Rekomend.id – Pengertian Termokopel (Thermocouple) dan Prinsip Kerjanya. Dalam dunia pengukuran suhu, termokopel (thermocouple) telah menjadi salah satu alat yang sangat penting dan umum digunakan. Termokopel adalah alat yang memanfaatkan prinsip thermo-elektrik untuk mengukur suhu dengan akurasi tinggi. Untuk lebih memahami bagaimana termokopel bekerja dan bagaimana ia digunakan dalam berbagai aplikasi, penting untuk mengeksplorasi pengertian dasar serta prinsip kerjanya. Dalam artikel ini, kita akan membahas secara lebih mendalam pengertian termokopel dan prinsip kerjanya yang mendasari kemampuannya dalam mengukur suhu dengan akurat.
Pengertian Thermocouple
Termokopel merupakan perangkat pengukur yang menggunakan tegangan termoelektrik untuk mendeteksi perubahan suhu pada suatu perangkat elektronik.
Untuk beroperasi, termokopel menggunakan dua jenis konduktor logam yang terbuat dari material logam yang berbeda.
Agar dapat beroperasi, logam akan digabungkan pada kedua ujungnya (junction). Ketika tegangan listrik melewati junction, alat akan mendeteksi penyerapan atau pelepasan panas yang terjadi.
Dapat dianggap bahwa responsnya sangat akurat dan mudah dibaca, dan alat ini juga memiliki rentang pengukuran yang luas. Oleh karena itu, tidak mengherankan bahwa penggunaan termokopel sebagai transduser suhu semakin populer dan banyak digunakan saat ini, terutama dalam berbagai jenis perangkat elektronik.
Sejarah Thermocouple
Pada tahun 1821, seorang ilmuwan asal Jerman bernama Thomas Johann Seebeck pertama kali menemukan fenomena termoelektrik. Dalam penelitiannya, Thomas menggabungkan dua jenis logam yang berbeda, yaitu besi dan tembaga, dalam suatu rangkaian. Selanjutnya, dia menempatkan sebuah jarum kompas pada alat tersebut.
Ketika rangkaian dipanaskan, jarum kompas akan mengalami pergerakan. Ini disebabkan oleh adanya aliran listrik dalam logam, yang memicu perubahan dalam medan magnet dan mengakibatkan reaksi pada jarum penunjuk. Fenomena inilah yang dikenal sebagai efek Seebeck.
Berdasarkan temuan tersebut, Jean Charles Peltier terinspirasi untuk menciptakan alat pengukur suhu yang memanfaatkan dua jenis logam yang berbeda. Berdasarkan dasar teori ini, berkembanglah alat yang dikenal sebagai termokopel. Ini adalah alat yang menggunakan teknologi termoelektrik untuk mendeteksi perubahan suhu pada suatu benda atau perangkat elektronik.
Fungsi Thermocouple
Secara umum, fungsi termokopel adalah sebagai alat pengukur untuk mendeteksi suhu. Dengan memanfaatkan dua komponen logam yang membentuknya, termokopel akan mendeteksi perubahan suhu pada suatu perangkat elektronik.
Dalam pengaplikasiannya, termokopel sering digunakan untuk berbagai tujuan. Contohnya, termokopel digunakan sebagai sensor pada industri otomotif, dalam perangkat penanak nasi, pengendalian suhu lemari pendingin, dalam mesin cuci, sebagai sensor pada pesawat terbang, dan berbagai aplikasi lainnya.
Prinsip Kerja Termokopel (Thermocouple)
Prinsip kerja Termokopel sangatlah simpel dan sederhana. Pada dasarnya, Termokopel hanya terdiri dari dua kawat logam konduktor yang berjenis berbeda dan disatukan pada ujungnya. Salah satu jenis logam konduktor dalam Termokopel berfungsi sebagai referensi dengan suhu yang tetap, sementara yang lainnya berperan sebagai logam konduktor yang mendeteksi suhu panas.
Agar pemahaman tentang Prinsip Kerja Termokopel menjadi lebih terperinci, mari kita perhatikan gambar di bawah ini:
Dari Gambar di atas, ketika kedua persimpangan atau Junction memiliki suhu yang sama, maka perbedaan potensial atau tegangan listrik yang mengalir melalui dua persimpangan tersebut adalah “NOL” atau V1 = V2. Namun, ketika salah satu persimpangan yang terhubung dalam rangkaian dipanaskan atau terhubung ke objek pengukuran, akan ada perbedaan suhu antara dua persimpangan tersebut. Ini menghasilkan tegangan listrik yang nilainya sebanding dengan suhu panas yang diterimanya, yaitu V1 – V2. Tegangan listrik yang dihasilkan ini biasanya berada dalam rentang 1 µV hingga 70 µV per derajat Celcius. Selanjutnya, tegangan tersebut dapat dikonversikan dengan menggunakan tabel referensi yang telah ditetapkan untuk menghasilkan pengukuran yang dapat kita pahami.
Instalasi Thermocouple
Untuk mendalami lebih lanjut mengenai alat sensor suhu ini, mari simak informasi lebih detail tentang pemasangan termokopel berikut ini:
1. Probe dan Seath
Probe dan seath merupakan komponen yang saling terkait dalam pemasangan termokopel. Probe terdiri dari dua kabel yang terdapat pada termokopel dan berperan sebagai sensor suhu utama. Sementara itu, seath adalah bagian yang berfungsi melindungi dan melindungi probe. Oleh karena itu, seath ditempatkan di bagian luar probe untuk berfungsi sebagai pelindung.
Probe atau konduktor adalah komponen inti dari termokopel. Komponen ini terbuat dari logam dan biasanya memiliki jenis yang berbeda. Ukuran probe pada termokopel juga tidak selalu sama persis. Semakin besar diameter probe, semakin besar kemampuan alat ini dalam mengukur suhu.
Tetapi, perlu diingat bahwa semakin besar diameter yang digunakan sebagai sensor, semakin lama pula waktu yang dibutuhkan untuk merespons perubahan suhu. Oleh karena itu, ukuran diameter probe memang perlu dipertimbangkan secara cermat untuk memastikan hasil pengukuran yang optimal, bukan begitu?
2. Temperatur Indikator
Selain memerlukan konduktor sebagai komponen utamanya, pemasangan termokopel juga memerlukan keberadaan temperatur indikator. Dalam konteks ini, temperatur indikator adalah perangkat yang berfungsi untuk membaca hasil pengukuran dari termokopel.
Dengan demikian, hasil pengukuran perlu disampaikan ke perangkat khusus agar dapat dibaca. Untuk melakukan pengiriman ini, perangkat tersebut juga membutuhkan kabel sebagai media penghubung yang sering disebut sebagai kabel ekstensi.
3. PLC dan DCS
Untuk mendapatkan nilai hasil pengukuran menggunakan termokopel, Sobat Rekomend juga memerlukan perangkat yang disebut PLC (Programmable Logic Controller) dan DCS (Distributed Control System). Ada dua cara yang dapat digunakan untuk mengirimkan nilai hasil pengukuran ke DCS atau PLC ini.
Cara pertama adalah dengan menghubungkan kabel termokopel ke modul input yang ada pada perangkat tersebut. Sedangkan cara kedua adalah dengan mencabut kabel dari termokopel dan menghubungkannya ke transmitter suhu. Selanjutnya, transmitter suhu akan mengirimkan hasil pengukuran ke PLC dan DCS melalui sinyal analog.
Jenis-jenis Termokopel (Thermocouple)
Termokopel hadir dalam beragam rentang suhu dan jenis bahan yang berbeda. Pada dasarnya, kombinasi berbagai jenis logam konduktor akan menghasilkan rentang suhu operasional yang berbeda. Berikut adalah beberapa jenis atau tipe Termokopel yang umum digunakan berdasarkan Standar Internasional.
Termokopel Tipe E
Bahan Logam Konduktor Positif: Nikel-Krom
Bahan Logam Konduktor Negatif: Konstantan
Rentang Suhu: -200˚C hingga 900˚C
Termokopel Tipe J
Bahan Logam Konduktor Positif: Besi
Bahan Logam Konduktor Negatif: Konstantan
Rentang Suhu: 0˚C hingga 750˚C
Termokopel Tipe K
Bahan Logam Konduktor Positif: Nikel-Krom
Bahan Logam Konduktor Negatif: Nikel-Aluminium
Rentang Suhu: -200˚C hingga 1250˚C
Termokopel Tipe N
Bahan Logam Konduktor Positif: Nicrosil
Bahan Logam Konduktor Negatif: Nisil
Rentang Suhu: 0˚C hingga 1250˚C
Termokopel Tipe T
Bahan Logam Konduktor Positif: Tembaga
Bahan Logam Konduktor Negatif: Konstantan
Rentang Suhu: -200˚C hingga 350˚C
Termokopel Tipe U (kompensasi Tipe S dan Tipe R)
Bahan Logam Konduktor Positif: Tembaga
Bahan Logam Konduktor Negatif: Tembaga-Nikel
Rentang Suhu: 0˚C hingga 1450˚C
Penutup
Demikian artikel ini, Rekomend.id Pengertian Termokopel Thermocouple dan Prinsip Kerjanya.
Demikianlah pengertian termokopel (thermocouple) beserta prinsip kerjanya. Termokopel adalah alat pengukur suhu yang memanfaatkan prinsip thermo-elektrik dengan menggabungkan dua jenis logam konduktor yang berbeda.
Ketika suhu berubah, termokopel menghasilkan tegangan listrik yang dapat diukur, yang kemudian digunakan untuk menentukan suhu. Termokopel telah menjadi salah satu alat penting dalam berbagai aplikasi pengukuran suhu, dari industri otomotif hingga pengendalian suhu perangkat elektronik.
Dengan memahami Pengertian Termokopel Thermocouple dan Prinsip Kerjanya, kita dapat mengaplikasikannya secara efektif dalam berbagai bidang.
Terima kasih telah membaca artikel Pengertian Termokopel Thermocouple dan Prinsip Kerjanya ini.
