Sensor Thermocouple.docx

Sensor Thermocouple | Sensor Termokopel Email ThisBlogThis!Share to TwitterShare to Facebook

Thermocouple adalah dua logam yang didekatkan yang apabila terpapar oleh kalor dengan suhu tertentu akan menghasilkan beda potensial. Termokopel Suhu didefinisikan sebagai jumlah dari energi panas dari sebuah objek atau sistem. Perubahan suhu dapat memberikan pengaruh yang cukup signifikan terhadap proses ataupun material pada tingkatan molekul (Wilson, 2005). Sensor suhu adalah device yang dapat melakukan deteksi pada perubahan suhu berdasarkan pada parameter-parameter fisik seperti hambatan, ataupun perubahan voltage (Wilson, 2005). Salah satu jenis sensor suhu yang banyak digunakan sebagai sensor suhu pada suhu tinggi adalah termokopel seperti pada Gambar dibawah ini

Gambar Thermocouple (Wilson, 2005) Termokopel merupakan jenis logam yang berbeda disatukan salah satu ujungnya dan ujung tersebut dipanaskan maka akan timbul beda potensial pada ujung-ujung yang lain, hal ini diakibatkan oleh kecepatan gerak elektron dari dua material yang berbeda daya hantar panas sehingga mengakibatkan beda potensial. Dalam perancangan serta penggolongan dari termokopel sendiri sudah diatur oleh Instrument Society of America (ISA). Termokopel dibangun berdasarkan Asas Seeback dimana bila dua jenis logam yang berlainan disambungkan ini akan menjadi rangkaian tertutup sehingga perbedaan temperature pada sambungan akan menimbulkan beda potensial listrik pada kedua logam tersebut, selanjutnya akan dibaca oleh alat ukur temperatur (Fraden, 2003).

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 langsung 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 untuk 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.

Tipe-Tipe Termokopel Tersedia beberapa jenis termokopel, tergantung aplikasi penggunaannya, yaitu :

a.

Tipe K (Chromel (Ni-Cr alloy) / Alumel (Ni-Al alloy) Termokopel untuk tujuan umum. Lebih murah. Tersedia untuk rentang suhu −200 °C hingga +1200 °C. b.

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

Tipe E memiliki output yang besar (68 µV/°C) membuatnya cocok digunakan pada temperatur rendah, tipe E adalah tipe non magnetik. c.

Tipe J (Iron / Constantan)

Rentangnya terbatas (−40 hingga +750 °C) membuatnya kurang populer dibanding tipe K d.

Tipe J memiliki sensitivitas sekitar ~52 µV/°C

e.

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 f.

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 µV/°C) mereka biasanya hanya digunakan untuk mengukur temperatur tinggi (>300 °C).



Type B (Platinum-Rhodium/Pt-Rh) dapat 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.



Type R (Platinum /Platinum with 7% Rhodium) dapat mengukur suhu di atas 1600 °C. sensitivitas rendah (10 µV/°C) dan biaya tinggi membuat mereka tidak cocok dipakai untuk tujuan umum.



Type S (Platinum /Platinum with 10% Rhodium) dapat mengukur suhu di atas 1600 °C. sensitivitas rendah (10 µV/°C) dan biaya tinggi membuat mereka tidak cocok dipakai untuk tujuan umum. Karena stabilitasnya yang tinggi Tipe S digunakan untuk standar pengukuran titik leleh emas (1064.43 °C). g.

Type T (Copper / Constantan)

Cocok untuk pengukuran antara −200 hingga 350 °C. Konduktor positif terbuat dari tembaga, dan yang negatif terbuat dari konstantan. Sering dipakai sebagai alat pengukur alternatif sejak penelitian kawat tembaga. Type T memiliki sensitifitas ~43 µV/°C Posted by Muha

NEW

Sensor termokopel adalah sensor yang mampu mengukur suhu sangat tinggi sehingga sensor suhu thermocouple ini sering digunakan untuk industri pengolahan minyak atau baja. Sensor suhu termokopel memiliki nilai output yang kecil pada kondisi level noise yang tinggi, sehingga memerlukan pengkondisi sinyal agar nilai output tersebut dapat dibaca. Sejarah Thermocouple Berasal dari kata “Thermo” yang berarti energi panas dan “Couple”yang berarti pertemuan dari dua buah benda.

Thermocouple adalah transduser aktif suhu yang tersusun dari dua buah logam berbeda dengan titik pembacaan pada pertemuan kedua logam dan titik yang lain sebagai outputnya. Thermocouple merupakan salah satu sensor yang paling umum digunakan untuk mengukur suhu karena relatif murah namun akurat yang dapat beroperasi pada suhu panas maupun dingin. Konstruksi Sensor Suhu Thermocouple Fenomena termoelektrik pertama kali ditemukan tahun 1821 oleh ilmuwan Jerman, Thomas Johann Seebeck. Ia menghubungkan tembaga dan besi dalam sebuah rangkaian. Di antara kedua logam tersebut lalu diletakkan jarum kompas. Ketika sisi logam tersebut dipanaskan, jarum kompas ternyata bergerak. Belakangan diketahui, hal ini terjadi karena aliran listrik yang terjadi pada logam menimbulkan medan magnet. Medan magnet inilah yang menggerakkan jarum kompas. Fenomena tersebut kemudian dikenal dengan efek Seebeck. Grafik thermocouple Penemuan Seebeck ini memberikan inspirasi pada Jean Charles Peltier untuk melihat kebalikan dari fenomena tersebut. Dia mengalirkan listrik pada dua buah logam yang direkatkan dalam sebuah rangkaian. Ketika arus listrik dialirkan, terjadi penyerapan panas pada sambungan kedua logam tersebut dan pelepasan panas pada sambungan yang lainnya. Pelepasan dan penyerapan panas ini saling berbalik begitu arah arus dibalik. Penemuan yang terjadi pada tahun 1934 ini kemudian dikenal dengan efek Peltier. Sir William Thomson, menemukan arah arus mengalir dari titik panas ke titik dingin dan sebaliknya. Efek Seebeck, Peltier, dan Thomson inilah yang kemudian menjadi dasar pengembangan teknologi termoelektrik Read more at: http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhuthermocouple/ Copyright © Elektronika Dasar

PENGERTIAN THERMOCOUPLE

. Ada banyak jenis sensor yang digunakan dalam hal pengukuran suhu atau temperature, tetapi yang paling umum dipakai adalah sensor jenis Thermocouple dan RTD, keduanya berbeda baik dalam hal spesifikasi ataupun pengabelannya, namun yang akan kita bahas disini adalah Thermocouple.

Thermocouple

[

Tc

].

. Thermocouple mempunyai kabel isi 2 positif [ + ] dan negatif [ - ] dihubungkan langsung ke alat yang bernama temperature control, mempunyai range temperature yang cukup banyak tergantung dari tipenya namun salah satu spesifikasi rangenya yaitu 0 - 200, 0-300 deg.cel dll, kemudian keluaran tegangan dari Tc ini tidak besar, berkisar antara

0-10

mV.dc.

Cara

kerja.

. Thermocouple terbuat dari dua unsur logam yang berbeda yang dikumpulkan menjadi satu, apabila dua logam ini dipanaskan, maka pada kedua ujungnya akan timbul tegangan lalu tegangan ini disalurkan pada dua buah kabel, kita bisa mengukur tegangan keluarannya pada kedua kabel ini.

picotech

Penerapan. . Beberapa contoh penggunaan Tc yang biasa digunakan.

   

Untuk mengukur suhu bearing motor penggerak. Untuk mengukur suhu ruangan pada sebuah tanki. Untuk mengukur suhu produksi karet / gum yang ada di dalam sebuah mixer. Untuk pengukuran pada sebuah alat ukur suhu / thermometer.

Thermocouple JUN 6 Posted by Fajar Santoso

Selain mengukur tekanan tentunya masih banyak variable lain yang masih banyak diukur dalam dunia industri . dalam pembahasan sebelumnya yang telah saya bahas dalam instrumentasi sebagai fungsi pengukuran terdapat 4 element utama yang dimenjadi variable wajib yang harus diukur. pengukuran suhu juga merupakan salah satu pengukuran dari 4 element tersebut. kali ini saya akna menulis mengenai salah satu element pengukuran suhu yang menggunakan metode electrical measurement alat ini adalah thermocouple.

Pengertian Thermocouple

Thermocouple adalah salah satu dari beberapa jenis sensor temperatur yang menggunakan metode secara elektrik dan sensor ini adalah sensor yang paling luas digunakan pada dunia penindsutrian . Sensor ini terdiri dari dua kawat dari logam-logam yang berbeda yang kemudian dilas (dikonneksikan) menjadi satu sama lain pada salah satu ujungnya. thermocouple memiliki paling sedikit dua atau lebih hubungan yang berfungsi sebagai hubungan pertama sebagai variable pengukuran (Hot Junction) dan hubungan yang kedua sebagai referensi variable (Cold Junction) yang nantinya akan digunakan sebagai pembanding antar element.

Prinsip Kerja Prinsip kerja dari thermocouple menggunakan efek seebeck ( Efek Seebeck adalah konversi energi panas menjadi energi listrik). Arus listrik mengalir pada rangkaian tertutup dari 2 konduktor berbeda, apabila kedua sambungan mengalami beda temperatur. Bila rangkaian dibuka maka akan muncul tegangan Seebeck pada kedua terminal. jadi menurut efek seebeck ketika dua konduktor yang berbeda menerima panas maka akan menimbulkan emf (Electricmotive Force ) yang akan menimbulkan tegangan kecil dengan kisaran range 1 hingga 70 microvolt untuk setiap derajat kenaikan suhu. Dan kemudian akan dikonversikan sesuai dengan reference table yang telah ada (table ini sesuai dengan tipe dari thermocoupe yang dipakai).

tentunya

thermocouple

memiliki

kelebihan

dan

kekurangan sehingga dalam pemakaiannya perlu ditempatkan sesuai dengan penggunaannya sehingga bisa mendapatkan hasil yang lebih baik. berikut kelebihan dan kekurangan dari thermocouple yang saya dapatkan dari beberapa sumber referensi saya.

Kelebihan · Biaya pengadaan awal : rendah · Tidak ada bagian yang bergerak (No moving parts) · Range pengukuran : lebar (0 ~ 5000°F) · Response time singkat / pendek · Repeatability : cukup baik

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). Modern thermocouple mengacu pada suatu acuan yang dihasilkan secara elektris. Demikian tulisan saya mengenai thermocouple . saya harap dapat menambah pengetahuan anda mengenai salah satu alat pengukur suhu modern yaitu thermocouple. mungkin apa bila masih diberi kesempatan saya akan membahas mengenai tipe – tipe dari thermocouple . terima kasih semoga tiap kita terus diberikan semangat untuk menggali ilmu dan menjadi lebih baik. Salam Semangat.