alat ukur suhu

39
ALAT UKUR SUHU (TEMPERATURE MEASUREMENT DEVICES) frenk.fr1@gmail. com

Upload: frenki-niken

Post on 23-Jun-2015

259 views

Category:

Education


2 download

DESCRIPTION

education

TRANSCRIPT

Page 1: Alat ukur suhu

ALAT UKUR SUHU

(TEMPERATURE MEASUREMENT DEVICES)

[email protected]

Page 2: Alat ukur suhu

Prinsip :Terdiri dari dua logam dengan koefisien muai atau ekspansi berbeda yang dilekatkan menjadi satu. Logam yang mempunyai koefisien ekspansi lebih besar akan mempunyai pertambahan dimensi yang lebih besar dari logam lainnya akibat kenaikan temperature. Sehingga menyebabkan batang bimetal berdefleksi pada arah tertentu, penurunan temperatur menyebabkan defleksi pada arah yang berlawanan.

ALAT UKUR SUHUA. Bimetal Thermometer

[email protected]

Page 3: Alat ukur suhu

Prinsip :Simpangan batang digunakan untuk menyatakan ukuran temperatur di sekitar batang bimetal.

Untuk mendapatkan sensitivitas yang lebih besar, maka dipilih bahan A yang mempunyai koefisien ekspansi besar dan bahan B mempunyai koefisien ekspansi kecil.

ALAT UKUR SUHUA. Bimetal Thermometer

[email protected]

Page 4: Alat ukur suhu

ALAT UKUR SUHUA. Bimetal Thermometer

[email protected]

Page 5: Alat ukur suhu

Spesifikasi Umum :Skala pengukuran dapat dibuat dari (- 100 ~ 1000 ) ºF. akurasi ± ½ ~ ± 2 %

ALAT UKUR SUHUA. Bimetal Thermometer

[email protected]

Page 6: Alat ukur suhu

Kelebihan• Biaya pengadaan awal : rendah• Tidak mudah rusak.• Mudah dipasang dan diperbaiki.• Akurasi : cukup baik• Range temperature : cukup lebar

ALAT UKUR SUHUA. Bimetal Thermometer

[email protected]

Page 7: Alat ukur suhu

Kekurangan :• Terbatas pada pemasangan local• Hanya sebagai indicator.• Kalibrasi dapat berubah jika ditangani dengan

kasar

ALAT UKUR SUHUA. Bimetal Thermometer

[email protected]

Page 8: Alat ukur suhu

Prinsip :Bahwa suatu konduktor apapun (misalnya metal) akan menghasilkan suatu tegangan (voltage) ketika diberikan gradien thermal.

Peristiwa ini dikenal sebagai efek Seebeck atau efek termoelektrik

ALAT UKUR SUHUB. Thermocouple

[email protected]

Page 9: Alat ukur suhu

Prinsip :Thermocouple adalah suatu sensor temperatur termoelektris yang terdiri dari dua kawat logam yang berlainan (misalnya chromel dan constantan) dengan penggabungannnya pada probe tip (measurement junction) dan reference junction (temperature yang diketahui).

ALAT UKUR SUHUB. Thermocouple

[email protected]

Page 10: Alat ukur suhu

Prinsip :Perbedaan temperatur antara probe tip dan reference junction dideteksi dengan mengukur perubahan tegangan voltage (electromotive force/ EMF) pada reference junction. Pembacaan absolute temperature kemudian bisa diperoleh dengan kombinasi informasi dari temperatur acuan yang diketahui dengan perbedaan temperature antara probe tip dengan reference.

ALAT UKUR SUHUB. Thermocouple

[email protected]

Page 11: Alat ukur suhu

ALAT UKUR SUHUB. Thermocouple

[email protected]

Page 12: Alat ukur suhu

ALAT UKUR SUHUB. Thermocouplejenis-jenis sambungan thermocouple

[email protected]

Page 13: Alat ukur suhu

Spesifikasi :Berdasarkan ISA (Instrument Society of America) :

Jenis E, J, K dan T adalah base-metal thermocouple dan dapat digunakan untuk mengukur temperature hingga 1000°C (1832°F).

Jenis S, R dan B adalah noble-metal thermocouples dan dapat digunakan untuk mengukur temperature hingga 2000°C (3632°F).

ALAT UKUR SUHUB. Thermocouple

[email protected]

Page 14: Alat ukur suhu

Kelebihan :• Biaya pengadaan awal : rendah• Tidak ada bagian yang bergerak (No moving

parts)• Range pengukuran : lebar (0 ~ 5000 oF)• Response time singkat / pendek• Repeatability : cukup baik

ALAT UKUR SUHUB. Thermocouple

[email protected]

Page 15: Alat ukur suhu

Kekurangan :• Hubungan temperature dan tegangan tidak linear

penuh• Sensitivitas rendah, umumnya 50 μV/°C (28 μV/°F)

atau lebih rendah (tegangan rendah rentan dengan noise).

• Accuracy pada umumnya tidak lebih baik dari pada 0.5 °C (0.9°F), tidak cukup tinggi untuk beberapa aplikasi.

• Memerlukan suatu acuan temperatur yang dikenal, umumnya temperature air es 0°C (32°F).

ALAT UKUR SUHUB. Thermocouple

[email protected]

Page 16: Alat ukur suhu

ALAT UKUR SUHUB. Thermocouple

[email protected]

Page 17: Alat ukur suhu

Prinsip :

Tahanan (resistance) dari suatu material metal

akan berubah terhadap perubahan

temperaturnya. Hal ini merupakan suatu

dasar metoda deteksi temperature.

ALAT UKUR SUHUC. Resistance Temperature Detector (RTD)

[email protected]

Page 18: Alat ukur suhu

Bahan :

konduktor (logam) dan bahan semikonduktor

Konduktor disebut “Resistance Temperature

Detector (RTD)” sedangkan Semikonduktor

diberi nama “thermistor”.

ALAT UKUR SUHUC. Resistance Temperature Detector (RTD)

[email protected]

Page 19: Alat ukur suhu

ALAT UKUR SUHUC. Resistance Temperature Detector (RTD)

[email protected]

Page 20: Alat ukur suhu

ALAT UKUR SUHUC. Resistance Temperature Detector (RTD)

[email protected]

Page 21: Alat ukur suhu

Hubungan Resistance (R) dengan Temperature

(T) adalah sangat berperan didalam

Resistance Temperature Detector (RTD).

ALAT UKUR SUHUC. Resistance Temperature Detector (RTD)

[email protected]

Page 22: Alat ukur suhu

Spesifikasi :range 10 ~ 25,000 Ω

Lebih umum adalah 100, 200, dan 1000 Ω untuk strain-free platinum probe (> 99.999%) dan 10 Ω copper probe

ALAT UKUR SUHUC. Resistance Temperature Detector (RTD)

[email protected]

Page 23: Alat ukur suhu

ALAT UKUR SUHUC. Resistance Temperature Detector (RTD)

[email protected]

Page 24: Alat ukur suhu

Kelebihan :

• Stabil dan akurat.

• Linearity lebih baik dari pada thermocouples.

• Signal-to-noise ratio : tinggi

ALAT UKUR SUHUC. Resistance Temperature Detector (RTD)

[email protected]

Page 25: Alat ukur suhu

Kekurangan :

• Biaya pengadaan awal : tinggi (lebih mahal)

• Self heating.

• Membutuhkan sumber arus listrik.

• Response time tidak cukup cepat untuk

beberapa aplikasi

ALAT UKUR SUHUC. Resistance Temperature Detector (RTD)

[email protected]

Page 26: Alat ukur suhu

Prinsip :Serupa dengan Resistance Temperature Detector (RTD), thermistor (Bulk Semiconductor Sensor) menggunakan resistance untuk mendeteksi temperatur.Bagaimanapun, tidak sama dengan RTD metal probe dimana resistance meningkat dengan temperatur, thermistor menggunakan material ceramic semiconductor dimana responya terbalik dengan temperatur

ALAT UKUR SUHUD. Thermistor

[email protected]

Page 27: Alat ukur suhu

Prinsip :Thermistor adalah resistance thermometer, dimana hubungan antara Resistance dan Temperature adalah sangat nonlinear. Resistance berubah secara negatif dan tajam dengan suatu perubahan positif didalam temperature

ALAT UKUR SUHUD. Thermistor

[email protected]

Page 28: Alat ukur suhu

ALAT UKUR SUHUD. Thermistor

[email protected]

Page 29: Alat ukur suhu

ALAT UKUR SUHUD. Thermistor

[email protected]

Page 30: Alat ukur suhu

Spesifikasi :Sensor thermistor dapat mengukur temperatur dari –40 ~ 150 ± 0.35 °C (-40 ~ 302 ± 0.63 °F). Resistance operasi dari thermistor adalah dalam range k Ohm, walaupun aktual resistance terbentang dalam M Ohm hingga Ohm

ALAT UKUR SUHUD. Thermistor

[email protected]

Page 31: Alat ukur suhu

Kelebihan :• Accuracy tinggi ; ~±0.02 °C (±0.36°F). Lebih baik dari

pada RTD dan lebih baik lagi dari pada thermocouples.

• Sensitivity tinggi ; ~10. Lebih baik dari pada RTD dan lebih baik lagi dari pada thermocouples.

• Response time lebih pendek dari RTD, hamper sama dengan thermocouple.

• Stabilitas dan repeatability cukup baik.• Ukuran lebih kecil dibanding thermocouple

ALAT UKUR SUHUD. Thermistor

[email protected]

Page 32: Alat ukur suhu

Kekurangan :• Range temperature terbatas -100 ~ 150 °C (-

148 ~ 302 °F).• Hubungan Resistance - Temperature ;

nonlinear, tidak sama dengan RTD dimana mempunyai suatu hubungan yang sangat linier.

ALAT UKUR SUHUD. Thermistor

[email protected]

Page 33: Alat ukur suhu

Prinsip :

Pyrometer (radiation thermometer) adalah non-

contact instrument untuk mendeteksi temperatur

permukaan dari suatu obyek dengan mengukur

radiasi gelombang elektromagnetic (infrared/visible)

yang dipancarkan oleh suatu obyek

ALAT UKUR SUHUE. Pyrometer

[email protected]

Page 34: Alat ukur suhu

Prinsip :Pyrometry secara harafiah berarti "api / fire“ (pyro) dan "mengukur / measuring " (metron). Pyrometer memanfaatkan fakta bahwa semua objek di atas absolut temperature (- 273.15 ° C; - 459.67 ° F) menyebar dan menyerap energi thermal. Jika hubungan antara intensitas radiasi, panjang gelombang dan temperatur dapat bentuk, maka temperature dapat ditemukan dari radiasi itu.

ALAT UKUR SUHUE. Pyrometer

[email protected]

Page 35: Alat ukur suhu

Spesifikasi :a. Optical Pyrometer (Brightness Pyrometer atau

Disappearing Filament Pyrometer)· Menggunakan suatu perbandingan visual antara suatu

sumber cahaya yang terkalibrasi dan permukaan yang ditargetkan. Ketika kawat pijar (filament) dan target mempunyai temperature yang sama, intensitas radiasi termal akan match menyebabkan kawat pijar menghilang seperti tercampur kedalam permukaan yang ditargetkan di latar belakang.

· Ketika kawat pijar menghilang, arus yang melintas pada kawat pijar dapat diubah kedalam pembacaan temperatur.

ALAT UKUR SUHUE. Pyrometer

[email protected]

Page 36: Alat ukur suhu

Spesifikasi :a. Optical Pyrometer (Brightness Pyrometer atau

Disappearing Filament Pyrometer)· Menggunakan suatu perbandingan visual antara suatu

sumber cahaya yang terkalibrasi dan permukaan yang ditargetkan. Ketika kawat pijar (filament) dan target mempunyai temperature yang sama, intensitas radiasi termal akan match menyebabkan kawat pijar menghilang seperti tercampur kedalam permukaan yang ditargetkan di latar belakang.

· Ketika kawat pijar menghilang, arus yang melintas pada kawat pijar dapat diubah kedalam pembacaan temperatur.

ALAT UKUR SUHUE. Pyrometer

[email protected]@gmail.com

Page 37: Alat ukur suhu

Spesifikasi :b. Infrared Pyrometer

· Dirancang untuk radiasi thermal didalam daerah infrared (0.75 ~ 1000 μm ; 30 μin ~ 0.04 in) pada umumnya 2 ~ 14 μm (80 ~ 550 μin).

· Dibuat dari material pyroelectric, seperti triglisine sulfate (TGS), lithium tantalate (LiTaO3) atau polyvinylidene fluoride (PVDF).

ALAT UKUR SUHUE. Pyrometer

[email protected]

Page 38: Alat ukur suhu

Spesifikasi :b. Infrared Pyrometer

· Dirancang untuk radiasi thermal didalam daerah infrared (0.75 ~ 1000 μm ; 30 μin ~ 0.04 in) pada umumnya 2 ~ 14 μm (80 ~ 550 μin).

· Dibuat dari material pyroelectric, seperti triglisine sulfate (TGS), lithium tantalate (LiTaO3) atau polyvinylidene fluoride (PVDF).

temperatur.

ALAT UKUR SUHUE. Pyrometer

[email protected]

Page 39: Alat ukur suhu

Kelebihan :• Pengukuran Non-contact measurement• Response time : cepat• Stability : baik

Kekurangan :• Biaya pengadaan awal : tinggi (mahal)• Akurasi terpengaruh oleh debu dan asap.

ALAT UKUR SUHUE. Pyrometer

[email protected]