Termometer Non-kontak atau termometer inframerah

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 22-08-2009

Termometer non-kontak atau termometer inframerah dapat mengukur suhu tanpa kontak fisik antara termometer dan obyek di mana suhu diukur. Termometer ditujukan pada permukaan obyek dan secara langsung memberikan pembacaan suhu. Alat ini sangat berguna untuk pengukuran di tungku atau suhu permukaan dan lain sebagainya.

Prinsip dasar termometer infra merah adalah bahwa semua obyek memancarkan energi infra merah. Semakin panas suatu benda, maka molekulnya semakin aktif dan semakin banyak energi infra merah yang dipancarkan.Termometer infra merah terdiri dari sebuah lensa yang focus mengumpulkan energi infra merah dari obyek ke alat pendeteks/detektor. Detektor akan mengkonversi energi menjadi sebuah sinyal listrik, yang menguatkan dan melemahkan dan ditampilkan dalam unit suhu setelah dikoreksi terhadap variasi suhu ambien.

Termometer Kontak atau Termokopel
Termometer Kontak atau Termokopel (termometer kontak) terdiri dari dua logam yang tidak sama, digabung menjadi satu pada ujungnya. Bila gabungan dua logam dipanaskan atau didinginkan, tegangan akan dihasilkan yang dapat dikorelasikan kembali kepada suhu.Probe dimasukkan kedalam aliran cairan atau gas untuk mengukur suhunya, misalnya: gas buang, udara atau air panas. Probe jenis daun digunakan untuk mengukur suhu permukaan. Pada hampir semua kasus, termokopel secara langsung memberikan pembacaan pada unit yang dihendaki (derajat Celsius atau Fahrenheit pada panel digital)
Pada audit energi, suhu merupakan salah satu parameter yang penting untuk diukur dalam rangka menentukan kehilangan atau membuat keseimbangan energi panas. Pengukuran suhu diambil pada audit unit pendingin udara, boiler, tungku, sistim steam, pemanfaatan kembali
panas, penukar panas dan lain sebagainya.

Uji Operasional
Semua alat pengukuran harus dikontrol pada saat pertama beroperasi dan sesudah digunakan paling sedikit satu kali pertahun dengan menggunakan termometer terkalibrasi.Pengujian harus dilakukan paling sedikit dengan satu nilai pada rentang temperatur dimana alat dioperasikan. Untuk pengukuran pada temperatur kamar misal alat tersebut dicek pada 15 – 250 C.Suhu yang ditunjukkan oleh masing-masing termometer dicek oleh termometer terkalibrasi, dimana termometer-termometer tersebut dimasukkan kedalam lemari pendingin atau penangas air (water bath), sampai temperatur yang ditunjukkan oleh masing-masing termometer stabil paling sedikit dalam satu menit. Untuk pengukuran suhu udara dengan menggunakan termometer, hal berikut dianjurkan untuk memperlambat penunjukan suhu, tempelkan gabus atau kapas/wool pada ujung termometer dan biarkan termometer kira-kira 1 (satu) jam untuk mencapai temperatur diinginkan.

Contoh pengujian menggunakan pengukuran 2 (dua) nilai

Pencatatan Skala Ukur

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 22-08-2009

Untuk beberapa hal tertentu penunjukkan suatu harga pada suatu saat dianggap tidak memberikan suatu informasi yang lengkap mengenai proses pengukuran yang sedang dilakukan. Oleh karena itu diperlukan alat pencatat yang dapat membuat suatu grafik pengukuran pada kertas berskala. Beberapa proses pengukuran yang memerlukan alat pencatat antara lain adalah pengukuran konfigurasi permukaan pengukuran kebulatan. Pada saat ini alat pencatat yang berdasarkan prinsip kerja elektris lebih banyak kita jumpai daripada alat pencatat dengan sistem mekanis. Dua prinsip kerja yang umum digunakan oleh alat pencatat elektris adalah prinsip galvanometer atau prinsip servo-motor.

Suatu kumparan, spoel, yang bebas berputar pada suatu medan magnit tetap adalah merupakan komponen utama dari galvanometer (lihat Gambar 3.11). Apabila ada arus listrik (berasal dari pengubah elektris) yang melalui kumparan ini maka posisi dari kumparan akan terputar sampai suatu kedudukan tertentu tergantung dari kuat lemahnya arus listrik. Akibatnya pena pada ujung batang yang bersatu dengan kumparan akan menggoreskan suatu garis pada kertas grafik (kertas berskala) yang secara kontinu bergerak selama proses pengukuran berlangsung. Pegas spiral yang terpasang pada kumparan berfungsi untuk menyetel/mengembalikan ke posisi nol serta untuk menaikkan reaksi dari alat pencatat.

KELAINAN SKALA UKUR
Ketelitian juga dikenal sebagai reproduksibilitas. Ketelitian pembacaan merupakan kecocokan antara pembacaan-pembacaan itu sendiri. Jika nilai yang sama dari peubah yang terukur, diukur beberapa kali dan memberikan hasil yang kurang-lebih sama, maka alat ukur tersebut dikatakan mempunyai ketelitian atau reproduksibilitas tinggi, dan juga berarti alat ukur tidak mempunyai penyimpangan. Penyimpangan nilai alat ukur yang telah dikalibrasi disebabkan oleh berbagai faktor seperti, kontaminasi logam pada termokopel. Hal ini terjadi secara berangsur-angsur dalam satu periode waktu, dan nampaknya tidak diperhatikan. Penyimpangan ini hanya dapat diketahui melalui pemeriksaan secara berkala kalibrasi alat ukur.

Ketepatan
Ketepatan didefinisikan sebagai tingkat perbedaan yang sekecil kecilnya antara nilai pengamatan dengan nilai sebenarnya. Untuk memperoleh ketepatan yang diharapkan kalibrasi alat ukur, perlu dilakukan secara berkala dengan menggunakan standar konstan yang telah diketahui.Meskipun semua pemakai alat ukur bertujuan agar selalu
memperoleh tingkat ketepatan setinggi mungkin, namun kesalahan relatif tetap harus diingat. Ukuran relatif suatu kesalahan biasanya dinyatakan dalam lingkup nilai sesungguhnya dari kuantitas yang diukur, sebagai persentase. Sebagai contoh, bila termokopel digunakan untuk mengukur suhu api, misalnya pada 1.000°C dengan ketepatan ± 5°C, maka persentase kesalahannya adalah :

Kepekaan
Kepekaan alat ukur secara umum mengacu kepada dua hal. Pada beberapa kasus kepekaan menyatakan perubahan terkecil nilai peubah yang diukur di mana alat ukur memberikan tanggapan sementara aliran pemikiran lain menganggap kepekaan aan sebagai ukuran perubahan yang dihasilkan oleh alat ukur untuk suatu perubahan peubah yang diukur.Daerah mati (dead zone) adalah rentang nilai terbesar dari peubah yang diukur di mana alat ukur tidak memberikan tanggapan. Daerah mati biasanya terjadi karena gesekan pada alat pencatat. Juga ditemukan jenis mekanisme tertentu yang hanya dapat menunjukkan sedikit perubahan dan perubahan diskrit dari nilai peubah yang diukur.

Jangkauan (Rangebility)
Jangkauan (rangeabilitas) dari instrumen biasanya diartikan perbandingan pembacaan meter maksimum ke pembacaan meter minimum,di mana kesalahan kurang dari harga yang dinyatakan. Dalam hal pengukuran yang mempunyai jarum atau pena, ketidakmampuan pemakai untuk menafsirkan perpindahan kecil dari jarum atau pena secara tepat, membatasi jangkauan.

Kalibrasi
Kalibrasi mengacu kepada satu keadaan di mana semua masukan (yang dikehendaki, yang mengganggu, yang mengubah) kecuali satu masukan dipertahankan pada nilai tetap. Masukan yang dipelajari tersebut kemudian diubah-ubah sepanjang rentang nilai konstanta yang sama, yang menyebabkan nilai keluaran berubah sepanjang rentang nilai konstanta tertentu. Prosedur yang sama diulangi secara bervariasi sesuai dengan setiap masukan yang diteliti berdasarkan minat, sehingga mengembangkan satu kumpulan hubungan masukan-keluaran statis.

Tidak mungkin melakukan kalibrasi suatu alat ukur dengan ketepatan lebih besar dari standar yang diikuti adalah suatu standar kalibrasi yang paling sedikit mempunyai ketepatan 10 kali alat ukur yang dikalibrasi. Jadi 170 adalah amat penting bahwa orang yang melakukan kalibrasi alat ukur hams yakin bahwa standar kalibrasi mempunyai ketepatan yang memadai sebagai pembanding.

Pada penggunaan yang berkesinambungan, mungkin terjadi bahwa setelah beberapa waktu alat ukur mengalami kesalahan penyetelan menyebabkan kesalahan nilai nol. Jadi bagi semua jenis alat ukur kalibrasi angka nol dan jangka waktunya perlu dilakukan. Penting pula bagi pemakai untuk mengetahui bagaimana kalibrasi dilakukan.

Klasifikasi Instrumentasi

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 16-08-2009

Instrumentasi adalah alat-alat dan piranti (device) yang dipakai untuk pengukuran dan pengendalian dalam suatu sistem yang lebih besar dan lebih kompleks. Secara umum instrumentasi mempunyai 3 fungsi utama:
a.sebagai alat pengukuran
b.sebagai alat analisa
c.sebagai alat kendali

Instrumentasi sebagai alat pengukuran meliputi instrumentasi survey/ statistik, instrumentasi pengukuran suhu dan lain-lain. Instrumentasi sebagai alat analisa banyak dijumpai di bidang kimia dan kedokteran. Sedangkan instrumentasi sebagai alat kendali banyak ditemukan dalam bidang elektronika, industri dan pabrik-pabrik. Sistem pengukuran, analisa dan kendali dalam instrumentasi ini bisa dilakukan secara manual (hasilnya dibaca dan ditulis tangan), tetapi bisa juga dilakukan secara otomatis dengan mengunakan komputer (sirkuit elektronik). Untuk jenis yang kedua ini, instrumentasi tidak bisa dipisahkan dengan bidang elektronika dan instrumentasi itu sendiri.

Instrumentasi sebagai alat pengukur sering kali merupakan bagian awal dari bagian-bagian selanjutnya (bagian kendalinya), dan bisa berupa pengukur dari semua jenis besaran fisis, kimia, mekanis,maupun besaran listrik. Beberapa contoh di antaranya adalah pengukur: massa, waktu, panjang, luas, sudut, suhu, kelembaban,tekanan,aliran, pH (keasaman), level, radiasi, suara, cahaya,kecepatan, torque, sifat listrik (arus listrik, tegangan listrik, tahanan listrik), viskositas, densiti, dll.

ALAT KENDALI KETINGGIAN

Terdapat dua macam dasar dalam pengukuran tinggi permukaan yaitu pertama, pengukuran head. Dalam hal ini tinggi permukaan dapat diketahui langsung. Kedua, pengukuran tekanan.Melalui pengukuran tekanan, tinggi permukaan dapat ditentukan dengan hubungan sebagai berikut:

Pengukuran Langsung Tinggi Permukaan Tabung Gelas

Pengukuran tinggi permukaan yang sederhana dan secara langsung ialah dengan gelas penduga yang berbentuk tabung gelas. Cara ini sangat baik untuk pengukuran cairan jernih serta tidak dipersyaratkan pengukuran dari jarak jauh.Alat ini mempunyai batas ukur 1 meter dan kekurangannya adalah jika gelas penduga pecah maka cairan akan tumpah. Untuk mengatasi kekurangan tersebut kemudian digunakan konstruksi ekstrom gauge.

Ekstrom Gauge

Pada tabung yang dihubungkan ke tangki, di dalamnya berisi pelampung yang bersifat magnetik (dimagnetisasikan).Oleh pengaruh permukaan cairan pelampung akan naik turun. Di bagian luar terdapat tabung gelas yang berisi bola besi berongga yang akan selalu menyesuaikan dengan kedudukan pelampung magnetik. Jadi, seandainya tabung gelasnya pecah maka cairannya tidak tumpah. Batas ukur alat ekstrom berkisar antara
0,3 m sampai 6,6, m. Kebaikan lainnya adalah tahan terhadap tekanan tinggi (± 35 atm).

Pengukuran Tidak Langsung Tinggi Permukaan

Dengan mengetahui sifat fisik cairan maka dapat diketahui tinggi permukaan cairan tersebut.Pengukuran secara tidak langsung terdiri dari:pengukuran dengan metoda listrik, dengan memakai isotop, dengan ultrasonik,dengan metoda hidrostatik dan pengukuran dengan gelembung udara.

Pengukuran pH

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 15-08-2009

Salah satu pengukuran yang sangat penting dalam berbagai cairan proses (industri, farmasi, manufaktur, produksi makanan dan sebagainya) adalah pH, yaitu pengukuran ion hidrogen dalam suatu larutan. Larutan dengan harga pH rendah dinamakan ”asam” sedangkan yang harga pH-nya tinggi dinamakan ”basa”. Skala pH terentang dari 0 (asam kuat) sampai 14 (basa kuat) dengan 7 adalah harga tengah mewakili air murni (netral)

pH larutan dapat diukur dengan beberapa cara. Secara kualitatif pH dapat diperkirakan dengan kertas Lakmus (Litmus) atau suatu indikator (kertas indikator pH). Seraca kuantitatif pengukuran pH dapat digunakan elektroda potensiometrik.Elektroda ini memonitor perubahan voltase yang disebabkan oleh perubahan aktifitas ion hidrogen (H+) dalam larutan. Elektroda potensiometrik sederhana untuk tipe ini seperti gambar 4-10.

Elektroda pH yang paling modern terdiri dari kombinasi tunggal elektroda referensi (reference electrode) dan elektroda sensor (sensing electrode) yang lebih mudah dan lebih murah daripada elektroda tepisah seperti gambar 4-10. Elektroda kombinasi ini mempunyai fungsi yang sama dengan elektroda pasangan.

Pengukuran BOD dan COD

BOD (Biochemical Oxygen Demand) atau KOB (kebutuhan oksigen biokimiawi) adalah suatu pernyataan untuk menyatakan jumlah oksigen yang diperlukan untuk degradasi biologis dari senyawa organik dalam suatu sampel. Pengukuran BOD dengan sendirinya digunakan sebagai dasar untuk mendeteksi kemampuan senyawa organik dapat didegradasi (diurai) secara biologis dalam air. Perbedaan antara BOD dan COD (Chemical Oxygen Demand) adalah bahwa COD menunjukkan senyawa organik yang tidak dapat didegradasi secara biologis.

Secara analitis BOD (biochemical oxygen demand) adalah jumlah mg oksigen yang dibutuhkan untuk menguraikan zat organik secara biokimiawi dalam 1 liter air selama pengeraman 5 x 24 jam pada suhu 20o ^oC. Sedangkan COD (chemical oxygen demand) atau KOK (kebutuhan oksigen kimiawi) adalah jumlah (mg) oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasikan zat organik dalam 1 liter air dengan menggunakan oksidator kalium dikromat selama 2 jam pada suhu 150 ^oC.

Pengoperasian manometer

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 14-08-2009

Tidak mudah untuk menjelaskan pengoperasian manometer dengan satu cara, sebab terdapat banyak macam manometer yang membutuhkan cara penanganan yang berbeda. Tetapi, beberapa tahapan operasinya sama. Selama audit energi, kecepatan aliran udara di saluran dapat diukur dengan menggunakan tabung pitot dan aliran dihitung dengan menggunakan manometer. Sebuah lubang pengambil contoh dibuat di saluran (tabung pembawa gas buang) dan tabung pitot dimasukkan kedalam saluran. Kedua ujung tabung pitot terbuka disambungkan ke dua manometer yang terbuka. Perbedaan tingkat pada manometer menghasilkan total kecepatan tekanan. Sebagai contoh, dalam kasus manometer digital pembacaan ditampilkan dalam mm dari kolom air.

Pencegahan dan keselamatan pengukuran

1. Manometer tidak dapat digunakan pada tekanan yang sangat tinggi. Pada kasus tekanan tinggi, digunakan inclined tune manometer.
2. Periksa panduan manual operasi dari peralatan pemantauan untuk instruksi yang lebih rinci untuk keselamatan dan pencegahan sebelum menggunakan peralatan.

Pengukur Tekanan Gauge

Pada alat ukur ini sebagai medium pengukur tekanan tidak menggunakan zat cair. Bagian utama dari alat ini adalah bahan elastis yang terbuat dari logam, plastik maupun kulit yang tipis.Tekanan akan mengakibatkan perubahan bentuk elastis yang besarnya sebanding dengan tekanan yang diukur. Karena perubahan bentuk elastis sangat kecil, maka perlu diperbesar sehingga dapat dilihat dengan jelas pada skala jarum.

Tabung Bourdon (Bourdon Tube)
Tabung Bourdon merupakan alat ukur yang banyak digunakan karena mempunyai daerah pengukuran cukup besar (0 sampai 700 atmosfir) dan harganya cukup murah.

Tabung Bourdon terbuat dari paduan logam yang dipasang melengkung membentuk huruf C. Tabung yang berpenampang tipis tersebut oleh pengaruh tekanan akan mengembang dan bergerak ke arah luar. Untuk tekanan sampai 600 psi bahan tabung terbuat dari perunggu (bronze),
tekanan sampai dengan 10.000 psi terbuat dari paduan berilyum-tembaga sedangkan untuk pengukuran tekanan 10.000 psi atau lebih digunakan baja tak berkarat (stainlesssteel) maupun paduannya.

Fungsi pengukur aliran
Pengukur aliran adalah alat yang digunakan untuk mengukur linier, non linier, laju alir volum atau masa dari cairan atau gas. Bagian ini secara spesifik menerangkan tentang pengukur aliran air. Pemilihan metode atau jenis pengukur aliran air tergantung pada kondisi tempat dan kebutuhan pengukuran yang akurat. Sebagian dari pengukur aliran air, ada beberapa metoda yang dapat mengukur aliran air selama audit.

Dua metoda umum untuk mendapatkan perkiraan akurat yang beralasan dari aliran air adalah:

a.Metoda waktu pengisian: Air diisikan pada bejana atau tangki dengan volum yang telah diketahui (m3). Waktu yang dibutuhkan untuk mengisi volume sampai penuh dicatat menggunakan stop watch (detik). Volum dibagi dengan waktu menjadi aliran rata-rata dalam m3/detik.

b.Metoda melayang: Metoda ini umumnya digunakan untuk mengukur aliran pada saluran terbuka. Jarak spesifik (misalnya 25 meter atau 50 meter) ditandai pada saluran.Bola pingpong diletakkan di air dan dicatat waktu yang diperlukan untuk bola melayang menuju jarak yang diberi tanda. Pembacaan diulang beberapa kali untuk menghasilkan waktu yang akurat. Kecepatan air dihitung oleh jarak yang ditempuh oleh bola dibagi rata-rata waktu yang diperlukan. Tergantung kepada kondisi aliran dan karakteristik tempat, perhitungan kecepatan lebih lanjut dibagi dengan faktor 0,8 sampai dengan 0,9 untuk menghasilkan kecepatan puncak pada saluran terbuka;kecepatan di permukaan dikurangi karena adanya tenaga pendorong angin dan lain lain.

Manometer

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 13-08-2009

Manometer adalah alat ukur tekanan dan manometer tertua adalah manometer kolom cairan. Alat ukur ini sangat sederhana, pengamatan dapat dilakukan langsung dan cukup teliti pada beberapa daerah pengukuran. Manometer kolom cairan biasanya digunakan untuk pengukuran tekanan yang tidak terlalu tinggi (mendekati tekanan atmosfir).

Fungsi manometer
Manometer adalah alat yang digunakan secara luas pada audit energi untuk mengukur perbedaan tekanan di dua titik yang berlawanan. Jenis manometer tertua adalah manometer kolom cairan. Versi manometer sederhana kolom cairan adalah bentuk pipa U (lihat Gambar 4-4) yang diisi cairan setengahnya (biasanya berisi minyak, air atau air raksa) dimana pengukuran dilakukan pada satu sisi pipa, sementara tekanan (yang mungkin terjadi karena atmosfir) diterapkan pada tabung yang lainnya. Perbedaan ketinggian cairan memperlihatkan tekanan yang diterapkan.

Prinsip kerja manometer adalah sebagai berikut
Gambar a. Merupakan gambaran sederhana manometer tabung U yang diisi cairan setengahnya, dengan kedua ujung tabung terbuka berisi cairan sama tinggi.
Gambar b. Bila tekanan positif diterapkan pada salah satu sisi kaki tabung, cairan ditekan kebawah pada kaki tabung tersebut dan naik pada sisi tabung yang lainnya. Perbedaan pada ketinggian, “h”, merupakan penjumlahan hasil pembacaan diatas dan dibawah angka nol yang menunjukkan adanya tekanan.
Gambar c. Bila keadaan vakum diterapkan pada satu sisi kaki tabung, cairan akan meningkat pada sisi tersebut dan cairan akan turun pada sisi lainnya. Perbedaan ketinggian “h” merupakan hasil penjumlahan pembacaan diatas dan dibawah nol yang menunjukkan jumlah tekanan vakum.

Dimana manometer digunakan
Selama pelaksanaan audit energi, manometer digunakan untuk menentukan perbedaan tekanan diantara dua titik di saluran pembuangan gas atau udara. Perbedaan tekanan kemudian digunakan untuk menghitung kecepatan aliran di saluran dengan menggunakan persamaan Bernoulli (Perbedaan tekanan = v2/2g). Rincian lebih lanjut
penggunaan manometer diberikan pada bagian tentang bagaimana mengoperasikan manometer. Manometer harus sesuai untuk aliran cairan.Kecepatan aliran cairan diberikan oleh perbedaan tekanan = f LV2/2gD dimana f adalah factor gesekan dari bahan pipa, L adalah jarak antara dua titik berlawanan 183 dimana perbedaan tekanan diambil, D adalah diameter pipa dan g adalah konstanta gravitasi.

Alat Pengukur suhu (Termometer)

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 11-08-2009

Secara kualitatif, kita dapat mengetahui bahwa suhu adalah sensasi dingin atau hangatnya sebuah benda yang dirasakan ketika menyentuhnya. Secara kuantitatif, kita dapat mengetahuinya dengan menggunakan termometer. Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu (temperatur),ataupun perubahan suhu. Istilah termometer berasal dari bahasa Latin thermo yang berarti panas dan meter yang berarti untuk mengukur (to measure). Termometer diklasifikasikan sebagai termometer kontak dan termometer non kontak atau termometer inframerah dan diterangkan dibawah ini.

Termometer bulb (air raksa atau alkohol) dengan ciri kasnya sebagai berikut:
a.Menggunakan gelembung besar (bulb) pada ujung bawah tempat menampung cairan, dan tabung sempit (lubang kapiler) untuk menekankan perubahan volume atau tempat pemuaian cairan.
b.Berdasar pada prinsip suatu cairan, volumenya berubah sesuai temperatur. Cairan yang diisikan terkadang alkohol yang berwarna tetapi juga bisa cairan metalik yang disebut merkuri, keduanya memuai bila dipanaskan dan menyusut bila didinginkan
c.Ada nomor disepanjang tube gelas yang menjadi tanda besaran temperatur
d.Termometer bulb tidak memerlukan alat bantu, relatif murah, tidak mudah terkontaminasi bahan kimia sehingga cocok untuk laboratorium kimia, konduktivitas panas rendah. Akan tetapi termometer bulb mudah pecah
e.Dalam penggunaannya, bulb harus dilindungi terhadap benturan dan menghindari pengukuran yang melebihi skala termometer.

Sumber kesalahan termometer bulb:
1.time constant effect, waktu yang diperlukan konduksi panas dari luar ke tengah batang kapiler
2.thermal capacity effect, apabila massa yang diukur relatif kecil, akan banyak panas yang diserap oleh termometer dan mengurangi suhu sebenarnya
3.cairan (alkohol, merkuri) yang terputus
4.kesalahan pembacaan
5.kesalahan pencelupan

Termometer spring
Menggunakan sebuah coil (pelat pipih) yang terbuat dari logam yang sensitif terhadap panas, pada ujung spring terdapat pointer. Bila udara panas, coil (logam) mengembang sehingga pointer bergerak naik, sedangkan bila udara dingin logam mengkerut dan pointer bergerak turun. Secara umum termometer ini paling rendah keakuratannya di banding termometer bulb dan digital.Penggunaan termometer spring harus selalu melindungi pipa kapiler dan ujung sensor (probe) terhadap
benturan/gesekan. Selain itu, pemakaiannya tidak boleh melebihi suhu skala dan harus diletakkan di tempat yang tidak terpengaruh getaran.

Termometer elektronik
Ada dua jenis yang digunakan di industri, yakni thermocouple dan resistance thermometer. Biasanya, industri menggunakan nominal resistan 100 ohm pada 0 °C sehingga disebut sebagai sensor Pt-100. Pt adalah simbol untuk 174 platinum, sensivitas standar sensor 100 ohm adalah nominal 0.385 ohm/°C, RTDs dengan sensivitas 0.375 dan 0.392 ohm/°C juga tersedia.

Skala dengan jarum penunjuk

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 09-08-2009

Alat ukur pembanding (comparator) umumnya mempunyai jarum penunjuk yang bergerak relatif terhadap skala yang diam, di mana gerakan dari jarum penunjuk adalah berdasarkan prinsip mekanis ataupun prinsip elektris. Prinsip mekanis dipakai pada alat ukur dengan pengubah mekanis,sedang prinsip elektris digunakan pada alat ukur dengan pengubah elektris.Penunjuk dari jenis elektris ini sesungguhnya merupakan suatu alat ukur lain, yaitu dapat merupakan voltmeter (yang mengukur besarnya tegangan listrik) atau berupa amperemeter (yang mengukur besarnya arus listrik) akan tetapi skalanya telah disesuaikan (dikalibrasi) menjadi penunjukan satuan panjang.

Suatu kesalahan pembacaan yang dikenal dengan nama paralaks mungkin dapat terjadi pada waktu membaca posisi jarum penunjuk pada skala, yaitu apabila mata kita tidak pada satu bidang yang melalui jarum penunjuk dan tegak lurus bidang skala (bidang pembacaan), lihat Gambar 3.8. Paralaks ini dapat dicegah apabila mata kita (sebelah kanan atau sebelah kiri) tepat pada bidang pembacaan. Beberapa alat ukur mempunyai cermin pada bidang skalanya, dengan demikian apabila mata kita tepat pada bidang pembacaan maka bayangan dari jarum penunjuk masih tetap kelihatan, pembacaan boleh dilakukan setelah jarum penunjuk menutupi bayangannya. Meskipun tidak memakai cermin, dengan membuat letak jarum penunjuk sangat dekat dengan bidang skala maka akibat dari paralaks dapat dikurangi.

Penunjuk Berangka (Digital)
Pada alat ukur dengan penunjuk berangka kita dapat langsung mengetahui hasil pengukuran melalui deretan angka yang ada padanya.Penunjuk berangka ini dapat kita golongkan menjadi 2 macam, yaitu jenis mekanis dan jenis elektronis.Penunjuk digital mekanis terdiri dari susunan beberapa silinder masing-masing diberi angka pada permukaannya mulai dari 0 sampai dengan 9, lihat Gambar 3.9. Mulai dari yang paling kanan silinder-silinder tersebut kita sebut sebagai silinder pertama, kedua dan seterusnya. Melalui sistem roda gigi, pengubah mekanis secara kontinu memutar silinder pertama. Untuk satu kali putaran, silinder pertama akan memutar silinder ke dua sebanyak 1/10 putaran. Apabila silinder kedua ini telah genap berputar satu kali maka silinder ketiga akan terputar sebanyak 1/10 putaran. Proses pemutaran silinder dengan cara bertingkat ini dapat berlangsung terus sampai silinder berakhir. Dengan demikian angka pada suatu silinder menyatakan kelipatan 10 dari angka silinder disamping kanannya.

Penunjuk digital elektronis menggunakan komponen elektronis yang disebut dengan LED (Light Emitting Diode). Suatu kode angka dapat dibuat dari 7 buah LED yang disusun seperti angka 8, lihat Gambar 3.10. Apabila pada suatu saai ke 7 buah LED ini menyala (biasanya dengan sinar merah) maka kita melihat sebagai kode angka 8. Jika hanya beberapa LED yang menyala pada tempat-tempat tertentu maka akan terlihat sebagai kode angka lain. Suatu sirkuit elektronis memerintahkan LED ini untuk menunjukkan suatu kode angka, demi dan pula halnya untuk kode angka angka yang lain yang disusun menjadi satu barisan angka.

aljabar biner dengan menggunakan suatu sirkuit elektronis tertentu.Setelah Silinder ke 167 diubah oleh pembuat kode decimal isyarat diteruskan ke bagian pengatur penyalaan LED.

Skala nonius dua dimensi

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 08-08-2009

Suatu segi empat dengan satu diagonal di mana, sisi datar adalah u dan sisi tegak dibagi dalam n bagian yang sama, dapat berfungsi sebagai skala nonius dua dimensi. Untuk penunjukan tepat maka kedua sisi tegak akan berimpit dengan garis skala utama (karena u dibuat a dengan jarak satu bagian skala utama), lihat Gambar 3.4. Untuk skala nonius kanan,apabila sisi tegak sebelah kanan tergeser ke sebelah kanan maka posisinya relatif terhadap garis A dapat diketahui dengan melihat perpotongan antara garis A dengan diagonal serta membaca angka pada garis nonius mendatar yang tepat pada titik perpotongan tersebut. Demikian pula halnya dengan skala nonius kiri di mana urutan pembacaan skala utama adalah mulai dari kanan ke kiri (terbalik).

Kecermatan pembacaan adalah tergantung dari jumlah garis mendatar nonius. Untuk n = 10 maka kecermatannya adalah (1/10) x u, jika n = 100 maka kecermatannya adalah (1/100) x u. Beberapa alat ukur yang peka diperlengkapi dengan pengubah optis yang berfungsi sebagai pembesar bayangan dari skala utama. Melalui okuler kita dapat melihat jarak antara dua garis skala utama menjadi lebih jauh terpisah, dengan demikian beberapa skala nonius (biasanya 10 buah) dapat disusun sekaligus untuk pembacaan jarak pada sepersepuluh bagian dari skala. Gambar 3.4. adalah merupakan dua contoh pembacaan dengan skala nonius dua dimensi dengan n sama dengan 10 dan 100.Untuk n = 100 maka dibuat skala nonius yang melingkar dengan maksud untuk memperjelas pembacaan serta tidak terlalu panjang ke bawah. Skala nonius jenis ini dibuat dengan teknik fotografi pada keping 162 kaca yang tipis serta kecil yang kemudian dipasang tepat pada fokus dari okuler.

Skala Mikrometer
Skala pada semua jenis mikrometer dibuat pada kedua bagian dari mikrometer, pertama pada silinder tetap (kita sebut skala tetap) dan kedua pada silinder putar (kita namakan skala putar). Tepi dari silinder putar berfungsi sebagai garis indeks untuk pembacaan skala tetap (pembacaan kasar), sedang garis yang melintang sepanjang skala tetap berfungsi sebagai garis indeks untuk pembacaan skala putar (pembacaan halus).Biasanya untuk satu kali putaran, tepi dari silinder putar akan menggeser (pembacaan halus). Biasanya untuk satu kali putaran, tepi dari silinder putar akan menggeser sejauh setengah skala tetap (0,5 mm), oleh karena itu angka pada skala putar bermula dan berakhir pada angka 0 yang juga berarti angka 50 apabila pembagian skala putar adalah 50 buah. Dengan demikian satu bagian dari skala putar adalah sesuai dengan jarak 0,01 mm.

Apabila tepi silinder putar telah melewati setengah bagian dari skala utama,maka angka pada silinder putar harus diartikan sebagai kelebihannya angka 50. Gambar 3.6 adalah merupakan contoh pembacaan skala mikrometer dengan kecermatan 0,01 mm.Beberapa mikrometer mempunyai silinder putar dengan diameter yang relatif besar, dengan demikian pembagian skala putar dapat diperhalus. Kecermatan sampai 0,002 mm dapat dicapai dengan membuat pembagian skala putar harus diartikan sebagai kelebihannya angka 50. 163

Gambar 3.6 adalah merupakan contoh pembacaan skala mikrometer dengan kecermatan 0,01 mm.

Beberapa mikrometer mempunyai silinder putar dengan diameter yang relatif besar, dengan demikian pembagian skala putar dapat diperhalus. Kecermatan sampai 0.002 mm dapat dicapai dengan membuat pembagian skala putar menjadi 250 buah. Untuk mikrometer dengan diameter silinder putar yang agak kecil pun dapat dinaikkan kecermatan pembacaannya, yaitu dengan cara membuat skala nonius (satu dimensi) yang digunakan pada waktu membaca skala putar. Skala nonius ini dibuat pada silinder tetap pada arah agak lurus skala tetap dengan garis melintangnya skala tetap dianggap sebagai garis nol nonius. Kecermatan pembacaan dalam hal ini tergantung dari cara pembuatan skala nonius (lihat pada pembicaraan mengenai skala nonius satu dimensi, dalam hal ini skala putar dianggap sebagai skala utama). Contoh pembacaan skala mikrometer dengan skala nonius adalah seperti Gambar 3.7.

Pembacaan Skala Ukur Instrumen

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 06-08-2009

Penunjuk atau pencatat adalah bagian dari alat ukur melalui mana harga dari hasil suatu pengukuran ditunjukkan atau dicatat.Hampir semua alat ukur, kecuali beberapa alat ukur standar dan alat ukur batas, mempunyai bagian penunjuk yang dapat kita kategorikan menjadi 2 macam, yaitu:
1. Penunjuk berskala, dan
2. Penunjuk berangka (digital)

Penunjuk Berskala
Skala adalah susunan garis yang beraturan dengan jarak antara dua garis yang berdekatan dibuat tetap dan mempunyai arti tertentu.Jarak antara dua garis dari skala alat ukur geometris dapat berarti bagian dari meter atau bagian dari derajat. Secara visual pembacaan dilakukan dengan pertolongan garis indeks atau jarum penunjuk yang bergerak relatif terhadap skala. Posisi dari garis indeks atau jarum penunjuk pada skala menyatakan suatu harga (hasil sudut pengukuran), lihat Gambar 3.1.

Skala Nonius (Vernier Scale)
Tidak selalu garis indeks tepat segaris dengan garis skala,akan tetapi sering garis indeks ini terletak di antara dua garis skala sehingga timbul kesulitan di dalam menentukan harganya. Oleh karena itu untuk menaikkan kecermatan pembacaan maka garis indeks sering diganti dengan suatu susunan garis yang disebut dengan skala nonius yang mana sesuai dengan cara pembuatannya dikenal dua macam skala nonius, skala nonius satu dimensi dan skala nonius dua dimensi.

Prinsip dari skala nonius satu dimensi mungkin dapat kita jelaskan sebagaimana Gambar 3.1. Skala alat ukur dalam hal ini kita sebut sebagai skala utama sedang skala yang terletak di bawahnya disebut skala nonius. Misalkan jarak antara dua garis skala utama adalah u.

Sedang n adalah jarak antara dua garis skala nonius, maka setiap satu bagian skala utama akan lebih panjang sebesar k dibandingkan dengan satu bagian skala nonius. Apabila posisi garis nol nonius adalah tepat segaris dengan suatu garis skala utama misalkan A, maka hasil pengukuran adalah tepat berharga A.Selanjutnya apabila garis nol nonius tergeser ke kanan sebesar k maka garis pertama nonius akan tepat segaris dengan salah satu garis skala utama.

Seandainya garis nol nonius lebih tergeser ke kanan lagi sejauh 2 k dari posisi garis A maka garis kedua noniuslah yang tepat segaris dengan salah satu garis skala utama. Proses pergeseran ini dapat kita lakukan terus sampai akhirnya garis nol nonius kembali menjadi segaris dengan garis skala utama (sesudah A). Dengan demikian penentuan posisi garis nol nonius relatif terhadap A adalah melihat garis nonius yang keberapa yang menjadi segaris dengan salah satu garis skala utama.

Jarak k adalah menggambarkan kecermatan dari skala nonius,semakin kecil k maka kecermatannya semakin tinggi, artinya posisi garis nol nonius relatif terhadap suatu garis skala utama (sesudahnya)menjadi semakin jelas. Akan tetapi semakin kecil k berarti skala nonius memerlukan jumlah garis yang lebih banyak, karena jumlah garis nonius (kecuali garis nol) atau jumlah bagian dari skala nonius adalah sama dengan 1/k buah. Dengan demikian k tidak boleh terlalu kecil, karena:

-Untuk mempermudah penentuan garis nonius yang menjadi segaris dengan skala utama
-Untuk membatasi panjang keseluruhan skala nonius, (harus jauh lebih pendek dari panjang keseluruhan skala utama).

Tabel 3.1 berikut adalah beberapa contoh kecermatan skala nonius yang digunakan pada beberapa alat ukur, misalnya mistar ingsut dan busur bilah.

Supaya skala nonius tidak begitu panjang (tidak memakan tempat), kadang-kadang hanya setengah panjang keseluruhan skala nonius saja yang dipakai dengan catatan bahwa setiap bagian dari skala utama dalam hal ini harus dibagi menjadi dua sehingga pembacaan dapat diulangi lagi mulai dari garis nol nonius setengah bagian dari skala utama dilewati, lihat Gambar 3.2.

Beberapa contoh cara pembacaan dengan memakai skala nonius ditunjukkan pada Gambar 3.3: Untuk garis nol nonius yang tidak segaris dengan garis s ama maka penunjukan berharga sama dengan harga dari skala utama sesudah garis nol nonius ditambah dengan harga garis skala nonius adalah menyatakan sepersepuluh harga skala utama. Angka pada skala nonius adalah menyatakan seper sepuluh harga skala utama, atau dalam menit kalau skala utama dalam derajat. Untuk skala nonius dengan setengah panjang keseluruhannya, jika garis nol nonius telah melewati setengah bagian skala utama, maka kita harus menambahkan angka lima pada setiap angka dari skala nonius (atau menambah tiga puluh menit untuk skala utama dalam derajat).

Sistem British

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 05-08-2009

Selain Sistem International yang diakui sebagai sistem satuan juga ada sistem satuan lain yaitu Sistem British. Sistem ini hanya digunakan di Amerika dan beberapa negara lainnya dan kebanyakan 152 satuannya mulai digantikan oleh satuan SI. Satuan British sekarang secara legal didefinisikan dalam satuan SI, sebagai berikut:

Berbeda dengan Sistem International dimana gaya adalah besaran turunan (satuan : kg m / s2), dalam sistem British gaya adalah besaran pokok (satuan : pound force atau lbf). Konsekuensinya,dalam sistem British ini kita menggunakan sebuah faktor konversi, gc,sebuah konstanta yang mempunyai harga bukan satu, untuk membuat satuan menjadi sesuai. Harga gc adalah 32,174 (ft)(lbm)/(lbf)(s2). Feet (ft) adalah satuan panjang, lbm adalah satuan massa dan lbf adalah satuan gaya.Sebagai contoh, sebuah benda dengan massa 1 lbm, percepatan gravitasi (g) = 32, 174 ft/s2 maka berat (gaya) benda
tersebut:

Konsistensi dan Konversi
Kita menggunakan persamaan untuk menyatakan hubungan antara besaran-besaran yang direpresentasikan dengan simbolsimbol aljabar. Setiap simbol aljabar selalu menyatakan sebuah bilangan dan sebuah satuan. Sebagai contoh, d bisa menyatakan suatu jarak sejauh 10 m, t suatu selang waktu sepanjang 5 s dan v laju sebesar 2 m/s.Suatu persamaan harus selalu konsisten dalam dimensi (dimensionally consistent). Kita tidak dapat menambahkan 5 kg dengan 10 meter; dua besaran bisa dijumlahkan atau disamakan hanya jika besaran-besaran tersebut mempunyai satuan yang sama.

Satuan dikali dan dibagi sama seperti simbol-simbol aljabar biasa. Hal ini akan memudahkan dalam mengkonversikan besaran dari suatu satuan ke satuan lainnya. Kita dapat menyatakan besaran yang sama dalam dua satuan yang berbeda dan membentuk suatu kesamaan. Sebagai contoh, jika kita katakan bahwa 1 menit = 60 sekon, tidak berarti bahwa bilangan 1 sama dengan bilangan 60; yang kita maksudkan adalah bahwa 1 menit merepresentasikan selang waktu yang sama dengan 60 sekon. Dengan alasan yang sama,perbandingan (1 menit) / (60 sekon) sama dengan 1, demikian juga kebalikannya (60 sekon / 1 menit). Kita dapat mengalikan suatu besaran dengan salah satu dari faktor ini tanpa mengubah arti besaran tersebut. Contoh, untuk mendapatkan bilangan dengan satuan sekon dari 5 menit, kita tuliskan:

ANGKA PENTING DAN GALAT
Angka penting adalah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran, yang terdiri dari angka eksak dan satu angka terakhir yang ditaksir (atau diragukan). Misalnya kita mengukur panjang suatu benda dengan mistar berskala mm dan melaporkan hasilnya dalam 4 angka penting, didapat 114,5 mm. Jika panjang benda tersebut kita ukur dengan jangka sorong maka hasilnya dilaporkan dalam 5 angka penting, misalnya 114,40 mm, dan jika diukur dengan mikrometer sekrup maka hasilnya dilaporkan dalam 6 angka penting, misalnya 113,390 mm. Ini menunjukkan bahwa banyak angka penting yang dilaporkan sebagai hasil pengukuran mencerminkan ketelitian suatu pengukuran. Makin banyak angka penting yang dapat dilaporkan,makin teliti pengukuran tersebut. Tentu saja pengukuran panjang dengan mikrometer sekrup lebih teliti dari jangka sorong dan mistar.Pada hasil pengukuran mistar tadi dinyatakan dalam bilangan penting yang mengandung 4 angka penting : 114,5 mm. Tiga angka pertama, yaitu: 1, 1, dan 4 adalah angka eksak karena dapat dibaca pada skala, sedang satu angka terakhir, yaitu 5 adalah angka taksiran karena angka ini tidak bisa dibaca pada skala, tetapi hanya ditaksir.

Aturan-aturan angka penting:
1. Semua angka bukan nol adalah angka penting.
2. Angka nol yang terletak di antara dua angka bukan nol termasuk angka penting.
3. Semua angka nol yang terletak pada deretan akhir dari angkaangka
yang ditulis di belakang koma desimal termasuk angka penting.
4. Angka-angka nol yang digunakan hanya untuk tempat titik desimal adalah bukan angka penting.
5. Bilangan-bilangan puluhan, ratusan, ribuan, dan seterusnya yang memiliki angka-angka nol pada deretan akhir harus dituliskan dalam notasi ilmiah agar jelas apakah angka-angka nol tersebut adalah angka penting atau bukan

Bilangan penting diperoleh dari kegiatan mengukur, sedangkan bilangan eksak diperoleh dari kegiatan membilang. Hasil perkalian atau pembagian antara bilangan penting dengan bilangan eksak hanya boleh memiliki angka penting sebanyak bilangan pentingnya.Angka lebih kecil dari sama dengan 4 ditiadakan dalam pembulatan,sehingga angka sebelumnya tidak berubah. Angka lebih besar sama dengan 5 dibulatkan ke atas, sehingga angka sebelumnya bertambah dengan satu.Banyak angka penting dalam hasil perkalian atau pembagian bilangan-bilangan penting sama dengan banyak angka penting dari bilangan penting yang memiliki angka penting paling sedikit. Hasil penjumlahan atau pengurangan bilangan-bilangan penting hanya boleh mengandung satu angka taksiran. Hasil memangkatkan atau menarik akar suatu bilangan penting hanya boleh memiliki angka penting sebanyak angka penting dari bilangan penting yang dipangkatkan atau ditarik akarnya.

Perbedaan hasil pengukuran panjang suatu benda dengan mistar, jangka sorong dan mikrometer sekrup adalah pada ketidakpastian (uncertainty) pengukuran tersebut. Pengukuran dengan mikrometer sekrup memiliki ketidakpastian yang lebih kecil; ini menghasilkan suatu pengukuran yang lebih akurat. Ketidakpastian juga disebut galat (error), karena hal tersebut juga mengindikasikan selisih maksimum yang mungkin terjadi antara nilai terukur dan nilai sebenarnya. Ketidakpastian atau galat dari sebuah nilai terukur bergantung pada teknik pengukuran yang dilakukan.

Dalam mengindikasikan akurasi nilai terukur yaitu, seberapa dekat nilai terukur itu terhadap nilai sebenarnya dengan menuliskan bilangan diikuti simbol ± dan bilangan kedua yang menyatakan ketidakpastian pengukuran. Misalnya diameter sebuah silinder dituliskan 54,56 ± 0,02 mm, ini berarti nilai sebenarnya tidak mungkin kurang dari 54,54 mm atau lebih dari 54,58 mm.Selain dengan cara di atas, akurasi juga dapat dinyatakan dengan galat fraksional atau galat persen. Untuk diameter silinder seperti contoh di atas fraksi kesalahannya adalah (0,02 mm) / (54,56 mm) atau sekitar 0,0004; persen kesalahannya sekitar 0,04%.

Instrumentasi Dan Pengukuran

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 04-08-2009

Setiap alat yang digunakan dan dioperasikan dalam sebuah pabrik dilengkapi dengan instrumen untuk mengukur parameterparameter tertentu sesuai kondisi operasi yang harus selalu dipantau setiap saat. Instrumen yang dimaksud terdiri dari dua macam yaitu instrumen lokal dan instrumen panel. Skala ukur yang terbaca dalam instrumen lokal merupakan kontrol terhadap skala ukur instrumen panel. Instrumentasi merupakan salah satu ilmu teknik yang makin terasa keperluannya dalam kehidupan sehari-hari untuk mendapatkan nilai pengukuran yang lebih akurat.Untuk mendasari pengetahuan yang diperlukan dalam kegiatan mengukur maka di bawah ini dibahas terlebih dahulu tentang satuan dan standardnya serta konsep angka penting dan galat.

DEFINISI

Instrumentasi (Instrumentation)
a. Penggunaan piranti ukur (instrumen) untuk menentukan harga besaran yang berubah-ubah, yang seringkali pula untuk keperluan pengaturan besaran yang perlu berada di batas-batas harga tertentu
b. Semua piranti (kimia, listrik, hidrolik, magnit, mekanik, optik, pneumatik) yang digunakan untuk : menguji, mengamati,mengukur, memantau; mengubah, membangkitkan, mencatat,menera,memelihara, atau mengemudikan sifat-sifat badani (fisik) gerakan atau karakteristik lain.

Instrumen (Instrument)
Instrumen atau piranti ukur merupakan piranti untuk mengukur sesuatu besaran selama dipengamatan. Piranti itu dapat berupa instrumen tuding (indicating instrument) dan dapat berupa instrumen rekan (recording instrument) Istilah “INSTRUMEN” digunakan dua maksud yaitu :
a. Instrumen murni yang terdiri dari mekanisme dan bagian-bagian yang di bangun didalam wadah (rumah) atau piranti yang berkaitan dengan itu
b. Instrumen murni berikut sembarang alat-alat imbuhan (auxliary) seperti misalnya: tahanan kondensator atau transformator
instrumen.Sebagai pengganti kata “Instrumen” (piranti) seringkali dipakai pula kata “alat ukur” (meter). Kata piranti digunakan pula sebagai pengindonesiaan “device”.

STANDARD DAN SATUAN
Ketika kita mengukur suatu besaran, kita selalu membandingkan-nya terhadap suatu standard. Jika kita mengatakan panjang sebuah meja 1,5 meter, itu artinya panjang meja tersebut 1,5 kali panjang suatu batang meteran yang panjangnya didefinisikan sebagai 1 meter. Standard seperti itu didefinisikan sebagai satuan (unit) besaran. Meter adalah satuan jarak, sekon satuan waktu dan sebagainya.

Untuk membuat pengukuran yang akurat, kita membutuhkan satuan pengukuran yang tidak berubah dan dapat diduplikasi oleh pengamat (pengukur) di berbagai tempat. Sistem satuan yang digunakan oleh para ilmuwan dan insinyur di seluruh dunia disebut“sistem metrik” yang sejak tahun 1960 disebut sebagai Sistem Internasional (International System) atau SI (singkatan diambil dari bahasa Perancis, Systeme International).

Waktu
Dari tahun 1889 sampai 1967, satuan waktu didefinisikan sebagai satu fraksi tertentu dari rata-rata lamanya siang hari (yaitu saat matahari bersinar), waktu rata-rata antara kedatangan berturut151 turut matahari pada titik tertingginya di langit. Standard yang sekarang digunakan dibuat tahun 1967, jauh lebih teliti. Standard itu berdasarkan pada jam atomik, yang menggunakan beda energi antara dua tingkat energi terendah dari atom cesium. Ketika ditembaki dengan gelombang mikro pada frekuensi yang tepat, atom cesium mengalami transisi dari salah satu tingkat energi ke tingkat energi satunya. Satu sekon didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan untuk melakukan 9.192.631.770 siklus dari radiasi ini.

Panjang
Pada tahun 1960 standard atomik untuk meter juga ditetapkan dengan menggunakan panjang gelombang cahaya jingga-merah yang diemisikan oleh atom-atom kripton (86Kr) di dalam suatu tabung lucutan cahaya. Pada November 1983 standard panjang berubah lagi secara lebih radikal. Laju rambat cahaya dalam ruang hampa didefinisikan dengan tepat sebagai 299.792.458 m/s. Meter didefinisikan ulang agar konsisten dengan bilangan ini dan dengan definisi sekon di atas. Maka, definisi baru meter adalah jarak yang ditempuh oleh cahaya di ruang hampa dalam 1/299.792.458 sekon.

Massa
Standrad massa, kilogram, didefinisikan sebagai massa suatu tabung yang terbuat dari paduan (alloy) platinum-iridium. Tabung tersebut disimpan di International Bureau of Weights and Measures di Sèvres, dekat Paris. Suatu standard atomik dari massa akan membuatnya lebih mendasar lagi, namun sampai sekarang belum dapat mengukur massa dalam skala atomik dengan akurasi seperti dalam skala makroskopik.