Mikrometer

Mikrometer atau biasa disebut mikrometer sekrup adalah alat yang digunakan untuk mengukur benda-benda berukuran kecil/tipis, atau yang berbentuk pelat dengan tingkat presisi yang cukup tinggi. Mikrometer sekrup memiliki ketelitian 0,01 mm.^[1] Alat ini dilengkapi sekrup terkalibrasi yang banyak digunakan untuk mengukur komponen secara akurat. Dalam kehidupan sehari-hari, mikrometer sekrup digunakan tukang servis kulkas dan pompa air untuk mengukur diameter kawat tembaga yang akan digunakan untuk mengganti kumparan kawat yang telah rusak.^[2]

Mikrometer juga digunakan di dalam teleskop dan mikroskop yang masing-masing kegunaannya ialah mengukur diameter semu benda langit dan diameter benda mikroskopis.^[3] Mikrometer yang digunakan dengan teleskop ditemukan sekitar tahun 1638 oleh William Gascoigne, seorang astronom Inggris.^[4]

Objek/target biologi yang diamati dengan mikroskop mempunyai ukuran/dimensi micron (μ). Untuk pengukuran (panjang, lebar, diameter) suatu objek mikroskopis digunakan mikrometer okuler. Mikrometer okuler berbentuk bulat pipih, di tengahnya terdapat skala ‘menyerupai’ penggaris berangka 0, 10, 20,.., 100. Mikrometer okuler digunakan dengan cara diinsersikan pada lensa okuler. Skala pada mikrometer okuler ditentukan nilai satuan panjangnya menggunakan mikrometer obyektif. Cara ini dinamakan kalibrasi.

Pengukuran melalui mikrometer meliputi mengukur ukuran sel, maupun diameter bidang pandang lensa obyektif. Manfaat ataupun relevansi dari mikrometri yaitu dapat diketahui jumlah sel pada setiap luas atau bidang pandang dapat digunakan untuk mengetahui konsentrasi sel dalam suatu sampel. Penggunaan mikrometer dapat membantu pengukuran struktur dalam yang sediaannya sudah disiapkan ^[5]

Mikrometer obyektif berbentuk slide glass, di tengahnya terdapat skala tanpa angka sebanyak 100 unit, seperti penggaris. Skala tersebut ditutup dengan cover slip berbentuk bulat. Skala 100 unit = 1 mm maka tiap unit setara dengan 0.01 mm atau 10 μm maka jarak tiap unit dari micrometer obyektif akan tampak berbeda ^[6]

Satu mikrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur salah satunya dalam teknik mesin electro untuk mengukur ketebalan secara tepat dari blok-blok, luar dan garis tengah dari kerendahan dan batang-batang slot. 3 jenis mikrometer yaitu:

Mikrometer luar digunakan untuk ukuran memasang kawat, lapisan-lapisan, blok-blok dan batang-batang.

Mikrometer dalam digunakan untuk mengukur garis tengah dari lubang suatu benda

Mikrometer kedalaman digunakan untuk mengukur kerendahan dari langkah-langkah dan slot-slot.

Satu mikrometer ditetapkan dengan menggunakan satu mekanisme sekrup titik nada.

Satu fitur yang menarik tambahan dari mikrometer-mikrometer adalah pemasukan satu tangkai menjadi bengkok yang terisi. Secara normal, orang bisa menggunakan keuntungan mekanis sekrup untuk menekan material, memberi satu pengukuran yang tidak akurat. Dengan cara memasang satu tangkai yang roda bergigi searah keinginan pada satu tenaga putaran tertentu.

Sejarah alat dan pemberian nama

Mikrometer Gascoigne, digambar oleh Robert Hooke

Kata mikrometer berasal dari kata neoklasik yang berarti micros dari Yunani, artinya "kecil", dan metron, artinya "ukuran". The Merriam-Webster Collegiate Dictionary ^[3] mengatakan bahwa mikrometer dalam bahasa Inggris diserap dari bahasa Prancis dan kemunculannya pertama kali diketahui dalam tulisan berbahasa Inggris pada tahun 1670. Baik meter, mikrometer (μm), dan mikrometer (perangkat/alat) seperti yang kita kenal sekarang, tidak ada pada waktu itu. Akan tetapi, orang-orang pada masa itu mempunyai keinginan dan ketertarikan kuat pada kemampuan untuk mengukur objek-objek berukuran kecil. Kata itu tidak diragukan lagi diciptakan sehubungan dengan usaha tersebut.

Mikrometer sekrup pertama kali ditemukan oleh William Gascoigne pada abad ke-17, sebagai penyempurnaan dari skala vernier; digunakan dalam teleskop untuk mengukur jarak sudut antara bintang dan ukuran relatif benda langit.

Henry Maudslay membangun sebuah mikrometer bangku di awal abad ke-19 yang secara bercanda dijuluki "Lord Chancellor" oleh para stafnya merujuk kepada kemampuan alat dalam memberikan keputusan akhir pada akurasi dan presisi pengukuran dalam pekerjaan perusahaan. Pada tahun 1844, rincian mikrometer bengkel Whitworth diterbitkan.^[7] Digambarkan memiliki rangka yang kuat dari besi, ujung yang berlawanan adalah dua silinder baja dengan finishing yang sangat baik, yang dihubungkan secara melingkar dengan sekrup. Ujung silinder tempat mereka bertemu berbentuk setengah bola. Satu sekrup dipasang dengan roda yang dapat mengukur hingga seperseribu inci.

Dokumentasi pertama pengembangan dari mikrometer sekrup yang dapat digengam adalah jangka sorong oleh Jean Laurent Palmer dari Paris pada tahun 1848;^[8] oleh karena itu sering disebut palmer dalam bahasa Prancis, tornillo de Palmer ("Sekrup Palmer") dalam bahasa Spanyol, dan kalibro Palmer ("Jangka Palmer") dalam bahasa Italia. (Bahasa-bahasa tersebut merujuk pada kata micrometer berkonotasi dengan: micromètre, micrómetro, micrometro.) Jangka mikrometer diperjual-belikan secara massal di negara-negara anglophone oleh Brown & Sharpe pada tahun 1867,^[9] penjualannya meluas hingga dijual di setiap toko mesin. Brown & Sharpe terinspirasi oleh beberapa perangkat sebelumnya, salah satunya adalah desain Palmer. Pada tahun 1888, Edward W. Morley menambahkan ketepatan pengukuran mikrometrik dan membuktikan keakuratannya dalam serangkaian eksperimen yang kompleks.

Budaya dalam membuat alat-alat dan perkakas bengkel menjadi akurasi dan presisi, dipelopori oleh pelopor perkakas seperti Gribeauval, Tousard, North, Hall, Whitney, dan Colt, dan berlanjut melalui para pemimpin seperti Maudslay, Palmer, Whitworth, Brown, Sharpe, Pratt, Whitney, Leland, dan yang lainnya, melalui pengembangan selama Era Revolusi Industri, mikrometer menjadi bagian penting dalam menggabungkan sains terapan dengan teknologi. Dimulai pada awal abad ke-20, seseorang tidak akan bisa menjadi ahli dalam pembuatan perkakas mesin, atau teknik tanpa pengetahuan tentang ilmu metrologi, serta ilmu kimia dan fisika (untuk metalurgi, kinematika/dinamika, dan kualitas).

Prinsip kerja dan cara penggunaan

Animasi dari penggunaan mikrometer. Objek yang diukur berwarna hitam. hasil pengukurannya adalah 4.140 ± 0.005 mm.

Karena keuntungan mekanis yang disebabkan oleh laras halus pada ulir sekrup yang menggerakkan bidal dan batang pengukur di sebelah kanan, membuat sekrup mudah diputar dan dapat menutupi objek yang diukur secara tepat.^[10] Sehingga membuat objek yang diukur menjadi lebih akurat dan presisi.

Secara umum, mikrometer sekrup mempunyai dua jenis skala. Skala pertama tertera pada gagang utama mikrometer yang merupakan skala tetap. Skala jenis kedua adalah skala putar yang terletak pada silinder yang dapat diputar. Hasil pengukuran dapat diketahui dengan menggabungkan pembacaan skala tetap dan skala putar.^[11] Caranya adalah sebagai berikut:^[11]

Tentukan pembacaan skala tetap yang dibatasi oleh skala putar. Jika tidak tepat berhimpit, gunakan pembacaan skala terdekat yang lebih kecil. Misalkan, pembacaan skala tetap yang dibatasi oleh skala putar lebih dari 8 tetapi belum tepat 9. Besarnya pengukuran yang digunakan adalah 8 mm.
Cari angka pada skala putar yang sejajar dengan garis mendatar pada skala tetap. Misalkan, garis 43 pada skala putar sejajar dengan garis mendatar pada skala tetap. Besarnya hasil pengukuran yang diperoleh adalah 43 kali skala putar (43 x 0,01 = 0,43 mm).
Jumlahkan kedua hasil pengukuran. Kita peroleh panjang benda yang dimaksud adalah (8 + 0,43) mm = 8,43 mm.

Cara mengkalibrasi mikrometer sekrup

Karena terkadang ketepatan mikrometer sekrup akan berupah setelah dipakai berkali-kali maka diperlukan kalibrasi 0 pada mikrometer sekrup, hal ini agar mikrometer sekrup tetap akurat dalam menghasilkan pengukuran. Di bawah ini cara mengalibrasi mikrometer sekrup :

Letakan dan himpit batang penyetel mikrometer sekrup di antara anvil dan spindle, himput batang penyetel mikrometer sekrup dengan memutar thimble secukupnya.
Jika batang penyetel mikrometer sekrup sudah sedikit terhimpit maka kencangkan lagi himpitan anvil dan spindle terhadap batang penyetel dengan memutar rachet knob hingga spindle tidak bergerak.
Jika selisih antara angka 0 dan garis tengah pada sekala tetap dengan sekala putar tidak melebihi 0,02 mm maka putarlah sleeve menggunakan kunci penyetel hingga garis tengah dan angka 0 sejajar dengan 0 pada sekala putar.
Jika selisih antara 0 dengan garis tengah pada sekala tetap lebih dari 0,02 mm, maka lepas rachet knob kemudian tahan sleeve dan putar thimble menggunakan kunci penyetel hingga didapatkan angka 0 pada sekala putar dengan garis tengah pada sekala tetap sejajar, jika sudah pasang kembali rachet knob.

Bagian-bagian mikrometer sekrup

Mikrometer sekrup mempunyai bagian-bagian seperti berikut:

Bagian-bagian dari mikrometer sekrup

Frame mikrometer

Frame adalah rangka dari mikrometer sekrup, fungsinya sebagai rangka untuk meletakan komponen mikrometer lainnya juga sebagai pegangan terhadap mikrometer. Micrometer frame terbuat dari baja tuang yang menyerupai huruf C. Sehingga profilnya terlihat kuat dan solid. Selain harus kuat, frame ini juga harus tahan terhadap pemuaian. Hal ini dikarenakan kalau frame memuai maka akan ada penambahan jarak antara anvil dengan spindle. Imbasnya tentu hasil pengukuran kurang akurat. Oleh sebab itu, bahan penyusun frame tidak hanya baja tapi dicampur bahan-bahan lainnya supaya lebih tahan panas.

Anvil / Poros tetap

Anvil adalah batang kecil yang terletak diujung frame, anvil bersifat tetap artinya batang kecil ini tidak bisa digerakan. Fungsi anvil adalah sebagai penahan terhadap benda kerja yang akan diukur.

Spindle / Poros gerak

Spindle adalah batang berbentuk lebih panjang yang posisinya ada pada ujung frame lainnya. Jadi, sekilas spindle dan anvil itu memiliki bentuk yang mirip. Namun anvil lebih kecil dan bersifat tetap, sementara spindle lebih panjang dan dapat digeser. Fungsi spindle adalah sebagai penjepit benda kerja yang akan diukur, setelah benda kerja dimasukkan ke dalam mikrometer maka benda tersebut akan dijepit oleh anvil dan spindle.

Sleeve

Sleeve adalah lintasan dari thimble, sleeve berbentuk seperti tabung yang letaknya ada diujung luar frame mikrometer. Fungsi utama sleeve sebenarnya sebagai tempat diletakannya skala utama.^[12]

Thimble

Thimble adalah batang logam berbentuk tabung yang terletak dibagian luar sleeve, fungsi thimble adalah untuk meletakan skala nonius. Thimble dapat diputar, dan setiap putaran thimble akan menggerakkan spindle.

Lock nut / Pengunci

Lock nut atau pengunci mempunyai fungsi untuk menahan spindle atau poros gerak agar tidak bergerak saat proses pengukuran benda berlangsung.

Ratchet knob

Ratchet Knob berfungsi untuk memutar Spindle atau poros gerak saat ujung dari Spindle telah dekat dengan benda yang akan di ukur. Bagian ini kemudian digunakan untuk mengencangkan Spindle atau poros gerak dengan cara diputar searah jarum jam sampai terdengar suara bunyi klik.

Untuk memastikan ujung Spindle telah menempel sempurna dengan benda yang akan diukur, maka Ratchet knob diputar sebanyak 2 sampai 3 kali putaran.

Lihat pula

Referensi

^ Encyclopedia Americana (1988) "Micrometer" Encyclopedia Americana 19: 500 ISBN 0-7172-0119-8 (set)
^ Suryatin, Budi (2008). Fisika SMP/MTs Kls VII (KTSP). Jakarta: Grasindo. hlm. 13. ISBN 978-979-025-166-3.
^ ^a ^b Schmid, Rudolf; Hopkins, D. J.; Merriam-Webster (1998-05). "Merriam-Webster's Geographical Dictionary". Taxon. 47 (2): 535. doi:10.2307/1223820. ISSN 0040-0262.
^ A Brief History of Micrometer (PDF). Singapore: Mitutoyo Asia Pasific. 2008. hlm. 5.
^ Ajeng, Suryana. 2006. Mikroteknik. Bandung : Alfabeta.
^ "Penuntun Praktikum Biologi Umum" (PDF). 2014.
^ "Whitworth's workshop micrometer", The Practical Mechanic and Engineer's magazine, Nov 1844, Hal 43-44
^ Joseph Wickham Roe (1916). English and American Tool Builders (dalam bahasa English). New York Public Library. Yale university press ; [etc., etc.] hlm. 212.
^ Joseph Wickham Roe (1916). English and American Tool Builders (dalam bahasa English). New York Public Library. Yale university press ; [etc., etc.] hlm. 210–213, 215.
^ Harrison, David M. (Agustus 2002). "Micrometer". faraday.physics.utoronto.ca. Diakses tanggal 2020-10-01.
^ ^a ^b Dkk, Mikrajuddin (2007). IPA TERPADU : - Jilid 1A. Jakarta: ESIS. hlm. 44. ISBN 978-979-734-460-3.
^ "Precision Measuring and Gaging". www.waybuilder.net. Diarsipkan dari web asli pada tanggal 28 agustus 2016

Pranala luar

Cara mengkalibrasi mikrometer sekrup

[1] Encyclopedia Americana (1988) "Micrometer" Encyclopedia Americana 19: 500 ISBN 0-7172-0119-8 (set)

[2] Suryatin, Budi (2008). Fisika SMP/MTs Kls VII (KTSP). Jakarta: Grasindo. hlm. 13. ISBN 978-979-025-166-3.

[:1-3] Schmid, Rudolf; Hopkins, D. J.; Merriam-Webster (1998-05). "Merriam-Webster's Geographical Dictionary". Taxon. 47 (2): 535. doi:10.2307/1223820. ISSN 0040-0262.

[4] A Brief History of Micrometer (PDF). Singapore: Mitutoyo Asia Pasific. 2008. hlm. 5.

[5] Ajeng, Suryana. 2006. Mikroteknik. Bandung : Alfabeta.

[6] "Penuntun Praktikum Biologi Umum" (PDF). 2014.

[7] "Whitworth's workshop micrometer", The Practical Mechanic and Engineer's magazine, Nov 1844, Hal 43-44

[8] Joseph Wickham Roe (1916). English and American Tool Builders (dalam bahasa English). New York Public Library. Yale university press ; [etc., etc.] hlm. 212.

[9] Joseph Wickham Roe (1916). English and American Tool Builders (dalam bahasa English). New York Public Library. Yale university press ; [etc., etc.] hlm. 210–213, 215.

[10] Harrison, David M. (Agustus 2002). "Micrometer". faraday.physics.utoronto.ca. Diakses tanggal 2020-10-01.

[:0-11] Dkk, Mikrajuddin (2007). IPA TERPADU : - Jilid 1A. Jakarta: ESIS. hlm. 44. ISBN 978-979-734-460-3.

[12] "Precision Measuring and Gaging". www.waybuilder.net. Diarsipkan dari web asli pada tanggal 28 agustus 2016

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]