Thermocouple atau dalam bahasa Indonesia biasa disebut dengan termokopel merupakan alat yang memegang peran penting dalam mengukur suhu. Pengukuran suhu ini penting di berbagai proses industri seperti industri pembuatan makanan dan industri produksi baja.
Bagi Anda yang membutuhkan alat ini untuk operasional industri atau perusahaan namun masih belum memiliki informasi lengkap terkait pengertian, cara kerja, dan lain sebagainya tentang alat yang satu ini, maka Anda wajib menyimak artikel ini hingga akhir.
Pengertian
Thermocouple adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu yang didalamnya terdapat sensor suhu yang bisa digunakan untuk mengukur dan mendeteksi suhu. Sensor suhu ini menggunakan dua jenis logam konduktor yang berbeda.
Alat ini menjadi salah satu jenis sensor suhu yang populer di masanya hingga saat ini. Hal ini karena alat ini bisa mendeteksi suhu dengan cepat dan tepat. Selain itu alatnya juga mudah dibawa kemana-mana dan tahan guncangan.
Sejarah Penemuan
Fenomena termoelektrik pertama kali ditemukan oleh fisikawan asal Estonia bernama Thomas Johann Seebeck pada tahun 1821. Terdapat dua logam konduktor yang berbeda dan disatukan ujungnya sehingga memunculkan efek atau fenomena termoelektrik.
Kedua logam berbeda ini adalah logam dan tembaga. Thomas kemudian juga menambahkan sebuah jarum kompas. Ketika dua logam dipanaskan secara bersamaan, maka jarum kompas akan bergerak karena adanya aliran listrik pada logam sehingga ada medan magnet yang menggerakan jarum.
Temuan mengenai fenomena termoelektrik ini menginspirasi Jean Charles Peltier untuk menciptakan sebuah alat pengukur suhu menggunakan teori atau fenomena ini. Kemudian terciptalah sebuah alat yang disebut dengan termokopel.
Fungsi Thermocouple
Alat yang satu ini semakin dikembangkan guna memudahkan kehidupan manusia terutama dalam hal produksi atau industri. Dengan perkembangan teknologi, saat ini alat pengukur suhu ini memiliki beberapa fungsi yakni:
1. Pengukur Suhu
Fungsi utama alat ini adalah untuk mengukur suhu. Hasil pengukuran suhu yang cepat dan tepat bisa digunakan sebagai indikator pengendalian suhu berbagai jenis perangkat seperti oven, kulkas, freezer, mesin pabrik dan lain sebagainya.
Dengan menggunakan alat ini, semua proses produksi yang berkaitan erat dengan ketepatan suhu bisa dilakukan dengan lebih mudah. Contohnya pada produksi roti, produsen harus memastikan oven yang digunakan sudah berada di suhu yang sesuai dan bisa dilakukan dengan mudah menggunakan alat ini.
2. Mengukur Tegangan Listrik
Fungsi tambahan alat pengukur suhu yang satu ini adalah bisa digunakan untuk mengukur tegangan listrik. Cara kerjanya adalah mengukur tegangan listrik dengan menggunakan suhu yang dihasilkan dari tegangan listrik pada suatu perangkat.
Biasanya, semakin tinggi suhu perangkat, menunjukkan semakin tinggi tegangan listrik yang mengalir atau masuk ke perangkat tersebut.
Efek Thermocouple
Sebelum membahas lebih lanjut mengenai bagaimana cara kerja alat pengukur suhu yang satu ini, Anda harus memahami terlebih dahulu apa saja efek yang digunakan dalam prinsip kerja alat yang satu ini. Berikut ini penjelasannya:
1. Efek Seebeck
Efek Seebeck ini merupakan nama lain dari efek termoelektrik. Efek Seebeck terjadi ketika dua logam konduktor dengan muatan yang berbeda dan ujungnya dipertemukan. Kondisi ini akan menciptakan perbedaan potensial listrik yang terkandung di dalam dua konduktor.
Efek Seebeck ini terjadi ketika muatan positif listrik mengalir dari konduktor A ke konduktor B yang bermuatan negatif.
2. Efek Thomson
Efek Thomson ini berfungsi untuk menjaga keseimbangan jumlah muatan yang ada diantara kedua konduktor agar bisa menghasilkan muatan listrik. Sehingga alat pengukur suhu ini dapat beroperasi dengan baik.
3. Efek Peltier
Efek Peltier ini merupakan fenomena atau efek yang berlawanan dengan efek Seebeck. Efek ini terjadi sebagai akibat dari aliran muatan negatif listrik dari konduktor A ke konduktor B yang bermuatan positif. Efek ini sama pentingnya dengan efek Seebeck dalam menentukan keakuratan suhu yang diukur.
Cara Kerja
Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai thermocouple cara kerja sehingga alat pengukur suhu ini bisa digunakan untuk mengukur suhu ruangan atau perangkat secara akurat. Cara kerjanya sangatlah sederhana dan mudah.
Dalam sebuah alat termokopel, terdiri dari dua kawat logam konduktor yang materialnya berbeda dan digabungkan dibagian ujungnya. Logam konduktor A akan berfungsi sebagai referensi dengan suhu tetap atau suhu konstan sebuah ruangan atau perangkat.
Sedangkan logam konduktor B akan berfungsi sebagai alat pendeteksi suhu panas sebuah ruangan atau perangkat.
Jenis-Jenis
Alat pengukur suhu yang satu ini tersedia dalam berbagai jenis dan rentang suhu yang bisa diukur. Berikut ini beberapa jenisnya yang umum digunakan dalam standar internasional.
1. Tipe E
- Rentang suhu yang bisa diukur: -200॰C sampai 900॰C.
- Logam konduktor muatan positif terbuat dari: Nickel-Chromium.
- Logam konduktor muatan negatif terbuat dari: Constantan.
2. Tipe J
- Rentang suhu yang bisa diukur: 0॰C sampai 750॰C.
- Logam konduktor muatan positif terbuat dari: Iron atau Besi.
- Logam konduktor muatan negatif terbuat dari: Constantan.
3. Tipe K
- Rentang suhu yang bisa diukur: -200॰C sampai 1250॰C.
- Logam konduktor muatan positif terbuat dari: Nickel-Chromium.
- Logam konduktor muatan negatif terbuat dari: Nickel-Aluminium.
4. Tipe N
- Rentang suhu yang bisa diukur: 0॰C sampai 1250॰C.
- Logam konduktor muatan positif terbuat dari: Nicrosil.
- Logam konduktor muatan negatif terbuat dari: Nisil.
5. Tipe T
- Rentang suhu yang bisa diukur: -200॰C sampai 350॰C.
- Logam konduktor muatan positif terbuat dari: Tembaga atau Copper.
- Logam konduktor muatan negatif terbuat dari: Constantan.
6. Tipe U
- Rentang suhu yang bisa diukur: 0॰C sampai 1450॰C.
- Logam konduktor muatan positif terbuat dari: Tembaga atau Copper.
- Logam konduktor muatan negatif terbuat dari: Copper-Nickel.
Kekurangan Menggunakan Thermocouple
Setelah membahas lengkap mengenai bagaimana cara kerja dan jenis-jenisnya, alat pengukur yang satu ini tetap memiliki beberapa kekurangan yakni:
- Proses kalibrasi yang rumit sehingga proses perawatan dan perbaikan alatnya sangat rumit dan sulit.
- Untuk pengukuran suhu dingin, alat ini sensitivitasnya sangatlah rendah sehingga kurang cepat dan akurat.
- Ketika digunakan secara terus-menerus, alat ini stabilitasnya kurang baik sehingga harus sering mengganti alat jika digunakan terus.
Kelebihan
Tetapi, terlepas dari kekurangan yang sudah disebutkan diatas, alat pengukur suhu yang satu ini juga memiliki banyak kelebihan jika dibandingkan dengan alat pengukur suhu lainnya yakni:
- Cara menggunakannya sangatlah mudah.
- Tersedia dalam berbagai jenis ukuran suhu seperti Kelvin, Fahrenheit, Celcius dan lain sebagainya sehingga bisa disesuaikan dengan kebutuhan pengguna.
- Alat pengukur suhu ini bisa mengukur suhu dengan rentang yang sangat luas yakni mulai dari -200॰C sampai 1800॰C.
- Memiliki kekuatan dan ketahanan yang baik.
- Memiliki respon cepat dan tepat terhadap perubahan suhu ruangan atau perangkat.
Secara garis besar, thermocouple menjadi alat pengukur suhu yang memiliki banyak manfaat bagi kehidupan manusia terutama dalam bidang industri atau produksi yang memiliki hubungan erat dengan pengaturan suhu.
Dengan menggunakan alat pengukur suhu ini, semua proses produksi, industri dan penelitian dalam keilmuan bisa dilakukan dengan lebih cepat dan efisien.
