Prinsip Kerja Termometer

By On Friday, April 12th, 2019 Categories : Fisika

Prinsip Kerja Termometer – Standar dari satuan temperatur secara garis besar digunakan dalam dunia kesehatan yang memiliki dua macam yaitu dalam satuan Fahrenheit dan satuan Celcius.

Prinsip Kerja Termometer

Prinsip Kerja Termometer

Skala Fahrenheit mengaplikasikan angka rata – rata 32 derajat F guna menunjukkan adanya titik – titik beku dan sekitar 212 derajat F untuk mencapai titik didih terhadap air murni pada tekanan atmosfer. Sedangkan untuk satuan Celcius adalah yang mengaplikasikan angka sekitar 0 derajat C dengan menggunakan angka 0 derajat C hingga titik beku serta 100 derajat C untuk mengukur titik didih terhadap air murni pada tekanan atmosfer.

Perkembangan selanjutnya adalah dalam konvensi internasional telah menetapkan bahwa masing – masing satuan akan terkumpul untuk dapat menunjukkan angka kisaran 0 derajat C hingga 32 derajat F tetapi bukan melalui titik beku air, hanya berada pada titik tripel / ‘triple point’ terhadap air. Yang dimaksud dengan triple point adalah suatu kondisi dimana air bisa berfase cair, padat, ataupun gas sekaligus.

Guna memudahkan di dalam membahas dan memahami satu – per satu tentang metode pengukuran terhadap temperatur yang bersangkutan maka lihat uraian dari kami tersebut di bawah ini :

1. Adanya Perubahan Fase

  • Fase Fusi. Terdiri atas beberapa zat kimia seperti zat merkuri dan air yang  mempunyai temperatur bersifat stabil guna mengalami perubahan pada fase ini dari bentuk padat menjadi cair. Nah proses ini dikenal dengan istilah fase fusi dimana sangat tepat untuk dijadikan sebagai acuan skala terhadap alat pengukuran temperatur. Adapun titik leleh atau cair dari materi – materi yang bersangkutan akan dijadikan sebagai acuan untuk mengukur batas bawah pada skala alat ukur dari temperatur. Salah satu dari aplikasi alat ukur yang mengaplikasikan metode bersangkutan adalah ‘pyrometric cone’ yaitu alat yang memakai campuran bahan senyawa oksida dan kaca yang mudah meleleh terhadap temperatur yang sudah ditentukan. Pyrometric cone berfungsi pada industri – industri keramik guna mengukur temperatur ‘furnace’ dimana campuran zat di dalamnya sangat bermanfaat pada alat ini agar mampu bekerja secara optimal meskipun rentan terhadap temperatur antara 593 – 1982 derajat C.
  • Fase Vaporiasi. Tekanan penguapan di dalamnya merupakan sebuah proses yang membentuk cairan dalam kondisi bergantung kepada temperaturnya masing – masing. Ketika cairan tersebut dipanaskan hingga mendidih maka tekanan uap yang membentuk sama dengan tekanan total pada permukaan cairan yang bersangkutan. Sedangkan titik didih pada berbagai jenis zat kimia bermanfaat sebagai bahan acuan yang bersifat ‘Termometrik’ apabila cairan dan uap yang dimaksud terbentuk dengan sempurna di dalam sebuah bejana tertutup, maka kenaikan tekanan uap menjadi mudah untuk dimanfaatkan buat mengukur temperatur dengan memakai sistem ‘pressure gauge’ yang ter’kalibrasi’.

2. Adanya Expansion Properties

Secara garis besar material di alam semesta ini mempunyai sifat yang mudah berekspansi / memuai jika terjadi kenaikan temperatur dalam lingkungan sekitarnya. Besar kecilnya ekspansi akan terjadi tergantung dari kondisi lurus terhadap kenaikan temperatur yang sedang terjadi. Sifat – sifat ini bisa dimanfaatkan sebagai alat ukur pada temperatur selanjutnya.

Zat nitrogen di dalamnya akan berubah menjadi gas yang berguna untuk memperlancar sistem kerja Termometer dengan menggunakan prinsip kerja ekspansi. Nitrogen berfungsi dalam kurun rentang waktu terhadap temperatur yang berkisar antara -129 s/d 538 derajat C dengan konstruksi dari temperatur yang bersangkutan menyerupai dengan Termometer jenis Vapour Pressure, hanya saja media kerjanya bisa diganti dengan  memakai gas nitrogen. Pemuaian terhadap gas nitrogen yang melalui kondisi dipanaskan akan meningkatkan tekanan terhadap sistem untuk selanjutnya mengaktuasi indikator pada temperatur.

Fase Liquid. Pemuaian zat cair berfungsi sebagai Termometer yang mengaplikasikan jalan dengan cara memakai sistem ‘bulb’ dan ‘pipa kapiler’. Di dalam Termometer jenis ini, bulb dan pipa kapiler akan diisi penuh dengan cairan lalu dikalibrasi dengan memakai ‘pressure gauge’ merupakan salah satu jenis zat yang umum dimanfaatkan untuk Termometer jenis ini seperti ‘mercury’ yang mampu bekerja rata – rata pada suhu -40 sampai dengan 538 derajat Celcius.

Termometer jenis Liquid bersifat sederhana, murah dalam hal harga, bisa secara langsung dibaca, dan bersifat ‘portabel’. Namun Termometer ini mempunyai ketelitian yang rendah karena aplikasi bulb di dalamnya tidak terlindungi oleh apapun, jadi hanya cocok untuk difungsikan di dalam lingkungan laboratorium saja dan bukan dirancang untuk diaplikasikan pada lingkungan industri berat. Pemanfaatan dalam dunia industri membutuhkan sedikit modifikasi dengan memanfaatkan pelindung dari metal pada masing – masing sisi bulb dari Termometer yang bersangkutan. Hal inilah yang berpengaruh buruk yaitu menjadikan Termometer bekerja agak lambat guna merespon kemunculan dari perubahan suhu dalam rentan waktu yang lebih pendek. Namun pas digunakan sebagai alat ukur.

3. Sifat Terhadap Radiasi Material

Masing – masing tipe Termometer selanjutnya adalah lebih banyak menggunakan sifat radiatif terhadap sebuah benda. Karena masing – masing benda padat akan berfungsi untuk memancarkan radiasi yang kian lama akan semakin tinggi jika sedang berada dalam Temperatur yang sedang memanas.

Contohnya adalah dalam logam panas bisa dijadikan sebagai ilustrasi guna memudahkan anda dalam memahami metode pengukuran temperatur yang dimaksud. Logam panas akan memancarkan warna yang berbeda – beda pada masing – masing tingkatan temperatur.

Contohnya adalah pada ‘Pyrometer Optik’ merupakan sebuah ‘instrument’ terhadap pengukuran temperatur yang mengaplikasikan prinsip berupa pancaran terhadap radiasi benda panas. Pyrometer Optik secara visual akan membandingkan tingkat kecerahan terhadap permukaan dari sebuah benda dengan mendapatkan referensi dari sebuah sumber radiasi tertentu kepada benda – benda referensi yang biasa digunakan berupa ‘filamen tungsten’ yang sebelumnya dipanaskan secara elektrik. Filamen tungsten yang dipanaskan dengan cara elektrik dalam sebuah alat yang digunakan pada sebuah filter warna merah adalah dilakukan secara visual guna mendapatkan gelombang yang bisa dikomparasi terhadap titik – titik referensi. Alat yang bersangkutan menentukan kondisi temperatur terhadap permukaan benda dengan memakai angka ‘emisivitas’ rata – rata 1,0.

Pyrometer Optik tepat digunakan untuk mengukur logam panas karena apabila alat – alat ini dikalibrasi dengan tepat maka akan sangat bermanfaat di dalam mengukur temperatur logam rata – rata di atas 1.500 derajat F / sekitar 816 derajat C, yang menyebabkan alat ini ideal untuk dipakai pada industri – industri yang khusus melibatkan proses pemanasan logam seperti boiler, perlakuan panas untuk semua jenis logam berat, dan lain sebagainya. Tetapi Pyrometer Optik kurang tepat diaplikasikan untuk mengukur temperatur gas karena gas panas tidak mampu memancarkan radiasi yang bersifat kasat mata.

Contoh selanjutnya adalah ‘Pyrometer Radiasi’ yaitu logam panas yang berfungsi memancarkan radiasi dengan nilai – nilai tertentu dan memiliki besaran yang dapat ditangkap oleh Pyrometer Radiasi dengan jelas guna menentukan temperatur logam yang bersangkutan.

Pyrometer jenis ini menyimpan tingkat sensitifitas yang cukup tinggi, disertai kepresisian, serta rentan terhadap pembacaan temperatur yang berukuran lebih lebar. Alat ini cukup jelas di dalam membaca hasil temperatur logam di atas 538 derajat C dimana satu kelebihan yang dimiliki adalah tidak membutuhkan pembacaan yang serius terhadap temperatur secara visual sehingga mudah dipasang dalam sebuah titik yang agak sulit terjangkau oleh pandangan manusia seperti di dalam ‘furnace boiler’.

4. Adalah Electrical Properties

Merupakan alat ukur pada temperatur yang termudah dan paling banyak digunakan dalam dunia industri yaitu dengan mengaplikasikan sifat – sifat elektris. Sifat elektris terhadap sebuah logam akan mengalami perubahan apabila prinsip yang digunakan untuk mengukur temperatur bersangkutan digunakan terhadap sebuah logam berat. Dikenal ada dua jenis alat ukur temperatur yang menerapkan prinsip – prinsip elektris antara lain ‘Thermocouple’ dan ‘Termometer Electrical Resistance’.

Pengertian dari Thermocouple adalah alat yang tersusun atas dua buah konduktor listrik terhadap material yang bersifat berbeda – beda untuk selanjutnya dirangkai membentuk sebuah rangkaian listrik. Apabila salah satu dari konduktor yang bersangkutan dijaga dalam temperatur yang cukup tinggi dari konduktor lainnya maka akan ada diferensial temperatur yang memicu munculnya ‘efek termoelektris’ guna menghasilkan tegangan listrik. Besar atau kecil tegangan listrik yang terbentuk akan tergantung dari masing – masing jenis material konduktor yang biasa diaplikasikan serta memiliki besar perbedaan terhadap temperatur diantara dua konduktor bersangkutan.

Prinsip Kerja Thermocouple

‘Thermocouple’ banyak memiliki kelebihan seperti dalam hal harga yang lebih murah, mudah untuk diaplikasikan terhadap berbagai kondisi sistem, awet, serta sederhana  namun bersifat sangat ‘responsif’. Alat ini memungkinkan si pemakai untuk mensentralisasi pembacaan pada Temperatur sehingga sejumlah Thermocouple yang saat ini tersebar pada beberapa tempat seperti apotik – apotik telah mampu menghasilkan pembacaan yang bisa dipusatkan pada sebuah tempat tertentu. Thermocouple merupakan salah satu alat ukur yang saat ini terbanyak diaplikasikan terutama pada dunia industri yaitu pada pembangkit – pembangkit tenaga listrik.

Sedangkan Termometer Tahanan adalah memiliki fungsi untuk membaca Temperatur diantara -240 hingga 982 derajat C yang tergantung atas sifat tahanan listrik logam yang kerap muncul seiring dengan adanya peningkatan temperatur logam yang bersangkutan. Termometer Tahanan memiliki prinsip yang dikenal dengan nama Prinsip Jembatan Wheatstone yang berfungsi untuk menciptakan rangkaian tahanan listrik.

Prinsip Kerja Termometer Tahanan

Termometer Tahanan pada dasarnya mempunyai tingkat ‘kepresisian’ yang bersifat sangat bagus dan akurat tetapi kurang mampu mengaplikasikannya pada temperatur yang bersuhu tinggi. Hal ini terjadi karena di dalam temperatur yang bersuhu tinggi sangat mudah terkontaminasi oleh logam – logam lainnya yang akan menempel pada rangkaian yang dimaksud sehingga menyebabkan proses pembacaan menjadi tidak akurat.

Demikian kami menjelaskan tentang prinsip kerja Termometer, semoga bermanfaat bagi para pembaca

Prinsip Kerja Termometer | ituseo | 4.5