UJI BANDING LABORATORIUM KALIBRASI BMKG Budi Santoso, S.T. Maulana Putra, S.Si Dian Premana, S.Si GA. MonangLumbanGaol, S.Kom Pusat Instrumentasi Rekayasa dan Kalibrasi Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika
Abstrak Uji Banding Laboratorium Kalibrasi (UBLK) merupakan suatu rangkaian proses pengendalian mutu menggunakan suatu prosedur untuk mengevaluasi kinerja laboratorium. Laboratorium Kalibrasi BMKG Pusat telah mengadakan uji banding kalibrasi termometer dan barometer. Uji banding diikuti oleh Laboratorium Kalibrasi BMKG di BBMKG Wilayah I Medan, BBMKG Wilayah II Tangerang, BBMKG Wilayah III Denpasar, BBMKG Wilayah IV Makssar, dan BBMKG Wilayah V Jayapura. Hasil pelaksanaan Uji Banding menunjukkan semua Laboratorium Kalibrasi di BBMKG I sampai dengan V mempunyai nilai angka kesalahan En < 1 untuk semua titik ukur. Selain itu, nilai ketidakpastian hasil kalibrasi berada pada rentang nilai yang dapat diterima yaitu U95 ≤ 0.2 ºC untuk termometer dan U95 ≤ 0.3 mb untuk barometer. Hasil tersebut menunjukkan bahwa Laboratorium Kalibrasi BMKG di BBMKG telah mampu melakukan kalibrasi barometer dan termometer sesuai dengan Metode Kalibrasi Laboratorium Kalibrasi BMKG. Hasil Uji Banding ini juga melengkapi salah satu persyaratan teknis dalam dokumen SNI ISO/IEC 17025:2008 mengenai jaminan mutu hasil kalibrasi. Kata Kunci : UBLK, Laboratorium Kalibrasi BMKG, En 1. PENDAHULUAN Berdasarkan dokumen SNI ISO/IEC 17025:2008 tentang persyaratan kompetensi laboratorium kalibrasi, laboratorium kalibrasi harus memastikan kalibrasi yang dilakukan laboratorium tertelusur ke Sistem Satuan Internasional (SI). Laboratorium kalibrasi harus menetapkan ketertelusuran dari standar pengukuran dan peralatan ukurnya ke SI melalui suatu rantai yang tidak terputus dari kalibrasi atau uji banding yang menghubungkannya ke standar primer yang relevan dari satuan pengukuran SI. Salah satu upaya untuk menjamin mutu hasil kalibrasi, laboratorium kalibrasi dapat berpartisipasi dalam uji banding antar laboratorium. Laboratorium Kalibrasi BMKG telah mendapatkan Sertifikat ISO/IEC 17025:2008 sejak tahun 2008. Pada tahun 2015 Laboratorium Kalibrasi
BMKG mengajukan penambahan ruang lingkup kalibrasi dan multilokasi. Laboratorium Kalibrasi BMKG berlokasi di BMKG Pusat Jakarta, BBMKG Wilayah I Medan, BBMKG Wilayah II Tangerang, BBMKG Wilayah III Denpasar, BBMKG Wilayah IV Makassar, dan BBMKG Wilayah V Jayapura. Hal ini memungkinkan Laboratorium Kalibrasi BMKG untuk melaksanakan uji banding antar laboratorium secara internal. Uji banding ini bertujuan untuk menjamin mutu hasil kalibrasi di masing-masing lokasi. Makalah ini membahas pelaksanaan uji banding Laboratorium Kalibrasi BMKG secara internal, dengan ruang lingkup kemampuan kalibrasi termometer dan barometer. Salah satu parameter tingkat keberhasilan pelaksanaan uji banding ini dapat dilihat dari nilai angka
kesalahan (error number) atau nilai En yang didapatkan untuk setiap titik pengukuran. Hasil kalibrasi dinyatakan baik apabila nilai angka kesalahan En < 1. Apabila terdapat titik ukur yang mempunyai nilai angka kesalahan En ≥ 1 maka perlu dilakukan investigasi untuk mencari sumber kesalahan yang bisa terjadi pada tahap proses kalibrasi maupun pada tahap pengolahan dan analisa data. Parameter lain yang menjadi parameter keberhasilan adalah nilai ketidakpastian. Sesuai dengan dokumen acuan WMO no.8 tahun 2010, nilai ketidakpastian yang dapat diterima untuk termometer adalah kurang ≤ 0.2°C, sedangkan untuk barometer adalah ≤ 0.3 mb. 2. METODOLOGI Pelaksanaan uji banding secara internal ini dilaksanakan disemua lokasi Laboratorium Kalibrasi BMKG. Laboratorium Kalibrasi BMKG Pusat menjadi koordinator dengan sistem loop menggunakan artefak. Artefak merupakan suatu alat yang akan dikalibrasi pada kegiatan UBLK. Artefak yang digunakan pada UBLK ini adalah 1 buah termometer dan 1 buah barometer. Setiap termometer dan barometer tersebut telah dilakukan pengecekan terlebih dahulu oleh Laboratorium Kalibrasi BMKG Pusat sebagai koordinator sebelum uji banding dimulai untuk mengetahui kestabilannya. Kestabilan artefak merupakan hal penting dalam uji banding. BMKG Pusat
BBMKG Wil I Medan
BBMKG Wil V Jayapur a
BBMKG Wil IV Makassar
BBMKG Wil II Tangera ng
BBMKG Wil III Denpasar
Gambar.1 Alur Uji Banding
Kalibrasi artefak pertama kali dilakukan oleh Laboratorium Kalibrasi BMKG Pusat kemudian oleh Laboratoium Kalibrasi di BBMKG sesuai pada gambar.1 dan akhirnya dikalibrasi ulang oleh Laboratorium Kalibrasi BMKG Pusat. Setiap Laboratorium Kalibrasi BBMKG mempunyai waktu 2 hari untuk melakukan kalibrasi artefak. Beberapa petunjuk penanganan artefak yaitu : - Artefak harus diperiksa pada saat diterima baik secara visual maupun fungsional. Kondisi artefak pada saat diterima harus dilaporkan. - Artefak harus disimpan dalam ruang yang dikondisikan dan ditangani oleh personel yang kompeten untuk menjaga kondisinya. - Menjaga kebersihan artefak. Sebelum dan setelah pengukuran, pastikan kondisi artefak dalam kondisi bersih, dan masukkan artefak kedalam kotak penyimpanannya. - Tidak diperbolehkan melakukan adjustment / penyetelan apapun pada artefak. - Setiap laboratorium peserta bertanggungjawab atas pengiriman artefak ke laboratorium berikutnya sesuai jadwal yang telah ditetapkan. - Artefak diantar langsung oleh personel laboratorium peserta dan diterima oleh personel laboratorium berikutnya. Untuk pelaporan hasil UBLK, dilaporkan dengan mengisi tabel yang telah disediakan pada lembar laporan hasil. Selain mengisi dan mengirimkan lembar laporan yang telah disediakan, laboratorium diharuskan melampirkan rekaman data pengamatan asli, lembar perhitungan / budget ketidakpastian pengukuran, dan sertifikat hasil kalibrasi.
Laporan akhir (Final Report) akan diterbitkan pada akhir program uji banding laboratorium kalibrasi untuk masingmasing laboratorium peserta. Artefak yang digunakan dalam pelaksanaan UBLK adalah sebagai berikut : Nama Alat
: Termometer Digital
Merk
: Fluke-Hart Scientific
Type
: 5615
Nomor seri
: 926135
Resolusi
: 0,001ºC
Rentang ukur
: -200 ~ +300ºC
Proses kalibrasi artefak dilakukan dengan menggunakan metode kalibrasi yang diterapkan oleh Laboratorium Kalibrasi BMKG. Untuk kalibrasi termometer ditetapkan set pointnya 0°C, 10°C, 20°C, 30°C, 40°C dan 50°C. Sedangkan untuk kalibrasi barometer ditetapkan set pointnya 700mb, 750mb, 800mb 850mb, 900mb, 950mb, 1000mb, dan 1050mb. Artefak dikalibrasi setiap laboratorium dengan menggunakan alat standar kerja yang dimiliki oleh masingmasing laboratorium. Data kalibrasi yang diperoleh Laboratorium Kalibasi di BBMKG diolah dan dianalisis kemudian dilaporkan ke Laboratorium Kalibrasi BMKG Pusat. Nilai acuan diambil dari nilai yang diperoleh Laboratorium Kalibrasi BMKG Pusat. Ketidakpastian Nilai Standar dihitung berdasarkan Tingkat Kepercayaan (level of Confidence) 95% (k=1.96). Nilai En dihitung dengan rumus :
En Gambar 2. Artefak Termometer Nama Alat
: Barometer Digital
dimana,
Merk
: Vaisala
En
Type
: PTB330
Nomor seri
: D2850006
Resolusi
: 0,01 mb
Rentang ukur
: 500 ~ 1100 mb
LAB REF U 95LAB U 95REF
= nilai angka number)
2
2
kesalahan
(En
LAB = nilai koreksi yang diperoleh dari laboratorium kalibrasi BMKG di BBMKG Wilayah I s.d V REF = nilai koreksi yang diperoleh dari laboratorium kalibrasi BMKG di Pusat U95LAB= nilai ketidakpastian dari laboratorium kalibrasi BMKG di BBMKG Wilayah I s.d V U95REF= nilai ketidakpastian dari laboratorium kalibrasi BMKG di Pusat
Gambar 3. Artefak Barometer
Bila |En|1 adalah hasil yang diharapkan, bila |En|≥1 maka laboratorium harus melakukan investigasi untuk
mencari kesalahan yang dilakukan pada proses kalibrasi.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel.1 Hasil kalibrasi artefak termometer
Set Point
BBMKG Wilayah I Medan
BBMKG Wilayah II Tangerang
Koreksi
Koreksi
U95
U95
BBMKG Wilayah III Denpasar Koreksi
U95
BBMKG Wilayah IV Makassar
BBMKG Wilayah V Jayapura
Koreksi
Koreksi
U95
U95
0°C
-0.014
0.19
-0.043
0.17
0.005
0.18
0.054
0.07
0.155
0.18
10°C
-0.024
0.19
-0.150
0.17
-0.005
0.18
-0.006
0.07
-0.024
0.18
20°C
-0.030
0.19
-0.089
0.18
-0.016
0.18
-0.070
0.08
-0.110
0.19
30°C
0.002
0.20
-0.039
0.16
-0.027
0.18
-0.037
0.08
-0.199
0.20
40°C
-0.005
0.19
-0.061
0.17
-0.033
0.18
-0.045
0.07
-0.159
0.18
50°C
-0.002
0.20
-0.122
0.17
-0.035
0.18
-0.048
0.07
-0.210
0.18
Tabel.2 Hasil kalibrasi artefak barometer
Set Point
BBMKG Wilayah I Medan
BBMKG Wilayah II Tangerang
Koreksi
Koreksi
U95
U95
BBMKG Wilayah III Denpasar Koreksi
U95
BBMKG Wilayah IV Makassar
BBMKG Wilayah V Jayapura
Koreksi
Koreksi
U95
U95
700 mb
-0.050
0.06
-0.039
0.07
0.020
0.06
-0.080
0.07
0.002
0.11
750 mb
-0.020
0.06
-0.020
0.07
-0.004
0.06
-0.040
0.07
-0.015
0.13
800 mb
0.000
0.06
-0.012
0.07
-0.001
0.06
-0.030
0.07
-0.003
0.12
850 mb
-0.010
0.06
0.011
0.07
0.003
0.06
-0.020
0.07
0.010
0.18
900 mb
-0.010
0.06
-0.019
0.07
-0.005
0.06
-0.030
0.07
-0.016
0.27
950 mb
0.000
0.06
0.012
0.07
0.002
0.06
-0.030
0.07
-0.068
0.12
1000 mb
-0.020
0.06
0.002
0.07
0.001
0.06
-0.010
0.07
-0.018
0.08
1050 mb
-0.030
0.06
-0.010
0.07
-0.001
0.06
-0.030
0.07
-0.016
0.09
Chart.1 Hasil UBLK Suhu Set Poin 0 oC
Chart.2 Hasil UBLK Suhu Set Poin 10 oC
o
Chart.3 Hasil UBLK Suhu Set Poin 20 C
Chart.5 Hasil UBLK Suhu Set Poin 40 oC
Chart.6 Hasil UBLK Suhu Set Poin 50 oC
Chart.7 Hasil UBLK Tekanan Set Poin 700mb
Chart.8 Hasil UBLK Tekanan Set Poin 750mb Chart.4 Hasil UBLK Suhu Set Poin 30 oC
Chart.9 Hasil UBLK Tekanan Set Poin 800mb
Chart.10 Hasil UBLK Tekanan Set Poin 850mb
Chart.11 Hasil UBLK Tekanan Set Poin 900mb
Chart.12 Hasil UBLK Tekanan Set Poin 950mb
Chart.13 Hasil UBLK Tekanan Set Poin 1000mb
Chart.14 Hasil UBLK Tekanan Set Poin 1050mb Tabel 1 dan 2 memperlihatkan hasil kalibrasi artefak termometer dan barometer semua Laboratorium Kalibrasi BMKG di BBMKG Wilayah I sampai dengan V. Hasil kalibrasi dilaporkan dalam bentuk nilai koreksi dan ketidakpastian untuk semua titik ukur artefak termometer maupun barometer. Setiap titik pengukuran dilakukan dengan metode kalibrasi Laboratorium Kalibrasi BMKG. Kondisi lingkungan juga harus dijaga sesuai dengan persyaratan pelaksanaan kalibrasi yang sudah ditetapkan pada metode kalibrasi Laboratorium Kalibrasi BMKG. Untuk mengidentifikasi adanya penyimpangan kalibrasi, nilai angka kesalahan En untuk setiap Laboratorium Kalibrasi BMKG di BBMKG Wilayah I sampai dengan V dihitung dengan menggunakan nilai acuan sebagai referensi. Perhitungan nilai koreksi dan ketidakpastian referensi dari Laboratorium Kalibrasi BMKG Pusat didapat dua kali
yaitu sebelum dan sesudah artefak dikirim terbesar yaitu pada titik ukur 30°C yang ke setiap Laboratorium Kalibrasi di dilakukan oleh Laboratorium Kalibrasi BBMKG Wilayah I sampai dengan V. Nilai BMKG di BBMKG Wilayah V Jayapura. yang pertama digunakan untuk Untuk nilai koreksi terbesar kalibrasi menghitung nilai kesalahan En, artefak barometer yaitu pada titik ukur sedangkan nilai kedua digunakan sebagai 950mb yang dilakukan oleh Laboratorium kontrol kestabilan peralatan artefak. Nilai Kalibrasi BMKG di BBMKG Wilayah V koreksi terbesar kalibrasi artefak Jayapura, sedangkan nilai ketidakpastian termometer yaitu pada titik ukur 50°C terbesar yaitu pada titik ukur 900mb yang yang dilakukan oleh Laboratorium dilakukan oleh Laboratorium Kalibrasi Kalibrasi BMKG di BBMKG Wilayah V BMKG di BBMKG Wilayah V Jayapura. Jayapura, sedangkan nilai ketidakpastian Tabel.3 Nilai angka kesalahan En untuk termometer
Set Point
BBMKG Wilayah I Medan
BBMKG Wilayah II Tangerang
BBMKG Wilayah III Denpasar
BBMKG Wilayah IV Makassar
BBMKG Wilayah V Jayapura
|En|
|En|
|En|
|En|
|En|
0°C
0.13
0.31
0.01
0.60
0.80
10°C
0.07
0.82
0.01
0.05
0.08
20°C
0.10
0.44
0.01
0.73
0.52
30°C
0.11
0.12
0.03
0.21
0.89
40°C
0.13
0.18
0.01
0.21
0.71
50°C
0.19
0.48
0.05
0.11
0.94
Tabel.4 Nilai angka kesalahan En untuk barometer
Set Point
BBMKG Wilayah I Medan
BBMKG Wilayah II Tangerang
BBMKG Wilayah III Denpasar
BBMKG Wilayah IV Makassar
BBMKG Wilayah V Jayapura
|En|
|En|
|En|
|En|
|En|
700 mb
0.10
0.05
0.87
0.52
0.37
750 mb
0.04
0.04
0.18
0.28
0.02
800 mb
0.07
0.09
0.08
0.24
0.02
850 mb
0.17
0.11
0.01
0.28
0.04
900 mb
0.01
0.10
0.08
0.24
0.02
950 mb
0.14
0.27
0.01
0.27
0.45
1000 mb
0.07
0.21
0.22
0.02
0.03
1050 mb
0.12
0.14
0.28
0.13
0.05
Dapat dilihat dari tabel 1 dan 2 bahwa nilai ketidakpastian dari kalibrasi termometer dan barometer di semua Laboratorium Kalibrasi BMKG di BBMKG Wilayah I sampai dengan V masih dalam
toleransi yang ditentukan. Tabel 3 dan 4 juga menunjukan nilai angka kesalahan En di semua Laboratorium Kalibrasi BMKG di BBMKG Wilayah I sampai dengan V bernilai kurang dari 1
(satu).Nilai angka kesalahan En kalibrasi termometer yaitu pada titik ukur 50°C yang dilakukan oleh Laboratorium Kalibrasi BMKG di BBMKG Wilayah V Jayapura, sedangkan nilai angka kesalahan En kalibrasi barometer terbesar yaitu pada titik ukur 700mb yang dilakukan oleh Laboratorium Kalibrasi BMKG di BBMKG Wilayah III Denpasar Dengan demikian jaminan mutu proses dan hasil kalibrasi di semua Laboratorium Kalibrasi BMKG di BBMKG Wilayah I sampai dengan V dapat dicapai.
4. KESIMPULAN Dari uraian pembahasan dapat disimpulkan bahwa Laboratorium Kalibrasi BMKG Pusat telah mengadakan uji banding kalibrasi termometer dan barometer yang diikuti oleh Laboratorium Kalibrasi BMKG di BBMKG Wilayah I Medan, BBMKG Wilayah II Tangerang, BBMKG Wilayah III Denpasar, BBMKG Wilayah IV Makssar, dan BBMKG Wilayah V Jayapura dengan hasil yang memuaskan. Hal ini ditunjukkan dengan nilai angka kesalahan En < 1, serta nilai ketidakpastian yang masih dalam batas kewajaran.
DAFTAR PUSTAKA BSN. (2008). SNI ISO/IEC 17025:2008, Persyaratan Umum Kompetensi Laboratorium Pengujian dan Laboratorium Kalibrasi. Jakarta. Fluke-Hart Scientific. (2006).5615 Platinum Resistance Thermometer User’s Guide. Finlandia WMO. (2012). Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation WMO-No.8 2008 edition Updated in 2010. Vaisala. (2008).User’s Guide Vaisala BAROCAP Digital Barometer PTB330. Finlandia .................., (2016).Metode Kalibrasi Peralatan Meteorologi, Laboratorium Kalibrasi BMKG .................., (2016).Instruksi Kerja Khusus, Laboratorium Kalibrasi BMKG
