Tergantung pada metode perbesaran, komparator diklasifikasikan sebagai: 1. Komparator Mekanik 2. Komparator Elektrikal 3. Komparator Optik 4. Komparator Pneumatik 5. Komparator Perpindahan Fluida.
Tipe # 1. Pembanding Mekanik:
Komparator mekanis menggunakan alat mekanis untuk mendapatkan perbesaran misalnya, tuas, sistem roda gigi, dll. Pembuatannya membutuhkan skile dan akurasi tingkat tinggi. Pembesaran komparator mekanik berkisar antara 250 hingga 1000.
Berbagai jenis pembanding mekanis adalah:
- Dial Indikator.
- Pembanding Tuas.
- Pembanding Sigma.
- Johanson Mikro kator.
- Baca jenis Pembanding.
1. Dial Indikator:
Indikator dial adalah jenis pembanding mekanis yang paling sederhana. Ini adalah instrumen yang sangat serbaguna dan sensitif. Ini menggunakan sistem roda gigi bersama dengan rak dan pinion.
Prinsip Operasi:
“Tekanan ke atas yang sangat kecil pada spindel pada pendorong kontak diperbesar melalui sistem roda gigi dan tuas dan ditunjukkan pada dial dengan penunjuk dan skala.”
Dial biasanya memiliki nilai pembagian skala 0,01mm. Seluruh pengaturan ditempatkan dalam wadah logam untuk perlindungannya. Dial lulus menjadi 100 divisi.
Pegas yang sesuai memberikan tekanan pendorong yang konstan, sedangkan pegas rambut dapat digunakan untuk menghilangkan permainan atau pukulan balik.
Pengukur dial biasanya tersedia dengan kelulusan dial 0,01 mm atau bahkan 0,02 mm. Beberapa tipe dial gauge sensitif memiliki kelulusan 0,002 mm.
Kegunaan:
Dial indicator digunakan untuk :
(i) Menentukan kesalahan dalam bentuk geometris, katakanlah, lancip, kebulatan, ovalitas, dll.
(ii) Menentukan kesalahan adalah permukaan, katakanlah perataan, Paralelisme, kuadrat, dll.
(iii) Digunakan untuk perbandingan dua ketinggian atau jarak dalam batas kecil
(iv) Digunakan untuk pengujian kompresi dan tegangan bahan.
Aplikasi praktis:
(i) Untuk memeriksa kebenaran arber mesin frais.
(ii) Untuk memeriksa paralelisme ram mesin bentuk dengan permukaan.
(iii) Untuk memeriksa keselarasan pusat mesin bubut dengan menggunakan palang antar pusat.
2. Pembanding Tuas:
Komparator Tuas adalah jenis komparator mekanis yang sederhana dan penting. Ini mempekerjakan ‘tuas’ untuk mendapatkan pembesaran gerakan atau perpindahan.
Prinsip operasi:
Prinsip pengoperasian komparator tipe tuas ditunjukkan pada Gambar 1.11, Pertama-tama, tumpukan pengukur slip dengan dimensi standar ditempatkan pada permukaan landasan, di bawah pendorong dan penunjuk disetel ke nol.
Sekarang, tempatkan komponen yang akan diukur pada permukaan landasan di bawah pendorong dengan membuang tumpukan pengukur slip.
Jika ada perbedaan ukuran, pendorong bergerak naik turun. Gerakan pendorong ini diperbesar, dengan tuas dan membelokkan penunjuk pada skala bertahap.
Pegas kompresi membatasi tekanan pengukuran. Pembesaran yang dicapai bergantung pada panjang tuas di kedua sisi poros.
Perbesaran diberikan oleh:
3. Pembanding Sigma:
Sigma Comparator adalah Comparator mekanis buatan Inggris yang paling populer, dirancang di Inggris. Ini tersedia dalam berbagai pilihan rentang skala.
Perbesaran pembanding sigma biasanya 1000:1, Artinya gerakan pendorong sebesar 0,002 mm akan menghasilkan gerakan penunjuk sebesar 2mm pada skala terkalibrasi.
Konstruksi:
Pembanding Sigma tipikal ditunjukkan pada Gambar 1.12.
Bagian yang berbeda dari komparator ini adalah:
(i) Basis:
Ini terdiri dari dasar besi cor, untuk memasang semua bagian komparator bersama dengan komponen kerja yang akan diukur.
(ii) Kolom:
Ini terdiri dari kolom vertikal berulir, dipasang di alas untuk menahan kepala pengukur.
(iii) Kepala Pengukur:
Ini terdiri dari Kepala Pengukur, dipasang pada kolom berulir vertikal. Kepala Pengukur dilengkapi dengan penunjuk, skala, tombol kontrol pengaturan penunjuk toleransi, pemicu, ujung kontrak pengukur.
(iv) Meja Kerja:
Meja kerja disediakan di bagian bawah kolom, di bawah kepala pengukur, memiliki permukaan horizontal yang direncanakan dengan sempurna untuk penempatan komponen yang akan diukur atau diperiksa.
(v) Spindel Vertikal:
Kepala pengukur membawa spindel vertikal yang dipasang pada dua pegas baja datar. Spindel bekerja di dalam pemandu tetap yang terpasang pada pelat belakang kepala. Pengaturan ini memberikan gerakan spindel tanpa gesekan. Mata air memberikan tekanan tahan pada spindel.
(vi) Ujung Kontak Pengukuran:
Ujung kontak pengukur dilengkapi dengan betis dan betis dipasang ke spindel.
(vii) Berhenti:
Penghenti yang sesuai disediakan dalam rakitan untuk membatasi gerakan spindel pada posisi skala terendah.
(viii) Pemicu:
Tuas pemicu menonjol di luar kepala pengukur. Ini termasuk dalam mekanisme untuk meninggikan kontak pengukur bila diperlukan.
Prosedur:
Untuk memeriksa ukuran suatu komponen, dial pointer pertama-tama disetel ke pembacaan nol melalui kombinasi pengukur selip dengan dimensi standar, diletakkan di atas meja kerja. Kombinasi pengukur slip ini kemudian digantikan oleh benda kerja dan perbedaan dimensi dicatat dari pergerakan pointer pada skala bertahap.
Fitur spesial:
(i) Penunjuk digerakkan oleh gerakan pendorong ke bawah, sehingga meniadakan kemungkinan kerusakan mekanisme akibat tekanan ke atas yang berlebihan pada pendorong.
(ii) Ujung kontak dan meja kerja dapat dipertukarkan, sesuai dengan bentuk dan ukuran komponen yang akan diperiksa.
(iii) Pembanding ini tersedia dalam kapasitas vertikal yang berbeda dari 150 hingga 600mm; berarti komponen dengan tinggi hingga 600mm dapat diperiksa.
Rentang pembesaran:
Perbesaran yang dicapai oleh Komparator Sigma berada pada kisaran 1000 hingga 2000. Berarti gerakan pendorong 0,002 mm dapat diperbesar hingga defleksi penunjuk 2mm. Tersedia model paling sensitif yang dapat mendeteksi gerakan pendorong 0,0001mm (0,1 um).
Keuntungan Pembanding Mekanik:
(i) Biaya Rendah:
Instrumen ini biasanya lebih murah daripada jenis pembanding lainnya.
(ii) Tidak Perlu Listrik:
Instrumen ini tidak memerlukan sumber catu daya eksternal atau udara seperti dalam kasus pembanding pneumatik atau listrik. Oleh karena itu sumber luar tidak mempengaruhi keakuratan pembanding.
(iii) Skala Linear:
Angsuran ini biasanya memiliki skala linier, yang mudah dibaca.
(iv) Mudah Ditangani:
Angsuran ini biasanya kuat dan kompak sehingga mudah ditangani.
(v) Cocok untuk Bengkel:
Instrumen ini portabel dan dapat dikeluarkan dari penjaga toko di bengkel.
Kerugian dari Komparator Mekanik:
(i) Gesekan Lebih Banyak:
Instrumen ini biasanya memiliki banyak hubungan bergerak dibandingkan dengan jenis pembanding lainnya. Karena lebih banyak bagian yang bergerak, gesekannya lebih banyak.
(ii) Inersia Lebih Banyak:
Instrumen ini biasanya memiliki lebih banyak inersia. Oleh karena itu instrumen ini sangat sensitif terhadap getaran.
(iii) Akurasi Kurang:
Instrumen ini biasanya memiliki akurasi yang rendah karena lebih banyak gesekan dan inersia yang tinggi.
(iv) Kenakan, Mainkan, Backlesh:
Setiap keausan, keausan, backlesh, atau ketidakakuratan dimensi pada perangkat yang digunakan juga akan diperbesar. Hal ini meningkatkan kesalahan dalam pengukuran.
(v) Jangkauan Terbatas:
Instrumen ini biasanya memiliki jangkauan pengukuran yang terbatas, karena penunjuk bergerak di atas skala tetap.
(vi) Kesalahan Paralaks:
Instrumen ini biasanya terpengaruh dengan kesalahan karena paralaks saat penunjuk bergerak di atas skala tetap.
Ketik # 2. Pembanding Listrik:
Komparator Listrik menggunakan alat listrik untuk mendapatkan pembesaran. Pada komparator ini pergerakan dari alat pengukur kontak plunger diubah menjadi sinyal listrik.
Sinyal listrik direkam oleh instrumen yang dapat dikalibrasi dalam hal gerakan pendorong.
Konstruksi:
Komparator listrik terdiri dari empat unit dasar.
(i) Probe Pengukur (Plunger):
Ini bersentuhan langsung dengan komponen yang diperiksa.
(ii) Amplifier dan Unit Penunjuk:
Amplifier menaikkan sinyal listrik yang diperoleh dan diberikan ke unit penunjuk. Satuan penunjuk menunjukkan variasi dimensi jika ada dengan gerakan penunjuk pada skala yang dikalibrasi.
(iii) Unit Daya:
Unit daya memberikan daya ke jembatan batu gandum untuk menyeimbangkannya sambil menyetel penunjuk ke nol sesuai dengan komponen standar.
(iv) Satuan Dasar dan Standar:
Ini memberikan pegangan dan dukungan untuk semua unit lainnya. Selain empat unit dasar, pegas disediakan untuk mengontrol tekanan kontak. Strip baja fleksibel tipis juga disediakan seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1.13 (a).
Prinsip bekerja:
Prinsip operasi komparator listrik ditunjukkan pada Gambar. 1.13 (a) armature yang didukung pada strip baja fleksibel tipis digantung di antara dua kumparan C dan C. Ketika jarak armature dari dua kumparan sama, jembatan Wheatstone adalah seimbang dan tidak ada arus yang mengalir melalui galvanometer.
Gerakan kecil dari alat pengukur ketidakseimbangan jembatan menghasilkan aliran arus melalui galvanometer. Skala galvanometer dikalibrasi untuk memberikan gerakan pendorong.
Pembesaran:
Komparator listrik tersedia untuk membaca hingga 0,0001mm dengan perbesaran berkisar antara 1100-18.000. Beberapa pembanding listrik paling sensitif tersedia dengan perbesaran 40.000 atau lebih tinggi.
Fitur spesial:
Pembanding ini juga dapat dilengkapi dengan indikator, yang akan memberikan sinyal jika komponen yang diperiksa berada di bawah atau di atas dimensi standar. Sinyal dari indikator dapat berupa lampu berwarna atau suara buzzer.
Prinsip ini dikenal sebagai “Kepala Pengukur Visual”. Demikian, instrumen tidak memberikan perbedaan dimensi tetapi hanya memberikan Indikasi Visual.
Keuntungan dari Komparator Listrik:
(i) Keandalan Tingkat Tinggi:
Karena pembanding mekanis digerakkan oleh roda gigi, tuas, rak dan pinion, dll.; semua ini dikenakan keausan dan gesekan dan tanee mempengaruhi akurasi dan masa manfaat instrumen.
Di sisi lain, pembanding listrik memiliki jumlah bagian yang bergerak minimum, sehingga kita dapat mengharapkan tingkat keandalan yang tinggi dari instrumen ini.
(ii) Pengukuran Jarak Jauh:
Instrumen penunjuk dapat jauh dari unit pengukuran.
(iii) Pembesaran Tinggi:
Karena berkurangnya gesekan, keausan, dan dengan bagian bergerak yang minimum, pembanding ini memiliki perbesaran yang tinggi.
(iv) Tidak Peka terhadap Getaran:
Mekanisme pembawa penunjuk ringan dan tidak peka terhadap getaran.
Kerugian Komparator Listrik:
(i) Biaya Tinggi:
Instrumen ini biasanya lebih mahal daripada pembanding mekanis.
(ii) Sumber Daya Eksternal:
Instrumen ini memerlukan agen eksternal untuk beroperasi, yaitu suplai listrik ac. Dengan demikian, fluktuasi voltase atau frekuensi dapat mempengaruhi keakuratan pengukuran.
(iii) Pemanasan Kumparan:
Pemanasan kumparan dalam sistem dapat menyebabkan perubahan kalibrasi.
(iv) Skala Berukuran:
Jika hanya skala tetap yang digunakan dengan penunjuk yang bergerak maka dengan perbesaran tinggi, diperoleh kisaran kecil.
Ketik # 3. Pembanding Optik:
Tidak ada pembanding optik murni tetapi perbesaran besar diperoleh dengan menggunakan prinsip optik dalam pembanding optik.
Alat mekanik juga memberikan kontribusi yang cukup besar untuk pembesaran secara keseluruhan. Oleh karena itu kadang-kadang disebut sebagai ‘komparator Mech-optik’.
Pembesaran dalam kasus komparator optik diperoleh dengan bantuan berkas cahaya yang memiliki keuntungan lurus dan tidak berbobot. Pembanding optik memiliki sumber cahaya bawaannya sendiri.
Prinsip Kerja:
Prinsip optik yang diadopsi dalam pembanding optik adalah ‘tuas optik’ dan ditunjukkan pada Gambar 1.14.
Jika seberkas cahaya AC mengenai cermin, sinar tersebut dipantulkan sebagai sinar CO sehingga:
∠ACN =∠NCO 
Sekarang, jika cermin dimiringkan melalui sudut a, sinar cahaya yang dipantulkan telah bergerak melalui sudut 2a.
Dalam komparator optik, minor dimiringkan oleh gerakan pendorong pengukur dan gerakan cahaya yang dipantulkan direkam sebagai gambar di layar.
Gambar 1.15 menunjukkan prinsip kerja komparator optik-mekanik yang menggunakan tuas mekanis dan optik.
Pembesaran:
Perbesaran komparator optik didefinisikan sebagai “rasio antara jarak yang ditempuh oleh penunjuk penunjuk (balok) dan perpindahan pendorong†.
Pembesaran pembanding optik biasanya 1000:1, dengan rentang pengukuran plus dan minus 0,075 mm.
Keuntungan Komparator Optik:
- Akurasi Tinggi:
Pembanding ini biasanya memiliki beberapa sambungan bergerak dan karenanya tidak mengalami keausan, dan banyak gesekan serta memberikan akurasi yang tinggi.
- Kisaran Tinggi:
Pembanding ini memiliki skala yang dapat dibuat melewati garis datum dan dengan demikian memiliki jangkauan yang tinggi.
- Pembesaran Tinggi:
Pembesaran biasanya tinggi.
- Tanpa Inersia:
Seberkas cahaya digunakan untuk pembesaran yang tidak memiliki inersia.
- Kesalahan Paralex:
Kesalahan paralel tidak ada.
Kerugian dari Komparator Optik:
- Mahal:
Pembanding optik lebih mahal daripada jenis lain seperti pembanding mekanik dan elektrik.
- Ukuran:
Ukuran komparator optik besar.
- Butuh Sumber Cahaya:
Komparator optik memerlukan suplai listrik untuk mengoperasikan sumber cahaya.
- Pemanasan Instrumen:
Pemanasan dari sumber cahaya mempengaruhi keakuratan pengukuran.
- Kebutuhan Ruang Gelap:
Ruang gelap diperlukan untuk melakukan pembacaan dengan mudah dan benar.
- Membaca Tidak Nyaman:
Mengambil bacaan terus menerus melalui lensa mata tidak nyaman.
Ketik # 4. Pembanding Pneumatik:
Komparator Pneumatik menggunakan udara sebagai sarana perbesaran dalam metrologi. Ini awalnya dikembangkan oleh Perusahaan Solex di Perancis untuk kalibrasi karburator.
Aplikasi pertama adalah pengecekan lubang silinder blok silinder mobil. Sekarang hampir digunakan di bengkel produksi untuk tujuan ini.
Prinsip bekerja:
Komparator Pneumatik didasarkan pada teori Bernoulli. Prinsip kerja komparator pneumatik ditunjukkan pada gambar 1.16. Udara pada tekanan rendah (1,5kg./cm 2 ) tetapi konstan, p s , disuplai melalui pancaran kecil ‘c’ ke ruang perantara dan kemudian melewati lubang pengukur pancaran kedua ‘G’ ke atmosfer.
Komponen yang akan diperiksa dimensinya ditempatkan di bawah jet pengukur dengan beberapa celah udara seperti ditunjukkan pada Gambar 1.16. Jumlah udara yang keluar melalui celah antara benda kerja ‘p’ dan pancaran pengukur ‘G’ akan bergantung pada celah h. Celah h akan mempengaruhi tekanan tengah yang dicatat oleh manometer “M†.
Jika celah ‘h’ besar, tekanan yang terekam akan kecil. Di sisi lain jika celah ‘h’ kecil, tekanan akan lebih tinggi.
Kesenjangan ‘h’ awalnya ditetapkan dengan bantuan standar yang dikenal biasanya alat pengukur slip. Komponen yang dimensinya akan diperiksa ditempatkan dengan melepas pengukur slip.
Jika komponen memiliki variasi ukuran maka celah ‘h’ akan bertambah atau berkurang. Hal ini akan menyebabkan perubahan tekanan menengah, dan akan mengubah pembacaan manometer. Manometer dikalibrasi langsung untuk membaca skala linier.
Pembesaran:
Urutan pembesaran yang tinggi dimungkinkan karena tidak ada kontak fisik yang dilakukan dengan bagian yang diperiksa. Pembesaran yang mungkin dengan pembanding jenis ini adalah setinggi 30.000:1, tetapi biasanya sekitar 10.000:1.
Penggunaan dan Aplikasi:
Komparator Pneumatik dapat diterapkan pada pengukuran diameter internal dan eksternal, pengukuran ketebalan. Mereka juga dapat diterapkan untuk memeriksa konsentrisitas bagian sudut, kedalaman lubang buta, kerataan paralelisme, jarak pusat lubang, dll. Gambar 1.17 menunjukkan beberapa aplikasi pembanding pneumatik.
Keuntungan Komparator Pneumatik:
- Akurasi Tinggi:
Karena bagian yang akan diperiksa tidak bersentuhan dengan probe pengukur dan karenanya tidak terjadi keausan pada probe pengukur. Juga ini menggabungkan jumlah bagian yang bergerak sangat sedikit sehingga lebih sedikit gesekan dan lebih sedikit inersia akan menghasilkan akurasi yang tinggi.
- Pembesaran Lebih Tinggi:
Pembesaran setinggi 30.000:1 dapat dicapai dengan pembanding pneumatik.
- Pembersihan Debu:
Semburan udara membantu membersihkan debu, jika ada, dari komponen yang diukur.
- Pengecekan Posisi Permukaan:
Komparator pneumatik adalah cara terbaik untuk menentukan ovalitas, kelurusan, kerataan, kuadrat, kebulatan, ketipisan, dan lubang melingkar.
Kerugian dari Komparator Pneumatik:
- Kebutuhan Alat Bantu:
Komparator pneumatik membutuhkan peralatan bantu agar berfungsi dengan baik, seperti pengatur tekanan yang akurat.
- Skala Tidak Seragam:
Skala Komparator Pneumatik umumnya tidak seragam.
- Tidak Portabel:
Seluruh peralatan tidak portabel.
- Pengaruh Suhu:
Kelembaban dan kekasaran permukaan: Komparator Pneumatik sensitif terhadap perubahan suhu dan kelembapan. Keakuratannya juga akan dipengaruhi oleh kekasaran permukaan komponen yang diperiksa.
Tipe # 5. Pembanding Perpindahan Fluida:
Komparator perpindahan fluida bekerja berdasarkan prinsip perpindahan fluida. Pembanding ini hanya menemukan aplikasi terbatas dalam metrologi.
Prinsip bekerja:
Pengoperasian pembanding ini bergantung pada perpindahan fluida dari bagian besar pembanding ke bagian pembanding yang relatif lebih kecil dengan perpindahan perasa atau pendorong.
Komponen yang akan diperiksa ditempatkan di bawah plunger pengukur. Jika ada penyimpangan dalam ukuran komponen maka diafragma membelokkan sejumlah kecil cairan. Sejumlah kecil cairan yang dibelokkan ini akan menyebabkan peningkatan cairan dalam tabung kapiler. Skala tersedia dengan tabung kapiler dengan menunjukkan titik batas cairan yang dinaikkan atau diturunkan. Komparator perpindahan fluida ditunjukkan pada Gambar 1.18.
Pembesaran:
Perbesaran pembanding perpindahan fluida kira-kira diberikan oleh:
