pengertian termometer

21
Manajemen & Audit Energi 2011 1 BAB I PENDAHULUAN Peralatan pemantauan sangat berguna untuk mengukur berbagai macam  parameter aktual operasi peralatan energi dan membandingkannya dengan  parameter desain untuk menentukan jika efisiensi energi dapat ditingkatkan. Atau  peralatan pem antauan dapat digunak an untuk mengiden tifikasi pengukuran steam atau kebocoran udara tekan. Parameter yang sering dipantau selama pengkajian energi adalah :  Parameter dasar listrik pada sistem AC & DC : tegangan (V), arus (I), faktor daya, daya aktif (kW), kebutuhan maksimum (kVA), daya reaktif (kVAr), pemakaian energi (kWh), frekuensi (Hz), harmonic, dan lain sebagainya.  Parameter selain listrik : suhu dan aliran panas, radiasi, udara dan aliran gas, aliran cairan, putaran per menit (RPM), kecepatan udara, kebisingan dan getaran, konsentrasi debu, total padatan terlarut (TDS), pH, kadar air, kelembaban, analisa gas buang (CO 2 , CO, Sox, NOx), efisiensi  pembakaran, dll. Makalah ini memberi informasi untuk peralatan pemantauan temperatur yang sering digunakan selama pengkajian energi di industri yaitu T ermome t er. Untuk setiap tipe  peralatan pemantauan, informasi sebagai b erikut diberikan:   Apa yang dikerjakan oleh peralatan pemantauan temperatur.  Dimana peralatan pemantauan temperatur digun akan.  Bagaimana peralatan p emantauan temperatur dioperasikan.  K eselamatan dan keamanan pengukuran yang diperlukan untuk peralatan  pemantauan temperatur. Temperatur atau Suhu adalah besaran fisika yang menyatakan derajat  panas suatu zat. Alat untuk mengukur suhu disebut termometer. Secara

Upload: arifuddin-nurdin

Post on 15-Jul-2015

2.148 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 1/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

1

BAB I

PENDAHULUAN

Peralatan pemantauan sangat berguna untuk mengukur berbagai macam

  parameter aktual operasi peralatan energi dan membandingkannya dengan

 parameter desain untuk menentukan jika efisiensi energi dapat ditingkatkan. Atau

 peralatan pemantauan dapat digunakan untuk mengidentifikasi pengukuran steam

atau kebocoran udara tekan. Parameter yang sering dipantau selama pengkajian

energi adalah :

  Parameter dasar listrik pada sistem AC & DC : tegangan (V), arus (I),

faktor daya, daya aktif (kW), kebutuhan maksimum (kVA), daya reaktif 

(kVAr), pemakaian energi (kWh), frekuensi (Hz), harmonic, dan lain

sebagainya.

  Parameter selain listrik : suhu dan aliran panas, radiasi, udara dan aliran

gas, aliran cairan, putaran per menit (RPM), kecepatan udara, kebisingan

dan getaran, konsentrasi debu, total padatan terlarut (TDS), pH, kadar air,

kelembaban, analisa gas buang (CO2, CO, Sox, NOx), efisiensi

 pembakaran, dll.

Makalah ini memberi informasi untuk peralatan pemantauan temperatur 

yang sering digunakan selama pengkajian energi di industri yaitu Termometer.

Untuk setiap tipe  peralatan pemantauan, informasi sebagai berikut diberikan: 

  Apa yang dikerjakan oleh peralatan pemantauan temperatur.

  Dimana peralatan pemantauan temperatur digunakan.

  Bagaimana peralatan pemantauan temperatur dioperasikan. 

  K eselamatan dan keamanan pengukuran yang diperlukan untuk peralatan

 pemantauan temperatur.

Temperatur  atau Suhu adalah besaran fisika yang menyatakan derajat

  panas suatu zat. Alat untuk mengukur suhu disebut termometer. Secara

Page 2: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 2/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

mikroskopik, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap

atom dalam suatu benda masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk 

 perpindahan mnaupun gerakan di tempat berupa getaran. Makin tingginya energi

atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut. Ada empat macam

  besaran dari temperatur yang diukur yaitu Celsius, Reamur, Fahrenheit dan

K elvin.

Page 3: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 3/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

BAB II

PEMBAHASAN

A.  TERMOMETER 

Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu

(temperatur), ataupun perubahan suhu. Istilah termometer berasal dari bahasa

Latin t hermo yang berarti panas dan met er yang berarti untuk mengukur. Prinsip

kerja termometer ada bermacam-macam, yang paling umum digunakan adalah

termometer air raksa.

Penggunaan air raksa sebagai bahan utama thermometer karena koefisien

muai air raksa terbilang konstan sehingga perubahan volume akibat kenaikan atau

 penurunan suhu hampir selalu sama.

B.  JENIS ± JENIS TERMOMETER 

1.  Termometer air raksa 

Termometer  air  raksa dalam gelas adalah termometer yang dibuat

dari air raksa yang ditempatkan pada suatu tabung kaca. Tanda yang

dikalibrasi pada tabung membuat temperatur dapat dibaca sesuai panjang air 

raksa di dalam gelas, bervariasi sesuai suhu. Untuk meningkatkan ketelitian,

  biasanya ada bohlam air raksa pada ujung termometer yang berisi sebagian

  besar air raksa; pemuaian dan penyempitan volume air raksa kemudian

dilanjutkan ke bagian tabung yang lebih sempit. Ruangan di antara air raksa

dapat diisi atau dibiarkan kosong.

Jenis khusus termometer air raksa, disebut termometer maksimun,

 bekerja dengan adanya katup pada leher tabung dekat bohlam. Saat suhu naik,

air raksa didorong ke atas melalui katup oleh gaya pemuaian. Saat suhu turun

air raksa tertahan pada katup dan tidak dapat kembali ke bohlam membuat air 

raksa tetap di dalam tabung. Pembaca kemudian dapat membaca temperatur 

maksimun selama waktu yang telah ditentukan. Untuk mengembalikan

Page 4: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 4/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

fungsinya, termometer harus diayunkan dengan keras. Termometer ini mirip

desain termometer medis.

Air raksa akan membeku pada suhu -38.83 °C (-37.89 °F) dan hanya

dapat digunakan pada suhu di atasnya. Air raksa, tidak seperti air, tidak 

mengembang saat membeku sehingga tidak memecahkan tabung kaca,

membuatnya sulit diamati ketika membeku. Jika termometer mengandung

nitrogen, gas mungkin mengalir turun ke dalam kolom dan terjebak di sana

ketika temperatur naik. Jika ini terjadi termometer tidak dapat digunakan

hingga kembali ke kondisi awal. Untuk menghindarinya, termometer air raksa

sebaiknya dimasukkan ke dalam tempat yang hangat saat temperatur di bawah-37 °C (-34.6 °F). Pada area di mana suhu maksimum tidak diharapkan naik di

atas ± 38.83 ° C (-37.89 °F) termometer yang memakai campuran air raksa

dan thallium mungkin bisa dipakai. Termometer ini mempunyai titik beku of -

61.1 °C (-78 °F).

Hari ini termometer air raksa masih banyak digunakan dalam bidang

meteorologi, tetapi pengguanaan pada bidang-bidang lain semakin berkurang,

karena air raksa secara permanen sangat beracunpada sistem yang rapuh dan

  beberapa negara maju telah mengutuk penggunaannya untuk tujuan medis.

Beberapa perusahaan menggunakan campuran gallium, indium, dan tin

(galinstan) sebagai pengganti air raksa.

Cara kerja thermometer air raksa 

Alat ini terdiri dari pipa kapiler yang menggunkan material kaca

dengan kandungan air raksa di ujung bawah. Untuk tujuan pengukuran, pipa

ini dibuat sedemikian rupa sehingga hampa udara. Jika temperatur meningkat,merkuri akan mengembang kearah atas pipa dan memberikan petunjuk tentang

suhu di sekitar alat ukur sesuai dengan skala yang telah ditentukan. Adapun

cara kerja secara umum adalah sbb:

Page 5: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 5/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

1.  Sebelum terjadinya perubahan suhu, volume air raksa berada pada

kondisi awal

2.  Perubahan suhu lingkungan disekitar thermometer direspon air raksa

dengan perubahan volume.

3.  Volume merkuri akan mengembang jika suhu meningkat dan akan

menyusut jika suhu menurun.

4.  Skala pada thermometer akan menunjukkan nilai suhu sesuai kadaan

lingkungan.

2.  Termometer bimetal mekanik  

Termometer Bimetal Mekanik adalah sebuah termometer yang terbuatdari dau buah kepingan logam yang memiliki koefisien muai berbeda yang

dikeling (dipelat) menjadi satu. K ata bimetal sendiri memiliki arti yaitu bi

 berarti dua sedangkan kata metal berarti logam, sehingga bimetal berarti "dua

logam".

Cara K erja 

K eping Bimetal sengaja dibuat memiliki dua buah keping logam

karena kepingan ini dapat melengkung jika terjadi perubahan suhu.

Prinsipnya, apabila suhu berubah menjadi tinggi, keping bimetal akan

melengkung ke arah logam yang keoefisien muainya lebih tinggi, sedangkan

  jika suhu menjadi rendah, keping bimetal akan melengkung ke arah logam

yang keofisien muainya lebih rendah. Logam dengan koefisien muai lebih

  besar (tinggi) akan lebih cepat memanjang sehingga kepingan akan

membengkok (melengkung) sebab logam yang satunya lagi tidak ikut

memanjang. Biasanya keping bimetal ini terbuat dari logam yang koefisien

muainya jauh berbeda, seperti besi dan tembaga.

Pada termometer, keping bimetal dapat difungsikan sebagai penunjuk 

arah karena jika kepingan menerima rangsanag berupa suhu, maka keping

akan langsung melengkung karena pemuaian panjang pada logam.

Page 6: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 6/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

Aplikasi 

Selain digunakan sebagai termometer, keping bimetal juga digunakan pada

lampu sein mobil, termostat, setrika, dan lain lain.

3.  Termokopel 

Pada dunia elektronika, termokopel adalah sensor suhu yang banyak 

digunakan untuk mengubah perbedaan suhu dalam benda menjadi perubahan

tegangan listrik (voltase). Termokopel yang sederhana dapat dipasang, dan

memiliki jenis konektor standar yang sama, serta dapat mengukur temperatur 

dalam jangkauan suhu yang cukup besar dengan batas kesalahan pengukuran

kurang dari 1 °C.

Gambar 1.1 Termometer Termokopel 

(Reliability Direct, Inc)

Cara K erja 

Pada tahun 1821, seorang fisikawan Estonia bernama Thomas Johann

Seebeck menemukan bahwa sebuah konduktor (semacam logam) yang diberi

  perbedaan panas secara gradien akan menghasilkan tegangan listrik. Hal ini

Page 7: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 7/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

disebut sebagai efek termoelektrik. Untuk mengukur perubahan panas ini

gabungan dua macam konduktor sekaligus sering dipakai pada ujung benda

  panas yang diukur. K onduktor tambahan ini kemudian akan mengalami

gradiasi suhu, dan mengalami perubahan tegangan secara berkebalikan dengan

  perbedaan temperatur benda. Menggunakan logam yang berbeda untuk 

melengkapi sirkuit akan menghasilkan tegangan yang berbeda, meninggalkan

  perbedaan kecil tegangan memungkinkan kita melakukan pengukuran, yang

  bertambah sesuai temperatur. Perbedaan ini umumnya berkisar antara 1

hingga 70 microvolt tiap derajad celcius untuk kisaran yang dihasilkan

kombinasi logam modern. Beberapa kombinasi menjadi populer sebagai

standar industri, dilihat dari biaya, ketersediaanya, kemudahan, titik lebur,

kemampuan kimia, stabilitas, dan hasil. Sangat penting diingat bahwa

termokopel mengukur perbedaan temperatur di antara 2 titik, bukan

temperatur absolut.

Pada banyak aplikasi, salah satu sambungan (sambungan yang dingin)

dijaga sebagai temperatur referensi, sedang yang lain dihubungkan pada objek 

 pengukuran. contoh, pada gambar di atas, hubungan dingin akan ditempatkan

 pada tembaga pada papan sirkuit. Sensor suhu yang lain akan mengukur suhu

 pada titik ini, sehingga suhu pada ujung benda yang diperiksa dapat dihitung.

Termokopel dapat dihubungkan secara seri satu sama lain untuk membuat

termopile, dimana tiap sambungan yang panas diarahkan ke suhu yang lebih

tinggi dan semua sambungan dingin ke suhu yang lebih rendah. Dengan

 begitu, tegangan pada setiap termokopel menjadi naik, yang memungkinkan

untuk digunakan pada tegangan yang lebih tinggi. Dengan adanya suhu

tetapan pada sambungan dingin, yang berguna untuk pengukuran di

laboratorium, secara sederhana termokopel tidak mudah dipakai untuk 

kebanyakan indikasi sambungan lansung dan instrumen kontrol. Mereka

menambahkan sambungan dingin tiruan ke sirkuit mereka yaitu peralatan lain

yang sensitif terhadap suhu (seperti termistor atau dioda) untuk mengukur 

suhu sambungan input pada peralatan, dengan tujuan khusus untuk 

Page 8: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 8/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

mengurangi gradiasi suhu di antara ujung-ujungnya. Di sini, tegangan yang

 berasal dari hubungan dingin yang diketahui dapat disimulasikan, dan koreksi

yang baik dapat diaplikasikan. Hal ini dikenal dengan kompensasi hubungan

dingin. Biasanya termokopel dihubungkan dengan alat indikasi oleh kawat

yang disebut kabel ekstensi atau kompensasi. Tujuannya sudah jelas. K abel

ekstensi menggunakan kawat-kawat dengan jumlah yang sama dengan

kondoktur yang dipakai pada Termokopel itu sendiri. K abel-kabel ini lebih

murah daripada kabel termokopel, walaupun tidak terlalu murah, dan biasanya

diproduksi pada bentuk yang tepat untuk pengangkutan jarak jauh - umumnya

sebagai kawat tertutup fleksibel atau kabel multi inti. K abel-kabel ini biasanya

memiliki spesifikasi untuk rentang suhu yang lebih besar dari kabel

termokopel. K abel ini direkomendasikan untuk keakuratan tinggi. K abel

kompensasi pada sisi lain, kurang presisi, tetapi murah. Mereka memakai

  perbedaan kecil, biasanya campuran material konduktor yang murah yang

memiliki koefisien termoelektrik yang sama dengan termokopel (bekerja pada

rentang suhu terbatas), dengan hasil yang tidak seakurat kabel ekstensi.

K ombinasi ini menghasilkan output yang mirip dengan termokopel, tetapi

operasi rentang suhu pada kabel kompensasi dibatasi untuk menjaga agar 

kesalahan yang diperoleh kecil. K abel ekstensi atau kompensasi harus dipilih

sesuai kebutuhan termokopel. Pemilihan ini menghasilkan tegangan yang

  proporsional terhadap beda suhu antara sambungan panas dan dingin, dan

kutub harus dihubungkan dengan benar sehingga tegangan tambahan

ditambahkan pada tegangan termokopel, menggantikan perbedaan suhu antara

sambungan panas dan dingin.

Hubungan Tegangan dan Suhu 

Hubungan antara perbedaan suhu dengan tegangan yang dihasilkan

termokopel bukan merupakan fungsi linier melainkan fungsi interpolasi

 polynomial.

Page 9: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 9/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

K oefisienan memiliki n antara 5 dan 9. Agar diperoleh hasil

  pengukuran yang akurat, persamaan biasanya diimplementasikan pada

kontroler digital atau disimpan dalam sebuah tabel pengamatan. Beberapa

 peralatan yang lebih tua menggunakan filter analog.

Tipe-Tipe Termokopel 

Tersedia beberapa jenis termokopel, tergantung aplikasi penggunaannya:

1.  Tipe K (Chromel (Ni-Cr alloy) / Alumel (Ni-Al alloy))

Termokopel untuk tujuan umum. Lebih murah. Tersedia untuk rentang

suhu í200 °C hingga +1200 °C.

2.  Tipe E (Chromel / Constantan (Cu-Ni alloy))

Tipe E memiliki output yang besar (68 µV/°C) membuatnya cocok 

digunakan pada temperatur rendah. Properti lainnya tipe E adalah tipe

non magnetik.

3.  Tipe J (Iron / Constantan)

Rentangnya terbatas (í40 hingga +750 °C) membuatnya kurang

  populer dibanding tipe K . Tipe J memiliki sensitivitas sekitar ~52

µV/°C

4.  Tipe N (Nicrosil (Ni-Cr-Si alloy) / Nisil (Ni-Si alloy))

Stabil dan tahanan yang tinggi terhadap oksidasi membuat tipe N

cocok untuk pengukuran suhu yang tinggi tanpa platinum. Dapat

mengukur suhu di atas 1200 °C. Sensitifitasnya sekitar 39 µV/°C pada

900 °C, sedikit di bawah tipe K . Tipe N merupakan perbaikan tipe K .

Termokopel tipe B, R, dan S adalah termokopel logam mulia yang

memiliki karakteristik yang hampir sama. Mereka adalah termokopel

yang paling stabil, tetapi karena sensitifitasnya rendah (sekitar 10

Page 10: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 10/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

10

µV/°C) mereka biasanya hanya digunakan untuk mengukur temperatur 

tinggi (>300 °C).

5.  Type B (Platinum-Rhodium/Pt-Rh)

Cocok mengukur suhu di atas 1800 °C. Tipe B memberi output yang

sama pada suhu 0 °C hingga 42 °C sehingga tidak dapat dipakai di

 bawah suhu 50 °C.

6.  Type R (Platinum /Platinum with 7% Rhodium)

Cocok mengukur suhu di atas 1600 °C. sensitivitas rendah (10 µV/°C)

dan biaya tinggi membuat mereka tidak cocok dipakai untuk tujuan

umum.

7.  Type S (Platinum /Platinum with 10% Rhodium)

Cocok mengukur suhu di atas 1600 °C. sensitivitas rendah (10 µV/°C)

dan biaya tinggi membuat mereka tidak cocok dipakai untuk tujuan

umum. K arena stabilitasnya yang tinggi Tipe S digunakan untuk 

standar pengukuran titik leleh emas (1064.43 °C).

8.  Type T (Copper / Constantan)

Cocok untuk pengukuran antara í200 to 350 °C. K onduktor positif 

terbuat dari tembaga, dan yang negatif terbuat dari constantan. Sering

dipakai sebagai alat pengukur alternatif sejak penelitian kawat

tembaga. Type T memiliki sensitifitas ~43 µV/°C

Penggunaan

 Termokopel

 

Termokopel paling cocok digunakan untuk mengukur rentangan suhu

yang luas, hingga 2300°C. Sebaliknya, kurang cocok untuk pengukuran

dimana perbedaan suhu yang kecil harus diukur dengan akurasi tingkat tinggi,

contohnya rentang suhu 0--100 °C dengan keakuratan 0.1 °C. Untuk aplikasi

Page 11: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 11/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

11

ini, Termistor dan RTD lebih cocok. Contoh Penggunaan Termokopel yang

umum antara lain :

y  Industri besi dan baja

y  Pengaman pada alat-alat pemanas

y  Untuk termopile sensor radiasi

y  Pembangkit listrik tenaga panas radioisotop, salah satu aplikasi

termopile.

Untuk audit energi di industri biasanya digunakan termokopel untuk 

mengukur suhu dengan ketepatan yang tinggi, yang terdiri dari dua logam

yang tidak sama, ditempelkan bersama menjadi satu.

4.  Termometer infra merah 

Termometer Infra Merah menawarkan kemampuan untuk 

mendeteksi temperatur secara optik±selama objek diamati, radiasi energi sinar 

infra merah diukur, dan disajikan sebagai suhu. Mereka menawarkan metode

 pengukuran suhu yang cepat dan akurat dengan objek dari kejauhan dan tanpa

disentuh ± situasi ideal dimana objek bergerak cepat, jauh letaknya, sangat

  panas, berada di lingkungan yang bahaya, dan/atau adanya kebutuhan

menghindari kontaminasi objek (seperti makanan/alat medis/obat-

obatan/produk atau test, dll.). Produk pengukur suhu infra merah tersedia di

  pasaran, Mulai dari yang fleksibel hingga fungsi-fungsi khusus/Termometer 

standar (seperti gambar), hingga sistem pembaca yang lebih komplek dan

kamera pencitraan panas. Ini adalah citra/gambar dari termometer infra merah

khusus industri yang digunakan memonitor suhu material cair untuk tujuan

quality control pada proses manufaktur.

Termometers Infra Merah mengukur suhu menggunakan radiasi kotak 

hitam (biasanya infra merah) yang dipancarkan objek. K adang disebut

Page 12: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 12/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

12 

termometer laser jika menggunakan laser untuk membantu pekerjaan

  pengukuran, atau termometer tanpa sentuhan untuk menggambarkan

kemampuan alat mengukur suhu dari jarak jauh. Dengan mengetahui jumlah

energi infra merah yang dipancarkan oleh objek dan emisi nya, Temperatur 

objek dapat dibedakan.

Desain utama terdiri dari lensa pemfokus energi infra merah pada

detektor, yang mengubah energi menjadi sinyal elektrik yang bisa ditunjukkan

dalam unit temperatur setelah disesuaikan dengan variasi temperatur 

lingkungan. K onfigurasi fasilitas pengukur suhu ini bekerja dari jarak jauh

tanpa menyentuh objek. Dengan demikian, termometer infra merah bergunamengukur suhu pada keadaan dimana termokopel atau sensor tipe lainnya

tidak dapat digunakan atau tidak menghasilkan suhu yang akurat untuk 

 beberapa keperluan.

Penggunaan Termometer Infra Merah 

Beberapa kondisi umum adalah objek yang akan diukur dalam kondisi

  bergerak; objek dikelilingi medan elektromagnet, seperti pada pemanasan

induksi; objek berada pada hampa udara atau atmosfir buatan; atau pada

aplikasi di mana dibutuhkan respon yang cepat.

Page 13: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 13/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

13 

Gambar 1.2 Termometer Inframerah (Nitonuk Ltd. 2003)

Termometers Infrared dapat digunakan untuk beberapa fungsi

 pengamatan temperatur. Beberapa contoh, antara lain:

       Mendeteksi awan untuk sistem operasi teleskop jarak jauh.

       Memeriksa peralatan mekanika atau kotak sakering listrik atau saluran

hotspot.

       Memeriksa suhu pemanas atau oven, untuk tujuan kontrol dan kalibrasi

       Mendeteksi titik api/menunjukkan diagnosa pada produksi papan

rangkaian listrik 

       Memeriksa titik api bagi pemadam kebakaran

       Mendeteksi suhu tubuh makhluk hidup, seperti manusia, hewan, dll

       Memonitor proses pendinginan atau pemanasan material, untuk 

 penelitian dan pengembangan atau quality control pada manufaktur 

Ada beberapa jenis alat pengukur temperatur infra merah yang tersedia

saat ini, termasuk desain konfigurasi untuk penggunaan fleksibel dan portabel,

selain desain-desain khusus untuk fungsi tertentu pada posisi tetap dalam

 jangka waktu yang lama.

Page 14: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 14/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

14 

Beberapa spesifikasi sensor portabel tersedia untuk pengguna rumahan

termasuk tingkat keakuratannya (biasanya kurang lebih satu-dua derajad), plus

  beberapa derajad dibawahnya untuk pengukuran umum. Rasio Jarak:Titika

Api (D:S) menunjukkan perbandingan diameter luas pengukuran panas

dengan jarak alat terhadap permukaan objek. Contoh, apabila luas permukaan

objek anda satu cm persegi dan anda tidak dapat lebih dekat daripada 12 cm

ke objek, anda membutuhkan sensor dengan D:S 12:1 atau lebih. Fungsi yang

lain ialah ada sensor yang memakai emisivitas konstan ada pula yang harus

diatur. Untuk yang konstan, anda tidak dapat mengatur keakuratan pembacaan

  pada permukaan yang terang (sebagian besar sensor dirancang untuk 

  permukaan gelap). Sensor emitivitas konstan dapat dipakai pada permukaan

terang hanya dengan menambahkan pita gelap pada permukaan benda atau

mengecatnya.

Jenis Sensor 

Variasi sensor yang umum termasuk:

       Termometers Infra Merah Titik, disebut juga Pyrometer Infra Merah,

didesain untuk memonitor luasan sempit atau titik tertentu.

       Sistem Pencitraan Garis Infra Merah, biasanya membantu menentukan

titik api yang penting pada pencerminan putar, untuk secara terus-

menerus memindai permukaan yang luas pada ruang. Alat ini banyak 

digunakan pada manufaktur yang melibatkan konveyer atau proses

 jaring-jaring, seperti lembaran kaca besar atau logam yang keluar dari

tungku, pabrik dan kertas, atau tumpukan material yang terus menerus

sepanjang sabuk konveyer.

       K amera Infra Merah, Termometer infra merah yang didesain khusus

sebagai kamera, memonitor banyak titik pada saat yang sama, hasilnya

 berupa gambar 2 dimensi, di mana tiap pixel menunjukkan temperatur.

Teknologi ini umumnya membutuhkan banyak prosesor dan software

daripada sistem sebelumnya, digunakan memindai area yang luas.

Page 15: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 15/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

15 

Aplikasi yang umum termasuk untuk memonitor batas negara bagi

militer, pengawasan kualitas pada proses manufaktur, dan pengawasan

 peralatan atau ruang kerja yang panas/dingin untuk tujuan keselamatan

dan pemeliharaan.

Termometer infra merah dapat digunakan untuk mengukur suhu

dimana sensor konvensional tidak dapat digunakan atau tidak dapat

menunjukkan pembacaan yang akurat, seperti sebagai berikut:

       Bila dibutuhkan pengukuran pada respon yang cepat, seperti

  pengukuran pada benda yang bergerak (contoh: rol, mesin bergerak 

atau bel t conveyor ).

       Bilamana pengukuran non kontak dibutuhkan karena adanya bahan

 pencemaran atau berbahaya (seperti: tegangan tinggi).

       Jarak yang terlalu jauh atau tinggi.

       Suhu yang terlalu tinggi untuk termokopel atau kontak sensor lainnya.

       Obyek dalam keadaan vakum atau pada kondisi atmosfir terkontrol

lainnya

       Obyek dikekelingi oleh medan listri (seperti induksi panas)

Pada audit energi, suhu merupakan salah satu parameter yang penting

untuk diukur dalam rangka menentukan kehilangan atau membuat

keseimbangan energi panas. Pengukuran suhu diambil pada audit unit

  pendingin udara, boiler, tungku, sistim steam, pemanfaatan kembali panas,

 penukar panas dan lain sebagainya. Selama audit, suhu dapat diukur dari:

       Udara ambien

       Air pendingin/ chilled wat er di  plant pendingin.

       Udara masuk kedalam unit handling udara pada  plant pendingin udara.

       Air pendingin masuk dan keluar pada menara pendingin.

       Permukaan jalur pemipa an steam, boiler, kiln.

       Air masuk boiler . 

       Gas buang.

Page 16: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 16/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

16 

       K ondensat yang kembali.

       Pemanasan awal pasokan udara untuk pembakaran.

       Suhu dari bahan bakar minyak.

5.  Termometer alkohol 

Termometer  alkohol adalah termometer yang menggunkan alkohol

sebagai media pengukur, yang merupakan alternatif dari termometer air raksa

dengan fungsi yang sama. Tetapi tidak sama seperti air raksa dalam

termometer kaca. Isi termometer alkohol tidak beracun dan akan menguap

dengan cukup cepat. Ruang di bagian atas cairan merupakan campuran dari

nitrogen dan uap dari cairan. Dengan meningkatnya suhu maka volumenya

naik. Cairan yang digunakan dapat berupa etanol murni atau asetat isoamyl,

tergantung pada produsen dan pekerjaan yang berhubungan dengan suhu.

K arena termometer ini adalah transparan, maka cairan yang dibuat harus

terlihat dengan penambahan pewarna merah atau biru. Thermometer ini hanya

  bisa mengukur suhu badan makhluk hidup (manusia dan hewan).

Thermometer ini tidak bisa mengukur yang tinggi suhunya di atas 78 °C.

Gambar 1.3 Termometer Alkohol 

Satu setengah dari gelas yang mengandung kaplier biasanya diberi

label yang berlatar belakang bewarna putih dan kuning untuk membaca skala.

Dalam penggunaan termometer alkohol ini diatur oleh titik didih cairan yang

digunakan. Batas dari termometer etanol ini adalah 78° C, dan bermanfaat

untuk mengukur suhu di siang hari, malam hari dan mengukur suhu tubuh.

Thermometer alkohol ini adalah yang paling banyak digunakan karena bahaya

yang ditimbulkan sangat kecil ketika terjadi kasus kerusakan pada termometer.

Page 17: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 17/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

17 

6.  Termometer Galileo 

Termometer Galileo (atau termometer Galilea), dinamai fisikawan

Italia, Galileo Galilei, adalah termometer yang terbuat dari gelas silinder 

tertutup berisi cairan bening dan serangkaian benda yang kerapatannya

sedemikian rupa sehingga mereka naik atau turun sesuai perubahan suhu.

Ciri desain 

Di dalam cairan digantungkan sejumlah beban. Umumnya beban

tersebut dilekatkan pada bola kaca tersegel yang berisi cairan berwarna untuk 

efek estetika. Saat suhu berubah, kerapatan cairan di dalam silinder turut

 berubah yang menyebabkan bola kaca bergerak timbul atau tenggelam untuk 

mencapai posisi di mana kerapatannya sama dengan cairan sekelilingnya atau

terhenti oleh bola kaca lainnya. Bila perbedaan kerapatan bola kaca sangat

kecil dan terurutkan sedemikian rupa sehingga yang kurang rapat berada di

atas dan yang terapat berada di bawah, hal tersebut dapat membentuk suatu

skala suhu.

Suhu dibaca dari ukiran piringan logam di setiap bola kaca.B

iasanyasebuah celah memisahkan bola kaca atas dengan bola kaca bawah, berarti nilai

suhu berada di antara kedua nilai label baca di setiap sisi celah. Bila bola kaca

melayang-layang di celah, berarti nilai label baca mendekati suhu lingkungan.

Untuk mencapai keakuratan yang sesuai, toleransi beban harus dibuat

kurang dari 1/1000 per satu gram (1 miligram).

Page 18: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 18/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

18 

Gambar 1.4 Termometer Galileo 

Cara K erja 

Termometer Galilea bekerja dengan prinsip daya apung. Daya apung

sendiri menentukan apakah suatu benda mengapung atau tenggelam dalam

cairan, serta memberi penjelasan mengapa perahu yang terbuat dari baja bisa

mengapung (sementara batangan baja padat dengan sendirinya akan

tenggelam).

Satu-satunya faktor yang menentukan apakah suatu objek besar naik 

atau turun dalam suatu cairan tertentu, berkaitan dengan kerapatan objek 

terhadap kerapatan cairan di mana ia ditempatkan. Jika massa benda lebih

  besar dari massa cairan pengisi, objek tersebut akan tenggelam. Jika massa

 benda kurang dari massa cairan pengisi, objek tersebut akan mengapung.

7.  Termistor 

Termistor (bahasa Inggris: thermistor) adalah alat atau komponen atau

sensor elektronika yang dipakai untuk mengukur suhu. Prinsip dasar dari

Page 19: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 19/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

19 

termistor adalah perubahan nilai tahanan (atau hambatan atau werstan atau

resistance) jika suhu atau temperatur yang mengenai termistor ini berubah.

Termistor ini merupakan gabungan antara kata termo (suhu) dan resistor (alat

 pengukur tahanan).

Gambar 1.5 Termistor 

Termistor ditemukan oleh Samuel Ruben pada tahun 1930, dan

mendapat hak paten di Amerika Serikat dengan nomor #2.021.491. Ada dua

macam termistor secara umum: Posistor atau PTC (Positive Temperature

Coefficient), dan NTC (Negative Temperature Coefficien). Nilai tahanan pada

PTC akan naik jika suhunya naik, sementara NTC justru kebalikannya.

Page 20: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 20/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

20

BAB III

KESIMPULAN

1.  Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu (temperatur),

ataupun perubahan suhu.

2.  Jenis ± Jenis Termometer:

a)  Termometer air raksa

 b)  Termometer bimetal mekanik 

c)  Termokopel

d)  Termometer infra merah

e)  Termometer alcohol

f)  Termometer Galileo

g)  Termistor 

Page 21: PENGERTIAN TERMOMETER

5/13/2018 PENGERTIAN TERMOMETER - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengertian-termometer 21/21

 

Manajemen & Audit Energi 2011

21

DAFTAR PUSTAKA

www.energymanagertraining.com/energy_audit_instruments/new_energy_audit_e

quipment.htm 

 P edoman Ef isiensi E nergi untuk I nd u st ri di A sia ± www.energye ff iciencyasia.org  

http://id.wikipedia.org/wiki/Termometer  

http://iniputri.blog.uns.ac.id/ 

http://army-as.web.id/2009/04/jenis-jenis-termometer/