teknik instrumentd32

7/21/2019 Teknik Instrumentd32

http://slidepdf.com/reader/full/teknik-instrumentd32 1/31

Teknik Instrumentasi dan Kendali

Mahasiswa D3 Teknik Mesin

Semester 5



Modul 1Detektor Suhu

Tujuan akhir pembelajaran

Memberikan pemahaman tentang alatukur suhu, prinsip kerjanya serta dikaitkan

dengan kesalahan atau gagal fungsi dari

alat ukur tersebut.




• Kecakapan yang ingin dicapai adalah kemampuan

1.1 Menjelaskan konstruksi dasar RTD termasuk :a. Susunan komponen utama

b. Material yang digunakan

.! Menjelaskan bagaimana tahanan "TD ber#ariasi bila $a. Suhu meningkat

b. Suhu turun

.3 Menerangkan bagaimana sebuah "TDmengungkapkan hasil pengukuran suhu.




.% Menggambarkan konstruksi dasar dari termokopel termasuk$a. Susunan komponen utama

b. Material yang digunakan

.5 Menerangkan bagaimana sebuah termokopel mengungkapkan hasilpengukuran suhu.

.

.& Menjelaskan tiga fungsi dasar dari dete'tor suhu.

.( Menggambarkan dua metoda pilihan untuk menentukan suhu bila alatpengindera suhu normal tidak dapat beroperasi.

.) Menyatakan kondisi lingkungan yang dapat mempengaruhi akurasi dankelayakan hasil pengukuran.

.* Menggambarkan skema sederhana dasar rangkaian jembatan

Menjelaskan kegunaan dari komponen+komponen berikut $a. " dan "!

b. "

'. Tahanan #ariable -potensiometer

d. /mmeter sensitif



1.RESISTANCE TEMPERATURE DETECTORS (RTDs)

Tahanan listrik logam tertentu akanberubah begitu suhu berubah. Sifat inimenjadi prinsip dasar cara kerja RTD

0ambar Sifat tahanan listrik "TD

Dari ambar 1 dapatdifahami sifat RTD. !ilasuhu naik" tahanan listrik

naik. !ila suhu turun"tahanan listrik turun.



Konstruksi RTD

"TD dibuat dari logam murni yang sifat tahanan listriknyaberubah mengikuti perubahan suhu.

1ada 0ambar diperlihatkan 3 jenis logam yang baik

untuk membuat elemen+elemen "TD yaitu platina -1t,

tembaga -2u atau ikel -i.Mengapa logam tersebut bagus dijadikan bahan

pembangun "TD4

arena tahanan listriknya berubah se'ara linear terhadap

perubahan suhu.



#otongan membujur sebuah RTD

!agian luar adalah selubunganti karat dari inconel allo$%Iron&chromium&nickel'Selanjutn$a insulator dari

porcelain(keramik. )angberfungsi sebagai sensoradalah ka*at platinum.+ntara elemen bagiandalam dengan selubungadalah serbuk logamaluminum.



2ara kerja "TD

Inconel allo$ adalah logam campuran $ang peka terhadapsuhu sekitarn$a. !ila inconel dicelupkan kedalam air"dalam *aktu $ang sinkat suhun$a akan sama dengan suhuair(medium. Karena itu inconel digunakan sebagaiselubung atau sarung RTD.!egitu RTD berada didalam suatu medium" koefisientahanan listrik ka*at platinum berubah sesuai suhumedium. #erubahan hambatan listrik ini diukur oleh

sebuah sistem kalibrasi $ang sangat presisi untukmenapatkan pembacaan suhu $ang sesuai. Kalibrasidilakukan dengan menggunakan rangkaian jembatan.



Kemasan !angun RTD



Rangkuman 1RTD

• Tahanan listrik "TD berubah se'ara langsung terhadap perubahansuhu

+ 6egitu suhu naik, tahanan listrik meningkat.

+ 6egitu suhu turun, tahanan listrik berkurang.

• "TDs dibangun menggunakan sebuah kabel halus seperti per terbuatdari bahan logam murni di bungkus oleh insulator dan di tutup olehselubung logam.

• 1erubahan suhu akan menyebabkan "TD dingin atau panas yangmenghasilkan perubahan sifat tahanan listrik. Tahanan listrikselanjutnya diukur oleh alat yang sangat akurat sebagai kalibrasisehingga diperoleh ba'aan suhu yang tepat.



!. Termokopel

+pakah itu Termokopel,

Thermocouple adalah sebuah alat $angdapat merubah energi panas menjadi

energi listrik.



onstruksi Thermokopel

Sebuah termokopel dibangun darisambungan dua ujung kabel logam angtidak sejenis. etika satu ujungnyadisambungkan dengan sebuah pirantiukur, termokopel menjadi sebuah alatukur yang sangat sensitif dan berakurasitinggi.

Termokopel dapat dibuat dari kombinasiberbagai bahan ang berbeda. 7njuk kerjabahan termokopel biasanya ditentukanoleh penggunaan material tersebut dengaplatinum. 8aktor yang paling penting untukdiperhatikan ketika memilih pasangan jenis material adalah perbedaan sifat

9termolistrik: dari dua bahany. 1erbedaansifat termolistrik yang signifikan dari keduabahan akan menghasilkan kinerjatermokople yang baik ketika digunakan.Dengan platinum..



Termokopel

Sebagai tambahan materia+material tersebut diperlihatkandalam Material in addition to those shown in 0ambar %.sebagai 'ontoh$ 2hromel+

2onstantan Sangat ekselen untuk pengukuran suhu

sampai !;;;o8<i'kel=i'kel+Molybdenum kadang kala mengantikan

2hromel+/lumel< dan Tungsten+"henium yang digunakanuntuk pengukuran suhu 5;;;>8.

6eberapa kombnasi yang digunakan untuk aplikasi khususbiasanya menggunakan 2hromel+?hite 0old,Molybdenum+Tungsten, Tungsten+@ridium, and@ridium=@ridium+"hodium.



Termokopel

0ambar 5 memperlihatkankonstruksi bagian dalam darikebanyakan termokopel. 7jungsambungan dibungkus denganlapisan logam yang tegar dan

kokoh. 7jung pengukur biasanyaberada dibagian bawah rumahtermokpel. Magnesium oidemembungkus kabel termokopeluntuk melindunginya dari getaranyang dapatmerusak kabel dan

meningkatkan transfer panasantara ujung pengukur danmedium sekitar termokopel.



From www.omega.com



Termokopel

•Kerja Termokopel

Thermo'ouples akanmenyebabkan arus listrikmengalir dalam rangkaianterpasang disebabkan oleh

perubahan temperatur.Aumlah arus yang dihasilkanbergantung pada perbedaan suhuantar ujung+ujung pengukurandan ujung referensi. Dari logamtermokopel.

0ambar &. memperlihatkancontoh sederhana sambunganrangkaia termokopel.



Termokopel

1engukuran 1anas 0ambar &, Sambungan rangkaiantermokopel menghasilkan satu tegangan listrik yang

lebih besar dari pada tegagan listrik diantara sambungan

terminal referensi. 1erbedaan antara dua #oltase adalah

proporsional terhadap perbedaan suhu yang dapatdiukur pada #olmeter. 7ntuk mempermudah para

operator untuk menggunakannya, beberapa #oltmeter di

setup agar dapat menghasilkan pemba'aan langsung

besaran temperatur melalui penggunaan rangkaian

elektronik.



!posed "unctionThermally #ngrounded junction but protected

by sheath

"unction Thermally$rounded to sheath



1engukur Suhu

2ontoh $ Thermostat bi+metal

0ambar 6i+metal

0ambar ! Saklar 6i+metal



6i+Metal



1engukur Suhu

"TD - "esistor Thermal Dete'tor

$ambar % $ra&ik suhu 's

Tahanan listrik

0ambar % onstruksi "TD



"TD -lanjutan



/plkasi sistem jembatan



/plikasi sistem jembatan-lanjutan



Blemen Suhu dengan Thermistor



Blemen Suhu dengan Thermistor -lanjutan



Blemen Suhu dengan Thermo+listrik




-lanjutan




-lanjutan

0ambar

0ambar !

teknik instrumentd32

Documents