ALAT PENGUKUR TEKANAN DAN TEMPERATUR

Essai ini disusun untuk memenuhi sebagian tugas

dalam mata kuliah Termodinamika (TF2014)

Oleh :

Ananta Adhi Wardana NIM 13309020

Herjuno Rah Nindhito NIM 13309009

Yusal Sunjaya NIM 13309040

PROGRAM STUDI FISIKA TEKNIK

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2010

Thermocouple

Thermocuople adalah alat yang dapat merespon perbedaan temperatur dengan cara

memproduksi arus listrik.

1. Cara Kerja

Thermocuople bekerja berdasarkan Efek Seebeck, yang diambil dari penemunya 180 tahun

lalu, yaitu Thomas J. Seebeck. Efek Seebeck ini terjadi pada dua buah kawat logam berbeda,

satu dijaga pada suhu tetap (semisal dengan mencelupkannya pada es 0 derajat celcius)

sedangkan kawat lain disentuhkan pada benda yang akan diukur. Perbedaan potensial

listrik yang terjadi kemudian dicatat dan dicocokkan dengan tabel yang ada di beberapa

buku referensi

2. Range Pengukuran

Thermocuople dapat digunakan dalam jangkauan yang luas, yaitu dari -200 hingga 1600

derajat celcius, dan luar biasanya, dengan presisi yang tinggi.

3. Gambar

Sumber gambar: efunda.com

4. Kelebihan

• Biaya murah

• Tidak ada pergerakan, sehingga tidak mudah rusak

• Kisaran temperature luas

• Waktu respon cepat

• Repeatability dan akurasi cukup baik

5. Kekurangan

• Sensitivity rendah

• Membutuhkan temperatur referensi seperti air es ( 0 derajat C)

• Nonlinearity, jadi harus dikalibrasi dengan persamaan polinomial

6. Harga

$4,25 - $228 (pexsupply.com)

7. Referensi

http://www.howstuffworks.com/thermocouple-info.htm

http://www.efunda.com

8. Rekomendasi Penggunaan

Thermocuople biasa digunakan untuk mengukur temperatur dalam tungku skala industri,

mesin jet, dan eksperimen laboratorium. Pada beberapa industri piranti gas, thermocuople

juga digunakan sebagai kontrol keselamatan jika ada perubahan suhu.

Resistance Temperatur Detector (RTD)

1. Cara Kerja

RTD berupa kawat logam murni yang biasanya terbuat dari platinum yang dililitkan pada

sebuah struktur keramik tipis dan disegel. selayaknya thermocouple, RTD juga

menggunakan kenaikan variable lain untuk kemudian diubah ke dalam suhu, yaitu

menggunakan hambatan elektrolik suatu logam.

Resistansi ke temperatur dapat diubah dengan menggunakan formula Callendar-Van Dusen

berikut ini:

Dengan:

RT = Resistansi pada Temperatur T

Ro = Resistansi saat T = 0ºC

Α = Koefisien temperatur pada T = 0ºC ((biasanya +0.00392Ω/Ω/ºC untuk

platinum))

Δ = 1.49 (harga untuk platinum 0.00392)

Β = 0 T > 0

0. 11 T < 0

Nilai tepat dari koefisien α , β, and δ ditentukan melalui eksperimen dengan mengetes RTD pada

empat suhu berbeda dan menyelesaikan persamaannya secara simultan. Persamaan ini pada 1968

digantikan oleh persamaan polinom orde 20 yang jika diplot ternyata membuktikan bahwa RTD lebih

linear daripada thermocouple.

2. Range Pengukuran

-200 hingga 660 derajat celcius

3. Gambar

Sumber:knowledgeeducation.com

4. Kelebihan

• Stabil dan akurasi baik

• Linierisasi lebih baik daripada thermocouple

5. Kekurangan

• Lebih mahal

• Pemanasan sendiri

• Membutuhkan sumber arus

• Waktu respon kurang cepat pada beberapa aplikasi

6. Harga

Kisaran $24.95-$99

7. Referensi

http://www.omega.com/temperature/z/thertd.html

http://www.ariindustries.com/rtds/rtds.php3

http://www.temperatures.com/rtds.html

8. Rekomendasi Penggunaan

Alat ini tepat untuk digunakan pada industry menengah.

Termistor

1. Cara Kerja

Seperti RTD, thermistor menggunakan hambatan untuk mendeteksi temperature. Hanya

saja pada thermistor menggunakan bahan keramik atau polimer semikonducting yang

mempunyai efek menurunkan hambatan pada naiknya temperature, sedangkan RTD

menggunakan logam murni.

2. Range Pengukuran

Range suhu: 0-100 derajat celcius

3. Gambar

Sumber: doctronics.co.uk

4. Kelebihan

• Akurasi tinggi. Lebih tinggi dari pada RTD dan thermocouple

• Sensivitasnya tinggi

• Ukuran lebih kecil daripada termocouple

• Waktu respon lebih baik daripada RTD, kurang lebih sama dg thermocouple

5. Kekurangan

• Kisaran temperatur terbatas

• Linieritas rendah

6. Harga

Kisaran Rp 100.000,00 – Rp 2.000.000,00

7. Referensi

http://www.brighthub.com/engineering/mechanical/articles/27687.aspx

http://www.ehow.com/how-does_4709009_thermistors-work.html

8. Rekomendasi Penggunaan

Alat penghambat arus yang digunakan pada perlindungan sirkuit.

Sebagai timer untuk komparan degauss pada monitor CRT dan televisi.

Pengukur yang cocok dijadikan untuk pengukur elektronik.

Pyrometer

1. Cara Kerja

Prinsip kerja menggunakan prinsip dasar mata manusia. Sensor pada pyrometer

mencocokkan kecemerlangan objek yang diukur dengan kecemerlangan filamen yang telah

dikalibrasi dalam pyrometer tersebut. Sensor tersebut mencocokkannya melalui panjang

gelombang dari radiasi yang dipancarkan oleh benda yang akan diukur tersebut.

2. Range Pengukuran

700-3200 derajat celcius

3. Gambar

Sumber: explainthatstuff.com

4. Kelebihan

• Tidak ada kontak langsung dengan bidang temperature

• Pengukuran tanpa kontak

• Waktu respon cepat

• Stabilitas baik

5. Kekurangan

• Mahal

• Akurasi terganggu oleh debu dan asap

6. Harga

Kisaran Rp 250.000,00 - Rp1.000.000,00

7. Referensi

http://www.explainthatstuff.com/how-pyrometers-work.html

8. Rekomendasi Penggunaan

pengukuran temperatur jarak jauh yang tidak mampu diraih manusia

Bimetallic Thermometer

Sesuai namanya, thermometer bimetal menggunakan keping bimetal, yaitu dua buah

keeping logam yang berbeda koefisien muai panjangnya, sehingga saat suhu naik, keping

bimetal akan membengkok.

1. Cara Kerja

Sumber:qwikstep.com

Keping tersebut dibuat dalam bentuk ulir dengan satu ujung tetap dan satu ujung lagi

dilekatkan pada batang puntir untuk menggerakkan indikator

Pada saat suhu naik, keping bimetal akan semakin terpuntir ke dalam dan menggerakkan

batang punter indicator selayaknya bor.

2. Range Pengukuran

0-100 derajat celcius

3. Gambar

Sumber:qwikstep.com

4. Kelebihan

• Murah

• Secara fisik baik

5. Kekurangan

• Display secara local

6. Harga

Kisaran Rp 200.000,00 – Rp 800.000,00

7. Referensi

http://qwickstep.com/search/bimetallic-thermometers.html

http://ezinearticles.com/?Bimetallic-Thermometer&id=1965264

8. Rekomendasi Penggunaan

Indikator temperature yang biasa digunakan di pabrik-pabrik

Filled System

1. Cara Kerja

Sumber:globalspec.com

Filled system thermometer adalah alat ukur yang memanfaatkan ekspansi volume fluida

yang mengisi thermometer tersebut.

Biasanya di ujung thermometer sudah terdapat konverter perubahan tekanan ke suhu.

2. Range Pengukuran

–60 to 700 derajat C

3. Gambar

4. Kelebihan

Alatnya portable

Range pengukurannya cocok untuk pengunaan sehari-hari

5. Kekurangan

Kurang cocok untuk industri

6. Harga

Kisaran Rp 27.000,00-Rp 300.000,00

7. Referensi

http://www.globalspec.com/reference/10945/179909/Chapter-7-Temperature-

Measurement-Filled-System-Thermometers

8. Rekomendasi Penggunaan

Cocok untuk digunakan untuk keperluan sehari-hari dan medis.

Bourdon Tube

Bourdon Tube merupakan alat pengukur tekanan. Bourdon tube terdiri pipa lengkung

berongga. Digunakan untuk fluida dalam pipa. Tekanan dalam pipa menyebabkan pipa

pada alat berubah bentuk. Tekanan ditentukan dari perubahan secara mekanik penunjuk

pada alat Tipe bourdon tube adalah C, spiral, dan helical. Alat pengukur ini bisa digunakan

pada industri untuk mengukur tekanan fluida pada pipa-pipa fluida industry. Berikut ini

merupakan jenis-jenis bourdon tube.

a. C-type Bourdon Tube

- Range 15 - 100.000 psig

- Range akurasi (± 0.1- ± 5) % span.

Sumber: adrian_nur.staff.uns.ac.id/files/.../04-03-alat-ukur-tekanan-upload.pdf

b. Spiral Bourdon Tube

• Range tekanan menengah (medium pressure)

• Tersedia dalam range hingga 100.000 psig.

• Range akurasinya sekitar ± 0.5 % dari span.

Sumber: adrian_nur.staff.uns.ac.id/files/.../04-03-alat-ukur-tekanan-upload.pdf

b. Helical Bourdon Tube

Digunakan pada range dari 100-80.000 psig dengan akurasi sekitar ± ½ - ± 1 % dari span.

Sumber: adrian_nur.staff.uns.ac.id/files/.../04-03-alat-ukur-tekanan-upload.pdf

Keuntungan:

• Bersifat portabel

• Ketelitian cukup tinggi

Kekurangan:

• Pengukuran terbatas pada tekanan statis

• Terjadi histerisis

• Terpengaruh shock dan vibrasi

Harga:

$500-$800 tergantung spesifikasi yang diinginkan (http://www.barksdale-usa.com/ds-

b1x.php)

Referensi:

adrian_nur.staff.uns.ac.id/files/.../04-03-alat-ukur-tekanan-upload.pdf

http://www.barksdale-usa.com/ds-b1x.php