Slide 1

Pengukuran Suhu Efek RadiasiOleh :Dhea & TantiPada pengukuran suhu efek radiasi, suhu suatu benda dapat ditentukan melalui pengukuran radiasi termal yang dipasarkan benda itu.Radiasi termal adalah radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh suatu benda akibat dari suhunya.

Radiasi termal terletak dalam daerah panjang gelombang antara kira-kira 0,1 100 m (1 m = 10-6 ).

Radiasi termal total yang dipancarkan oleh benda hitam diberikan oleh:Eb = T4 dimana : = konstanta Stefan-Boltman = 0,1714x10 -8 Btu / h.ft 2 R 4 Eb = daya emisi Btu / h.ft 2 = 5,669x10 -8 w / m 2 k 4 T= suhu absolut R atau Knstrumen yang umum dipakai untuk pengukuran suhu dengan efek radiasi ialah pyrometer.

Pyrometer terbagi menjadi dua yaitu Pyrometer optik dan Pyrometer radiasi.Pyrometry adalah salah satu teknik pengukuran suhu tanpa kontak fisik, tetapi suhu fluida dideteksi dengan mengukur radiasi elektromagnetik.

Metode metode pengukuran temperatur yang melibatkan radiasi yang diemisikan oleh suatu benda meliputi :

Pirometer OptikInstrumen ini didasarkan pada pembandingan tingkat kecerahan cahaya yang diemisikan oleh sebuah benda panas dengan standar yang telah diketahui.

Pirometer radiasi totalInstrumen ini mengukur jumlah radiasi yang diemisikan oleh sesuatu benda panas melalui sebuah elemen resistansi atau termofil (rangkaian beberapa termokopel).

Pirometer OptikPirometer optik atau disappearing filament pyrometer memiliki jangkauan pengukuran sekitar 6000C sampai 30000C

Akurasi pengukuran dapat ditingkatkan dengan filter optik dengan panjang gelombang 0,65 m

tidak ada kontak langsung dengan benda panasPrinsip kerja pirometer optik yaitu secara visual membandingkan tingkat kecerahan permukaan sebuah benda dengan referansi sebuah sumber radiasi tertentu. Benda referensi yang digunakan biasanya berupa filamen tungsten yang dipanaskan secara elektrik.

Filamen dipanaskan oleh arus listrik sampai filamen dan benda panas terlihat berwarna sama, gambar filamen lalu menghilang ke dalam latar belakang benda panas. Arus filamen dengan demikian adalah ukuran temperatur.

Prinsip Kerja Pyrometer Optik

Alat ini tidak dapat digunakan dalam skema kontrol suhu otomatis karena mata operator manusia merupakan bagian penting dari sistem pengukuran.Pyrometer optik sangat cocok digunakan untuk mengukur logam panas karena jika alat ini dikalibrasi dengan baik akan sangat sempurna mengukur temperatur logam diatas 1500F (816C)Kelebihan pyrometer Optik

Terkadang suhuharusdiukurdi tempat-tempatyang tidak memungkinkansensor konvensionaluntuk digunakan.Misalnyaketika mengukursuhudari benda yang memiliki suhu yang sangat tinggi dan mengandung tegangan tinggi,sensor non-kontaktidak dapat digunakan.Pada situasiseperti inisensorserat optikmenjadisatu-satunya pilihan karena sensor serat optik memiliki bahan isolasi elektrikal.

Pyrometer RadiasiPyrometer merupakan instrumen pengukur suhu yang jangkauan suhunya hampir sama dengan termokopel

Pyrometer radiasi tidak membutuhkan kontak langsung dengan material yang temperaturnya akan diukur.Pyrometer radiasi menggunakan sifat thermal radiasi yang diemisikan semua bahan kecuali gas inert pada temperatur absolut 0.Radiasi termometer mempunyai versi berbeda yang mampu mengukur suhu antara 100C dan 10.000C dengan pengukuran ketidaktelitian serendah 0.05%.Range infra merah yang digunakan dalam pengukuran adalah 0.78 m-14 m

Memfokuskan energi yang di pancarkan benda, menghilangkan filamen dan mata diganti dengan detektor metal seperti lensa mata

Prinsip kerjaTermometer inframerah mengukur permukaan temperatur dari benda (target). Optik dari termometer mendeteksi energi inframerah yang telah dikumpulkan dan difokuskan pada detrektor dan diterjemahkan ke dalam bentuk informasi suhu yang dapat dibaca di display (interface). Laser disini hanya digunakan untuk membidisk target yang akan diukur.

Prinsip Kerja Pyrometer radiasi

Sistem pngukuran radiasi inframerah

DetektorBentuk Detektor merupakan inti dari termometer inframerah. Detektor mengubah radiasi inframerah yang diterima menjadi signal listrik, yang kemudian dipancarkan sebagai nilai temperatur oleh sistem elektronik.Detektor inframerah dibagi menjadi 2 kelompok utama yakni detektor Quantum (foton detector) dan detektor termalRadiasi detektor termal yang mengukur kenaikan suhu blackbody pada titik fokus optik sistem atau detektor foton

Detektor Thermal merespon sama untuk semua panjang gelombang dalam spektrum frekuensi serta terdiri dari thermopiles, perlawanan atau termistor termometer

Detektor foton selektif menanggapi jangkauan tertentu dalam spektrum penuh. Biasanya dari jenis fotokonduktif atau fotovoltaik.

Detektor Foton menanggapi perubahan suhu yang sangat jauh lebih cepat daripada detektor termal atom karena melibatkan proses dan khas konstanta waktu pengukuran dalam beberapa mikrodetik.

Kelebihan Dapat melakukan pengukuran secara cepat.Bisa melakukanpengukuran untuktargetbergerak.Pengukurandapat diambildaribenda-bendaberbahaya ataufisiktidak dapat diakses(tegangan tinggibagian,pengukuran jarakyang besar).Pengukurandapat dilakukan disuhu tinggi(lebihdari 1300C).Tidakada gangguan,tidak ada energi yanghilangdari sasaran.

KekuranganMudah rusak bila terekspos pada cahaya berlebih (terlalu sensitif)Perlu tegangan tinggiAda pertanyaan ???