendasi internasional (OIML) [diukur pada suhu 20°C dgn kerapatan bahan 8000 kg/cm² dan kerapatan udara 1.2 kg/m². Klasifikasi massa (Class of Weight) adalah pengelompokkan massa berdasarkan akurasinya, dalam hal ini di kelompokkan menjadi 7 kelas: E1, E2, F1, F2, M1, M2, M3.

2. Scope (Ruang Lingkup) Memberikan rekomendasi berupa karakteristik fisik dan metrologi agar sesuai dgn persyaratan massa yg digunakan: a. menguji sebuah instrumen penimbangan b. menguji kelas massa dgn akurasi yg lebih rendah c. bersama dgn instrumen penimbangan Kelas massa yg digunakan utk menguji kelas massa dgn akurasi yg lebih rendah, diantaranya :

a. E1 : Bobot yg digunakan utk melakukan penelusuran (sesuai dgn Standar Internasional OIML) antara massa standar nasional dan kelas E2 atau yg lebih rendah. b. E2 : massa yg digunakan utk melakukan pengujian awal thd kelas massa F1 (bisa digunakan sbg kelas massa E1 jika di dlm sertifikat kalibrasi dilengkapi dgn data tingkat kekerasan permukaan dan faktor efek medan magnet) c. F1 : massa yg digunakan utk melakukan pengujian awal terhadap massa F2.

d. F2 : massa yg digunakan utk melakukan pengujian awal thd massa M1 e. M1 : massa yg digunakan utk melakukan pengujian awal thd massa M2 f. M2 : massa yg digunakan utk melakukan pengujian awal thd massa M3 Akurasi Minimum Kelas Massa yang digunakan pada instrumen penimbangan Akurasi kelas massa yang digunakan pada instrumen penimbangan harus dipilih sesuai dgn persyaratan OIML (Instrumen penimbangan non automatic)

- F1, E1 : Massa yg digunakan pada penimbangan dgn akurasi kelas I - F2 : Massa yg digunakan utk melakukan transaksi komersial yang sangat berharga (seperti emas dan batu permata) pada instrumen penimbangan dgn akurasi kelas II. - M1 : Massa yg digunakan pada instrumen penimbangan dgn akurasi kelas II - M2 : Massa yg digunakan utk transaksi komersial biasa pada instrumen penimbangan dg akurasi kelas II

3. Error maksimum yg diijinkan dalam melakukan pengujian Error maksimum yg diijinkan pada pengujian awal dan seterusnya utk masing-masing massa diberikan pada tabel 1. Untuk masing-masing massa, ketidakpastian diperluas U pada k = 2 massa konvensionalnya harus kurang/ sama dgn 1/3x error maksimum yg diberikan pada tabel 1. Utk masing-masing massa konvensional dpt dihitung dgn menggunakan : Mo – (δm – U) ≤ Mc ≤ Mo + (δm – U)

δm (mg) Nilai Nominal E1 E2 F1 F2 M1 M2 M3 50 kg 25 75 250 750 2500   δm (mg) E1 E2 F1 F2 M1 M2 M3 50 kg 25 75 250 750 2500 7500 25000 20 kg 10 30 100 300 1000 3000 10000 10 kg 5 15 50 150 500 1500 5000 5 kg 2.5 7.5 2 kg 1 3 1 kg 0.5 1.5 500 gr 0.25 0.75 200 gr 0.1 0.3 100 gr 0.05 0.15 50 gr 0.03 20 gr 0.025 0.08 0.8 8 10 gr 0.02 0.06 0.2 0.6 2 6 20 5 gr 0.015 2 gr 0.012 0.04 0.12 0.4 1.2 4 12 1 gr 0.01 500 mg 0.008 200 mg 0.006 100 mg 0.005 50 mg 0.004 20 mg 0.003 10 mg 0.002 5 mg 2 mg 1 mg

4. Bentuk (Shape) Deskripsi umum - massa harus memiliki bentuk geometris sederhana utk memudahkan pembuatannya, massa juga tidak boleh memiliki ujung yang tajam serta tidak diperbolehkan ada cekungan (untuk menghindari adanya deposit) - massa-massa yg dikumpulkan dalam satu set harus memiliki bentuk yg sama (kecuali massa 1 gram ke bawah)

Massa yang kurang /sama dgn 1 gram - massa yg kurang /sama dgn 1 gram harus dibentuk dalam kawat persegi agar mudah diambil (karena bentuk akan menunjukkan nilai nominal massa) lihat tabel di bawah ini Nilai Nominal (mg) Bentuk Segi Kawat (Segmen) 5-50-500 Segilima 5 segmen 2-20-200 Persegi 2 segmen 1-10-100-1000 Segitiga 1 segmen

- massa yang dikumpulkan dalam satu set, membentuk rangkaian massa bisa memiliki bentuk yang berbeda-beda. Massa sama dengan / lebih besar dari 1 gram - nilai nominal massa 1 – 50 gram bisa memiliki dimensi yang bervariasi. (misal berbentuk silinder atau kerucut, dimana tingginya mendekati diameter utama dan [3/4 – 5/4] dari diameternya) - kelas M1,M2 dan M3 dgn nilai nominal 5 – 50 kg bisa juga memiliki bentuk persegi dgn ujung yg dibulatkan

5. Susunan (Konstruksi) Kelas massa E1 dan E2 harus padat dan tidak memiliki lobang udara serta terbuat dari bahan yg sama dan merata. Kelas massa F1 dan F2 dari 1 gram - 50 kg bisa terdiri dari satu atau lebih material dan boleh memiliki lubang angin (cavity) yg tdk melebihi 1/5 dari total volume massa Kelas massa M1, dari 100 gr – 50 kg harus memiliki cavity yg bisa diatur sesuai dgn standar. Sedangkan utk massa dari 1 -50 gr, adanya cavity hanya merupakan pilihan. Akan tetapi utk 1 – 10 gr, direkomendasikan agar tdk menggunakan cavity

Kelas massa M2 dan M3 dari 100 gr – 50 kg harus memiliki cavity adjusting sedangkan untuk kelas M2 dari 20 – 50 kg adanya cavity sebagai opsi dan utk massa M2 lebih kecil dari 10 gr, direkomendasikan utk tidak menggunakan cavity adjusting. 6. Bahan (Material) Bahan/material pembuatan massa haruslah tahan korosi dan juga jika terjadi perubahan, maka tidak melebihi batas maksimum error yg diijinkan

Kelas massa E1 dan E2 terbuat dari logam atau campuran dgn ketentuan bahan non magnetik [magnetic suspectibility (k) tidak melebihi 0.01 dan 0.03] Kelas massa F1 dan F2 terbuat dari logam atau campuran dgn ketentuan bahan non magnetik (k tidak melebihi 0.05) Kelas massa M1 terbuat dari kuningan atau material yg lebih baik dari ini. Kelas massa M2 dan M3 (untuk M2 dan M3 antara 5 – 50 kg harus terbuat dari besi atau material yang kualitasnya sama/lebih baik)

Timbangan 1. Pengantar Penimbangan adalah salah satu bentuk tertua dari pengukuran dan juga salah satu alat penimbangan yang paling tepat. Penimbangan banyak digunakan pada industri dan perdagangan, oleh karena itu penting bahwa kecermatan yg digunakan perlu diketahui.

Pada materi pengenalan timbangan ini hanya disampaikan untuk timbangan yang digunakan pada ilmu pengetahuan dan industri, sedangkan untuk penimbangan pada perdagangan tidak. Definisi dan Simbol Definisi Dibawah ini banyak digunakan pada kegiatan kalibrasi timbangan. Definisi ini berdasarkan pada OIML “Vocabulary of Legal Metrology” 1978.

Analitik : Timbangan yang dilengkapi dgn bawah penimbangan dan resolusi lebih kecil dari 2 bagian dalam 1000000 (0.000002). Buoyancy : Gaya pada objek cairan yang terendam biasanya udara, normalnya dinyatakan dalam unit massa. Koreksi : Harga yang harus ditambahkan secara aljabar pada hasil pengukuran untuk mendapatkan nilai yang benar. Koreksi = nilai sebenarnya – pembacaan

Penyimpangan dari harga nominal : Penyimpangan pembacaan pada instrumen dari nilai yg benar atau nominal. Ini sama dengan koreksi tetapi tandanya berlawanan. Dial pembaca : Pembacaan digital atau dial mekanik yg digunakan utk pembacaan harga dari massa yg terletak pada dudukan utk timbangan pan tunggal/timbangan pan ganda. Digit : Unit terkecil dari pembacaan digital. Resolusi : Perubahan terkecildari massa yg dapat di deteksi alih timbangan.

Divisi Skala : Interval antara dua tanda skala yg berdekatan. Kesalahan (Error) : Sejunlah pembacaan yg menyimpang dari hari harga sebenarnya. Kesalahan = pembacaan – harga sebenarnya. Kesalahan adalah harga negatif dari koreksinya. Repeatibility : Pendekatan antara hasil pengukuran berikutnya dari media yg sama yg dikerjakan dgn metode yg sama oleh pengamat yg sama pada waktu tertentu. Skala : Satu set tombol dikerjakan oleh alat penunjuk timbangan, dapat berupa mekanik atau optik. Divisi Skala : Interval antara dua tanda skala yg berdekatan.

Nilai Skala : Untuk timbangan pan tunggal, nilai pembacaan timbangan ketika berdekatan pada harga nominal pada skal penuh. Standar Deviasi : Nilai matematik yg digunakan utk mengekspresikan stabilitas dan mampu ulang timbangan, standar deviasi σ di definisikan sbb: σ = Σ [(xi-x’)²/√(n-1) dimana : n = jumlah data xi x’ = rata-rata dari jumlah data xi Tara = Fasilitas pada timbangan memungkinkan pembacaan timbangan utk dibuat sama dengan 0 dgn objek di atas pan.

Ketidakpastian Pengukuran : Hasil dari evaluasi yg ditujukan pada karakteristik jangkauan di dalam nilai sebenarnya dari suatu yg terukur diperkirakan berda seperti yg diberikan secara umum. Penimbangan : proses menentukan nilai massa. 3 Simbul Berikut ini simbul-simbul yg biasa digunakan pada kalibrasi timbangan : C : Koreksi

d : berat jenis udara D : berat jenis objek yg ditimbang g : percepatan thd gravitasi lokal, simbul, untuk gram m : pembacaan pada timbangan M : massa standar n : jumlah pembacaan z : pembacaan nol timbangan σ : standar deviasi U : ketidakpastian

4. Tipe Timbangan Timbangan dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kategori sbb: Timbangan Dua Pan, Tiga Pisau (Two-Pan, Three Kinfe Edge Balances) Timbangan ini dikenal sbg timbangan sama lengan, karena ujung pisau mendukung pan, tiga pisau tsb menyeimbangkannya.

Timbangan Pan Tunggal, Dua Pisau (Single-Pan, Two Knife-Edge Balances) Timbangan ini biasanya dibagi menjadi dua kategori yaitu timbangan pembebanan diatas (Top Loading) dan timbangan analitik. Diagram timbangan analitik seperti pada gambar berikut:

Timbangan Kompensasi-Gaya-Elektromagnit (Electromagnetic-Force-Compensation Balances) Gambar tiga di bawah ini menunjukkan prinsip dari timbangan tsb. Konstruksinya kebanyakan top loading, sebuah koil kaku terpasang di sela-sela magnet. Ketika massa ditambahkan di atas pan sensor mendeteksi dan menyebabkan arus melalui koil bertambah.

Diagram Dasar dan Timbangan Kompensasi-Gaya-Elektromagnet

TERIMA KASIH