Skip to content

Search ARSTEMA

Type a chapter, term, symptom, or tool.

    Back to the atlas
    Electrical & Control · Chapter 61Applied

    By Kurnia · Published September 30, 2026 · Revised October 29, 2026 · Version 3 · 24 min read

    Kalibrasi instrumen dan ketertelusuran

    Kalibrasi membandingkan pembacaan instrumen proses dengan acuan tertelusur sebelum ada penyetelan apa pun. Dibahas istilah metrologi menurut VIM (akurasi, presisi, resolusi, histeresis, pergeseran, ketidakpastian, dan beda kalibrasi dengan penyetelan), rantai ketertelusuran ke SNSU BSN melalui laboratorium terakreditasi KAN menurut ISO/IEC 17025:2017, cara membaca sertifikat, prosedur as-found dan as-left lima titik naik-turun (pola uji rutin IEC 61298-2:2008; transmiter kini diatur seri IEC 62828), penyetelan nol dan rentang, aturan keputusan dengan pita pengaman menurut ILAC-G8, interval berbasis risiko, serta pencatatan dan label status. Contoh kerja mengalibrasi transmiter suhu Pt100 40 sampai 120 °C terhadap termometer acuan di blok kering, menyusun anggaran ketidakpastian sederhana, dan memutuskan gagal as-found lalu lulus as-left. Angka contoh adalah ilustrasi.

    This chapter is still in Indonesian. Its English edition will follow.

    Section you’re reading: Chapter opening

    Di sebuah laundry komersial dengan dua belas mesin cuci industri, pengendali pemanas air menunjukkan 70 °C, dan operator menyimpulkan proses sudah sesuai spesifikasi. Namun cucian tetap berbau apek, dan linen sebuah rumah sakit gagal uji mikrobiologi yang diminta pelanggan. Pemeriksaan dengan termometer acuan mengungkap bahwa sensor suhu tangki pemanas sudah bergeser 9 °C, sehingga air sebenarnya hanya sekitar 61 °C, dan keadaan itu sudah berlangsung lebih dari enam bulan tanpa peringatan dan tanpa catatan. Kesalahannya tidak terletak pada mesin atau deterjen, tetapi pada instrumen yang tidak pernah dikalibrasi.

    Batas pembahasan

    Bab ini menjawab apakah angka instrumen proses benar dan tertelusur ke standar nasional: istilah metrologi, kalibrasi lapangan dan bengkel instrumen suhu, tekanan, dan loop arus analog, sertifikat, aturan keputusan, interval, serta pencatatan dan label status; termostat dan sakelar tekanan dibahas singkat karena prinsipnya sama. Cara kerja sensor dan loop 4 sampai 20 mA ada di Bab 60 tentang sensor proses dan transmiter, dasar umum ketidakpastian di Bab 1 · Data & Pengukuran tentang kalibrasi, ketidakpastian, dan mutu pengukuran, dan penskalaan di PLC di Bab 66 tentang PLC lanjutan. Instrumen analitik kimia (pH, konduktivitas), komunikasi digital (HART, fieldbus), dan kalibrasi alat ukur listrik bengkel tidak dibahas; alat ukur listrik cukup dikalibrasi di laboratorium terakreditasi dan sertifikatnya dibaca dengan cara yang sama. Melepas sensor dari tangki air panas atau pipa bertekanan untuk dikalibrasi adalah pekerjaan personel kompeten setelah isolasi, pelepasan tekanan, dan pendinginan menurut prosedur di Bab 76 tentang kerja aman.

    Istilah dasar metrologi instrumen

    Rumusan berikut mengikuti Kosakata Internasional Metrologi (VIM, JCGM 200:2012), kecuali histeresis, yang tidak didefinisikan VIM dan diambil dari IEC 61298-2.

    Akurasi (accuracy) adalah kedekatan nilai terukur dengan nilai benar besaran ukur. Menurut VIM, akurasi bukan besaran dan tidak diberi angka; yang diberi angka adalah galat, yaitu selisih pembacaan terhadap nilai acuan.

    Presisi (precision) adalah kedekatan hasil pengukuran berulang satu sama lain dalam kondisi yang ditetapkan, misalnya kondisi keterulangan. Pembacaan yang presisi tetap dapat mengelompok jauh dari nilai benar; simpangan tetap itu disebut galat sistematik.

    Resolusi (resolution) adalah perubahan terkecil besaran ukur yang masih mengubah tampilan. Pada loop 4 sampai 20 mA, resolusi terutama ditentukan pengubah analog-digital (ADC) di modul masukan PLC: modul 12 bit memberi sekitar 0,024 % rentang per cacah bila 4.096 cacahnya mencakup 4 sampai 20 mA, tetapi bila mencakup 0 sampai 20 mA, rentang 16 mA hanya mendapat sekitar 3.277 cacah atau 0,031 % rentang per cacah.

    Histeresis (hysteresis) adalah perbedaan pembacaan pada masukan yang sama menurut arah pendekatan, naik atau turun. Pada pengukur tekanan mekanis dan sakelar proses, histeresis besar menandakan gesekan atau kelonggaran mekanisme; pada sensor suhu, ia lebih sering berasal dari waktu penstabilan sumber suhu yang kurang daripada dari elemen sensornya.

    Pergeseran (drift) adalah perubahan perlahan karakteristik instrumen terhadap waktu dalam kondisi operasi normal.

    Ketidakpastian (uncertainty) adalah parameter tak negatif yang menggambarkan sebaran nilai yang secara wajar dapat dikaitkan dengan besaran ukur; ia bukan galat yang diketahui, melainkan lebar daerah tempat nilai itu diyakini berada. Menurut JCGM 100:2008 (GUM), ia dinyatakan sebagai ketidakpastian baku (simpangan baku) atau ketidakpastian diperluas, yaitu ketidakpastian baku gabungan dikali faktor cakupan kk untuk tingkat kepercayaan tertentu.

    Kalibrasi (calibration) adalah operasi yang menetapkan hubungan antara nilai acuan dan penunjukan instrumen, sedangkan penyetelan (adjustment) adalah operasi yang mengubah instrumen supaya penunjukannya mendekati nilai acuan. Kalibrasi sendiri tidak memperbaiki apa pun; ia memberi bukti apakah penyetelan diperlukan.

    Ketertelusuran ke standar nasional

    Ketertelusuran (traceability) adalah rantai perbandingan yang tidak terputus dari hasil pengukuran lapangan ke standar nasional atau internasional, dengan ketidakpastian dinyatakan pada setiap mata rantai: standar nasional, laboratorium terakreditasi, termometer acuan dan kalibrator bengkel, lalu instrumen lapangan. UU 20/2014 tentang Standardisasi dan Penilaian Kesesuaian menempatkan pengelolaan standar nasional satuan ukuran (SNSU) pada BSN dan tugas akreditasi pada Komite Akreditasi Nasional (KAN). Laboratorium kalibrasi yang diakreditasi KAN bekerja menurut ISO/IEC 17025:2017, dan sertifikatnya menjadi bukti ketertelusuran hanya untuk besaran dan rentang dalam ruang lingkup akreditasinya.

    Membaca sertifikat kalibrasi

    Tiga elemen sertifikat harus dipahami teknisi lapangan. Nilai koreksi (correction) adalah nilai yang ditambahkan secara aljabar pada pembacaan untuk mendapatkan nilai terbaik. Ketidakpastian diperluas (expanded uncertainty) UU adalah setengah lebar interval yang diyakini memuat nilai sebenarnya, dan faktor cakupan (coverage factor) kk adalah pengali ketidakpastian baku gabungan ucu_\text{c} untuk memperoleh UU pada tingkat kepercayaan yang dinyatakan, biasanya sekitar 95 % dengan k=2k=2:

    U=k ucU = k\,u_\text{c}

    dengan UU dan ucu_\text{c} dalam satuan besaran ukur. Koreksi +0,4 °C dengan U=0,3U=0{,}3 °C pada k=2k=2 berarti koreksi terbaik +0,4 °C, tetapi koreksi sebenarnya diyakini berada antara +0,1 °C dan +0,7 °C dengan tingkat kepercayaan sekitar 95 %. Teknisi tidak boleh mengabaikan angka ketidakpastian ini saat memutuskan apakah instrumen memenuhi toleransi proses.

    Selain koreksi dan UU tiap titik, sertifikat memuat identitas instrumen dan acuan beserta pernyataan ketertelusurannya, kondisi lingkungan, faktor cakupan, dan tanggal kalibrasi. Biasanya tidak ada toleransi proses (ditetapkan pemilik proses), instruksi penyetelan atau perbaikan, dan jaminan kinerja di luar kondisi kalibrasi. Rekomendasi interval tidak dicantumkan pada sertifikat atau label kecuali disepakati dengan pelanggan (ISO/IEC 17025:2017, 7.8.4.3). Pernyataan lulus atau gagal hanya ada bila pelanggan memintanya, dengan spesifikasi dan aturan keputusan yang disepakati lebih dulu dan aturan itu dicantumkan di sertifikat (7.1.3 dan 7.8.6).

    Prosedur as-found dan as-left dengan lima titik naik dan turun

    Kalibrasi lapangan selalu terdiri atas dua fase terpisah. Pengukuran as-found adalah pengukuran keadaan instrumen sebelum penyetelan apa pun, dan pengukuran as-left adalah pengukuran setelah penyetelan, atau keadaan yang sama bila tidak ada penyetelan. Data as-found merekam kondisi instrumen sejak kalibrasi terakhir dan tidak boleh diubah atau ditimpa sebelum seluruh titik selesai direkam. Menggabungkan atau melewati fase ini menghapus tren pergeseran yang menjadi dasar interval berikutnya, sekaligus bukti untuk menilai produk yang diproses selama instrumen menyimpang.

    Menurut IEC 61298-2:2008, Tabel 2, uji rutin dan uji sampel memakai satu siklus lima titik pada 0, 25, 50, 75, dan 100 % rentang masukan, sedangkan uji lengkap untuk evaluasi kinerja dan uji tipe memakai 11 titik dengan 3 atau 5 siklus. Edisi itu sudah digantikan IEC 61298-2:2026, yang mengeluarkan transmiter pengukuran proses dari lingkupnya dan mengalihkannya ke seri IEC 62828. Kalibrasi lapangan umumnya memakai pola uji rutin itu: masukan dinaikkan perlahan dari 0 % ke 100 % (jalur naik) lalu diturunkan ke 0 % (jalur turun), tanpa melewati titik lalu kembali, karena lewatan membuat histeresis terbaca salah. Satu siklus memberi galat nol, galat rentang, linearitas, dan histeresis; ketakberulangan (non-repeatability) baru terlihat bila siklus diulang.

    e=y−x,e%=eS×100 %,h=∣ yturun−ynaik ∣e = y - x, \qquad e_{\%} = \frac{e}{S}\times 100\ \%, \qquad h = \left|\,y_\text{turun} - y_\text{naik}\,\right|

    Di sini yy pembacaan instrumen, xx nilai acuan, SS rentang ukur (nilai atas dikurangi nilai bawah), ee galat, dan hh histeresis pada titik itu, semuanya dalam satuan besaran ukur. Pada transmiter, yy diperoleh dari arus terukur dengan pemetaan linear dua titik dari Bab 2 tentang sensor dan sinyal. Histeresis terbesar di antara semua titik dilaporkan sebagai histeresis instrumen. Nonlinearitas berbasis terminal (terminal-based nonlinearity) adalah simpangan terbesar kurva rata-rata naik-turun dari garis lurus yang berimpit dengannya di titik 0 % dan 100 %, salah satu dari tiga definisi nonlinearitas di IEC 61298-2. Semua nilai ini dibandingkan dengan toleransi proses yang ditetapkan pemilik proses, bukan dengan spesifikasi pabrik semata.

    Transmiter suhu Pt100 dikalibrasi dengan dua cara. Kalibrasi loop penuh menempatkan sensor dan transmiter bersama di sumber suhu, seperti blok kering (dry-block calibrator) atau bak minyak, di samping termometer acuan, sehingga galat keduanya terukur sekaligus. Kalibrasi terpisah menguji transmiter dengan simulator resistansi atau resistor presisi bernilai persamaan Callendar-Van Dusen IEC 60751:2022 (Bab 60), misalnya 115,54 Ω untuk 40 °C, 130,90 Ω untuk 80 °C, dan 146,07 Ω untuk 120 °C, lalu membandingkan sensornya dengan acuan di sumber suhu. Setiap titik dibaca setelah suhu stabil. Sinyal kegagalan diperiksa dengan memutus satu kawat sensor di meja uji: transmiter yang disetel melapor ke arah bawah harus turun ke 3,6 mA atau kurang, sesuai batas NAMUR NE 43 di Bab 60. Alarm alat ukur di PLC diperiksa terpisah setelah transmiter terpasang kembali, sebagai bagian uji fungsi loop.

    Sakelar proses dan instrumen tekanan

    Termostat, pembatas suhu, dan sakelar tekanan tidak memberi pembacaan terus-menerus, sehingga yang dikalibrasi adalah titik kerja xkerjax_\text{kerja} pada arah naik, titik kembali xkembalix_\text{kembali} pada arah turun, dan diferensialnya, dengan notasi Bab 58 tentang sakelar proses. Besaran dinaikkan perlahan di dekat ambang sampai kontak berpindah, nilainya dibaca pada acuan, lalu diturunkan sampai kontak kembali; perubahan yang terlalu cepat membuat titik kerja tampak lebih tinggi karena keterlambatan bola kapiler atau membran. Pengukur dan transmiter tekanan dibandingkan dengan kalibrator tekanan pompa tangan, komparator, atau penguji bobot mati (dead weight tester) dengan pola lima titik yang sama. Pembatas suhu dengan reset manual diuji bahwa ia memutus pada nilai setelannya dan tidak kembali sendiri.

    Penyetelan nol dan rentang

    Setelah data as-found direkam lengkap dan instrumen dinyatakan di luar batas, teknisi dapat melakukan penyetelan. Penyetelan nol (zero adjustment) adalah penyetelan yang menggeser seluruh kurva respons sejajar untuk mengoreksi galat yang tetap, dan penyetelan rentang (span adjustment) adalah penyetelan yang mengubah kemiringan kurva untuk mengoreksi galat yang sebanding dengan masukan. Urutan yang lazim adalah nol dahulu, baru rentang, lalu nol diperiksa lagi. Penyetelan rentang memutar kurva terhadap titik poros; bila poros tidak tepat di titik 0 %, seperti pada banyak mekanisme analog dan transmiter dengan nol terangkat, nol ikut bergeser, sehingga penyetelan diulang bergantian sampai keduanya dalam batas, biasanya dalam satu atau dua putaran. Koreksinya dihitung dari titik ujung:

    e0=y0−x0,fS=x100−x0y100−y0e_0 = y_0 - x_0, \qquad f_\text{S} = \frac{x_{100} - x_0}{y_{100} - y_0}

    dengan e0e_0 galat nol, fSf_\text{S} faktor koreksi rentang (tanpa satuan), y0y_0 dan y100y_{100} pembacaan di titik 0 % dan 100 %, serta x0x_0 dan x100x_{100} nilai acuannya. Bila ada histeresis, yy adalah rata-rata jalur naik dan turun supaya galat sisa terbagi ke dua arah.

    Pada transmiter digital, penyetelan terhadap acuan dilakukan lewat pemangkasan sensor dan keluaran (sensor trim, output trim). Mengubah nilai rentang di konfigurasi (re-ranging) bukan penyetelan terhadap acuan, karena tidak ada acuan yang terlibat, dan menggeser skala di PLC untuk "membetulkan" pembacaan juga bukan kalibrasi: galat transmiter tetap ada dan tersembunyi, dan catatan pergeserannya hilang. Setelah penyetelan, seluruh lima titik naik dan turun diulang untuk data as-left. Bila setelah beberapa putaran instrumen masih tidak memenuhi batas, instrumen ditarik dari layanan untuk diperbaiki atau diganti, karena penyetelan tidak memperbaiki kerusakan mekanis atau degradasi elemen sensor.

    Keputusan lulus atau gagal dan aturan keputusan

    ISO/IEC 17025:2017 mendefinisikan aturan keputusan (decision rule) sebagai aturan yang menjelaskan cara ketidakpastian pengukuran diperhitungkan ketika menyatakan kesesuaian terhadap persyaratan. ILAC-G8:09/2019 menguraikan dua aturan biner yang paling umum. Pada penerimaan sederhana (simple acceptance), batas terima sama dengan batas toleransi, sehingga hasil di dekat batas dapat berpeluang sampai sekitar 50 % berada di luar toleransi. Pada pita pengaman (guard band) selebar UU, batas terima dipersempit:

    Lterima=T−UL_\text{terima} = T - U

    dengan TT batas toleransi (±, dalam satuan besaran ukur) dan UU ketidakpastian diperluas hasil kalibrasi pada k=2k=2. Hasil yang galat terbesarnya tidak melampaui LterimaL_\text{terima} dinyatakan lulus dengan peluang terima palsu di bawah sekitar 2,5 %. Ketidakpastian itu milik seluruh proses kalibrasi, bukan hanya termometer acuan: keseragaman dan kestabilan sumber suhu, alat pembaca arus, dan resolusi ikut masuk anggarannya, yang disusun seperti di Bab 1 · Data & Pengukuran tentang ketidakpastian. Aturan yang dipakai ditulis di prosedur sebelum kalibrasi, bukan dipilih setelah hasilnya terlihat.

    Interval kalibrasi berbasis risiko dan riwayat

    Tidak ada satu interval kalibrasi untuk semua instrumen dan pemakaian. ISO/IEC 17025:2017 mengatur laboratorium dan tidak menetapkan interval untuk alat di mesin pelanggan; panduan penetapan dan peninjauan interval ada di ILAC-G24:2022 (padanannya OIML D 10). Dua faktor utamanya adalah konsekuensi kegagalan, yaitu akibat bila instrumen menyimpang tanpa terdeteksi, dan riwayat stabilitas dari data as-found sebelumnya.

    Interval awal diambil dari rekomendasi pabrik atau praktik industri sejenis, misalnya 6 sampai 12 bulan, lalu diperpanjang bila data as-found konsisten lulus dengan margin besar dan dipersingkat bila sering gagal. Instrumen yang mengendalikan parameter keselamatan atau mutu kritis, seperti suhu disinfeksi termal atau pembatas suhu pemanas, diberi interval pendek tanpa memandang riwayatnya. Interval ditinjau setiap siklus berdasarkan data aktual. Sensor yang terpapar siklus panas-dingin, getaran drum, dan uap deterjen basa kuat cenderung bergeser lebih cepat daripada di lingkungan stabil, sehingga lingkungan operasi dicatat dalam rekam kalibrasi supaya analisis tren bermakna. Pemeriksaan harian, misalnya membandingkan dua sensor di tangki yang sama, menangkap pergeseran di antara dua kalibrasi sebagai bagian pemeliharaan terencana di Bab 81.

    Pencatatan dan label status kalibrasi

    Rekam kalibrasi adalah bukti bagi auditor, pelanggan, atau regulator, seperti komisioning sebagai pembentukan bukti di Bab 52, dan memuat identitas instrumen (tipe, nomor seri, kode referensi IEC 81346-2), tanggal, nama teknisi, kondisi lingkungan, identitas dan nomor sertifikat acuan, seluruh data as-found dan as-left dengan satuannya, aturan keputusan dan keputusan beserta alasannya, serta tanggal kalibrasi berikut yang direncanakan.

    Setiap instrumen yang telah dikalibrasi dipasangi label fisik yang tahan panas, lembap, dan bahan kimia, minimal memuat kode referensi (misalnya -B1), tanggal kalibrasi terakhir, tanggal jatuh tempo, status, dan inisial teknisi penanggung jawab. Kode referensi mengikuti konvensi rak (-B sensor dan transmiter, -K PLC, -P penunjuk, -T catu 24 V DC, -X terminal), sehingga rekam, diagram pengawatan, dan label merujuk ke instrumen yang sama. Tiga status lazim dipakai:

    StatusArti
    LULUSSemua galat di dalam batas terima; instrumen boleh dipakai penuh di rentangnya.
    TERBATASLulus hanya di sebagian rentang atau dengan koreksi tertentu yang wajib diterapkan operator.
    GAGALDitarik dari layanan; tidak boleh dipakai untuk pengukuran proses sampai diperbaiki dan dikalibrasi ulang.

    Instrumen berlabel GAGAL disimpan terpisah supaya tidak terpasang kembali. Hasil as-found yang gagal memicu satu langkah tambahan: menilai dampaknya pada produk dan keputusan sejak kalibrasi lulus terakhir, misalnya berapa lama suhu cuci sebenarnya berada di bawah nilai yang ditampilkan.

    Contoh kerja

    Angka dalam contoh di bawah adalah angka latihan, kecuali disebut asalnya. Sensor dilepas dari tangki atau pipa hanya oleh personel kompeten setelah isolasi, pelepasan tekanan, dan pendinginan (Bab 76).

    Contoh 1: data as-found transmiter suhu air panas. Transmiter suhu 2 kawat -B1 di kepala sensor Pt100 3 kawat pada tangki air panas mesin cuci komersial berentang 40 sampai 120 °C untuk 4 sampai 20 mA, dibaca PLC -K1, dan bertoleransi ±1,5 % rentang menurut pemilik sistem. Setelah sirkit diisolasi, tangki dikuras, dan sensor dingin (Bab 76), sensor bersama transmiternya dilepas dan dimasukkan ke blok kering di samping termometer acuan yang dikalibrasi laboratorium terakreditasi KAN dengan Uacuan=0,20U_\text{acuan}=0{,}20 °C pada k=2k=2. Transmiter dicatu 24 V DC di meja uji, dan arusnya dibaca kalibrator arus yang disisipkan seri. Rentang, toleransi, dan pemetaan linear Bab 2 adalah

    S=120−40=80 ∘C,T=0,015×80=1,2 ∘C,y=40+(I−4)×8016=40+5 (I−4) ∘CS = 120 - 40 = 80\ ^\circ\text{C}, \qquad T = 0{,}015 \times 80 = 1{,}2\ ^\circ\text{C}, \qquad y = 40 + (I - 4) \times \frac{80}{16} = 40 + 5\,(I - 4)\ ^\circ\text{C}

    yaitu 5 °C per mA. Arus di atas 20 mA masih terbaca sampai sekitar 20,5 mA sebelum jenuh menurut NE 43 (Bab 60), sehingga galat di titik 100 % tidak tersembunyi. Data lima titik naik lalu turun setelah blok stabil:

    TitikAcuan (°C)Naik (mA)Naik (°C)Galat naik (°C)Turun (mA)Turun (°C)Galat turun (°C)Histeresis (°C)
    0 %40,04,12040,6+0,64,14040,7+0,70,1
    25 %60,08,18060,9+0,98,26061,3+1,30,4
    50 %80,012,22081,1+1,112,32081,6+1,60,5
    75 %100,016,240101,2+1,216,320101,6+1,60,4
    100 %120,020,280121,4+1,420,280121,4+1,40,0

    Galat jalur naik bertambah teratur dari +0,6 ke +1,4 °C, tanda galat nol ditambah galat rentang, dan hanya menyimpang 0,1 °C dari garis lurus ujung-ujungnya. Kurva rata-rata naik-turun (+0,65; +1,10; +1,35; +1,40; +1,40 °C) melengkung karena jalur turun, sehingga nonlinearitas terminalnya 0,33 °C (0,41 % rentang) di titik 50 %. Galat terbesar +1,6 °C (2,0 % rentang) ada di titik 50 % dan 75 % jalur turun, bukan +1,4 °C di titik 100 %, dan histeresis terbesar 0,5 °C (0,63 % rentang) di titik 50 %. Anggaran ketidakpastiannya:

    SumberBatas atau UUPembagiuu (°C)
    Termometer acuan (sertifikat)0,20 °C, k=2k=220,100
    Keseragaman dan kestabilan blok kering±0,15 °C, seragam3\sqrt{3}0,087
    Kalibrator arus ±0,005 mA kali 5 °C/mA±0,025 °C, seragam3\sqrt{3}0,014
    uc=0,1002+0,0872+0,0142=0,133 ∘C,U=2×0,133=0,27 ∘C,Lterima=1,2−0,27=0,93 ∘Cu_\text{c} = \sqrt{0{,}100^2 + 0{,}087^2 + 0{,}014^2} = 0{,}133\ ^\circ\text{C}, \qquad U = 2 \times 0{,}133 = 0{,}27\ ^\circ\text{C}, \qquad L_\text{terima} = 1{,}2 - 0{,}27 = 0{,}93\ ^\circ\text{C}

    Ketakberulangan -B1 tidak masuk karena hanya satu siklus diukur, yang menjadi batas uji rutin. Galat +1,6 °C melampaui toleransi 1,2 °C, bahkan T+U=1,47T+U=1{,}47 °C, sehingga keputusannya GAGAL dengan aturan mana pun; satu titik gagal sudah cukup. Galat positif berarti air cuci lebih dingin dari yang ditampilkan, dan dampaknya pada produk sejak kalibrasi lulus terakhir dinilai dan dicatat.

    Contoh 2: penyetelan dan data as-left transmiter yang sama. Rata-rata galat naik dan turun -B1 adalah +0,65 °C (0,13 mA) di 0 % dan +1,4 °C di 100 %, sehingga dengan rentang terukur 16,15 mA

    e0=+0,65 ∘C,fS=80121,4−40,65=8080,75=0,991e_0 = +0{,}65\ ^\circ\text{C}, \qquad f_\text{S} = \frac{80}{121{,}4 - 40{,}65} = \frac{80}{80{,}75} = 0{,}991

    Nol disetel turun 0,13 mA, rentang dikecilkan dengan faktor 0,991, lalu nol diperiksa ulang. Galat as-left jalur naik −0,1; +0,1; +0,1; 0,0; 0,0 °C dan jalur turun 0,0; +0,5; +0,6; +0,4; 0,0 °C, sehingga galat terbesar +0,6 °C ≤ 0,93 °C dan -B1 diberi label LULUS. Histeresis 0,5 °C tidak berubah karena penyetelan tidak menyentuhnya, dan sisa galat jalur turun hampir seluruhnya histeresis; karena itu waktu penstabilan blok kering diperiksa pada kalibrasi berikut, dan bila histeresis tetap, sensor dicurigai. Pt100 kelas B sendiri boleh menyimpang ±0,7 °C pada 80 °C, jadi toleransi loop ±1,2 °C harus menampung sensor dan transmiter sekaligus.

    Contoh 3: cek suhu cuci di laundry rumah sakit. Panel menampilkan 71,5 °C, termometer acuan di tangki menunjukkan 70,4 °C dengan koreksi sertifikat −0,3 °C, toleransinya ±1,5 °C, dan ketidakpastian baku gabungan pemeriksaan 0,15 °C:

    U=2×0,15=0,3 ∘C,e=71,5−(70,4−0,3)=+1,4 ∘C,Lterima=1,5−0,3=1,2 ∘CU = 2 \times 0{,}15 = 0{,}3\ ^\circ\text{C}, \qquad e = 71{,}5 - (70{,}4 - 0{,}3) = +1{,}4\ ^\circ\text{C}, \qquad L_\text{terima} = 1{,}5 - 0{,}3 = 1{,}2\ ^\circ\text{C}

    Penerimaan sederhana meluluskannya, tetapi pita pengaman menyatakan GAGAL. Untuk suhu disinfeksi termal, aturan pita pengaman yang ditulis di prosedur dipakai, dan dampak air yang 1,4 °C lebih dingin dari tampilan dinilai.

    Contoh 4: termostat tangki air panas dapur hotel. Termostat disetel memutus pada 75 °C dengan toleransi ±2 °C. Suhu dinaikkan perlahan; kontak membuka pada acuan 77,6 °C dan menutup kembali pada 71,2 °C:

    ekerja=77,6−75,0=+2,6 ∘C,diferensial=77,6−71,2=6,4 ∘Ce_\text{kerja} = 77{,}6 - 75{,}0 = +2{,}6\ ^\circ\text{C}, \qquad \text{diferensial} = 77{,}6 - 71{,}2 = 6{,}4\ ^\circ\text{C}

    Karena kenaikan yang terlalu cepat membuat titik kerja tampak lebih tinggi, uji diulang lebih lambat. Ulangan memberi 77,3 °C, galat +2,3 °C, tetap di luar toleransi, jadi termostat disetel ulang atau diganti dan diferensialnya dicatat.

    Contoh 5: nol dan rentang transmiter tekanan pompa air hotel. Transmiter 0 sampai 10 bar dibandingkan dengan kalibrator tekanan pompa tangan, dan rata-rata naik-turun as-found adalah 0,15 bar pada acuan 0 dan 9,80 bar pada acuan 10 bar:

    e0=0,15−0=+0,15 bar,fS=10−09,80−0,15=1,036e_0 = 0{,}15 - 0 = +0{,}15\ \text{bar}, \qquad f_\text{S} = \frac{10 - 0}{9{,}80 - 0{,}15} = 1{,}036

    Galat berlawanan tanda di kedua ujung, sehingga penyetelan nol saja memperburuk titik 100 % menjadi −0,35 bar. Nol disetel turun 0,15 bar, rentang diperbesar dengan faktor 1,036, nol diperiksa lagi, lalu lima titik as-left direkam.

    Contoh 6: riwayat as-found di laundry rumah sakit. Transmiter level tangki air panas dikalibrasi tiap 6 bulan dengan toleransi ±1,5 % rentang dan UU 0,2 % rentang, dan galat as-found terbesar tiga siklus terakhir 0,5; 0,8; dan 1,1 % rentang:

    Lterima=1,5−0,2=1,3 %L_\text{terima} = 1{,}5 - 0{,}2 = 1{,}3\ \%

    Margin menyusut dari 0,8 ke 0,5 lalu 0,2 %, sekitar 0,3 % tiap siklus, sehingga siklus berikut diperkirakan melewati batas terima. Interval dipersingkat, misalnya menjadi 3 bulan, dan penyebab pergeseran yang terus membesar dicari pada sensor dan lingkungannya.

    Kondisi berhenti

    Pekerjaan dihentikan dan keputusan lanjutannya diserahkan kepada pemilik proses atau personel kompeten yang ditugaskan atas instrumen itu bila salah satu keadaan berikut ditemukan.

    1. Sensor akan dilepas dari tangki air panas atau pipa bertekanan sebelum isolasi, pelepasan tekanan, dan pendinginan menurut Bab 76, atau oleh orang yang bukan personel kompeten.
    2. Instrumen akan disetel sebelum seluruh titik as-found direkam, atau data as-found akan diubah atau ditimpa.
    3. Hasil akhir kalibrasi GAGAL, atau instrumen masih di luar batas setelah beberapa putaran penyetelan. Instrumen ditarik dari layanan, disimpan terpisah, dan tidak dipakai untuk pengukuran proses sampai diperbaiki atau diganti dan dikalibrasi ulang.
    4. Pembatas suhu reset manual tidak memutus pada nilai setelannya atau kembali sendiri saat diuji; pembatas itu berstatus GAGAL seperti pada butir 3.
    5. Transmiter yang disetel melapor ke arah bawah tidak turun ke 3,6 mA atau kurang saat satu kawat sensornya diputus, atau alarm alat ukur di PLC tidak muncul pada uji fungsi loop setelah transmiter terpasang kembali.
    6. Acuan tidak bersertifikat, atau besaran dan rentangnya di luar ruang lingkup akreditasi laboratorium yang mengalibrasinya; hasilnya tidak dipakai sebagai bukti ketertelusuran.

    Salah tafsir yang sering terjadi

    Guess what’s wrong first, then open the explanation.

    Common misconception

    Sertifikat kalibrasi berarti instrumen sudah aman digunakan.

    Why is it wrong?

    Sertifikat hanya menyatakan karakteristik pengukuran pada saat dan kondisi kalibrasi. Kesesuaian dengan toleransi proses adalah keputusan pengguna, kecuali pelanggan meminta pernyataan kesesuaian dengan spesifikasi dan aturan keputusan yang disepakati.

    Common misconception

    Instrumen baru tidak perlu dikalibrasi.

    Why is it wrong?

    Sertifikat pabrik belum tentu memenuhi persyaratan ketertelusuran sistem mutu pengguna, dan pengiriman serta pemasangan dapat mengubah karakteristik instrumen. Kalibrasi masuk (incoming calibration) sebelum pemakaian untuk pengukuran proses resmi adalah praktik yang dianjurkan.

    Common misconception

    Akurasi ±1 % berarti galat tidak pernah melebihi 1 %.

    Why is it wrong?

    Spesifikasi pabrik berlaku pada kondisi acuan pabrikan, misalnya suhu ruang tanpa getaran. Di lapangan, suhu sekitar, catu, dan getaran menambah galat, sehingga keputusan diambil dari data kalibrasi pada kondisi pemakaian.

    Common misconception

    Histeresis kecil berarti instrumen baik.

    Why is it wrong?

    Histeresis kecil hanya membuktikan respons naik dan turun yang konsisten, sedangkan galat nol bisa tetap besar. Evaluasi selalu mencakup galat sistematik, linearitas, dan histeresis bersama-sama.

    Hubungan dengan bab lain

    Selain bab di Batas pembahasan, bab ini memakai pemetaan sinyal dari Bab 2 tentang sensor dan sinyal, titik kerja dan diferensial dari Bab 58 tentang sakelar proses, dan cara membaca spesifikasi akurasi dari Bab 15 tentang multimeter digital. Pencatatan mengikuti Bab 52 tentang komisioning, jadwal kalibrasi masuk Bab 81 tentang pemeliharaan terencana, dan akibat pembacaan yang tergeser pada kendali ON-OFF dan PID dibahas di Bab 62 tentang loop kendali.

    Latihan dan pembahasan

    Try to answer first, then open the worked solution.

    1. Transmiter -B2 berentang 0 sampai 200 °C. Di titik 50 % (100 °C) jalur naik membaca 101,8 °C dan jalur turun 102,4 °C. Hitung galat kedua jalur dalam % rentang serta histeresisnya dalam °C dan % rentang.

      See the worked solution

      Dengan S=200S=200 °C, galat naik 101,8−100,0=+1,8101{,}8-100{,}0=+1{,}8 °C atau 1,8/200×100=+0,901{,}8/200\times100=+0{,}90 % rentang, dan galat turun +2,4+2{,}4 °C atau +1,20+1{,}20 % rentang. Histeresis ∣102,4−101,8∣=0,6|102{,}4-101{,}8|=0{,}6 °C atau 0,30 % rentang, ditulis sebagai nilai mutlak karena yang dicari besar perbedaannya, bukan arahnya.

    2. Sertifikat termometer acuan menyatakan koreksi −0,15 °C pada 80 °C dengan U=0,10U=0{,}10 °C dan k=2k=2, dan termometer menunjukkan 80,00 °C. Berapa nilai suhu terbaik, dan di rentang berapa nilai sebenarnya?

      See the worked solution

      Nilai terbaik adalah pembacaan ditambah koreksi, 80,00+(−0,15)=79,8580{,}00+(-0{,}15)=79{,}85 °C, dan dengan U=0,10U=0{,}10 °C nilai sebenarnya diyakini berada di 79,75 sampai 79,95 °C pada tingkat kepercayaan sekitar 95 %. Setelah koreksi diketahui, pembacaan mentah 80,00 °C tidak dipakai lagi.

    3. Transmiter 50 sampai 150 °C bertoleransi ±2,0 °C, U=0,3U=0{,}3 °C (k=2k=2), dan galat terbesarnya +1,8 °C. Apa keputusannya dengan penerimaan sederhana dan dengan pita pengaman selebar UU, dan apa beda risikonya?

      See the worked solution

      Penerimaan sederhana memakai batas terima 2,0 °C, sehingga 1,8 °C LULUS, padahal dengan U=0,3U=0{,}3 °C nilai sebenarnya bisa sampai sekitar 2,1 °C. Pita pengaman memberi Lterima=2,0−0,3=1,7L_\text{terima}=2{,}0-0{,}3=1{,}7 °C, sehingga 1,8 °C GAGAL; peluang terima palsu turun di bawah sekitar 2,5 % dengan harga lebih banyak tolak palsu (ILAC-G8), dan aturannya ditetapkan di prosedur sebelum kalibrasi.

    4. Teknisi menyetel rentang transmiter -B3 lebih dulu, lalu mendapati nolnya bergeser. Mengapa, dan apa urutan yang benar?

      See the worked solution

      Penyetelan rentang memutar kurva terhadap titik porosnya, sehingga bila poros tidak tepat di titik 0 % masukan, seperti pada transmiter dengan nol terangkat, keluaran di titik 0 % ikut bergeser. Urutan yang benar adalah nol, rentang, lalu nol diperiksa lagi dan diulang bergantian sampai keduanya dalam batas; penyetelan nol tidak mengubah kemiringan, jadi memulai dari nol membuat putaran ulang paling sedikit.

    5. Transmiter -B4 dikalibrasi tiap 6 bulan dengan toleransi ±1,5 % rentang, dan galat as-found terbesar tiga kalibrasi terakhir 0,3 %, 0,4 %, dan 0,3 % rentang. Apa yang mendukung interval 12 bulan, dan syarat apa yang tetap harus dipenuhi?

      See the worked solution

      Tiga data as-found berturut-turut ≤ 0,4 % rentang memberi margin 1,1 sampai 1,2 % rentang terhadap toleransi 1,5 % tanpa tren naik, jadi laju pergeserannya rendah. Syaratnya: data itu benar-benar as-found; lingkungan dan pemakaian tidak berubah berarti; tidak ada benturan, paparan kimia berlebih, atau perbaikan; fungsinya bukan fungsi keselamatan yang intervalnya ditetapkan pendek; dan keputusan didokumentasikan dengan metode yang jelas, misalnya ILAC-G24, lalu dipantau pada kalibrasi berikutnya.

    6. Lembar data transmiter menyebut akurasi ±0,5 % rentang, histeresis ≤ 0,2 % rentang, dan pergeseran ≤ 0,1 % rentang per tahun. Mengapa ketiganya tidak langsung dijumlahkan, dan bagaimana menggabungkannya?

      See the worked solution

      Akurasi pabrikan sering sudah memuat nonlinearitas, histeresis, dan ketakberulangan, sehingga penjumlahan bisa menghitung ganda dan lembar data harus dibaca dulu, sedangkan jumlah langsung 0,5 + 0,2 + 0,1 = 0,8 % rentang menganggap semua batas tercapai bersamaan. Menurut JCGM 100, batas seragam diubah menjadi u=a/3u=a/\sqrt{3}, yaitu 0,289; 0,115; dan 0,058 % rentang, sehingga uc=0,2892+0,1152+0,0582=0,316u_\text{c}=\sqrt{0{,}289^2+0{,}115^2+0{,}058^2}=0{,}316 % rentang dan U=2uc=0,63U=2u_\text{c}=0{,}63 % rentang, atau uc=0,294u_\text{c}=0{,}294 % dan U=0,59U=0{,}59 % rentang bila histeresis sudah termasuk akurasi; pergeseran per tahun dikalikan interval kalibrasi sebelum dimasukkan.

    Referensi

    External sources

    • BIPM, publikasi JCGM: JCGM 100:2008 (GUM) dan JCGM 200:2012 (VIM)bipm.org
    • IEC 61298-2:2008, pratinjau resmi: definisi 3, Tabel 2, 4.1.7cdn.standards.iteh.ai
    • UU Nomor 20 Tahun 2014 tentang Standardisasi dan Penilaian Kesesuaian (JDIH BPK)peraturan.bpk.go.id
    • ILAC-G8:09/2019, Guidelines on Decision Rules and Statements of Conformity, salinan dwibahasa badan akreditasi Hungaria (sekunder)nah.gov.hu
    • IEC 61298-2:2026 (Ed. 3.0), menggantikan edisi 2008; transmiter pengukuran proses dikeluarkan dari lingkupwebstore.iec.ch
    • IEC 60751:2022 (Ed. 3.0), pratinjau resmi: persamaan 4.2 dan kelas toleransi 5.2cdn.standards.iteh.ai
    • ISO/IEC 17025:2017, pratinjau resmi: definisi 3.7 aturan keputusancdn.standards.iteh.ai
    • ILAC, daftar dokumen panduan seri G (ILAC-G8:09/2019, ILAC-G24:2022)ilac.org
    • IEC 81346-2:2019 (Ed. 2.0), Classification of objects and codes for classesiso.org

    Revision history

    DateVersionChange
    October 29, 20263Revised to the chapter standard
    October 20, 20262Expanded in wave R10: worked examples, stop conditions, and cross-chapter references
    September 30, 20261First published

    How to cite

    Kurnia (2026). Kalibrasi instrumen dan ketertelusuran. ARSTEMA Academy. Revised October 29, 2026. arstema.com/academy/konsep/kalibrasi-instrumen-dan-ketertelusuran

    Self-check · 3 questions

    Check your understanding before moving on

    Write your answer in your own words, then compare it with the worked solution from this chapter’s exercises. The system doesn’t judge open answers as right or wrong; you decide which parts you’ve understood.

    0/3rated
    1

    Transmiter -B2 berentang 0 sampai 200 °C. Di titik 50 % (100 °C) jalur naik membaca 101,8 °C dan jalur turun 102,4 °C. Hitung galat kedua jalur dalam % rentang serta histeresisnya dalam °C dan % rentang.

    2

    Sertifikat termometer acuan menyatakan koreksi −0,15 °C pada 80 °C dengan U=0,10U=0{,}10 °C dan k=2k=2, dan termometer menunjukkan 80,00 °C. Berapa nilai suhu terbaik, dan di rentang berapa nilai sebenarnya?

    3

    Transmiter 50 sampai 150 °C bertoleransi ±2,0 °C, U=0,3U=0{,}3 °C (k=2k=2), dan galat terbesarnya +1,8 °C. Apa keputusannya dengan penerimaan sederhana dan dengan pita pengaman selebar UU, dan apa beda risikonya?

    Self-assessment progress0%

    Nearby chapters

    NextElemen kendali akhir dan loop kendali: katup solenoid, aktuator, ON-OFF, dan PID dasar

    Reading order by shelf: Electrical & Control · Chapter 62.

    PreviousSensor proses dan transmiter: suhu, tekanan, level, aliran, dan loop 4–20 mA

    Reading order by shelf: Electrical & Control · Chapter 60.

    Same disciplineTegangan, arus, resistansi, dan daya

    Bab lain dalam Teknik Elektro dan Elektronika.