Pada pengukuran suhu efek radiasi, suhu suatu benda dapat ditentuk ditentukan an 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:
E b = daya emisi Btu / h.ft 2 = 5,669x10 -8 w / m 2 k 4 T
= suhu absolut R atau K
nstrumen 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 :
1.
Pirometer Optik Instrumen ini didasarkan pada pembandingan tingkat kecerahan cahaya yang diemisikan oleh sebuah benda panas dengan standar yang telah diketahui.
2.
Pirometer radiasi total Instrumen ini mengukur jumlah radiasi yang diemisikan oleh sesuatu benda panas melalui sebuah elemen resistansi atau termofil (rangkaian beberapa termokopel).
Pirometer Optik •
•
•
Pirometer optik atau disappearing filament pyrometer memiliki jangkauan pengukuran sekitar 6000C sampai 30000C Akurasi pengukuran dapat ditingkatkan dengan filter optik dengan panjang gelombang 0,65 μm tidak ada kontak langsung dengan benda panas
Prinsip 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 suhu harus diukur di tempattempat yang tidak memungkinkan sensor konvensional untuk digunakan. Misalnya ketika mengukur suhu dari benda yang memiliki suhu yang sangat tinggi dan mengandung tegangan tinggi, sensor non-kontak tidak dapat digunakan. Pada situasi seperti ini sensor serat optik menjadi satu-satunya pilihan karena sensor serat optik memiliki bahan isolasi elektrikal.
Pyrometer Radiasi •
•
Pyrometer 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 100°C dan 10.000°C dengan pengukuran ketidaktelitian serendah 0.05%. Range infra merah yang digunakan dalam pengukuran adalah 0.78 µm-14 µm
Memfokuskan energi yang di pancarkan benda, menghilangkan filamen dan mata diganti dengan detektor metal seperti lensa mata
Prinsip kerja Termometer 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
Detektor •
•
Bentuk 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 termal
•
•
Radiasi 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 melakukan pengukuran untuk target bergerak.
Pengukuran dapat diambil dari benda-benda berbahaya atau fisik tidak dapat diakses(tegangan tinggi bagian, pengukuran jarak yang besar).
Pengukuran dapat dilakukan di suhu tinggi (lebih dari 1300 ° C).
Tidak ada gangguan, tidak ada energi yang hilang dari sasaran.
Kekurangan Mudah rusak bila terekspos pada cahaya
berlebih (terlalu sensitif) Perlu tegangan tinggi
