Untuk meningkatkan akurasi dan efisiensi dalam pengukuran suhu, penting untuk memilih termometer yang paling sesuai. Ada berbagai jenis perangkat pengukuran suhu, masing-masing dengan karakteristik dan keunggulannya sendiri. Dengan memilih perangkat yang tepat, hasil pengukuran dapat menjadi lebih akurat, sehingga memungkinkan manajemen energi dan kontrol kualitas yang lebih efisien. Dalam bab ini, kita akan membahas berbagai jenis perangkat pengukuran suhu dan cara memilihnya.

2.1 Jenis Termometer

Termometer dapat dikategorikan menjadi dua jenis utama:

Termometer kontak: Mengukur suhu dengan menyentuh langsung objek yang diukur (misalnya, termistor, termokopel, RTD).
Termometer non-kontak: Menggunakan radiasi inframerah untuk mengukur suhu permukaan objek (misalnya, termometer radiasi, kamera termografi).

Berikut ini adalah penjelasan masing-masing jenis.

2.1.1 Termometer Kontak

Termometer kontak mengukur suhu dengan bersentuhan langsung dengan objek. Jenis-jenis utama meliputi:

Termistor

Termistor berasal dari kata “Thermal” (panas) + “Resistor” (resistansi) dan merupakan elemen semikonduktor yang resistansinya berubah sesuai dengan suhu. Termistor terbuat dari oksida logam seperti nikel oksida dan mangan oksida. Ketika suhu berubah, pergerakan elektron di dalamnya juga berubah, yang mengakibatkan perubahan resistansi listrik.
Karakteristik: Akurasi tinggi, respons cepat.
Rentang suhu: -50°C hingga +300°C (tipe suhu tinggi hingga 500°C).
Aplikasi: Peralatan rumah tangga, otomotif, peralatan medis, kontrol suhu dalam peralatan presisi.
Catatan: Dapat mengalami pemanasan sendiri yang menyebabkan kesalahan pengukuran.

Termokopel

Termokopel mengukur suhu dengan menggunakan efek Seebeck, yaitu tegangan yang dihasilkan akibat perbedaan suhu pada dua jenis logam yang berbeda.
Karakteristik: Rentang suhu luas, daya tahan tinggi, dapat mengukur objek kecil.
Rentang suhu:
Termokopel tipe K: -200°C hingga +1200°C (serbaguna).
Termokopel tipe R dan S: Hingga +1600°C (untuk suhu tinggi).
Aplikasi: Otomasi pabrik, kontrol proses, industri otomotif, penerbangan, militer, energi, manufaktur logam, medis.
Catatan: Jika digunakan dalam waktu lama, material dapat mengalami degradasi atau oksidasi, menyebabkan kesalahan pengukuran.

RTD (Resistance Temperature Detector)

RTD adalah sensor suhu yang menggunakan logam seperti platinum, di mana resistansinya berubah sesuai dengan suhu. RTD terkenal dengan akurasi dan stabilitas tinggi, sehingga banyak digunakan dalam industri dan penelitian.
Karakteristik: Akurasi tinggi (±0.15+0.002|t|°C/kelas A), sangat stabil, dapat digunakan dalam jangka panjang.
Rentang suhu: -196°C hingga +600°C (untuk RTD platinum umum).
Aplikasi: Manufaktur semikonduktor, pabrik kimia, pemrosesan makanan.
Catatan: Lebih besar dari termistor dan termokopel, serta memiliki respons suhu yang sedikit lebih lambat.

2.1.2 Termometer Non-Kontak

Termometer non-kontak mengukur suhu berdasarkan radiasi inframerah yang dipancarkan oleh permukaan objek.

Termometer Radiasi

Termometer radiasi mengukur suhu dengan mendeteksi radiasi inframerah yang dipancarkan dari suatu permukaan.
Karakteristik: Dapat mengukur suhu tanpa kontak, cocok untuk objek dengan suhu tinggi atau berbahaya.
Rentang suhu: -50°C hingga +3000°C (tergantung model).
Aplikasi: Industri baja, kaca, pemrosesan makanan, medis, HVAC (sistem pendingin dan pemanas).
Catatan: Emisivitas tergantung pada warna dan material objek, sehingga perlu dilakukan penyesuaian emisivitas untuk menghindari kesalahan pengukuran.

 

Kamera Termografi

Kamera termografi bekerja dengan prinsip yang sama seperti termometer radiasi, tetapi dapat memvisualisasikan distribusi suhu sebagai gambar.
Karakteristik: Dapat melihat variasi suhu, dapat mengukur area luas dalam satu kali pengambilan gambar.
Aplikasi: Inspeksi peralatan, deteksi panas berlebih, diagnosis insulasi bangunan.
Catatan: Sama seperti termometer radiasi, perlu pengaturan emisivitas yang tepat agar hasil pengukuran akurat.

2.2 Cara Memilih Termometer

2.2.1 Rentang Suhu yang Diukur

Saat memilih termometer, penting untuk mempertimbangkan rentang suhu dari objek yang diukur.
Suhu rendah (-50°C hingga 300°C): Termistor, RTD, termokopel.
Suhu sedang (-200°C hingga 1200°C): Termistor suhu tinggi (500°C), RTD Pt100 (600°C), termokopel tipe K (1200°C).
Suhu tinggi (di atas 1200°C): Termokopel tipe R dan S, termometer radiasi.

2.2.2 Akurasi dan Stabilitas

Jika membutuhkan akurasi tinggi → RTD atau termistor dengan akurasi tinggi.
Jika bekerja dalam lingkungan dengan perubahan suhu cepat → Gunakan termokopel atau termistor yang memiliki respons cepat.

2.2.3 Lingkungan Pengukuran

Lingkungan ekstrem (suhu tinggi, getaran, guncangan): Gunakan termokopel.
Pengukuran non-kontak pada suhu tinggi dan jarak jauh: Gunakan termometer radiasi atau kamera termografi.
Ruang sempit: Gunakan termistor atau termokopel.

2.3 Kesimpulan

Karena hasil pengukuran suhu sangat bergantung pada jenis perangkat yang digunakan, sangat penting untuk memilih perangkat yang sesuai dengan kebutuhan dan aplikasi spesifik.

Dengan memilih termometer yang tepat, pengelolaan suhu dapat dilakukan dengan lebih efisien dan akurat, yang berkontribusi pada peningkatan kualitas produk dan manajemen energi. Gunakan informasi mengenai karakteristik dan metode pemilihan perangkat pengukuran suhu yang telah dijelaskan dalam bab ini sebagai referensi untuk memilih termometer yang paling sesuai dengan kebutuhan Anda.