Pengukuran Suhu Efek Mekanik
Findi AgustiantiRecxy Brilian T.SPengukuran Suhu Efek MekanikPokok PembahasanPengertian Pengukuran Suhu Efek mekanikPengertian dan Prinsip Kerja Macam-macam pengukuran suhu efek mekanikKelebihan dan kekurangan pengukuran suhu efek mekanikKegunaan pengukuran suhu efek mekanikPengertian Pengukuran Suhu Efek Mekanik Pengukuran Suhu Efek Mekanik adalah pengukuran suhu dengan instrumentasi yang bekerja atas dasar perubahan dimensi mekanik akibat perubahan suhuPrinsip Pengukuran Suhu Efek Mekanik Prinsip prinsip pengukuran suhu efek mekanik yaitu :
Efek termoelektrik Perubahan Resistansi Sensitivitas semikonduktor emisi radiasi panas Thermography Ekspansi Thermal Perubahan frekuensi Resonant Sensitivitas serat optik Akustik thermometry Perubahan Warna Perubahan keadaan materi.
Macam macam Pengukuran Suhu Efek Mekanik Termometer RaksaTermometer GasTermometer Tekanan UapTermometer Bimetal1. Termometer RaksaBagian berupa cembul yang relatif besar dibagian bawah termometer yang menampung sebagian besar zat cair yang memuai bila dipanaskan dan mengisi tabung kapiler yang telah diberi garis-garis penanda skala dan pada bagian atas tabung kapiler itu ada lagi sebuah cembul yang ditempatkan sebagai pengaman bila jangkauan suhu termometer terlampaui. Zat yang digunakan alkohol dan raksa.Prinsip Kerja Termometer RaksaCembul termometer zatcair dalam gelas dikenakan pada lingkungan yang akan diukur suhunya, kenaikkan suhu akan menyebabkan zat cair di dalam cembul memuai dan naik di dalam kapiler dan akan menunjukkan skala suhu, biasanya dapat dipakai sampai 600 F(301,3 C ) diperluas 1000 F (523,6 C )Kegunaan termometer raksaTermometer air raksa masih banyak digunakan dalam bidang meteorologi, tetapi penggunaan pada bidang-bidang lain semakin berkurang, karena air raksa secara permanen sangat beracun pada sistem yang rapuh dan beberapa negara maju telah menghentikan air raksa.
Kelebihan dari termometer raksaKelebihan dari termometer air raksa yaitu sebagi berikut ini :Raksa tidak membasahi dinding tabung, sehingga pengukuran lebih teliti Termometer raksa mempunyai jangkauan pengukuran besar -39Csampai357CRaksa dapat dengan cepat mengambil kalor dari benda yang diukur sehingga suhu raksa dapat dengan mudah sama dengan suhu bendaRaksa mengilap sehingga mudah dilihatPemuaian raksa teratur terhadap kenaikan suhu
Kekurangan dari termometer raksaHarga raksa mahal dan susah dicariBila tabung pecah, raksa sangat berbahaya, gas beracunRaksa tidak dapat digunakan mengukur lebih rendah dari -39 C,padahal suhu di kutub Utara dan Selatan lebih rendah daripada suhu tersebut.
2. Termometer GasTermometer gas mengkonservasikan informasi suhu secara langsung menjadi sinyal tekanan, maka termometer gas ini sering dipakai dalam sistem pneumatikPrinsip Kerja Termometer Gas Prinsip termometer gas yaitu jika suhu gas ada di dalam sebuah bejana pada volume konstan dan kemudian tekanan serta suhunya diubah-ubah, maka perbandingan antara tekanan dan suhunya konstan pula.Persamaan dari termometer gasP1 / T1 = P2 / T2 Dimana : P1 , T1 = Tekanan dan Suhu absoult (K) untuk keadaan 1 P2 , T2 = Tekanan dan Suhu absoult (K) untuk keadaan 2 Jangkauan suhu operasi termometer gas berkisar = 150 sampai + 1000 FKelebihan termometer gaslebih telitidapat mengukur suhu rendah karena titik bekunya -250C dapat mengukur suhu tinggi karena titik didihnya 1500C
Kekurangan termometer gaspengukuran lambat
Kegunaan termometer gasDalam kehidupan sehari-hari, termometer gas jarang digunakan. Termometer gas biasanya terdapat di Laboratorium untuk kegiatan penelitian. Selain itu, termometer gas juga banyak dipakai dalam kegiatan industri, misalnya di pabrik-pabrik farmasi dan yang sering berhubungan dengan gas dalam produksi. Jika sejumlah gas dipanaskan dan volumenya dijaga tetap, tekanannya akan bertambah. Sifat termometrik ini dimanfaatkan untuk mengukur suhu pada termometer gas. Kemudian termometer ini sering digunakan pada sistem pneumatik
3. Termometer tekanan uap mengkonversikan suhu kedalam tekanan sama dengan termometer gas tetapi dengan proses yang berbeda.Prinsip termometer tekanan uapjika sebuah bejana tertutup diisi dengan sebagian cairan, maka ruangan dibagian atas cairan tersebut akan terdiri dari uap dan cairan yang tekanannya tergantung pada suhu. Jika suhu dinaikkan maka cairan menguap akan lebih banyak dan tekanan akan meningkat. jika suhu diturunkan, mengakibatkan terjadi kondensasi sebagian uap dan tekanan turun. Jadi, tekanan uap tergantung pada suhu.
Kegunaan termometer tekanan uapTermometer tekanan uap berguna dalam mengukur penurunan tekanan uap pada sifat koligatif larutan. Penurunan tekanan uap jenuh larutan akan semakin besar apabila konsentrasi (fraksi mol) dari zat terlarut semakin besar.Kelebihan termometer tekanan uap Mudah didapatHasil pengukurannya akurat
Kekurangan termometer tekanan uapTekanannya bergantung pada suhuPenurunan suhu pada termometer tekanan uap menyebabkan kondensasi
4. Termometer Bimetalsebuah termometer yang terbuat dari dua buah kepingan logam yang memiliki koefisien muai berbeda yang dikeliling (dipelat) menjadi satu. Kata bimetal sendiri memiliki arti yaitu bi berarti dua sedangkan kata metal berarti logam, sehingga bimetal berarti "dua logam".
Prinsip kerja termometer bimetalbila keeping dikenakan pada suhu yang lebih tinggi dari suhu peningkatnya maka akan membengkok ke suatu arah, bila dikenakan pada suhu yang lebih rendah dari suhu peningkatnya, ia membelok kearah lainKegunaan termometer bimetalAlat-alat teknologi yang menggunakan prinsip bimetal, antara lain termostat, sakelar otomatis pada setrika, alat pemberitahu kebakaran.
1. termostat Apabila udara di ruangan dingin, lempengan bimetal akan menyusut, lurus, dan menyentuh lempengan logam biasa sehingga kedua ujung lempengan tersebut saling bersentuhan.Sentuhan antara kedua ujung logam itu menjadikan adanya kontak dengan arus listrik, arus listrik masuk dan rangkaian pemanas tertutup yang menyalakan pemanas sehingga ruangan menjadi hangat. Sebaliknya, apabila ruangan telah cukup hangat, maka lempengan bimetal akan mengembang dan kembali ke posisi semula, yaitu membengkok, tidak kontak dengan arus listrik, arus listrik terputus, sehingga rangkaiannya terbuka, pemanas terputus, dan pemanasan ruangan selesai.2. Sakelar Otomatis pada Setrika OtomatisSuhu pada setrika secara otomatis, maka disebut setrika otomatis. Pada setrika otomatis terdapat alat untuk memutuskan dan menghubungkan arus listrik secara otomatis, yang disebut sakelar otomatis. Apabila suhu sudah cukup tinggi, bimetal akan melengkung menjauhi kontak (K), arus listriknya putus, setrika akan menjadi dingin. Ketika dingin, bimetal menyentuh kontak (K), maka arus listrik mengalir kembali, sehingga setrika kembali panas.
3. Alarm KebakaranApabila ada kenaikan suhu di sekitar alat ini, bimetal menyentuh kontak sehingga arus listrik mengalir menuju bel listrik. Bel listrik akan berbunyi, yang menandakan ada kebakaran atau panas.
Kelebihan termometer bimetalTahan dari goncanganTidak mudah terbakarharganya relatif Murahtahan lama, awet dan mudah dikalibrasikandapat digunakan untuk termograf
Kekurangan termometer bimetalmemerlukan kalibrasi sering untuk menjaga akurasi respon terhadap perubahan suhu
